【正文】 4 2 9 2326 3 9 8 5 6 （公式 286） 預(yù)緊法蘭力矩 Ga WSM ? =1012200 18=18219600 N﹒ mm （公式 287） 系數(shù) ? ? ? ? ? ? 5716801448 4 2222 ???? ????????fifotffiifit DD DRDPL ? （公式 288） 系數(shù) J 操作工況下的 . .. ? ? ? ?? ? ? ?? ? 5419571680 57168057114439538150 ?????????? fifo fifofitf pp DD DDDMJ ? （公式 289） 預(yù)緊工況 ? ? ? ?? ? ? ?? ? 2442571680 57168057115018219600 ?????????? fifo fifofif aa DD DDDMJ ? （公式 290） ⑤法蘭厚度 操作工況下厚度 mmLJL pfp 22 ???????? （公式 291） 預(yù)緊工況下的厚度 mmJ afa 502 4 4 2 ???? （公式 292） 浮 頭法蘭的公稱厚度取兩種工況下的大者 mmCC tsfpf ??????? ?? （公式 293） 所以假設(shè)的 90mm符合要求。 根據(jù)文獻 [2]1998 中得 螺栓最大間距 . .. mmmdL fb 226)( 906232)( 62~ m a x ????????? ? 其中 bd 為螺栓孔直徑 其中 bD =635mm為法蘭螺栓圓直徑 螺栓最小數(shù)量 9226 ~ m a xm in ???? LDn b? 查文獻 [2]表 9— 3 得螺栓的最小間距 min~L =46mm 螺栓最大數(shù)量 4446 ~m a x ???? m ixbLDn ? 因此可以取螺栓的數(shù)量為 20 個，型號 M20，由文獻 [5]表 10— 1，查得相應(yīng)螺栓的螺紋小徑 1d = 每個 M20 螺柱的有效面積 2221 mmd ????? ? 實際螺栓總面積 24 6 9 3 4 mmA b ??? ③ 螺栓設(shè)計載荷 預(yù)緊狀態(tài)下的螺栓設(shè)計載荷 ? ? NAAW bbm 11336852102 469661012 ?????? ? 操作狀態(tài)下的螺栓設(shè)計載荷 NWW p 1140909?? ④ 法蘭力矩 浮頭法蘭內(nèi)徑 根據(jù) 文獻 [1]，表 15 和圖 13 可知，可以取 mmb 31? ， mmbn ? 法蘭內(nèi)徑 ? ? ? ? mmbbDD nifi 1 ???????? 法蘭外徑 mmDD ifo 6 8 0806 0 080 ????? ???? ???? rc s i rc s i n1 ni fiR D ?? 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的軸向分力 NPDF tfiD 22 ????? 流體壓力引起的總軸向力與作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力差 ? ? ? ? NPDDF tfiGT 2222 ??????? 窄面法蘭墊片壓緊力 Nb m PDF tGG 2 4 0 7 2 9 ??????? . .. 作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的徑向分力 Nc tgc tgFF Dr 1 2 0 0 6 3 3 9 8 5 61 ???? ? 螺栓中心至法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)的徑向距離 ? ? ? ? 322/5716352/ ????? fibD DDS mm 螺栓中心至 GF 作用位置處的徑向距離 ? ? mmDDS GbG 182/5 9 96 3 52/)( ????? 螺栓中心至 TF 作用位置處的徑向距離 ? ? ? ? mmSSS GDT 252/18322/ ????? rF 對法蘭環(huán)截面形心的力臂 mmlS nfr os2 14290c os22 1 ???????? ??? 