【正文】 D?? ； t? —— 換熱管軸向應(yīng)力， MPa； ??cr? —— 換熱管穩(wěn)定許用壓應(yīng)力， MPa； ??tr? —— 設(shè)計(jì)溫度時(shí)，管板材料的許用應(yīng)力， MPa；； ??tt? —— 設(shè)計(jì)溫度時(shí)，換熱管材料的許用應(yīng)力， MPa； 管板厚度計(jì)算過程如下： 管板名義厚度計(jì)算 淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁 共 34 頁 39。 管板計(jì)算 符號(hào)說明： dA —— 在布管區(qū)范圍內(nèi)，因設(shè)置隔板槽和拉桿結(jié)構(gòu)的需要，而未能被換熱管支承的面積， 2mm ，對正三角形排列， 39。由于流體只具有輕微的腐 蝕性，故采用工程上常用的 Q345R 整體管板。這是因?yàn)槠浜附咏Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，抗拉脫力強(qiáng)，在高溫淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁 共 34 頁 高壓下也能保證連接處的密封性能和抗拉脫能力。 脹焊并用主要用于密封性能要求較高；承受振動(dòng)和疲勞載荷；有縫隙腐蝕；需采用復(fù)合管板等的場合。 強(qiáng)度脹接主要適用于設(shè)計(jì)壓力≤ ；設(shè)計(jì)溫度≤ 300℃；操作中無劇烈振動(dòng)、無過大的溫度波動(dòng)及無明顯應(yīng)力腐蝕等場合。而對于換熱管束的分程，為了接管方便，采用平行分法較合適，且平行分法亦可使管箱內(nèi)殘液放盡。管箱作用是把從管道輸送來的流體均勻地分布到換熱管和把管內(nèi)流體匯集在一起送出換熱器，在多管程換熱器中管箱還起改變流體流向的作用。 相對誤差計(jì)算： m i n ( m a x ) 100%cpcpNNN N??? 其中： cpN —— 各程的平均管數(shù)； min(max)N —— 各程中最小或最大的管數(shù)。拉桿中心至折流板缺邊的距離應(yīng)盡量控制在換熱管中心距的（ ～ ） 3 范圍內(nèi)。 布管限定圓 LD 布管限定圓 LD 為管束最外層換熱管中心圓直徑，浮頭式換熱 器的其由下式淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁 共 34 頁 確定： 122( )LiD D b b b? ? ? ? 查 GB1511999 可知，取 b=， b1=4， bn=32，故 b2= bn+=，則 500 2 ( 4 ) 416LD m m? ? ? ? ? ?。各排列如圖21 所示 圖 21 在此，選擇正三角形排列，主要是考慮同樣的管板面積上可排列最多的管數(shù)。 換熱管的排列方式 換熱管在管板上的排列有正三角形排列、正方形排列和正方形錯(cuò)列三種排列方式。 水壓試驗(yàn) 設(shè)試驗(yàn)溫度為常溫，根據(jù) GB150 規(guī)定，則有 ? ?? ? 1701 . 2 5 1 . 2 5 1 . 3 1 . 6 2 5170T tP P M P a??? ? ? ? ? 則校核水壓試驗(yàn)時(shí)圓筒的薄膜壓力 T? ： () 1 . 6 2 5 ( 5 0 0 5 . 7 )2 2 5 . 77 2 . 0 8 0 . 9 0 . 9 0 . 8 5 3 4 5 2 6 3 . 9 2 5T i eTesPDM P a?????? ?????? ? ? ? ? ? 滿足條件。 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積計(jì)算 ： 強(qiáng)度削弱系數(shù) ? ?? ? 170 1170tnr tf ??? ? ? 接管有效厚度 6 2 t nt C mm??? ? ? ? ? ? 開孔直徑 2 1 9 2 6 2 2 .3 2 1 1 .6d m m? ? ? ? ? ? 淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁 共 34 頁 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按下式計(jì)算： 22 (1 )2 1 1 .6 2 .2 6 2 2 .2 6 6 (1 1 )4 7 8 .2 1 6e t rA d fmm? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 ①有效寬度 B： 2 2 2 1 1 . 6 4 2 3 . 2m a x 4 2 3 . 22 2 2 1 1 . 3 2 1 0 2 6 2 4 3 . 6n n td m mB m md m m??? ? ???????? ? ? ? ? ? ? ??? ②有效高度： （ a）外側(cè)有效高度 1h 為： 1 6 in 200ntd m mh m mmm? ? ? ????????????實(shí) 際 外 伸 長 度 （ b）內(nèi)側(cè)有效高度 2h 為： 22 1 1 .6 6 3 5 .6 3m in 00ntd m mh m mmm? ? ? ????????????實(shí) 際 內(nèi) 伸 長 度 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 ①殼體多余金屬面積： 殼體有效厚度： 10 。 表 23 接管外壁最小厚度 接管外徑 25 32 38 45 48 57 65 76 89 最小厚度 按照以上規(guī)定，循環(huán)水進(jìn)口與出口與 200 號(hào)油進(jìn)口與出口都需進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 ， A 2 (1 )erdf? ??? ? ? ， A [ 2 (1 ) ]erdf? ??? ? ? A—— 開孔削弱做需要的補(bǔ)強(qiáng)面積， 2mm d —— 開孔直徑， mm ? —— 殼體開孔處的計(jì)算厚度， mm e? —— 接管有效厚度， mm rf —— 強(qiáng)度削弱系數(shù)，等于設(shè)計(jì)溫度下接管材料與殼體材料許用應(yīng)力之比。因此此時(shí)應(yīng)進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算。 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 在該臺(tái)浮頭式換熱器上，殼程流體的進(jìn)出管口在殼體上，管程流體則從前端管箱進(jìn)入，而后端管箱上則有排污口和排氣口，因此不可避免地要在換熱器上開孔。 200 號(hào)油進(jìn)口與出口選用無縫鋼管尺寸為 ? 219? 6 材料為 16Mn。 查 JB/T4746— 20xx《鋼制壓力容器用封頭》可得封頭的型號(hào)參數(shù)如下： 表 22 DN600 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭參數(shù) DN(mm) 總深 度H(mm) 內(nèi)表面積A(㎡ ) 容積(m3) 封頭質(zhì)量（㎏） 600 190 38 短節(jié)部分的厚度同封頭處厚度，為 10mm。39。 1 1 . 3 6 0 0 2 . 7 12 1 7 0 0 . 8 5 0 . 5 1 . 32 0 . 