流量為105t每小時的固定管板式換熱器的設(shè)計大學(xué)畢設(shè)論文

目錄第一章前言 第二章?lián)Q熱器傳熱工藝計算2.1原始數(shù)據(jù)管程水的進口溫度=25℃管程水的出口溫度=90℃管程水的工作壓力=1.0MPa管程水的流量=105000kg/h殼程水蒸氣的入口溫度=175℃殼程水蒸氣的出口溫度=95℃殼程水蒸氣的工作壓力=0.8MPa2.2定性溫度及確定其物性參數(shù)管程水的定性溫度2-1管程水密度查物性表得管程水比熱查物性表得管程水導(dǎo)熱系數(shù)查物性表得=0.658w/(m·℃)管程水黏度=5.229×10-4pa·s管程水普朗特數(shù)查物性表得Pr1=3殼程水蒸氣定性溫度：殼程水蒸氣冷凝點：冷卻段：冷凝段：殼程水蒸汽密度查物性表得：冷卻段：=930.49kg/m3冷凝段:=4.617kg/m3殼程水蒸汽比熱查物性表得：冷卻段：=4.1KJ/(kg·℃)冷凝段：=2.416KJ/(kg·℃)殼程水蒸汽導(dǎo)熱系數(shù)查物性表得：冷卻段：λ2=0.69w/(m·℃)冷凝段：=0.3w/(m·℃)殼程水蒸汽粘度：冷卻段：μ2=201.036×10-6pa×s冷凝段：殼程水蒸汽普朗特數(shù)查物性表得：冷卻段：冷凝段：2.3傳熱量與水蒸氣流量計算取定換熱效率η=0.98則設(shè)計傳熱量:Q0=G1×Cp1×()×1000/3600=245000×4.178×(85-20)×1000/3600=7.926×10^6w2-2由導(dǎo)出水蒸氣氣流量G2，r為時的汽化潛熱r=2032J/kg水蒸氣流量：=3.43kg/s2-3冷卻段傳熱量：2-4冷凝段傳熱量:設(shè)冷凝段和冷卻段分界處的溫度為根據(jù)熱量衡算:·η℃2-52.4有效平均溫差計算逆流冷卻段平均溫差:2-6逆流冷凝段平均溫差:△=2-7冷卻段：參數(shù)：2-8參數(shù)：因為所設(shè)計的換熱器為雙管程，所以用平均溫度即可冷凝段：參數(shù)：2-9參數(shù)：因為所設(shè)計的換熱器為雙管程，所以用平均溫度即可==119.82℃初選冷卻段傳熱系數(shù):2.5管程換熱系數(shù)計算初選冷凝段傳熱系數(shù):則初選冷卻段傳熱面積為:2-10選用?25×2.5的無縫鋼管做換熱管則:管子外徑d0=25mm管子內(nèi)徑di=20mm管子長度L=3000mm則需要換熱管根數(shù):根2-11可取換熱管根數(shù)為410根.管程流通面積：2-12管程流速:2-13管程雷諾數(shù):2-14管程冷卻段的定性溫度:管程冷卻段傳熱系數(shù):2-15管程冷凝段的定性溫度:管程冷凝段傳熱系數(shù):2-162.6結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計查GB151-1999知管間距按1.25d0取管間距:s=0.032m管束中心排管數(shù)：根，取25根則殼體內(nèi)徑:2-17圓整為:Di=1m則長徑比;合理折流板選擇弓形折流板:弓形折流板的弓高:h=0.2Di=0.2*1=0.2m折流板間距:折流板數(shù)量:2.7殼程換熱系數(shù)計算殼程流通面積:殼程流速:冷卻段:2-18冷凝段:殼程當(dāng)量直徑:2-19①冷凝段管外壁溫度假定值:膜溫：膜溫下液膜的粘度:188.3×膜溫下液膜的密度:917.3膜溫下液膜的導(dǎo)熱系數(shù)：正三角形排列冷凝負(fù)荷:Г=殼程冷凝段雷諾數(shù):2-20殼程冷凝段傳熱系數(shù):2-21②冷卻段管外壁溫假定值:冷卻段雷諾數(shù)：2-22壁溫下水粘度:粘度修正系數(shù)；2-23殼程傳熱因子查圖2-12得:冷卻段殼程換熱系數(shù):2-242.8總傳熱系數(shù)計算查GB-1999第138頁可知水蒸汽的側(cè)污垢熱阻[12]:管程水選用地下水，污垢熱阻為:由于管壁比較薄，所以管壁的熱阻可以忽略不計冷卻段總傳熱系數(shù):2-25傳熱面積比為:（合理）冷凝段總傳熱系數(shù):傳熱面積比為:(合理)2.9管壁溫度計算設(shè)定冷凝段的長度:=2.0424m冷卻段的長度:冷卻段管外壁熱流密度計算:2-25冷卻段管外壁溫度:誤差不大冷凝段管外壁熱流密度計算:冷凝段管外壁溫度:2-262.10管程壓力降計算管程水的流速:2-27管程雷諾準(zhǔn)數(shù):管程摩擦系數(shù):壓降結(jié)垢校正系數(shù):沿程壓降:2-28管程數(shù):管程回彎次數(shù):n=5回彎壓降:2-29取管程出入口接管內(nèi)徑:管程出入口速:2-30局部壓降:管程總壓降:管程允許壓降:即壓降符合要求。2.11殼程壓力降計算殼程當(dāng)量直徑:2-31殼程流通面積:殼程流速:冷卻段:冷凝段:殼程雷諾數(shù):殼程冷卻段雷諾數(shù):殼程冷凝段雷諾數(shù):查表殼程摩擦系數(shù):冷卻段:冷凝段:殼程粘度修正系數(shù):冷卻段:冷凝段:管束周邊壓降:冷卻段管束周邊壓降:冷凝段管束周邊壓降:導(dǎo)流板壓降:（無導(dǎo)流板）查表取殼程壓降結(jié)垢系數(shù):冷卻段：冷凝段：取殼程進口接管內(nèi)徑:殼程出口接管內(nèi)徑:殼程出口流速:2-32殼程進口流速:2-33局部壓降:冷卻段：2-34冷凝段：2-35殼程總壓降:冷卻段殼程總壓降:冷凝段殼程總壓降:殼程允許壓降:即壓降符合要求即壓降符合要求沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第三章