【正文】 （公式 255） 查得 Q= ? ? mmPDQP ct ic ???? ????? ??? （公式 256） 為保險(xiǎn)起見，取公稱名義厚度 20mm。為了便于管板的起吊，在管板上因設(shè)置支耳。 （ 15）重新假設(shè) 假設(shè)名義厚度為 62mm則 mmL 2870326223000 ?????? 70 5? ????? ttt LD naEK 054 0~ 5 ????? ptt EKK ? ~/~ 21312131 ??at PK 重查 C= mmPCD at ~ ?????? mmn ????? 所以管板的名義厚度取 62mm。 查文獻(xiàn) [2]1998 表 F5 得換熱管設(shè)計(jì)溫度下的彈性模量 MPaEt ?? 查文獻(xiàn) [2]1998 表 43 得換熱管設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 ??tt? =105MPa 設(shè)計(jì)溫度下?lián)Q熱管材料的屈服點(diǎn) ??ts? =163MPa 管板的參數(shù)： 管板材料取 Q345R（正火） 查 文獻(xiàn) [2]1998 附表 F5 得： 設(shè)計(jì)溫度下的彈性模量 pE = 105MPa 查 文獻(xiàn) [2]1998 表 41 得： 設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 ??tr? =154MPa 許用拉脫應(yīng)力 ??q = ??tt? = 105= 管板強(qiáng)度削弱系數(shù) μ = 管板剛度削弱系數(shù) η = 換熱管與管板脹接長度或焊接高度 l=3mm 結(jié)構(gòu)參數(shù)及系數(shù)得確定 (1)墊片壓緊作用中心圓直徑 DG 查 文獻(xiàn) [6]表得 GoD =665mm GiD =625mm ? ? mmmmNb 0 ??????? （公式 228） 所以 mmbb o ???? （公式 229） GD = GoD 2b=6652 8=649mm （公式 230） (2) dA 因設(shè)置隔板槽或拉桿而未能被換熱管支承得面積 ? ? ? ? 26 1 7 425382519 mmSSSnA nd ???????? （公式 231） (3)管板布管區(qū)面積 tA 222 1 8 4 9 2 56 1 7 4252 8 6 mmAnSA dt ?????? （公式 232） (4)管板布管區(qū)當(dāng)量直徑 tD . .. mmAD tt ???? ? （公式 233） (5)管子總截面積 na na= ? ?tt dn ??? ? = 0 5 3 3)219( mm????? （公式 234） mma ?? （公式 235） （ 6）換熱管有效長度 L，設(shè)管板的名義厚度為 50mm 289422 ???? lLL nt ? mm （公式 236） （ 7）管束模數(shù) 94 5 ?? ???? ttt LD naEK （公式 237） （ 8）管束無量綱剛度 054 6~ 5 ????? ptt EKK ? （公式 238） （ 9）無量綱壓力 ][~ ????? trda PP ?? （公式 239） （ 10）布管區(qū)內(nèi)開孔的面積 2221 mmdnAA t ??????? ? （公式 240） （ 11）系數(shù) ?? Ana? （公式 241） 4 9/ 8 5/ ??? Gtt DD? （公式 242） （ 12）系數(shù) C， weG 根據(jù) )()(~/~ 21312131 ??aPK 和 ??t? 在文獻(xiàn) [1]中查圖 23 和圖 24 得到 ?C ?weG (13)換熱管穩(wěn)定許用應(yīng)力 cr][? 系數(shù) 016 3 5 ?????ts tr EC ?? （公式 243） 換熱管受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度 crL 根據(jù) 文獻(xiàn) [1]圖 32 查得 mmL cr 5982250596 ??? （公式 244） 管子會(huì)裝半徑 . .. mmddi t )2219(1941)2(41 2222 ????????? ? （公式 245） 因?yàn)?crL /i=598/=Cr 所以 MP aC iL rcrtscr /12][ ??????? ??????????? ?? ?? （公式 246） （ 14）管板的計(jì)算厚度及名義厚度 計(jì)算厚度 mmPCD at ~ ????? （公式 247） 管板的計(jì)算厚度及名義厚度為計(jì)算厚度加結(jié)構(gòu)尺寸和腐蝕裕量管側(cè)的結(jié)構(gòu)開槽為 5mm，腐蝕裕量為 ，取大值 5mm，殼側(cè)的結(jié)構(gòu)開槽為 5mm，腐蝕裕量為 ，取大值 5mm。