【正文】 ? ?tt dnna ??? ?? =202 ﹙ ﹚ =35678mm2 4/21 dnAA t ??? =245632202π2524 =146475mm2 1/ Ana?? = 管子回轉(zhuǎn)半徑： i=14√[(??2 ?(?? ?2????)2)] =14√[(252 ?(25 ?2 )2)] = 換熱管材料 10 鋼 彈性模量 ???? = 105?????? 管板材料為 Q345R 彈性模量為 ???? = 105?????? 20 系數(shù) Cr=πtstE?2 =π 131 10^5 ? = 設(shè)管板厚度 δ =50mm Et=191 103 MPa ?2?? 總LL =60002 50 =5900mm ? ?ttt LDnaE /K ? =191 103 35678/5900 559 =2066MPa η = Ep=191 103 MPa ? ?Pt EKK ?/1 ? = 2066/ 191 103 = 換熱管受壓失穩(wěn)當(dāng)量長(zhǎng)度 lcr=300mm rcr Cil ?/ ? ? ???????? ??rcrtscr iCl212?? = 2131 (1300247。 247。 2247。 ) =50 MPa Ps= MPa , Pt= MPa 取 Pd = | Ps | 或 Pd =| Pt |較大值 Pd= MPa ? ?trda Pp ??~ ? =( 109) = 21 2/13/1 ~/~ at PK =1/3/ = 1/ρ t=1/ ≈ 查圖 23得到 C= 查圖 24得到 Gwe= 管板計(jì)算厚度 at PCD 1?? =28mm 管板規(guī)定的最小厚度 δ min ≥ = 25 = 殼程腐蝕裕量 3mm或結(jié)構(gòu)開槽深度 管程腐蝕裕量 3mm或分程隔板槽深度 5mm 取 δ 3=5mm δ 2=3mm δ ≥ δ 1＋ δ 2＋ δ 3 =36mm 所以取管板厚度 δ 管 =45mm 換熱管的軸向應(yīng)力 一般情況下，應(yīng)按下列三種工況分別計(jì)算換熱管的軸向應(yīng)力 只有殼程設(shè)計(jì)壓力 Ps，管程設(shè)計(jì)壓力 Pt=0時(shí)， ? ????? 1tSC PPP = MPa ? ? ?????? ??? wettSCt GAAPPP11?? 22 =1/〔 245632247。 146475〕 = MPa ? t0時(shí)， |? t |[? ]cr符合要求 只有管程設(shè)計(jì)壓力 Pt，殼程設(shè)計(jì)壓力 Ps=0時(shí)， ? ????? 1tSC PPP = MPa ? ? ?????? ??? wettSCt GAAPPP11?? = MPa ? t0時(shí)， ? t [? ]tt 符合要求 殼程設(shè)計(jì)壓力 Pt和管程設(shè)計(jì)壓力 Ps同時(shí)作用時(shí) ? ????? 1tSC PPP = (1+) = ? ? ?????? ??? wettSCt GAAPPP11?? = MPa ? t0 時(shí)， ? t [? ]cr 符合要求。 換熱器與管板連接拉脫力 ? ? ? ?ttq ?? = 183 = MPa 換熱管與管板的焊腳高度 l= 換熱管的軸向應(yīng)力 ? t 上述最大值為 t? = 23 dlaq t ?? /? = | 4 ﹙ ﹚ / 25 | = MPa q〈 [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。 浮頭蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 管程壓力 Pt 作用下浮頭蓋的計(jì)算 a) 球冠形封頭計(jì)算厚度 管程壓力 Pt= 封頭球面半徑 Ri=400mm 封頭材料選用 Q345R 封頭材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 [? ]t=183MPa 焊接接頭系數(shù) φ = ? ???? t icRP65? =5 400/﹙ 6 170 ﹚ = 2Cd ???? =+3 = ???? 2Cn ?? =8mm b) 浮頭法蘭計(jì)算厚度 24 計(jì)算壓力 Pc= 設(shè)計(jì)溫度 t=200℃ 浮頭 法蘭 與鉤圈內(nèi) 直徑 Dfi=???? ? 2(??1 + ????) = 600 ? 2(3+ 12) = 570mm 浮頭 法蘭 與鉤圈外 直徑 Dfo=???? + 80 =680mm 浮頭管板外直徑 ???? = ???? ?2??1 = 594???? 螺栓中心圓直徑 D??=????:??????2 =637mm 螺栓材料 35CrMoA [? ]b=210MPa [? ]bt=200MPa 墊片材料 石棉橡膠板 封頭球面半徑 ???? = 500???? 墊片系數(shù) m= 比壓力 y= 厚度 c= 螺栓直徑 dB=20mm 螺栓數(shù)量 n=32 個(gè) 浮頭墊片 選擇非金屬軟墊片 的基本參數(shù)，可得 外徑 D=594mm 內(nèi)徑 d=554mm 墊片寬度 ? ? 2/dDN ?? =20 mm 2/0 Nb ? =10 mm b0 bb ? =8 mm bDDG 2?? =5942 8 =578mm CGP bmPDF ? 25 = 578 =181673 N CG PDF ? = 5782 =262256N ybDW Ga ? =650467 N F + Fp = 443929 N ? ? ? ?tbPFFAa ?/?? =443929/200 =2220mm2 ? ?baWAp ?/? =650467/ 210 =3097mm2 Am=Am1或 Am2 取兩者中的最大值 Ap =3097 mm2 螺栓根徑 dmin=20 mm 4/2dnAb ?? =32 20 20247。 4 =10048 mm2 ? ?? ?bbp AAW ??? =﹙ 3097+10048﹚ 210 =1380225 N 封頭邊緣處球殼中面切線與法蘭環(huán)的夾角 ? ?niif RD ?? ?? 26 = arcsin （ 570） /(500＋ 10） = 176。 操作情況下法蘭的受力 CfiD PDF ? = 5702 =255046 N FG =Fp=181673 N FT =F FD =7210 N ?? FF =373883 N 力臂 ? ?fibD DDL ?? = mm ? ?GbG DDL ?? = mm ? ?GDT LLL ?? = mm 設(shè)法蘭厚度 δ f=60 mm,l=10 mm ? ? lL nfr ???? ??? co s22 =60/210/﹙ 2 cos 176。﹚ 10 = mm 力矩 DDD LFM ? =8544041 N mm GGG LFM ? = N mm 27 TTT LFM ? =227115 N mm rrr LFM ? = N mm 操作情況下法蘭總力矩 rTGDP MMMMM ???? = mm 預(yù)緊螺栓時(shí)法蘭的受力 ??WFG 13