【正文】 屬面積，全部削去的承受應(yīng)力必須截面 A 均由補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)償，`` ????4 零件設(shè)計(jì) 膨脹節(jié)在 固 定 管 板 換 熱 器 中 ， 由 于 殼 程 內(nèi) 流 體 與 管 程 內(nèi) 流 體 之 間 具 有 溫 差 ， 而 管子 和 殼 體 均 與 管 板 固 定 連 接 ， 這 樣 在 使 用 狀 態(tài) 時(shí) ， 殼 體 與 管 子 之 間 有 膨 脹 差 存在 ， 殼 體 和 管 子 受 到 橫 向 載 荷 ， 為 了 避 免 殼 體 破 壞 、 管 子 失 穩(wěn) 、 管 子 從 管 板 上拉 脫 ， 在 殼 體 中 間 必 須 設(shè) 置 一 個(gè) 良 好 的 變 形 補(bǔ) 償 元 件 ——膨 脹 節(jié) ， 以 降 低 殼體 與 管 子 上 的 軸 向 載 荷 [10]。 墊片的選取墊片是密封結(jié)構(gòu)中的重要元件，根據(jù)工作溫度 t=270℃，及長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭上的使用要求，依表得，可選用耐油橡膠石棉墊圈，材料為耐油橡膠石棉板。圖 為所選凹凸面型鋼制法蘭用石棉橡膠墊片（）示意圖。螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)是一種可拆的密封結(jié)構(gòu)，由法蘭、螺栓及墊片組成如圖。螺栓法蘭連接是“螺栓—墊片—法蘭密封系統(tǒng)”的總稱，它具有較好的強(qiáng)度和密封性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，且可多次重復(fù)拆卸，因而在容器上應(yīng)用較廣泛。上下封頭與筒體之間采用法蘭連接，其目的是為了拆裝的方便。采用對(duì)接形式可以很好的減小局部應(yīng)力集中，并方便焊接。所選法蘭的尺寸參數(shù)如表 所示。表 法蘭尺寸公稱 直徑 DN筒體 外 徑A1 法蘭 外 徑D 螺栓孔中心圓直徑 K螺孔直徑 L螺孔數(shù)量 n螺 紋Th法蘭厚度 C法蘭高度H1200 1228 1338 1280 22 8 M20 40 55 折流板折流板主要是為了增加管間流速，提高傳熱效果。弓形折流板在管殼內(nèi)的放置形式如下圖所示。折流板缺邊位置：切除百分?jǐn)?shù)為 25%的弓形折流板折流板切除高度：H=25%D=300mm折流板間距：h=300mm折流板數(shù)：N=18 塊折流板上的管孔數(shù)：N B=790 個(gè)圓缺區(qū)內(nèi)的管數(shù)：N T，w =88 根圖 弓形折流板在管殼內(nèi)的放置形式折流板尺寸：(1)折流板的厚度：δ=15mm(2)折流板的外圓直徑和下偏差: D B =1195mm，下偏差：(3)折流板的管孔：a．管孔直徑和允差管孔直徑 d=26mm；允差：+b．管孔中心距和允差管孔中心距為 32mm；隔板處管孔中心距：45mm允差：相鄰管孔177。c．管孔排列折流板上的管孔排列與換熱管排列形式相同，采用正三角形排列。d．管孔加工折流板上管孔的兩端必須倒角 45176。折流板與拉桿的固定方式一般采用拉桿的一端用螺紋擰入管板,兩塊折流板之間用定距管固定,每一拉桿的最后一塊折流板與拉桿焊接或者用雙螺母擰緊。圖 拉桿圖 拉桿與折流板的固定形式根據(jù)《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 415 和表 416 選?。豪瓧U直徑：12mm 拉桿數(shù)量：10 個(gè)拉桿尺寸：d=12mm， L a=；Lb=60mm， M=12mm；Lc按需要確定，L d=18mm 鞍座設(shè)計(jì) 鞍座結(jié)構(gòu)換熱器設(shè)備一般都是兩端具有成型封頭的臥式圓筒形容器。常用臥式容器支座形式主要有鞍式支座、圈座和支腿三種。鞍座的結(jié)構(gòu)與尺寸，除特殊情況需另外設(shè)計(jì)外，一般可根據(jù)設(shè)備的公稱直徑直接選用標(biāo)準(zhǔn)形式，目前常用的鞍式支座標(biāo)準(zhǔn)為 JB/T4712《鞍式支座》 。鞍座一般情況下采用雙支座。在 JB/T4712《鞍式支座》中，根據(jù)公稱直徑為 1200mm，選擇兩個(gè)鞍座型號(hào)分別為：JB/T47121992，鞍座 BI1200F 和 JB/T47121992，鞍座 BI1200S。F，包角為 120176。兩鞍座的尺寸參數(shù)如下：允許載荷 Q=562KN鞍座高度 h=200mm底板： m12170bm80l1 ????，腹板： 2?筋板： 1080b4l 3323 ??，墊板：弧長(zhǎng)：1410， 4e70b4?， ?螺栓間距： ml2鞍座質(zhì)量：80kg 確定鞍座位置按如下原則來(lái)確定鞍座位置：(1)雙鞍座臥式容器的受力狀態(tài)可簡(jiǎn)化為受均布載荷的外伸簡(jiǎn)支梁，按材料力學(xué)計(jì)算方法可知，當(dāng)外伸長(zhǎng)度 A= 時(shí)，跨度中央的彎矩與支座截面處的彎矩絕對(duì)值相等，所以一般近似取 A ，其中 L 取圓筒體長(zhǎng)度，A 為鞍座中心?