【正文】 ：則多余的金屬面積Ah1為： 接管多余金屬面積： 接管的計算厚度： （） 接管多余的金屬面積A2 為： （） 接管區(qū)焊縫面積（焊腳取6mm）： 有效補強面積： 需要另行補強的面積為： （）擬采用補強圈補強圈補強：根據(jù)接管的公稱直徑為DN200，參照J(rèn)B/T47362002中的補強圈標(biāo)準(zhǔn)表1選取補強圈的外徑D2= 350mm ；坡口形式如下：從而計算得到補強圈內(nèi)徑：因為B=358D2=350,因此，補強圈在有效補強范圍內(nèi)。外頭蓋上的排污口與排氣孔接管材料選擇20號鋼，選用規(guī)格為φ328，主要是通過采用壁厚接管進行補強。通過工藝計算可以得到，所選擇的換熱管的規(guī)格為φ192，選擇材料為16Mn。各種排列方式都有各自的特點：正三角形或轉(zhuǎn)三角形排列：排列緊湊，管外流體湍流程度高；正方形排列：容易清洗，但是給熱系數(shù)較低；正方形錯列：有較高的給熱系數(shù)。在工藝計算中，已經(jīng)得到換熱管的中心距t=24mm，因此可以知道分程隔板兩側(cè)相鄰管的中心距為：同時，由于換熱管管間需要進行機械清洗，因此相鄰管間的凈空距離：td=2419=5td應(yīng)不小于6，因此，取換熱管的中心距t=25，則分程隔板兩側(cè)相鄰管的中心距為：布管限定圓為管束最外層換熱管中心圓的直徑，有下式確定： （）b，其值按照GB1511999中的表14選取，由表14，取b=5，b1=5 ；——墊片寬度，按照GB1511999中的表15選取，選取bn=20；從而，可以求得布管限定圓的直徑：由工藝計算可知，本設(shè)計采用4管程，根據(jù)GB1511999之規(guī)定，分程隔板厚度取，：根據(jù)GB1511999可知，分程隔板槽草深大于或等于4mm，槽寬為12mm，且分程隔板的最小厚度為8mm，取10mm。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的范圍內(nèi)。相對誤差計算： 其中：——各程的平均管數(shù)；——各程中最小或最大的管數(shù)。管箱的作用是把從管道輸送來的流體均勻的分布到換熱管和把流體匯集在一起送出換熱器，在多管程換熱器中管箱還起到改變流體流向的作用。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。強度脹接主要適用于設(shè)計壓力小≤；設(shè)計溫度≤300℃；操作中無劇烈振動、無過大的溫度波動及無明顯應(yīng)力腐蝕等場合。脹焊并用主要用于密封性能要求較高；承受振動和疲勞載荷；有縫隙腐蝕；需采用復(fù)合管板等的場合。這是因為脹焊并用焊接結(jié)構(gòu)強度高，抗拉脫力強，在高溫高壓下也能保證連接處的密封性能和抗拉脫能力，是比較高的壓力，因此，使用脹焊并用的連接方式可以很好的保證殼程與管程的密封性能。墊片則包括了管箱墊片和外頭蓋墊片。此時查JB47062000壓力容器法蘭，根據(jù)設(shè)計溫度可以選擇墊片形式為金屬包墊片，材料為0Cr18Ni9，：根據(jù)JB/T471892可以選擇左端管箱的墊片的填料為耐油橡膠石棉板，左端管箱代號為G，墊片材料代號為5，填料代號為3，： 左管箱墊片尺寸PN(Mpa)DN(mm)外徑D(mm)內(nèi)徑d(mm)墊片厚度反包厚度Ｌ80088784734 外頭蓋法蘭、墊片與浮頭墊片（1）外頭蓋法蘭的型式與尺寸、材料均同上殼體法蘭，凹密封面，：（單位為mm）。（3）查JB/T471892選外頭蓋墊片的型式為金屬包墊片，查JB/T471892也選浮頭墊片的型式為金屬包墊片，兩者材料均為0Cr18Ni9，： 外頭蓋密封圈參數(shù)：PN(Mpa)DN(mm)外徑D(mm)內(nèi)徑d(mm)墊片厚度反包厚度Ｌ90099994934 外頭蓋側(cè)密封圈參數(shù)：PN(Mpa)DN(mm)外徑D(mm)內(nèi)徑d(mm)墊片厚度反包厚度Ｌ80088784734根據(jù)接管的公稱直徑，公稱壓力可以查HG2063597中的表31鋼制管法蘭、墊片、緊固件，選擇帶頸對焊鋼制管法蘭，選用凹凸密封面，：殼程法蘭的公稱通徑：80；對于A系列，對于B系列，鋼管外徑為89mm，符合要求。