固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計計算第三章固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計計算3.1換熱管材料及規(guī)格的選擇和根數(shù)的確定序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源及計算公式數(shù)值1換熱管材料#202換熱管規(guī)格3傳熱面積A㎡95.454換熱管數(shù)Nt根4105拉桿直徑dnmmGB151-1999《管殼式換熱器》表43166拉桿數(shù)量根GB151-1999《管殼式換熱器》表4463.2布管方式的選擇序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)計算數(shù)值1正三角形GB151-1999圖112換熱管中心距SmmGB151-1999表12323隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距SnmmGB151-1999表12443.3筒體內(nèi)徑的確定序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1換熱管中心距SmmGB151-1999表12322換熱管根數(shù)Nt根4103管束中心排管根數(shù)Nc根254換熱管外徑d0mm255到殼體內(nèi)壁最短距離b3mm86筒體內(nèi)徑Dimm7687實取筒體公稱直徑DimmJB/T4737-958008布管限定圓直徑Dlmm7523.4筒體壁厚的確定序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1計算壓力MPa0.882筒體內(nèi)徑mm見三-88003筒體材料20R4設(shè)計溫度下筒體材料的許用應(yīng)力MPaGB150-1998表4-1鋼板許用應(yīng)力1235焊接接頭系數(shù)0.856筒體計算厚度mm3.67腐蝕裕量mm28負(fù)偏差mm09設(shè)計厚度mm5.610名義厚度mmGB151-1999項目5.3.2表8811有效厚度mm612設(shè)計厚度下圓筒應(yīng)力MPa7313校核14設(shè)計溫度下圓筒的最大許用工作壓力MPa1.253.5筒體水壓試驗序號項目符號單位根據(jù)來源及計算公式數(shù)值1實驗壓力PMPa1.22圓筒薄膜應(yīng)力MPa100.63校核=187.4Mpa合格3.6封頭厚度的確定序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1封頭內(nèi)徑mm8002計算壓力MPa1.13焊接接頭系數(shù)0.854封頭材料Q3455設(shè)計溫度下許用壓力GB151-1999項目3.2表4-11706標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭計算厚度mm3.87腐蝕裕量mm18負(fù)偏差mm09設(shè)計厚度mm4.810名義厚度mmGB151-1999項目.3.21011實取名義厚度mm1012有效厚度mm913曲面高度mmJB/T4737-95續(xù)表114直邊高度mmJB/T4737-95續(xù)表115內(nèi)表面積Am2JB/T4737-95續(xù)表116容積Vm3JB/T4737-95續(xù)表117質(zhì)量mkgJB/T4737-95續(xù)表13.7管箱短節(jié)壁厚計算序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1計算壓力MPa1.12管箱內(nèi)徑mm8003管箱材料Q3454設(shè)計溫度下許用應(yīng)力MPaGB150-19981705焊接接頭系數(shù)0.856管箱計算厚度mm3.827腐蝕裕量mm18負(fù)偏差mm09設(shè)計厚度mm4.8210名義厚度mmGB151-1999項目5.3.21011實取名義厚度mm1012有效厚度mm913設(shè)計厚度下圓筒應(yīng)力MPa61.6614校核=144.5Mpa合格15設(shè)計溫度下圓筒的最大許用工作壓力MPa2.583.8管箱水壓試驗序號項目符號單位根據(jù)來源及計算公式數(shù)值1實驗壓力MPa1.462圓筒薄膜應(yīng)力MPa81.843校核=263.9Mpa合格3.9管箱法蘭的選擇序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1法蘭類型長頸對焊法JB/T4703-2000PN=2.5MPa2法蘭外徑mmJB/T4703-20009953螺栓中心圓直徑mmJB/T4703-20009404法蘭公稱直徑mmJB/T4703-20008005法蘭材料16MnR6墊片類型JB/T4704-2000PN=2.5MPa7墊片材料石棉橡膠板GB/T3985-19958墊片公稱直徑mmJB/T4704-20008009墊片外徑mmJB/T4704-200088710墊片內(nèi)徑mmJB/T4704-200083711法蘭厚度mmJB/T4704-20006812墊片厚度mmJB/T4704-2000313螺栓規(guī)格及數(shù)量M27×2×36(對接筒體最小厚度14mm）3.10管板尺寸的確定及強度計算本設(shè)計為管板延長部分兼作法蘭的形式，即GB151-1999項目5.7中，圖18所示e型連接方式的管板，材料為Q235Ⅱ的鍛件。