換熱管中心距 S=25mm，隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距 nS =38mm。且管板的金屬溫度很難計(jì)算 ,故一般取較高側(cè)的設(shè)計(jì) 溫度，所以選 170℃。因?yàn)楣馨寮孀龇ㄌm，所以管板與密封面相配的尺寸應(yīng)按所選的法蘭的相應(yīng)的尺寸來確定。對應(yīng)的螺柱為 22024?M ，數(shù)量為 32 個(gè)。密封面形式選用凹面。 焊縫金屬截面積計(jì)算如下： 23 mmA ????? 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 2321 mmAAAA e ??????? AAe? 所以不需要補(bǔ)強(qiáng)。 （ 2）管程冷卻水出入口的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算： 開孔直徑 mmCdd i 0 042) 1 4(2 ???????? mmDd i ??? 滿足等面積開孔補(bǔ)強(qiáng)的適用條件，故可用等面積法進(jìn)行 ① 開孔補(bǔ)強(qiáng)所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 開孔處殼體計(jì)算厚度 mmPDP ct ic ][2 ???? ???? ??? 查 文獻(xiàn) [2]接管材料使用 10 號鋼，在設(shè)計(jì)溫度 60℃下的許用應(yīng)力? ? MPat 112?? ，殼體材料 Q345R在設(shè)計(jì) 溫度 60℃下的許用應(yīng)力 MPatp 170][ ?? 。材料與殼體一樣用 Q345R。因 B=D，補(bǔ)強(qiáng)圈在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)。 強(qiáng)度削弱系數(shù) 170104][ ][ ??? tptrf ?? （公式 214） 接管有效厚度 mmCntet 7411 ????? ?? （公式 215） 前面殼體計(jì)算可知，開孔殼體處的計(jì) 算厚度 ?? 開孔所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 A )()1(2 mmfdA ret ???????? ??? ??? （公式 216） ② 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 有效寬度 B 的計(jì)算如下： 取大值???????????? ???? mmdB mmdBntn 022 022?? （公式 217） 所以 B 取 外側(cè)有效高度 1h 的計(jì)算如下： 取小值?????? ???? mmh mmdh nt 10614120 11 ? （公式 218） 所以 1h 取 外側(cè)有效厚度 2h 的計(jì)算如下： 取小值???? ???? 0 22 h mmdh nt? （公式 219） 所以 2h 取 0 ③有效補(bǔ)強(qiáng)面積 殼體有效厚度 mmCne 10414 ????? ?? （公式 220） 殼體多余金屬面積 1A 的計(jì)算如下： ? ?? ? ? ?? ?? ?? ? ? ?? ?2112mmfbBA reete??????????????? ????? （公式 221） 接管計(jì)算厚度 mmPdP ct ict ][2 ???? ???? ??? （公式 222） 接管多余金屬面積 2A 的計(jì)算如下： ? ?? ?2212 )(22 mmfChfhA retrtet ??????? ???? ??? （公式 223） . .. 焊腳高度 h=6mm。很明顯，蒸汽進(jìn)出口，冷卻水出入口以及出液口需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。按照工藝，接管如下表： 表 2 管口表 名稱 公稱尺寸 公稱壓力 連接標(biāo)準(zhǔn) 法蘭型式 連接面型式 蒸汽入口 ?? HG2061597 WN RF 蒸汽出口 ?? HG2061597 WN RF 出液口 ?? HG2061597 WN RF 冷卻水入口 ?? HG2061597 WN RF 冷卻水出口 ?? HG2061597 WN RF 排凈口 焊接 放空口 焊接 接管法蘭的設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)條件以及接管尺寸，管法蘭選用帶頸對焊法蘭，材料使用 16MnⅡ ，密封面型式為凸面。