密封面采用凸凹面， 其中殼程各尺寸：D=132，f1=2，f2=4，f3=3，W=106，X=120，Y=121，Z=105，K=160，L=18，n=8， C=20，N=110，S=，H1=10，R=6，H=50；選M16的螺栓。其中A系列為國際通用系列，即英制系列，B系列為國內(nèi)通用系列。設(shè)計壓力取管程和殼程中的較大值，溫度按照GB1501998，應(yīng)取不低于原件的金屬溫度，但是在管板計算中無法保證管程和殼程介質(zhì)同時作用，并且管板金屬的溫度很難計算，一般去較高側(cè)的設(shè)計溫度為設(shè)計溫度。查《換熱器設(shè)計手冊》中的表169可以選取管板的外直徑為D=995，D1=940mm，D2=898mm，D3=800mm，D4=885mm， D5=800mm，d2=30mm；螺栓規(guī)格：M27；數(shù)量：32b1=66mm，b=80mm；換熱管穩(wěn)定許用壓應(yīng)力查GBl51一l999附錄J表得換熱管的回轉(zhuǎn)半徑換熱管受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度根據(jù)GB1501998的表43可以知道：在300攝氏度的設(shè)計溫度下，換熱管的許用應(yīng)力彈性模量為：設(shè)計溫度下的屈服應(yīng)力：管板、法蘭材料:16Mn鍛件查表45,常溫下許用應(yīng)力；；300℃設(shè)計溫度下許用應(yīng)力；查表F5300℃金屬溫度下彈性模量結(jié)構(gòu)參數(shù)以及系數(shù)的確定（1）、墊片壓緊力下作用中心圓直徑：根據(jù)GB150中的表91選取的壓緊面型式，根據(jù)所選的墊片的尺寸，可知密封面寬度為：因此， ()故 （2）、殼程圓筒內(nèi)直徑橫截面積：沿隔板槽一側(cè)的排管根數(shù)：26 隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距：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，三角形排列的情況可以按照下式計算：——管板布管區(qū)的面積管板布管區(qū)面積:（3）、： ()管板布管區(qū)的當(dāng)量直徑與殼程圓筒內(nèi)徑之比： （4）、管板開孔后的面積： ()其中d為換熱管的外徑；一根換熱管管壁金屬的橫截面積：換熱管管壁金屬的總橫截面積為：（5）、系數(shù)：系數(shù)： ()換熱管有效長度：管板強度削弱系數(shù)；管板剛度削弱系數(shù)；，（6）、查系數(shù)C：計算：查GB1511999中的圖23（a）可以知道：C=（7）、計算換熱管的穩(wěn)定性許用應(yīng)力：系數(shù): () I——換熱管的回轉(zhuǎn)半徑：查GB1511999附錄J可以知道，i=——換熱管受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度；根據(jù)GB1511999圖32可以知道因此 ()： ()管板設(shè)計厚度和名義厚度：管板的計算厚度為：對于管側(cè)：結(jié)構(gòu)開槽5mm，C2=2mm對于殼側(cè)：結(jié)構(gòu)尺寸為0，C2=2mm取管側(cè)的較大值和殼程側(cè)的較大值可以得到：根據(jù)國標(biāo)，可以選擇86mm的管板厚度。 按照 值，以及 查GB1511999中的圖24（a）得到： （）校核通過。（3）、管程、殼程壓力同時作用： 按照 值，以及 查GB1511999中的圖24（a）得到：校核通過。由于浮頭式換熱器的其中一端可以自由伸縮，因此對于浮頭式換熱器，也可以不考慮其溫差應(yīng)力。