【正文】 ，焊接系數(shù)Φ=1，腐蝕余量C2=2mm,鋼板負(fù)偏差C1=。 Φ焊接接頭系數(shù)。但對(duì)低合金鋼制的容器，規(guī)定不包括腐蝕余量的最小厚度應(yīng)不小于3mm，若加上腐蝕余量名義厚度至少取5mm。有效厚度： 水壓試驗(yàn)壓力： （32）式中：p壓力容器的設(shè)計(jì)壓力，MPa； 耐壓試驗(yàn)壓力，當(dāng)設(shè)計(jì)考慮液體靜壓力時(shí)，應(yīng)當(dāng)加上液體靜壓力， MPa； η耐壓試驗(yàn)壓力系數(shù)；對(duì)于剛和有色金屬液壓試驗(yàn)時(shí)η=，氣壓和氣液組合壓力試驗(yàn)時(shí)η=； [σ]試驗(yàn)時(shí)器壁金屬溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa； [σ]t設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa。水壓試驗(yàn)校核： 強(qiáng)度校核： [σ]t最大允許工作壓力 故強(qiáng)度滿足。設(shè)計(jì)溫度為125℃，設(shè)計(jì)壓力pc=。通過表D1[2]查得125℃下材料的許用應(yīng)力[σ]=189MPa焊接方式為雙面對(duì)焊，100％無損檢測，焊接系數(shù)Φ=1，腐蝕余量C2=2mm,鋼板負(fù)偏差C1=。但對(duì)低合金鋼制的容器，規(guī)定不包括腐蝕余量的最小厚度應(yīng)不小于3mm，若加上腐蝕余量名義厚度至少取5mm。有效厚度： 水壓試驗(yàn)壓力： 材料的屈服應(yīng)力：ReL=345MPa水壓試驗(yàn)應(yīng)力：最大液壓 水壓試驗(yàn)校核 強(qiáng)度校核： 最大允許工作壓力 故強(qiáng)度要求滿足。 再沸器錐殼部分屬于偏心錐殼，根據(jù)連接具有平行軸線兩圓筒的非軸對(duì)稱偏心錐殼滿足以下要求： 圖31偏心錐殼兩筒體軸線間距L應(yīng)不大于兩筒體內(nèi)直徑差值的1/2；對(duì)內(nèi)壓情況偏心錐殼與筒體間夾角最大值，對(duì)外壓情況；錐殼半頂角取偏心錐殼與筒體間的夾角α1 。當(dāng)錐殼同一半頂角的幾個(gè)不同厚度的錐殼段組成時(shí)，式中Dc分別為各錐殼大端內(nèi)直徑。材料選用Q345R。代入數(shù)據(jù)得：設(shè)計(jì)厚度： 對(duì)Q345R，鋼板負(fù)偏差C1=，因而可取名義厚度δn=4mm。由鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，取名義厚度為6mm。 選擇標(biāo)準(zhǔn)DN1600橢圓封頭，材料選用 及焊接方式采用與筒體材料相同的Q345R，雙面對(duì)焊，100%無損檢測。通過表31[5]查得橢圓封頭參數(shù)。但對(duì)低合金鋼制的容器，規(guī)定不包括腐蝕余量的最小厚度應(yīng)不小于3mm，若加上腐蝕余量名義厚度至少取5mm。有效厚度： 水壓試驗(yàn)壓力： 材料的屈服應(yīng)力：ReL=345MPa水壓試驗(yàn)應(yīng)力：最大液壓為： 水壓試驗(yàn)校核： 則壁厚滿足要求。形式如下圖： 圖32 B型管箱管箱內(nèi)徑取與殼體小端內(nèi)徑相等，為1000mm。材料選用Q345R。代入數(shù)據(jù)得： 名義厚度： 有效厚度： 水壓試驗(yàn)壓力： 材料的屈服應(yīng)力：ReL=345MPa水壓試驗(yàn)應(yīng)力：最大液壓 水壓試驗(yàn)校核： 則壁厚滿足要求。腐蝕余量2mm。表32標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭參數(shù)公稱直徑DN（mm）總深度H（mm）直邊高度（mm）內(nèi)邊面積A（㎡）容積V（m3）100027525封頭厚度計(jì)算：名義厚度： 管箱最小長度的確定原則：管箱上各相鄰的焊縫之間的距離必須大于等于4S，且應(yīng)大于或等于50mm，其中S為管箱壁厚。 C≥4S，且≥50。 取 ：L3=L2=325mm，L4=275mm 則： 由于容器法蘭與筒體連接處厚度差異較大，故設(shè)置過渡圓筒以減小壁厚突變應(yīng)力。4主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 隔板材料采用與管箱相同的材料制造，最小厚度應(yīng)按照表41[1]的規(guī)定。