【正文】 大的封頭通常采用沖壓成形。對于常溫下塑性較好的材料，可采用冷沖壓；對于熱塑性較好的材料可采用熱沖壓。之比即相對厚度/D。 封頭的沖壓形成通常是在50～8000t的水壓機或油壓機上進行。根據(jù)板材的材質(zhì)、厚度、彎曲半徑、卷板機的形式和卷板能力，實際生產(chǎn)中管節(jié)的彎卷可分為冷卷和熱卷。熱卷成形也要注意控制加熱溫度和加熱速度。 設計中要考慮到安裝問題，各零部件的結(jié)構(gòu)不能影響整個裝配體的安裝，對于浮頭式換熱器，設計的初衷是可以拆下管束進行清洗。另一端裝上浮動管板進行脹接； 第四步：安裝殼程隔板 先將殼程隔板兩側(cè)的偏心桿機構(gòu)裝好，將殼程隔板從管束側(cè)面裝入并將一頭插入固定管板上安裝隔板的槽中； 第五步：安裝殼體 將焊接好的殼體從浮動管板的那一端套入，使之前裝好的組件（如圖7所示）完全裝入殼體內(nèi)，在殼程隔板的伸出端扭動偏心桿的搖柄使隔板兩側(cè)的密封填料擠緊，從而達到殼程的分成密封； 第六步：安裝官箱 在固定管板端接已焊接好的管箱，將管箱法蘭與殼體法蘭對接用雙頭螺柱連接。 第七步：安裝浮頭箱 將浮頭箱法蘭與殼體法蘭對接用雙頭螺柱連接； 第八步：安裝支座 將支座焊接到殼體上。拆流板是不能拆下的。所以換熱管與管板連接質(zhì)量的好壞，直接影響換熱器的壽命。 (a) 強度脹接 是指保證換熱管與管板連接的密封性能及抗拉脫強度的脹接。 機械滾珠脹接為最早的脹接方法，目前熱在大量使用。取出脹管器后，管板彈性恢復，使館板與管子間產(chǎn)生一定的擠壓力而貼合在一起，從而達到緊固的密封的目的。橡膠脹接是利用機械壓力是特種橡膠長度縮短，直徑變大，從而帶動管熱管擴張達到脹接目的這些脹接方法具有生產(chǎn)率高，勞動強度低，密封性能好等優(yōu)點。 (b) 強度焊 是指保證換熱管與管板連接的密封性能及抗拉脫強度的焊接。焊接結(jié)構(gòu)強度高，抗拉脫力強。管子焊接處如有滲漏可以補焊或利用專用工具拆卸后予以更換。此外，管子與管板孔之間的間隙中存在的不流動的液體與間隙的液體有著濃度上的差別，還容易產(chǎn)生間隙腐蝕。管子與薄管板的連接應采用焊接方法。無論單獨采用焊接或是脹接都難以解決問題。因此目前脹接并用方法已得到比較廣泛的應用。 檢驗化工設備不僅在制造之前對原材料進行檢驗而且在制造過程中要隨時進行查。 耐壓試驗和氣密性試驗 制造完工的換熱器應對換熱器管板的連接接頭，管程和殼程進行耐壓試驗或增加氣密性試驗，耐壓試驗包括水壓試驗和氣壓試驗。 如果介質(zhì)毒性為極度，高度危害或管、殼程之間不允許有微量泄漏時，必須增加氣密性試驗。 筒體的計算[5][6] 計算條件計算壓力 Pc= MPa 設計溫度 t=60℃ 內(nèi)徑 Di=500 mm 選用的材料 16MnR 鋼板負偏差 C1=0 鋼板的腐蝕裕量 C2=3 mm 操作溫度下的許用應力 []=170 MPa 設計溫度下的許用應力 []t=170 MPa 試驗溫度下的屈服點 =345 MPa 焊接系數(shù) φ=1 厚度的計算 計算厚度 = =500247。﹙2170 ﹚ = 設計厚度 =＋3 = mm 名義厚度 =7 mm有鋼材標準規(guī)格，可取δn=8 mm 有效厚度 =803 =5 mm 外頭蓋短節(jié)計算 計算條件 計算壓力 Pc= MPa 設計溫度 t=60℃ 內(nèi)徑 Di=600 mm 選用的材料 16MnR 鋼板負偏差 C1=0 鋼板的腐蝕裕量 C2=3 mm操作溫度下的許用應力 []=170 MPa 設計溫度下的許用應力 []t=170 MPa 試驗溫度下的屈服點 =345 MPa 焊接系數(shù) φ=1 厚度計算 計算厚度 = =600247。