線到封頭切線的距離。為了充分利用這一加強(qiáng)效應(yīng)，在滿足 A 下應(yīng)盡量使 A （ 為筒體內(nèi)半徑） 。 載荷和強(qiáng)度校核 載荷校核橢圓形封頭折算成直徑等于容器直徑，長(zhǎng)度為 H 的圓筒（H 為封頭的曲面深度 600mm） 。 ????HL該容器總重沿長(zhǎng)度方向均勻分布，則作用在總長(zhǎng)度上的單位長(zhǎng)度的均布載荷： LFq342?筒體內(nèi)空氣的密度為： ，殼體和封頭材質(zhì)的密度為：3/?? ，則均布載荷可求得：3/??鋼?m/ ? ????????????????????gDRqioi 鋼???所以：?????????HLqF（ a） 受 力 分 析 （ b） 兩 支 點(diǎn) 外 伸 粱 （ c） 剪 力圖 （ d） 彎 矩 圖圖 雙 鞍座 換 熱 器 受 力 分 析 的 剪 力 圖 與 彎 矩 圖 強(qiáng)度校核鞍座有效斷面平均應(yīng)力： a0i9 ????式中：查鞍式支座標(biāo)準(zhǔn)得：系數(shù) ；? 鞍座腹板厚度 ??查鞍式支座標(biāo)準(zhǔn)可知：鞍座材料 Q235A結(jié) 論本設(shè)計(jì)屬于常規(guī)壓力容器設(shè)計(jì)。論文的內(nèi)容主要有四部分。概述部分主要包括了換熱器的概念及分類，空冷器的概念及優(yōu)點(diǎn)以及空壓機(jī)二段空冷器的作用。其中為滿足換熱要求筒體長(zhǎng)度取 6000mm，為了減少管數(shù)同時(shí)防止管內(nèi)堵塞，選擇直徑為 25 的換熱管。其中需要注意的是筒體和封頭壁厚的計(jì)算厚度很小，而壁厚要滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最小厚度要求，閱資料可知，公稱直徑 1200 的筒體和封頭最小厚度為 12mm，所以筒體和封頭有效厚度取 12mm。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)繪圖已經(jīng)成為圖紙繪制的重要手段之一。這些數(shù)據(jù)在下一步的計(jì)算機(jī)繪圖中可以選用。我要在這里對(duì)他們表示深深的謝意！非常感謝我的指導(dǎo)老師——李靜老師，沒(méi)有您的悉心幫助和指導(dǎo)就沒(méi)有這篇論文的順利完成。經(jīng)由您的點(diǎn)撥，常使我感到“山重水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村”。感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。參考文獻(xiàn)[1] 《鋼制管殼式換熱器設(shè)計(jì)》[M].化學(xué)工業(yè)出版社，1989[2] 譚天思,麥本熙,丁惠華主編.《化工原理》[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，1984[3] 錢(qián)頌文主編.《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2022[4] 史美中,王中錚 主編.《熱交換器原理與設(shè)計(jì)》[M]. 東南大學(xué)出版社，2022[5] 王海燕,陳文藝 主編.《石油加工工藝學(xué)》[M]. 中國(guó)石化出版社，2022[6] 賀匡國(guó)主編.《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社,2022[7] 楊永才主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》[M]. 北科京學(xué)技術(shù)出版社,1993[8] 劉道德等主編.《化工設(shè)備的選擇與工藝設(shè)計(jì)》[M]. 中南工業(yè)大學(xué)出版社,1992[9] 楊永生主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》[M]. 北京科學(xué)技術(shù)出版社,1993[10] 燕山石油化學(xué)總公司設(shè)計(jì)院, 蘭州化學(xué)工業(yè)公司化工設(shè)計(jì)院主編.《鋼制列管式固定管板換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [M].化工部設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站出版社 ,1984[11] 劉巍主編.《冷換設(shè)備工藝計(jì)算手冊(cè)》[M]. 中國(guó)石化出版社,2022[12] Faisal AlJuwayhel，Mona AlQattan. 《Experimental evaluation of one, two, and three stage evaporative cooling systems》[J].The first international conference on building energy and environment 2022,2022:151415