分程隔板槽深：（1）槽深不宜少于4mm；（2）分程隔板槽的深度為：碳鋼12mm，不銹鋼11mm；（3）分程隔板槽拐角的倒角一般為450，倒角寬度近似等于分程墊片的圓角半徑；（4）厚度大于10mm的分程隔板，密封面處應(yīng)削邊至10mm。 U型管彎管段得彎曲半徑R應(yīng)不小于兩倍的換熱管外徑。表42U型彎管段最小彎曲半徑R min/mm換熱管外徑1014192532384547Rmin20304050657590115設(shè)計(jì)選用的換熱管外徑為25mm，故最小彎曲半徑為50mm。直管段的計(jì)算壁厚： 。其形式是用管箱法蘭、殼體法蘭將管板加持固定，而成為固定管板，另一端自由伸縮。材料選用Q345R，400℃下材料的許用應(yīng)力[σ]=110MPa。 代入數(shù)據(jù)得： |σr|[σ]，滿足條件。管子拉脫力校核使用公式 （44）式中： 管子最大軸向應(yīng)力，MPa； 管子與管板的脹接長度，㎝； [q]許用拉脫力，MPa。則：管板的厚度為b=120mm管板上螺紋孔深度：使用公式： （45）式中： L2螺孔深度，mm； dn拉桿螺孔公稱直徑，mm。 當(dāng)換熱管直徑大于800mm時(shí)，為了減少裝配或檢修時(shí)抽裝管束的困難避免損壞折流板或支撐板，需要設(shè)置滑道，滑道的結(jié)構(gòu)有滑板，滾輪和滑條等，對(duì)于釜式再沸器一般采用滑條結(jié)構(gòu)，殼體底部需要設(shè)置支撐導(dǎo)軌。此外，殼體內(nèi)部應(yīng)用角鋼布置支撐導(dǎo)軌，與圓鋼滑道相配合，從直管段開始布置，長度約6000mm。導(dǎo)軌滑道的結(jié)構(gòu)簡圖如圖41： 圖41導(dǎo)軌滑道5標(biāo)準(zhǔn)零部件的選型換熱器常采用的法蘭結(jié)構(gòu)形式為：平焊法蘭及對(duì)焊法蘭。法蘭的結(jié)構(gòu)形式和密封面形式，應(yīng)根據(jù)使用介質(zhì)、設(shè)計(jì)壓力、公稱直徑等因素來決定。實(shí)際應(yīng)用中，螺栓法蘭連接很少因強(qiáng)度不足而破壞，大多應(yīng)密封性能不良而導(dǎo)致泄露。根據(jù)壓力不同，選用了不同的法蘭形式，工藝氣接管法蘭選用帶頸平焊鋼制管法蘭，殼體側(cè)接管法蘭均選用板式平焊鋼制接管法蘭。表53管法蘭參數(shù)公稱直徑鋼管外徑連接尺寸法蘭厚度C法蘭內(nèi)徑法蘭頸法蘭高度H坡口寬度b法蘭理論重量/kgA法蘭外徑D螺栓孔中心圓直徑K螺栓孔直徑L螺栓孔數(shù)量n螺紋TBNR5057140110144M1216593003254403952212M20243284004265404952216M20284303003255154503016M302421380107112 設(shè)備墊片標(biāo)準(zhǔn)主要有： JB/T 4704 非金屬軟墊片 JB/T 4705 纏繞墊片 JB/T 4706 金屬包墊片 一般情況下非金屬軟墊片適用于甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭、長頸對(duì)焊法蘭，法蘭密封面形式為光滑密封面和凹凸密封面，纏繞墊片適用于乙型平焊法蘭、長頸對(duì)焊法蘭，法蘭密封面形式為光滑密封面、凹凸密封面、榫槽密封面。 墊片的外徑D、內(nèi)徑d，按相應(yīng)墊片標(biāo)準(zhǔn)選取。 墊片的選擇要綜合考慮操作介質(zhì)的性質(zhì)、操作壓力、操作溫度以及需要密封程度，對(duì)墊片本身要考慮墊片性能，壓緊面形式，螺栓力大小以及拆裝后復(fù)用的次數(shù)，對(duì)高溫高壓的情況一般多采用金屬墊片，中溫中壓可采用金屬與非金屬組合式或非金屬墊片，中、低壓情況多采用非金屬墊片，高真空或探冷溫度下以采用金屬墊片為宜。表55非金屬軟墊片參數(shù)公稱壓力 PN/MPa公稱直徑 DN/mmDd100010991039 當(dāng)換熱器殼程介質(zhì)有相變時(shí)，無需設(shè)置折流板，而換熱管無支撐跨距超過表4—6規(guī)定時(shí)，應(yīng)設(shè)置支撐板，用來支撐換熱管，以防止換熱管產(chǎn)生過大的撓度或誘導(dǎo)振動(dòng)。具體參數(shù)如表56[1]所示。拉桿一端用螺紋擰入管板，每兩塊折流板之間的間距用定距管固定，每根拉桿上最后一塊折流板與拉桿用兩個(gè)螺母緊鎖固定，這種形式易于調(diào)節(jié)折流板之間的夾緊程度，在穿進(jìn)換熱管后，各折流板處于相對(duì)自由狀態(tài)。拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣。拉桿長度按需要確定。C）。故需要為設(shè)備配置液面計(jì)。