【正文】 （ 4） 選取測溫口接管（ DN25mm）法蘭 選用板式突面平焊法蘭，相關(guān)尺寸根據(jù) HG2059297 查得 法蘭外徑（ mm） 螺栓孔中心圓直徑（ mm） 螺栓孔直徑（ mm） 螺栓孔數(shù)量 100 75 11 4 螺紋 法蘭內(nèi)徑（ mm） 法蘭厚度（ mm） 法蘭重量（ Kg） M10 36 14 （ 5） 選取測壓口、放凈口、排氣口接管（ DN20mm）法蘭 選用板式突面平焊法蘭，相關(guān)尺寸根據(jù) HG2059297 查得 法蘭外徑（ mm） 螺栓孔中心圓直徑（ mm） 螺栓孔直徑（ mm） 螺栓孔數(shù)量 90 65 11 4 螺紋 法蘭內(nèi)徑（ mm） 法蘭厚度（ mm） 法蘭重量（ Kg） M10 29 14 分布器的選擇 分布器安裝于填料上部，它將加料均勻地分布到填料的表面上，形成初始分布。 綜合考慮，選擇壓力型排管式分布器，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是在受外界條件影響時，液體不會濺出。此外，液體管中有一定高度的液位，故安裝時水平誤差不會淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁 共 41 頁 對從小孔流 出的液體有交大的影響，因而可達(dá)到較高的分布質(zhì)量。 選用絲網(wǎng)波紋填料，并用柵板型支撐裝置。 圖 5 壓力型管式分布器 8 拉桿與定距管的選擇 拉桿的結(jié)構(gòu)形式 常用拉桿的形式有兩種： (a)拉桿定距管結(jié)構(gòu)，適用于換熱管外徑大于或等于 19mm 的管束， 2 alL?（ aL 按 GB1511999 表 45規(guī)定）； (b)拉桿與折流板點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)，適用于換熱管外徑小于或等于 14mm 的管束，1ld? ； (c)當(dāng)管板比較薄時，也可采用其他的連接結(jié)構(gòu)。 圖 6 拉桿定距管結(jié)構(gòu) 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 共 41 頁 圖 7 點(diǎn)焊結(jié)構(gòu) 因?yàn)閾Q熱管的外徑為 45，所以選擇 拉桿定距管結(jié)構(gòu)。 拉桿的直徑與數(shù)量 拉桿的直徑和數(shù)量可以按表 3和表 4 選取 表 3 拉桿直徑 換熱管外徑 d 14d10 ?? 14d25 5725 ??d 拉桿直徑 dn 10 12 16 表 4 拉桿數(shù)量 公稱直徑 DN， mm 400 400? 700? 900? 1300? = 1500? 1800? 2100? ? 拉桿直徑 dn ， mm 700 900 1300 1500 1800 2100 2300 10 4 6 10 12 16 18 24 28 12 4 4 8 10 12 14 18 20 16 4 4 6 6 8 10 12 14 所以拉桿直徑 d=16mm，拉桿數(shù)量為 6。 拉桿的布置 拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣。拉桿位置占據(jù)換熱管的位置，對于大直徑換熱器，在布管區(qū)的中心部位或靠近折流板缺口處也應(yīng)布置適當(dāng)數(shù)量的拉桿 ，任何折流板應(yīng)不少于 3 個支承點(diǎn)。 定距管 定距管的規(guī)格同換熱管，其長度同實(shí)際需要確定。 9 管板的設(shè)計(jì)計(jì)算 上管板的設(shè)計(jì)計(jì)算 選用固定式換熱器管板，材料選用 16Mn，管板厚度 的計(jì)算見 GB151－ 89《鋼制管 殼式換熱器 》表 315，具體計(jì)算步驟如下： 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 共 41 頁 已知數(shù)據(jù)如下： 管子 殼體 材質(zhì) 00Cr17Ni14Mo2 16MnR 線膨脹系數(shù) 0(1/ )C? ? ? 彈性模量 E（ Mpa） ? ? 尺寸 3500345 ??? 10800?? 管子數(shù) 145 根 管間距 57mm 殼程圓筒內(nèi)徑面積 : 2 2 2800A 5 0 2 4 0 0 m m44iD? ?? ? ? ?錯誤 !未找到引用源。 殼程圓筒金屬橫截面積 : ? ? ? ? 21 0 8 0 0 1 0 2 5 4 3 4 m ms s i sAD? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?錯誤 !未找到引用源。 換熱管金屬總截面積 錯誤 ! 未找到引用源。 2( ) 14 0 3 ( 45 3 ) 57 36 7. 8m ma t tn n d? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 管板開孔面積 錯誤 !未找到引用源。 22 2451 4 5 2 3 0 4 9 5 . 6 m m44nd? ?? ? ? ? 假定管板厚度 δ = 161mm 換熱管有效長度 L=換熱管總長 2δ 3=35002? 1613=3175mm 換熱管束模數(shù) 5tat iEn 1 . 7 7 1 0 5 7 3 6 7 . 8K = = = 3 9 9 8L D 3 1 7 5 8 0 0?? ?MPa錯誤 !未找到引用源。 管子回轉(zhuǎn)半徑 ? ? ? ?2222t11i= d + d 2 = 4 5 + 4 5 2 3 = 1 544? ?mm 管子受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度 錯誤 !未找到引用源。 crL ，查閱 GB15198,圖 321，可知其與折流板間距有關(guān)，由于管長 3500mm，取折流板間距為 200mm,且等間距布置。則由圖 321，取 錯誤 !未找到引用源。 