【正文】 合格 管板布管區(qū)周邊處的徑向應(yīng)力： 合格 管板布管區(qū)周邊處剪切應(yīng)力： 合格 殼程圓筒軸向應(yīng)力： 換熱管軸向應(yīng)力（位于管束周邊處換熱管軸向應(yīng)力） 合格 ， 換熱管與管板連接的拉脫力： 合格 膨脹節(jié)校核 膨脹節(jié)參數(shù) 膨脹節(jié)型號(hào)：膨脹節(jié)HFWC（A）101 GB167491997 ， 膨脹節(jié)軸向剛度 按 , 查GB16749圖62得： 按 , 查GB16749圖63得： 按 , 查GB16749圖64得： 一個(gè)波的軸向剛度： 校核計(jì)算 計(jì)算校核許用值組合工況下的參數(shù)計(jì)算值設(shè)計(jì)壓力p,MPa00應(yīng)力校核圓筒軸向應(yīng)力 ，MPa軸向位移 ，mm直邊段周向薄膜應(yīng)力MPa00波紋管周向薄膜應(yīng)力MPa00波紋管徑向薄膜應(yīng)力MPa00波紋管徑向彎曲應(yīng)力00位移應(yīng)力軸向伸縮變形引起的波紋管徑向薄膜應(yīng)力軸向伸縮變形引起的波紋管徑向彎曲應(yīng)力組合應(yīng)力 ，MPa00 ，MPa ,MPa 其他輔助設(shè)備 折流板 選弓形折流板，且缺口朝上，在最低處開通氣口。 支座 加熱室支座可按JB/T4712選用鞍式支座。 上錐殼壁厚計(jì)算材料選用 16MnR設(shè)計(jì)溫度 100℃設(shè)計(jì)壓力 （內(nèi)插法）鋼號(hào)GB6654厚度mm常溫強(qiáng)度指標(biāo)100℃16MnR6～16假設(shè)錐殼名義厚度 ， ， 計(jì)算 ，查圖46得系數(shù)A=，A落在設(shè)計(jì)溫度下材料線的左方，則用式（427）計(jì)算許用外壓力[P] 顯然 ，故需設(shè)置加強(qiáng)圈。 計(jì)算加強(qiáng)圈橫截面積及組合慣性矩： 加強(qiáng)圈兩側(cè)筒體起加強(qiáng)作用的寬度 加強(qiáng)圈的橫截面積 加強(qiáng)圈的慣性矩 筒體起加強(qiáng)作用的截面積 筒體起加強(qiáng)作用部分的慣性矩 形心離XX軸的距離a（見下圖） 計(jì)算加強(qiáng)圈與殼體組合段的慣性矩 計(jì)算B值： 查GB1501998圖65得A= 計(jì)算所需慣性矩 比較 ，故滿足要求。 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算最大開孔是否需要補(bǔ)強(qiáng) 開孔所需面積 先計(jì)算強(qiáng)度削弱系數(shù)， ，取 接管有效厚度為 開孔直徑 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 （受外壓） 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 有效寬度B 取二者中的大值，所以B=2408mm 有效高度 外側(cè)有效高度 (實(shí)際外伸高度) 取小值 內(nèi)側(cè)有效高度 （實(shí)際內(nèi)伸高度） 取小值 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 接管多余金屬面積 接管計(jì)算厚度 接管多余金屬面積 接管區(qū)焊縫面積（焊腳高度6mm） 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 因?yàn)? ，故開孔無需另行補(bǔ)強(qiáng)。各計(jì)算段有效直徑按[鋼制]式818計(jì)算： 式中：：第i段外直徑，mm ：圓筒保溫層厚度，mm ：籠式扶梯當(dāng)量寬度，mm 取 ：操作平臺(tái)當(dāng)量寬度，mm 可由下式求得 自振周期根據(jù)JB/T47102005《鋼制塔式容器》規(guī)定必須考慮高振型影響，等直徑等壁厚塔式容器自振周期根據(jù)[鋼制]式85計(jì)算： 風(fēng)彎矩計(jì)算 00截面風(fēng)彎矩 11截面風(fēng)彎矩 22截面風(fēng)彎矩 地震彎矩計(jì)算 設(shè)備總高度：22095mm 全部操作質(zhì)量： 結(jié)構(gòu)綜合系數(shù)： 重力加速度： 地震影響系數(shù) 查[簡明手冊(cè)]表162得：第二組Ⅲ類場地土、近震 查[簡明手冊(cè)]表162得：設(shè)計(jì)地震烈度8級(jí)時(shí) 則 h任意截面ⅠⅠ距00截面距離mm，則00截面由基本振型引起的地震彎矩為： 11截面由基本振型引起的地震彎矩為： 22截面由基本振型引起的地震彎矩為： 以上計(jì)算的是塔的基本振型的結(jié)果，應(yīng)根據(jù)前三振型分別計(jì)算其水平地震力和地震彎矩，然后根據(jù)振型組合方法確定作用于k質(zhì)點(diǎn)處的最大地震力及地震彎矩，這樣的計(jì)算方法顯然很復(fù)雜，工程上常采用一種簡化的近似算法，按第一振型的計(jì)算結(jié)果估算地震彎矩，即 則00截面地震彎矩為： 11截面地震彎矩為： 