對應(yīng)的墊片采用纏繞墊片 . 接管與管法蘭的設(shè)計(jì) 接管的設(shè)計(jì) 對于內(nèi)徑 mmDi 1500? 的圓筒，開孔的最大直徑 2/iDd? ，且 mmd 520? 。密封面形式選用凹面。有筒體內(nèi)徑DN=600mm，殼程壓力 ，管程壓力 。 管箱短節(jié)取和封頭厚度等厚，材料采用 Q345R。 封頭的壓力試驗(yàn) 設(shè)備用于非極度危害的介質(zhì)，所以不需要進(jìn)行氣壓試驗(yàn)，但需要做液壓試驗(yàn)。容積 179。設(shè)計(jì)壓力下許用應(yīng)力 170MPa 承受內(nèi)壓 ，公稱直徑為 600mm。 分程隔板槽的槽深一般不小于 4mm，因此，取分程隔板槽的槽深為 5mm，寬度為 12mm。 根據(jù)文獻(xiàn) [1]表 35 管空直徑取 。 在左側(cè)第一塊折流板與左側(cè)管板之間設(shè)置一塊環(huán)形折流板。則，切去的圓缺高度為 mmh ??? （公式 28） 根據(jù)文獻(xiàn) [1]折流板的名義外直徑 D=DN— =600— = （公式 29） 弓形折流板的間距取 250mm。 確定折流板 折流板采用單弓形折流板和環(huán)形折流板，環(huán)形折流板充當(dāng)支持板，提高管子的穩(wěn)定性， 防止換熱板產(chǎn)生過大的撓度。 2?b 。 ? ?? ? ???t?? ? ?? ? MP aPMP aPP Ctct ?????????? ?? （公式 25） 液壓試驗(yàn)產(chǎn)生的應(yīng)力 ? ? ? ?? ? MP aDPeeitt 41460042 ??? ?????? ? ?? （公式 26） ? ? M P aM P at ????? （公式 27） 因此所選封頭的強(qiáng)度足夠。 筒體上的焊接均采用相當(dāng)于雙面焊的全焊透對接接頭（局部無損檢測），根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]， 取 焊縫系數(shù)為 ，估計(jì)厚度在 8mm 到 25mm，取厚度負(fù)偏差 mmC ? ，腐蝕裕量mmC ? ， mmCCC 421 ??? 。 mmD i 5511922)120(25 ??????? 按標(biāo)準(zhǔn)圓整取筒體內(nèi)徑 mmDi 600? 筒體的壁厚 根據(jù)設(shè)計(jì)要求筒體材料選擇 Q345R，取設(shè)計(jì)壓力 。 確定管子數(shù) 選用 )(219 mm?? ，長為 3m，材料為 10 號鋼管的換熱管。 . .. 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 已知條件 表 1 設(shè)計(jì)參數(shù) 管程 殼程 工作介質(zhì) 冷卻水 氫氣等 工作壓力 設(shè)計(jì)壓力 設(shè)計(jì)溫度 60 C? 170 C? 換熱面積 49m178。其是有著工業(yè)生產(chǎn) “心臟 ”之稱的鍋爐是我國能源消耗的大戶。 節(jié)能減排是國家 “十一五 ”規(guī)劃綱要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的關(guān)鍵和保證，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和保證經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的重要標(biāo)志，特種設(shè)備作為耗能大戶，同時(shí)也是環(huán)境污染的重要源頭、加強(qiáng)特種設(shè)備節(jié)能減排的 任務(wù)任重道遠(yuǎn)。 鍋爐用冷凝器，又稱煙氣冷凝器，鍋爐使用煙氣冷凝器后，可有效節(jié)約生產(chǎn)成本，降低鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐熱效率。 淋水板或篩板冷凝器，目的是增大冷水與蒸汽的接觸面積。 噴淋式冷凝器，冷水從上部噴嘴噴入，蒸汽從側(cè)面入口進(jìn)入，蒸汽與冷水充分接觸后被冷凝為水，同時(shí)沿管下流，部分不凝汽體也可能被帶出。 冷凝器的類型和特點(diǎn) 冷凝器有蒸汽冷凝器和鍋爐用冷凝器。這些行業(yè)的發(fā)展都將為換熱器行業(yè)提供更加廣闊的發(fā)展空間。根據(jù)中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要， “ 十一五 ” 期間我國經(jīng)濟(jì)增長