表59雙面玻璃板液面計(jì)尺寸液面計(jì)節(jié)數(shù) 公稱長度L透光尺寸L1B透光總長度L2液面計(jì)總質(zhì)量/kgPN/MPa31150 26014860 為了便于觀察和維修殼體內(nèi)部，故需要在筒體上設(shè)置一個(gè)人孔。人孔參數(shù)如下表510[5]所示。另在殼體底部設(shè)置DN50的排液孔接管一個(gè)。 管箱上的接管外斷面距離管箱中心線的距離確定為770mm。 由于各種工藝和結(jié)構(gòu)上的要求，不可避免地要在容器上開孔并安裝接管，開孔以后，除削弱器壁的強(qiáng)度外，在殼體和接管連接處，因結(jié)構(gòu)的我連接性被破壞，會(huì)產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力，給容器的安全操作帶來隱患，因此壓力容器設(shè)計(jì)必須充分考慮開孔的補(bǔ)強(qiáng)問題。而開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有等面積補(bǔ)強(qiáng)和豐極限分析補(bǔ)強(qiáng)，一般設(shè)計(jì)都用等面積補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 ，兩相鄰開孔中心的間距（對(duì)曲面間距以弧長計(jì)算）大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱直徑小于或等于89mm時(shí)，只要接管最小厚度滿足下表要求，就不另行補(bǔ)強(qiáng)，不另行補(bǔ)強(qiáng)尺寸如表511[2]。 等面積補(bǔ)強(qiáng)法是以無限大平板上開小圓孔的孔邊應(yīng)力分析作為其理論依據(jù)，但實(shí)際的開孔接管時(shí)位于殼體而不是平板上，殼體總有一定的曲率，為堿少實(shí)際應(yīng)力集中系數(shù)與理論分析結(jié)果之間的差異，必須對(duì)開孔的尺寸和形狀給予一定的限制。 開孔補(bǔ)強(qiáng)采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法，由工藝設(shè)計(jì)給定的接管尺寸為Φ325x8，考慮實(shí)際情況選20號(hào)鋼，400℃時(shí)[σ]=88MPa，Φ3258，C2=1mm,C1==。代入數(shù)據(jù)得： （2）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 外側(cè)高度： （3）有效補(bǔ)強(qiáng)面積A1：殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積A2：接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 接管計(jì)算厚度： A3：接管區(qū)焊縫面積（）A3：有效補(bǔ)強(qiáng)面積 A4：所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積 擬采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，根據(jù)接管公稱直徑DN300選取補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)JB/T4736選取C型補(bǔ)強(qiáng)圈，補(bǔ)強(qiáng)圈參數(shù)如下表512[6]所示：表512補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸尺寸（mm）接管公稱直徑DN外徑D1內(nèi)徑D2質(zhì)量（kg）厚度δe（mm）30055034312 殼體上的最大開孔是人孔DN450的口。所以先校核此開孔不強(qiáng)。又因?yàn)槿丝诪闅んw上最大開孔，所以殼體上其他的開孔也不需要補(bǔ)強(qiáng)。 壓力容器支座的結(jié)構(gòu)形式很多，根據(jù)容器自身的安裝形式，支座可以分為兩大類：立式容器支座和臥式容器支座。由材料力學(xué)分析可知，梁彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力與支點(diǎn)數(shù)量和位置有關(guān)。但在工程實(shí)際中，由于地基的不均勻沉降和制造上的外形偏差，很難能保證各支座嚴(yán)格保持在同一水平面上，因而多支座容器在支座處的約束反力并不能均勻分配，體現(xiàn)不出多支座的優(yōu)點(diǎn)，所以一般臥