【正文】 004 6 ??? ???? ? 同理 mmdd 173? 故取公稱直徑 mmdN 2021 ? 公稱壓力為 MPaN ?? 由《鋼制管法蘭，墊片，緊固 件》選擇帶頸對焊法蘭 相關(guān)參數(shù)如下 DN A/B D K n L Th C 1B 法蘭理論重量 200 / 219 360 310 12 26 M24 30 244/ 244 由《鋼制管法蘭，墊片，緊固件》選擇帶頸對焊法蘭 相關(guān)參數(shù)如下 DN A/B D K n L Th C 1B 法蘭理論重量 200 / 219 360 310 12 26 M24 30 244/ 244 沈 陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 設(shè)計說明書 、管板的設(shè)計 管板尺寸的確定及強度計算 : 本設(shè)計為管板延長部分兼作法蘭的形式，即 GB1511999 項目 中，圖 18所示e型連接方式的管板。 B、計算 A 、 sA 、 na 、 Kt、 ??cr?、 cA 、 tD 、 ? 、 Q、 s? 、 ? 、 t? 、 P t ； 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計算公式 數(shù)值 1 筒體內(nèi)徑 1D mm 700 2 筒體內(nèi)徑橫截面積 A 2mm A=π 21D /4 384650 3 筒體厚度 s? mm 8 4 圓筒內(nèi)殼壁金屬截面積 sA 2mm sA ?? s? （ 1D +s? ） 17794 5 管子金屬總截面積 na 2mm na = ? ?ttnd?? ?? 104 6 換熱管根數(shù) n 406 7 換熱管外徑 d mm 19 8 換熱管壁厚 t? mm 2 9 換熱管材料的彈性模量 Et MPa GB1501998 表 F5 185000 10 換熱管有效長度 L mm 2840 11 沿一側(cè)的排管數(shù) 39。 0. 86 6A d n S Sn S?? 13 管板布管區(qū)面積 At 2mm 20. 86 6At nS Ad?? 14 管板布管區(qū)當量直徑 Dt mm Dt = π/At4 620 15 換熱管中 心距 S mm GB1511999 25 沈 陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 設(shè)計說明書 16 隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距 Sn mm GB1511999 38 17 管板布管內(nèi)開孔后的面積 1A 2mm 1A = 2 /4A n d?? 269537 18 系數(shù) ? ? =1A /A 19 殼體不帶膨脹節(jié)時換熱管束與圓筒剛度比 Q Q=Et na /Es As 20 殼程圓筒材料的彈性模量 Es GB1501998 表 F5 190000 21 系數(shù) ? ? =na / 1A 22 系數(shù) s? s? = ? ?0. 4 0. 6 1 /Q ??? 23 系數(shù) t? t? = ? ? ? ?0. 4 1 0. 6 /Q??? ? ? 24 管板不管區(qū)當量直徑與殼程圓筒內(nèi)徑比 Pt Pt=Dt /iD 25 管子受壓失穩(wěn)當量長度 Lcr mm GB1511999 圖 32 2021 26 設(shè)計溫度下管子受屈服強度 ts? MPa GB1501998 表 F2 133 27 管子回轉(zhuǎn)半徑 i mm ，計算 Mn 和 Mp 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計算公式 數(shù)值 1 墊片接觸寬度 N mm GB1501998 表 91 25 2 墊片基本密度寬度 0B mm 0B =N/2 3 墊片比壓力 y MPa GB1501998 表 92 11 4 墊片系數(shù) m 5 墊片有效密封寬度 b mm B=0B 9 6 墊片壓緊力作用中心圓直徑 Dc mm Dc =D2b 682 7 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷 Wa N Wa = by? 213358 沈 陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 設(shè)計說明書 8 操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷 Wp N Wp = 2Dc Pc b y?? 2723296 9 常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力 ??b? MPa GB1501998 表 F4 10 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓面積 Aa 2mm Aa =Wa /??b? 11 操作狀態(tài)下需要的最小螺栓面積 Ap 2mm Ap = Wp /??b? 1891 12 需要螺栓總截面積 Am mm2 Am =max{Aa ，Ap } 1891 13 法蘭螺栓的中心圓直徑 Db mm 815 14 法蘭中心至cF 作用處的徑向距離 GL mm GL =? ?0 GDD? /2 34 15 基本法蘭力矩 Mm N． mm Mm = ? ?G bAm L ??? 107 16 筒體厚度 0? mm 8 17 法蘭頸部大端有效厚度 1? mm 1? =? 14 18 螺栓中心至法蘭頸部與法蘭背面交的徑向距離 AL mm ? ? 1/2A b iL D D ?? ? ? 