22截面地震彎矩為： 各種載荷引起的軸向應(yīng)力設(shè)計(jì)壓力引起的軸向應(yīng)力 操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力00截面： 11截面： 其中 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力： 塔體和裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 塔體的最大組合軸向拉應(yīng)力校核 塔體的最大組合軸向拉應(yīng)力發(fā)生在正常操作時(shí)的22截面上 K載荷組合系數(shù) 塔體與裙座的穩(wěn)定性校核 塔體的最大組合軸向壓應(yīng)力發(fā)生在停車的22截面上 B值計(jì)算 查圖165得B=67 MPa 滿足要求 11截面 查圖165得B=68 MPa 裙座材料Q235B 00截面 滿足要求 塔體水壓試驗(yàn)和吊裝時(shí)的應(yīng)力校核 水壓試驗(yàn)時(shí)各種載荷引起的應(yīng)力 試驗(yàn)壓力和靜液柱引起的環(huán)向應(yīng)力 = = 靜液柱壓力 = = MPa MPa 由試驗(yàn)壓力引起的軸向拉應(yīng)力 MPa 水壓試驗(yàn)時(shí)最大質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力 MPa 水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核 簡體環(huán)向應(yīng)力校核 滿足要求 最大組合軸向拉應(yīng)力校核 MPa 滿足要求 最大組合軸向壓應(yīng)力校核 MPa 滿足要求 吊裝時(shí)應(yīng)力校核 MPa 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)環(huán)的尺寸 mm mm 基礎(chǔ)環(huán)的應(yīng)力校核其中 MPa MPa 基礎(chǔ)環(huán)厚度 按有筋板時(shí)計(jì)算基礎(chǔ)環(huán)厚度 mm 圓整后取 mm 說明：MPa C=2mm mm 假設(shè)螺栓直徑為M48，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得地腳螺栓長度L=1250mm 當(dāng) 由表1612查得 取其中較大值，故 mm 地腳螺栓計(jì)算 地腳螺栓的最大拉應(yīng)力 MPa MPa 取大值 故 MPa 地腳螺栓螺紋根徑 選取地腳螺栓個(gè)數(shù) n = 52 mm ，故選52個(gè)M48的地腳螺栓滿足要求。以增加加熱蒸汽利用率和節(jié)能為出發(fā)點(diǎn)，通過強(qiáng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成了基本的設(shè)計(jì)和工藝要求。采用Ⅳ效，增加了蒸汽利用率；采用外加熱式，由于加熱室與分離室分開，這樣不僅便于清洗與更換，而且可以降低蒸發(fā)器的總高度；采用強(qiáng)制循環(huán)，利用外加動(dòng)力（循環(huán)泵）使溶液沿一定方向作高速循環(huán)流動(dòng)，而且循環(huán)速度的大小可通過調(diào)節(jié)泵的流量來控制，使得傳熱系數(shù)大，對(duì)于粘度較大或易結(jié)晶、結(jié)垢的物料，適應(yīng)性較好。但是本設(shè)計(jì)也有著不足，設(shè)備動(dòng)力消耗大，循環(huán)泵維修工作量大，特別對(duì)泵的密封要求高，而且多效蒸發(fā)操作對(duì)加熱蒸汽的節(jié)省也是有限度的。參考文獻(xiàn)[1]、GB1501998《鋼制壓力容器》[2]、GB1511999《管殼式換熱器》[3]、GB167491997《壓力容器波形膨脹節(jié)》[4]、丁伯民，黃正林，《化工容器》，北京，化學(xué)工業(yè)出版社2003[5]、賀匡國，《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，北京，化學(xué)工業(yè)出版社2002[6]、潘家?guī)?，《壓力容器材料使用手?cè)》，北京，化學(xué)工業(yè)出版社2000[7]、鄭津洋，董其伍，《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》，北京，化學(xué)工業(yè)出版社2001[8]、劉鴻文，《材料力學(xué)》，北京，高等教育出版社1992[9]、天津大學(xué)化工原理教研室，《化工原理》，天津科學(xué)出版社1987[10]、王志文，《化工容器設(shè)計(jì)》，北京，化學(xué)工業(yè)出版社1990[11]、JB/T47462002，鋼制壓力容器封頭，國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)發(fā)布，20030301 實(shí)施。[13]、ASME Boiler a