crL =400mm 則系數(shù) 2 252 2 1 . 7 7 1 0 19295tr ts EC ? ?? ? ? ?? ? ? c r rL /i =4 00/15= 27 C = 192錯誤 !未找到引用源。 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 共 41 頁 所以管子穩(wěn)定許用壓應(yīng)力 ? ? ts c rc r rL /i 9 5 2 7= 1 = 1 = 4 4 . 2 M p a2 2 C 2 2 1 9 2?? ?? ???? ??????? 開孔后面積 錯誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 2 21 5 0 2 4 0 0 2 3 0 4 9 5 . 6 2 7 1 9 0 4 . 4 m m4ndAA ?? ? ? ? ? 管板布管區(qū)面積 tA (采用三角形排列 ) ns A??錯誤 !未找到引用源。 s —— 管間距。查 GB15198 P18 表 37， 取 s =57mm dA —— 隔板槽面積，此題中不分程 取 0dA? 錯誤 !未找到引用源。 所以 2 2 20. 86 6 0. 86 6 14 5 57 40 79 77 m mtA ns? ? ? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 管板布管區(qū)當(dāng)量直徑： 4 4 4 0 7 9 7 7 721tt AD ???? ? ?mm 系數(shù)： 2 7 1 9 0 4 .4 0 .5 4502400lAA? ? ? ? 551 . 7 7 1 0 5 7 3 6 7 . 8 2 . 2 31 . 7 9 1 0 2 5 4 3 4tssE n aQ EA ??? ? ??? 5 7 3 6 7 .8 0 .2 12 7 1 9 0 4 .4lnaA? ? ? ? 0 . 6 0 . 6 2 . 2 30 . 4 0 . 6 0 . 4 0 . 6 4 . 00 . 5 4 0 . 5 4Qs ??? ? ? ? ? ? ? ?? 0 . 6 0 . 6 2 . 2 30 . 4 0 . 4 0 . 4 0 . 4 0 . 2 1 5 . 7 20 . 5 4 0 . 5 4Qt ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 721 0 .9 0800tt iDD? ? ? ? 管板計(jì)算： 管子加強(qiáng)系數(shù)： 52 t t a5pD E n 8 0 0 1 . 7 7 1 0 5 7 3 6 7 . 8K = 1 . 3 1 8 = 1 . 3 1 8 = 1 2 . 4 3E L 1 6 1 1 . 7 9 1 0 0 . 4 3 1 7 5 1 6 1? ? ? ??? ? ? ? ? 所以 K= tk = K ( 1 ) = 3 .5 ( 1 0 .9 0 ) = 0 .3 5? ? 管箱厚度 30mm 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 共 41 頁 30 0 .0 3 7 58000hifiDD??? ????? ??? ??? 查 GB15198 圖 314 39。39。 ? 查圖 315 39。39。 ? ? 殼程圓筒 10 0 .0 1 2 58000sifiDD??? ????? ??? ??? 查 GB15198圖 314 39。39。 ? 查圖 315 39。39。 ? ? 旋轉(zhuǎn)剛度 39。51139。 1 . 7 9 1 0 0 . 0 0 0 4 6 . 01 2 1 2fsKE ?? ? ? ? ? ? 39。39。 511 1 . 7 7 1 0 0 . 0 0 4 5 91 2 1 2fhKE ? ??? ? ? ? ? ? ? ?__ 39。 39。39。 6 5 9 0 .0 5 14 3 9 9 8fff tKKK K ?? ? ??? ? ? ? 查圖 316 有： 1m ? 1__fm 0 .5 2= 2 .93 .5 0 .0 5 1Kk? ??? 查圖 318 有： 2G= 查圖 317 有： 2 ? 殼程壓力作用下的危險(xiǎn)組合 ? ?? MPa 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁 共 41 頁 殼程設(shè)計(jì)壓力 sp = sp? = 管程壓力 tp =0 y=at(ttto)as(tsto) 10? β yEt/MPa aP yEs s tp ????/MPa P39。bsCp? __ __ bbapMM p??? ν =ψ ___M 121mmm ???? ? G1 12(1 )1__ 4rGvQG? ?? ? /MPa ,23 (1 )__ 4 ( )rmvK Q G? ?? ?/MPa p 2114 vQG? ?? ?/MPa 管板應(yīng)力 2r ()ira DP u?? ? ? ?? /MPa 3[ ]tr?? 239。 t 2rr [1 ( 2 ) ] ( )2 is DkkPmu m m??? ?? ? ? ?/MPa 3[ ]tr?? _ aipp PDu??? ??/MPa [ ]tr?? 殼體法蘭應(yīng)力 淮海工學(xué)院二○一三屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁 共 41 頁 39。239。()4 WS itafDY M P??? ??/MPa 178 3[ ]tf?? 管子應(yīng)力 221 [ ] /??? ?f c aG vQPPQG? ? MPa [ ]tr?? [σ ]cr 殼程圓筒軸向應(yīng)力 2(1 ) /?? ?caAvPB Q G?? MPa c3 [ ]t??? 拉脫力σ /? taq dl?? MPa 3[ ]trq? 下管板的有關(guān)計(jì)算 法蘭力矩 基本法蘭力矩 mM 其計(jì)算見 GB150—— 1998 第九章 螺栓載荷計(jì)算 預(yù)緊狀態(tài)