管程壓力操作工況下的法蘭力矩 ? ? ? ?? ? ? ?mmNSFSSFSSFM rrGTTGDDp???????????????300594772212021331825822941832819016 （公式 294） 預(yù)緊法蘭力矩 Ga WSM ? =1133685 18=20406330 N﹒ mm 系數(shù) ? ? ? ? ? ? 5716801448 4 2222 ???? ????????fifotffiifit DD DRDPL ? 系數(shù) J 操作工況下的 ? ? ? ?? ? ? ?? ? 4196571680 57168057114430059477 ?????????? fifo fifofitf pp DD DDDMJ ? 預(yù)緊工況 ? ? ? ?? ? ? ?? ? 2735571680 57168057115020406330 ?????????? fifo fifofif aa DD DDDMJ ? ⑤法蘭厚度 操作工況下厚度 mmLJL pfp 22 ???????? 預(yù)緊工況下的厚度 mmJ afa 532 7 3 5 ???? 浮頭法蘭的公稱厚度取兩種工況下的大 者 mmCC tsfpf ??????? ?? 所以假設(shè)的 90mm符合要求。吊耳的尺寸如下：內(nèi)圓直接為 25mm，下方長寬都為 60mm，厚度為 20mm。 鉤圈的設(shè)計厚度 mm781662161 ????? ?? （公式 295） 式中： ? — 鉤圈設(shè)計厚度， mm 1? — 浮頭管板厚度， mm 根據(jù)國標中關(guān)于 B 型鉤圈的尺寸規(guī)定以及計算結(jié)果，確定鉤圈的其它尺寸 圖 5 鉤圈示意圖 右端管箱的設(shè)計 封頭的設(shè)計 由于壓力較大，選用應(yīng)力較好的標準橢圓形封頭，材料采用 Q345R 封頭內(nèi)直徑 mmDD i 7 0 01 0 06 0 01 0 0 ????? （公式 296） 封頭計算厚度 ? ? mmPDP ct c i ????? ???? ??? 封 （ 公式297） 設(shè)計厚度 ????? Cd 封封 ?? 取名義厚度和筒體等厚為 14mm。容積 179。 封頭的校核 ? ?? ? ???t?? . .. ? ?? ? MP aPMP aPP Ctct ?????????? ?? 液壓試驗產(chǎn)生的應(yīng)力 ? ? ? ?? ? MP aDPeeitt ??? ?????? ? ?? ? ? M P aM P at ????? 因此所選封頭的強度足夠。 長度為 217mm。 法蘭的選擇 因為管箱的直徑為 700，壓力為 。即 。 材料為35CrMoA。 基本密封寬度 ? ? ? ? mmDDb io DGo 104/7257654/ ????? （ 298） 墊片的有效密封寬度 mmbb o ???? （ 299） 墊片壓緊圓直徑 mmbDDoGG 749827652 ?????? （ 2100） 預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力 NbyDFF GaG ???????? （ 2101） 操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力 Nbm PDFF cGpG ???????? （ 2102） 確定螺栓材料規(guī)格和數(shù)量 由外頭蓋法蘭的設(shè)計可知，應(yīng)采用 M24 210B，數(shù)量為 28 個，材料采用35CrMoA，假設(shè)法蘭名義厚度 mmn 85?? 。 查文獻 [5]得 M24 螺栓的小徑 1d =（ mm） 實際螺栓面積 mb AA ????? 2? （ 2107） 預(yù)緊狀態(tài)螺栓的設(shè)計載荷 ? ? NAAFW bbmG 21143852102 1240077372 ??????? ? （ 2108） 操作狀態(tài)下螺栓設(shè)計載荷 NWW p 1 4 4 6 8 7 2?? （ 2109） 確定法蘭材料，密封面型式及結(jié)構(gòu)尺寸 法蘭材料選用 16MnⅡ，密封面型式采用凸面密封，與外頭蓋法蘭相匹配。