﹙2170 ﹚ = mm 設計厚度 =＋3 = mm 名義厚度 =+ =7 mm有鋼材標準規(guī)格，可取δn=8 mm 有效厚度 =803 =5 mm 外封頭蓋計算 計算條件 計算壓力 Pc= MPa 設計溫度 t=60℃ 內(nèi)徑 Di=600 mm 選用的材料 16MnR 鋼板負偏差 C1=0 鋼板的腐蝕裕量 C2=3 mm 操作溫度下的許用應力 []=170 MPa 設計溫度下的許用應力 []t=170 MPa 試驗溫度下的屈服點 =345 MPa 焊接系數(shù) φ=1 厚度計算 計算厚度 = =600247。8247。) = MPa Ps= MPa , Pt= MPa 取Pd = | Ps | 或Pd =| Pt |較大值 Pd= MPa =(170)== = 1/ρt=1/ ≈查圖23得到C=查圖24得到Gwe= 管板計算厚度 = 管板規(guī)定的最小厚度 δmin ≥ =25 = 殼程腐蝕裕量 管程腐蝕裕量 3mm或分程隔板槽深度 5mm 取δ3=5mm δ2=3mm δ≥δ1＋δ2＋δ3 = 取管板厚度δ=40mm 換熱管的軸向應力一般情況下，應按下列三種工況分別計算換熱管的軸向應力只有殼程設計壓力Ps，管程設計壓力Pt=0時， =(1+β)= MPa =1/〔119312247。 =112 =56 MPa 換熱管與管板的焊腳高度 l=換熱管的軸向應力σt 上述最大值為= = |﹙﹚253| = MPaq〈[q],符合要求在三種情況下，換熱器與連接的拉脫力均滿足要求。4 = mm2 =﹙+﹚210 = N封頭邊緣處球殼中面切線與法蘭環(huán)的夾角 = （464/400＋18） = 176。﹚29 = 力矩 =125487778 Nmm =773662 Nmm 操作情況下法蘭總力矩 =mm法蘭材料為鍛件 16Mn [σ]f=170MPa [σ]ft=170MPa =操作狀態(tài) =2260mm2預緊狀態(tài) =操作狀態(tài)下的法蘭厚度 =50 mm預緊狀態(tài)下的法蘭厚度 = = mm 球冠形封頭的計算厚度 假設=18mm =186 =12mm有鋼材標準規(guī)格，可取δn=12 mm Ro/δe=418/12= A=（Ro/δe）== 由A查圖65可得，B= [P]=B/(Ro/δe) = Mpa滿足[P]Pc ，封頭厚度滿足要求。補強厚度為 =＝考慮鋼板負偏差并經(jīng)圓整，取補強圈名義厚度為2mm,但為便于制造時準備材料，補強圈名義厚度也取為封頭厚度，即。 補強厚度為： ==考慮鋼板負偏差并經(jīng)圓整，補強圈名義厚度取為殼體的厚度 即=8mm.設計壓力 P = 16MnR 在試驗溫度下的許用應力 [σ]=170MPa16MnR 在設計溫度下的許用應力 [σ]t=170MPa16MnR 在試驗溫度下的屈服點 σs=325MPa =1170247。16 = 345=.符合要求 =1170247。16 = =345=符合要求 =1170247。16 = =345=符合要求 =1170247。16 = =345=符合要求 =1170247。16 ==345=符合要求.內(nèi)壓作用下 =1170247。16 = MPa=345=符合要求外壓作用下 =1170247。16 = MPa=345=符合要求。換熱器是現(xiàn)代石油石化類工廠必不可少的裝置，在工廠中的地位極為重要。這次設計的題目是丙烷冷卻器，屬于浮頭式換熱器。最后就是繪圖和論文的編排與打印。也學習到了浮頭式換熱器的機構(gòu)復雜，造價較高，設備笨重，制造密封性能要求高等不足，可以通過加強密封性能等方法加以改善，提高換熱效率等。但是由于自己掌握的知識有限，設計中肯定有必不可免得失誤，衷心希望老師指正。在設計中，我經(jīng)常遇到一些問題難以解決，當我?guī)е鴨栴}去請教時，她都耐心又和善的引導我，讓我充分發(fā)揮自己的思維，一步步地將問題慢慢地解決。每次的討論都讓我受益匪淺。在此我衷心的感謝指導老師李晉老師，謝謝！在設計過程中還得到了其他老師及同學的大力幫助在此一并表示最衷心的感謝！