、管箱殼體的連接接管與筒體、管箱殼體(包括封頭)連接的結(jié)構(gòu)型式，采用插入式焊接結(jié)構(gòu)。、排液管為提高傳熱效率，排除或回收工作殘液(氣)及凝液，凡不能借助其他接管排氣或排液的換熱器，應(yīng)在其殼程和管程的最高、最低點，分別設(shè)置排氣、排液接管。排氣口和排液口的尺寸一般不小于φ15mm。殼程接管（富油）位置的最小尺寸： （）式中：——殼程接管位置最小尺寸，mm； ——補強圈外邊緣至管板與殼體連接焊縫之間的距離，計算中，?。⊿為殼體厚度，mm），且； ——補強圈外圓直徑，mm； ——管板厚度，mm。排液管設(shè)置在殼體下部，其最小尺寸為：選取排液管中心位置與殼程接管中心對齊，得： 管箱接管位置的最小尺寸 （） ——法蘭高度，選取 排氣管設(shè)置在管箱殼體頂部，其最小尺寸為：選取氣管中心位置與管箱接管中心位置相同：本節(jié)計算中的接管中心位置為最小尺寸，畫圖時可以適當(dāng)增大。常見的折流板形式為弓形和圓盤—圓環(huán)形兩種，其中弓形折流板有單弓形，雙弓形和三弓形三種，但是工程上使用較多的是單弓形折流板。此時選用兩端選用圓形折流板，中間選用單弓形折流板，上下方向排列，這樣可造成液體的劇烈擾動，增大傳熱膜系數(shù)。為方便選材，可選折流板的材料選為16MnR，由前可知，弓形缺口高度為200mm，折流板間距為600mm，數(shù)量為6塊，查GB1511999中的表34可以知道折流板的最小厚度為8mm，故此時可選其厚度為9mm。： 折流板布置時，一般應(yīng)該使管束兩端的折流板盡可能靠近殼程進、出口管，其余折流板按等距離布置，靠近管板的折流板與管板間的距離應(yīng)按照下式進行計算： （）其中： L1——殼程接管位置的最小尺寸；b——管板的名義厚度； B2——為防沖板的長度，若無防沖板時，應(yīng)為接管的內(nèi)徑，本設(shè)計中沒有加設(shè)防沖板，因此為接管內(nèi)徑80mm。 由于此時換熱管的外徑為19mm，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。拉桿的材料選擇10號鋼。定距管的規(guī)格與換熱管相同，其長度同實際需要確定。本設(shè)計中計算得到：ρv2==740。根據(jù)設(shè)計溫度選擇保溫層材料為脲甲醛泡沫塑料，其物性參數(shù)如下：密度（Kg/m3）：1320；導(dǎo)熱系數(shù)（kcal/mh℃）：；吸水率：12%；抗壓強度（Kg/m2）：；適用溫度（℃）：190+500本臺浮頭式換熱器浮頭端采用B型鉤圈式浮頭，而浮頭蓋采用了球冠形封頭。 符號說明如下：—換熱器圓筒內(nèi)直徑，800,mm；—浮頭法蘭與鉤圈的內(nèi)直徑： （）其中b，mm。（內(nèi)壓）浮頭蓋的計算（1）球冠形封頭計算厚度按下式計算： （）考慮到本設(shè)計的選材以奧氏體不銹鋼為主，故可將浮頭蓋的材料選擇為16MnR，故，選擇為雙面焊對接接頭，100%無損探傷，故，則 。根據(jù)GB1501998第九章，可以知道由于，因此： （）關(guān)于浮頭法蘭厚度的計算按GB1511999的格式，： 浮頭法蘭厚度計算表：設(shè)計條件設(shè)計壓力pc=設(shè)計溫度t=300℃墊片材料：0Cr18Ni9金屬包墊片N=40mmy=外徑內(nèi)徑厚度：7927693b=12mmm=法蘭材料：16Mn螺栓直徑：dB=27mm螺栓數(shù)量：n=40個許用應(yīng)力設(shè)，螺柱材料：40Cr許用應(yīng)力根據(jù)GB表1操作情況下法蘭的受力力臂力矩操作情況下法蘭總力矩預(yù)緊情況下法蘭的受力力臂力矩操作狀態(tài)：預(yù)緊狀態(tài)：法蘭厚度操作狀態(tài)：預(yù)緊狀態(tài)：法蘭厚度，且不小于球冠形封頭名義厚度的兩倍。假設(shè)，由于材料是，腐蝕裕量，則；故；所以；查GB1501998表64可知，此時許用外壓力為：故合適。包角，焊制，二筋，帶墊板）。