螺栓中心至法蘭頸部與法蘭背面交點的徑向距離 mmL A 402/)280600840( ????? （ 2110） 螺栓中心至 DF 的作用位置處的徑向距離 mmL D ???? （ 2111） 螺栓中心至 GF 的作用位置處的徑向距離 mmDDL GbG 7498402 ????? （ 2112） . .. 螺栓中心至 TF 作用位置處的徑向距離 mmLLL GAT 1 ??????? ? （ 2113） 預(yù)緊狀態(tài)的法蘭力矩 mmNLFM GGa ????? （ 2114） 操作狀態(tài)的法蘭力矩 GGTTDDp LFLFLFM ??? NPDF ciD 22 ????? （ 2115） NDDP PDPDFFF iGc cicGDT 50 49 15)600749()( 222222??????? ???? （ 2116） mmNLFLFLFM GGTTDDp ???????? ??? 12 706 717 103 491 58090 432 0 （ 2117） 設(shè)計溫度下法蘭材料的許用應(yīng)力 ? ? MPatf 144?? 常溫下法蘭材料的許用應(yīng)力 ? ? MPaf 150?? 法蘭設(shè)計力矩 oM 取 ? ?? ? mmNMftfa ???? 5672 655 61501445906 932 9?? （ 2118） 和 NM p 127067173? 的大值 所以 oM 取 127067173N因此，取側(cè)法蘭的名義厚度為 85mm。 根據(jù)筒體內(nèi)徑，按文獻 [4]，對于 mmDN 900? 選用重型鞍座，帶墊板，因為筒體內(nèi)徑為 600mm，所以采用 BI 焊制， 120176。 h=300mm，質(zhì)量為 29KG，允許載荷為 165kN。 支座的布置 根據(jù)文獻 [1]中的 對于 mmL 3000? ，兩支座的間距 LLB )~(? 所以選用 mmLL B 1 5 0 03 0 0 ???? ，支座到筒體兩端的距離盡量等距。 . .. 圖 6 吊環(huán)螺釘管板連接圖 防沖板的設(shè)計 在殼程的進口處設(shè)置一個防沖板，材料用 Q235A，防沖板的邊長應(yīng)大于接管外徑 50mm 以上，所以取防沖板的邊長為 200mm。防沖板焊接在定距管上 圖 7 防沖板布置簡圖 滑道的設(shè)計 滑道焊在折流板或支持板的槽內(nèi)，在直徑方向高出折流板 ，并與管束成一體。具體數(shù)據(jù)如下圖 圖 8 滑道示意圖 . .. 3 設(shè)備的維護與檢修 設(shè)備的檢查 打開換熱器，拆去兩端封頭，裝上試驗環(huán)，然后向殼體內(nèi)打水壓。 換熱器的 清理和維護 換熱器長期工作后換熱管的內(nèi)外都會有不同程度的污垢，甚至是阻塞。冷凝器的結(jié)垢中含有大量的鈣、鎂物質(zhì)。酸洗結(jié)束后進行檢查，如果合格可再次循環(huán)清洗酸洗用的酸。 換熱器的運轉(zhuǎn)周期應(yīng)和裝置的生產(chǎn)周期一致。所以換熱器要時常進行維護，保證生產(chǎn)正常進行。換熱器的檢修要按照正規(guī)步驟進行，對于損壞的管子要就地更換。通過對已知條件的分析，采用了浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)。換熱器通過換熱管使管內(nèi)外介質(zhì)進行熱力交換達到冷凝效果。由筒體內(nèi)徑和材料得出筒體的厚度 14mm。由 于需要介質(zhì)的進出，所以殼體上有很多開孔，必須對開孔進行補強計算，通過計算確定筒體上的開孔需要另行補強，選擇了補強圈補強法。本次的換熱器設(shè)計主要的難點在于浮頭蓋那邊的浮頭法蘭的設(shè)計以及與浮頭外頭蓋連接的側(cè)法蘭的設(shè)計，兩個非標法蘭的設(shè)計與校核對我是很大的考驗。通過這次設(shè)計，我提高了分析查閱的技巧，提高了理論計算和繪圖能力。培養(yǎng)了我嚴肅認 真的科學(xué)態(tài)度和嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)作風(fēng)。 . .. 致 謝 本次設(shè)計我得到了很多同學(xué)和老師的幫助，特別是張志文老師。同時我也要感謝在本次設(shè)計中對我提供幫助的其他裝備系的老師和我的同學(xué)們，最后要感謝關(guān)心和幫助我們畢業(yè)設(shè)計的院系領(lǐng)導(dǎo)們