19 螺栓中心處至 FT 作用位置處的徑向 距離 TL mm TL = ( AL + GL +1? )/2 20 作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力 DF N DF = 21D Pc 518676 21 流體壓力引起的總軸向力與作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力差 TF N TF =F DF 102897 22 操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓力 GF N GF = GD b m Pc 沈 陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 設(shè)計說明書 23 法蘭操作力矩 Mp N． mm Mp = DF DL + TF TL + GF GL 107 24 螺栓中心距 FD 作用處的徑向距離 DL mm DL =（ 1D iD ） D、假定管板的計算厚度為δ，然后按結(jié)構(gòu)要求確定殼體法蘭厚度 39。 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計算公式 數(shù)值 1 假定管板計算厚度 ? mm 80 2 殼體法蘭厚度 39。fE MPa GB1501998 表 F5 190 103 14 殼體圓筒材料彈性模量 Es GB1501998 表 F5 190 103 沈 陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 設(shè)計說明書 15 殼體法蘭寬度 fb mm fb=? ?1fDD?/2 66 16 系數(shù) 39。fK MPa 39。2 ffifEbDb? ?? ???32 39。fK /（ 4 tK ） E、由 GB1511999 P51 圖 27 按照 K 和 fK? 查 1m ，并計算 ? 值，由圖 29 按照 K和 fK? 查G2值 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計算公式 數(shù)值 1 管板第一矩系數(shù) 1m GB1511999 圖 27 2 系數(shù) ? ? =1m /（ K fK? ） 3 系數(shù) 2G GB1511999 圖 29 F、計算 M1，由 GB1511999 圖 30按照 K 和 Q 查 3G ，計算 ? ， 39。fM? 。fK / fK +? ） 沈 陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 設(shè)計說明書 6 法蘭力矩變化系數(shù) fM?? fM?? = 39。 序號 項目 符號 單位 數(shù)據(jù)來源和計算公式 數(shù)值 1 當量壓力組合 Pc MPa Pc Ps? 2 有效壓力組合 aP MPa a s tP sP r E?? ? ? ?? 3 基本法蘭力矩系數(shù) mM? ? ?34/m m iM M D P a??? ? ? ? ? 4 管程壓力下的法蘭力矩系數(shù) pM? ? ?34/p p iM M D P a??? ? ? ? ? 5 管板邊緣力矩系數(shù) M? 1mM M M M? ? ?? ? ? ? 6 管板邊緣剪切系數(shù) v vM?? ?? 7 管板總彎矩系數(shù) m ? ? ? ?12 /1m m v m v? ? ? ? 8 系數(shù) 1G 11m ax{ , }L e LG G G? 9 殼體法蘭力矩系數(shù) wsM? 1mw s tM M M M?? ? ?? ? ? ? ? 10 管板徑向應(yīng)力系數(shù) r??? r??? = ? ?21GQ Gv141 ?? 11 管板的徑向應(yīng)力 r? MPa ? ? ? ? 21//rr P a D? ? ? ? ??? ? ? ? 88 12 管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力系數(shù) 39。 3 1 / 4r v m K Q G?? ? ? ? 沈 陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 設(shè)計說明書 13 管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力 39。 39。p? ? ? ? ?239。 tpp DPa ??? ??? ? ? ? 15 16 法蘭的外徑與內(nèi)徑之比 K 01/K D D? 17 系數(shù) Y GB1501998 表 95 18 殼體法蘭應(yīng)力 39。 4f wsY M P a????? ? ? ? ?? ?21 fD ?? 19 換熱管的軸向應(yīng)力 t? MPa t? =?1 [Pc?22 GQ vQG?? Pa ] 20 殼程 圓筒的軸向應(yīng)力 c? MPa c? =sAA ? ?2GQv1??? Pa 21 一根換熱管管壁金屬的橫界面積 a 2mm naa n? 22 換熱管與管板連接的拉托應(yīng)力 q MPa t aq dl? ??? b、只有殼程設(shè)計壓力，而管程設(shè)計壓力 Pt=0，并且計入膨脹變形差。r? ? ? ? ?39。r? MPa ? ? ? ?2139。 /rr DPa? ? ? ? ???? ? ? ? ????? ?21 2 / 2K K m mm??? ? ? ? ??? 165 20 管板布管區(qū)周邊的剪切應(yīng)力系數(shù) 39。 1 / 4pT v Q G? ? ? 21 管板布管區(qū)周邊的剪切應(yīng)力 pT MPa 139。r? ? ? ? ?39。r? MPa ? ? ? ?39。 /rr Pa? ? ? ?? ? ? ? 2 21 39。pT ? ? ? ?239。/pp DT T P a ?? ???? ? ? ? ???? 87 ? ? tr?? 12 殼體法蘭應(yīng)力 39。 / 4f w sY M P a?? ?? ? ? ? ?? ?21 / fD??? 82 ? ? tr?? 沈 陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 設(shè)