【正文】 故合適。 管箱厚度計(jì)算管箱由兩部分組成：短節(jié)與封頭；且由于前端管箱與后端管箱的形式不同，故此時(shí)將前端管箱和后端管箱的厚度計(jì)算分開計(jì)算。其計(jì)算壓力Pc=Pd+Pl此時(shí)選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，故，且同上，則封頭計(jì)算厚度為： 忽略。 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。選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，故，且同上，則計(jì)算厚度為：；（pl忽略）設(shè)計(jì)厚度；名義厚度（為向上圓整量）；經(jīng)檢查，沒有變化，故合適。循環(huán)水進(jìn)口與出口選用無縫鋼管尺寸為1686，材料為16Mn。排氣口與排液口選用無縫鋼管尺寸為253材料為 16Mn。開孔之后，出削弱器壁的強(qiáng)度外，在殼體和接管的連接處，因結(jié)構(gòu)的連接性被破壞，會(huì)產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力，會(huì)給換熱器的安全操作帶來隱患。按照GB150規(guī)定，兩相鄰開孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱外徑小于或等于89mm時(shí)，只要接管最小厚度滿足下表23要求，就可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。 殼體上開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別：①200號(hào)油進(jìn)口與出口補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。設(shè)試驗(yàn)溫度為常溫，根據(jù)GB150規(guī)定，則有則校核水壓試驗(yàn)時(shí)圓筒的薄膜壓力：滿足條件。 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。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)。 布管限定圓布管限定圓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確定：查GB1511999可知，取b=，b1=4，bn=32，故b2= bn+=，則。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（～）范圍內(nèi)。相對(duì)誤差計(jì)算： 其中：——各程的平均管數(shù)；——各程中最小或最大的管數(shù)。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。而對(duì)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。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(chǎng)合。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(chǎng)合。這是因?yàn)槠浜附咏Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，抗拉脫力強(qiáng)，在高溫高壓下也能保證連接處的密封性能和抗拉脫能力。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。 管板計(jì)算符號(hào)說明：——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，對(duì)正三角形排列，；——隔板槽一側(cè)的排管根數(shù)；——換熱管中心距；——隔板槽兩側(cè)鄰管的中心距；——管板布管區(qū)面積，；對(duì)多管程正三角形排列換熱器，；——管板布管區(qū)內(nèi)開孔后的面積，；；——一根換熱管管壁金屬的橫截面積，；——固定端管板墊片壓緊力作用中心圓直徑，；根據(jù)所選的墊片的尺寸，且選擇其壓緊面型式為GB150表91的1a，可知密封面寬度，則，故——管板布管區(qū)當(dāng)量直徑，；——換熱管外徑，；——設(shè)計(jì)溫度時(shí)，管板材料的彈性模量，MPa；——設(shè)計(jì)溫度時(shí)，換熱管材料的彈性模量，MPa；——系數(shù)，按和查GB151圖24；——管束模數(shù)，MPa；； ——管束無量綱剛度，MPa；；——換熱管有效長(zhǎng)度（兩管板內(nèi)側(cè)間距），；——換熱管與管板脹接長(zhǎng)度或焊腳高度，；——換熱管根數(shù)；——無量綱壓力，；——當(dāng)量壓力組合；MPa；——管板設(shè)計(jì)壓力，MPa；——?dú)こ淘O(shè)計(jì)壓力，MPa；——管程設(shè)計(jì)壓力，MPa；——換熱管與管板連接拉脫力，MPa；——許用拉脫力，查GB151，MPa；——系數(shù)，；——管板計(jì)算厚度，；——換熱管管壁厚度，；——管板剛度削弱系數(shù)，一般可取值；——管板強(qiáng)度削弱系數(shù)，一般??；——系數(shù)，；——換熱管軸向應(yīng)力，MPa；——換熱管穩(wěn)定許用壓應(yīng)力，MPa；——設(shè)計(jì)溫度時(shí)，管板材料的許用應(yīng)力，MPa；；——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： 查GB150可知， 則式中L應(yīng)為換熱管的有效長(zhǎng)度，但由于管板厚度尚未計(jì)算出，暫估算管板厚度為40mm進(jìn)行試算，待管板厚度算出再用有效長(zhǎng)度核算。此時(shí)應(yīng)根據(jù)得到的管板名義厚度，重復(fù)以上步驟，使得管子有效長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于管板厚度。 換熱管的軸向應(yīng)力換熱管的軸向應(yīng)力在一般情況下，應(yīng)按下列三種工況分別計(jì)算：①殼程設(shè)計(jì)壓力，管程設(shè)計(jì)壓力： 明顯地，；②管程設(shè)計(jì)壓力，殼程設(shè)計(jì)壓力： ；明顯地，③殼程設(shè)計(jì)壓力與管程設(shè)計(jì)壓力同時(shí)作用：明顯地。 管板重量計(jì)算管板有固定管板以及活動(dòng)管板，兩者的重量計(jì)算分別如下所示： 固定管板重量計(jì)算 活動(dòng)管板重量計(jì)算：設(shè)置折流板的目的是為了提高殼程流體的流速，增加湍動(dòng)程度，并使管程流體垂直沖刷管束，以改善傳熱，增大殼程流體的傳熱系數(shù)，同時(shí)減少結(jié)構(gòu)，而且在臥式換熱器中還起支撐管束的作用。在浮頭式換熱器中，其浮頭端宜設(shè)置加厚環(huán)板的支持板。為方便選材，可選折流板的材料選為Q345R，查GB151可知，弓形缺口高度為150mm，折流板間距為150mm，數(shù)量為33塊，查GB1511999可知折流板的最小厚度為5mm，故此時(shí)可選其厚度為6mm。 折流板排列該臺(tái)換熱器折流板排列示意圖如下所示：圖22折流板排列示意圖 折流板的布置一般應(yīng)使管束兩端的折流板盡可能靠近殼程進(jìn)、出口管，其余折流板按等距離布置。 折流板重量計(jì)算符號(hào)說明如下：——折流板質(zhì)量，kg；——折流板外圓直徑，；——折流板切去部分的弓形面積，——系數(shù)，由查表求取；——折流板切去部分的弓形高度，mm；——管孔直徑，mm；——拉桿孔直徑，mm；——管孔數(shù)量；——拉桿孔數(shù)量；——折流板厚度，mm。由于此時(shí)換熱管的外徑為25mm，因此選用拉桿定距管結(jié)構(gòu)。拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣。對(duì)于本臺(tái)換熱器拉桿的布置可參照零件圖。本臺(tái)換熱器定距管的布置可以參照部件圖。由于以知條件中沒給出流速，為安全起見，設(shè)置防沖板，材料為Q235A，查GB151可知，則在本設(shè)計(jì)中取6mm.根據(jù)設(shè)計(jì)溫度選保溫層材料為巖棉。換熱器中的法蘭包括管箱法蘭、殼體法蘭、外頭蓋法蘭、外頭蓋側(cè)法蘭、浮頭蓋法蘭以及接管法蘭，另浮頭蓋法蘭將在下節(jié)進(jìn)行計(jì)算，在此不作討論。、管箱法蘭與管箱墊片（1） 查JB470392壓力容器法蘭可選固定端的殼體法蘭和管箱法蘭為長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭，凹面密封面，材料為鍛件16MnⅡ，其具體尺寸見相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。表25 外頭蓋法蘭尺寸DN法蘭螺柱對(duì)接筒體最小厚度DD1D2D3D4　Hhaa1　　Rd規(guī)格數(shù)量60074070066565565244100251714