5cih t cD mm? ? ?? ??? ? ?? ? ? ?? ? ?；（ pl 忽略） 設(shè)計(jì)厚度 39。 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，故 1?? ，且同上 120。 后端管箱厚度計(jì)算 由于是浮頭式換熱器設(shè)計(jì)，因此其后端管箱是浮頭管箱，又可稱外頭蓋。 2C C mm??，則封頭計(jì)算厚度為： ? ? 1 1 . 3 5 0 0 2 . 2 52 1 7 0 1 0 . 5 1 . 32 0 . 5cih t cD mm? ? ?? ??? ? ?? ? ? ?? ? ? 1 0 0 0 9 .8 0 .5 4 9 0 0 0 .0 0 4 9 1 .3 5 % 0 .0 6 5lap g h P M P a M P a?? ? ? ? ? ? ? ? ? 忽略。 前端管箱厚度計(jì)算 前 端管箱為橢圓形管箱，這是因?yàn)闄E圓形封頭的應(yīng)力分布比較均勻，且其深淮海工學(xué)院二 〇一一 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁 共 34 頁 度較半球形封頭小得多，易于沖壓成型。 考慮到后面法蘭選取要求殼體最小厚度為 10，因此選 10mm更合適。 設(shè)計(jì)條件的確定 設(shè)計(jì)壓力：管程為 ，殼程為 MPa. 設(shè)計(jì)溫度：管程為 50℃，殼程為 90 ℃。 2C C mm??。 Q345R 是低碳低合金鋼，具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和制造工藝性能，其強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性、低溫和高溫性能均優(yōu)于相同含碳量的碳素鋼，同時(shí)采用低合金鋼可以減少容器的厚度，減輕重量，節(jié)約鋼材。 2．換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 換熱器的主要分類 ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 floating head flange 目 錄 1 緒論 ............................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。tube sheet。最后設(shè)計(jì)結(jié)果可通過 3 張圖表現(xiàn)出來。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 200 號(hào)油換熱器設(shè)計(jì) Design of 200 Oil Heat Exchanger 學(xué) 院 ： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) ： 過程裝備與控制工程 裝備 071 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要 200 號(hào)油換熱器設(shè)計(jì) 摘 要： 本設(shè)計(jì)說明書是關(guān)于 浮頭式換熱器的設(shè)計(jì)，主要是進(jìn)行了換換熱器的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是根據(jù)已經(jīng)選定的換熱器型式進(jìn)行設(shè)備內(nèi)各零部件（如接管、折流板、定距管、鉤圈、管箱等）的設(shè)計(jì)，包括：材料的選擇、具體尺寸確定、確定具體位置、管板厚度的計(jì)算、浮頭蓋和浮頭法蘭厚度的計(jì)算、開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算等。 關(guān)鍵詞： 浮頭式換熱器；管板；浮頭蓋；浮頭法蘭 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要 Design of 200 oil heat exchanger Abstract: The design manual is about the floating head heat exchanger, which included technology calculate of heat exchanger, the structure and intensity of heat exchanger. The Main design is about the structure and intensity of the design. This part is just on the selected type of heat exchanger to design the heat exchanger’s ponents and parts ,such as vesting ,baffled plates, the distance control tube, circle hook, tube boxes. This part of design mainly include： the choice of materials， identify specific size, identify specific location, the thickness calculation of tube sheet, the thickness calculation of floating head planting and floating head flange, the opening reinforcement calculation etc. In the end, the final design results through three maps to display. Key word: floating head heat exchanger。 floating head planting。 換熱器的應(yīng)用 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 管殼式換熱器特殊結(jié)構(gòu) ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 殼體與管箱厚度的確定 ............................................ 1 接管的選取 ...................................................... 2 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 .................................................... 3 水 壓試驗(yàn) ........................................................ 5 換熱管 .......................................................... 5 管板設(shè)計(jì) ........................................................ 7 折流板 ......................................................... 11 拉桿與定距管 .......