A.確定殼程圓筒、管箱圓筒、管箱法蘭、換熱管等元件結(jié)構(gòu)尺寸及管板的布管方式；以上項目的確定見項目一至九。B.計算序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1筒體內(nèi)徑mm8002筒體內(nèi)徑橫截面積A7850003筒體厚度mm84圓筒內(nèi)殼壁金屬截面積25320.965換熱管壁厚mm2.56換熱管根數(shù)n4107換熱管外徑dmm258管子金屬總截面積724169換熱管材料的彈性模量GB150-1998表F518600010沿一側(cè)的排管數(shù)2911換熱管中心距mmGB151-19993212隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距mmGB151-19994413布管區(qū)內(nèi)未能被管支撐的面積15115.2614管板布管區(qū)面積378696.70415管板布管區(qū)當(dāng)量直徑mm694.5616管板布管內(nèi)開孔后的面積583843.7517系數(shù)0.7418殼程圓筒材料的彈性模量GB150-1998表F518600019殼體不帶膨脹節(jié)時換熱管束與圓筒剛度比2.8620系數(shù)0.12421系數(shù)3.52922系數(shù)5.12523管板不管區(qū)當(dāng)量直徑與殼程圓筒內(nèi)徑比0.69524管子受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度mmGB151-1999圖3260025設(shè)計溫度下管子受屈服強度GB150-1998表F219226管子回轉(zhuǎn)半徑imm8.00427系數(shù)138.228管子穩(wěn)定許用應(yīng)力69.9629校核[σ]cr<[σ]t=123MPa合格C.對于延長部分兼作法蘭的管板，計算序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1墊片接觸寬度NmmGB150-1998表9-1252墊片基本密度寬度mm12.53墊片比壓力yMPaGB150-1998表9-2114墊片系數(shù)m2.05墊片有效密封寬度bmm96墊片壓緊力作用中心圓直徑mm8697預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷N332309.348操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷N2463335.39常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力MPaGB150-1998表F4選用材料為40MnB63510預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓面積mm2523.311操作狀態(tài)下需要的最小螺栓面積mm23879.312需要螺栓總截面積mm23879.313法蘭螺栓的中心圓直徑mm114014法蘭中心至作用處的徑向距離mm35.515預(yù)緊狀態(tài)的法蘭力矩Nmmn16筒體厚度mm817法蘭頸部大端有效厚度mm1418螺栓中心至法蘭頸部與法蘭背面交的徑向距離mm5619螺栓中心距作用出的徑向距離mm7020螺栓中心處至作用位置處的徑向距離mm52.7521作用于法蘭內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力N189970022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N27000023操作狀態(tài)下需要的最小片壓力N29200024法蘭操作力矩Nmm157590000D、假定管板的計算厚度為δ，然后按結(jié)構(gòu)要求確定殼體法蘭厚度'序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1假定管板計算厚度mm502殼體法蘭厚度mm503管板材料彈性模量MPaGB150-1998表F51860004換熱管材料的彈性模量MPaGB150-1998表F51860005管板剛度削弱系數(shù)GB151-19990.46換熱管有效長度mm28967管板強度削弱系數(shù)GB151-19990.48管子金屬總截面積mm21073889換熱管加強系數(shù)6.010管板布管區(qū)的當(dāng)量直徑與殼程圓筒內(nèi)徑之比0.823211管板周邊布管區(qū)的無量綱參數(shù)1.0612管束模數(shù)MPa6897.213殼體法蘭材料彈性模量MPaGB150-1998表F518600014殼體法蘭材料彈性模量GB150-1998表F518600015殼體法蘭寬度mm97.516系數(shù)GB151-1999圖260.0002217殼體法蘭與圓筒的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)MPa6.16418旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù)0.000702E.由GB151-1999P51圖27按照K和查，并計算值，由圖29按照K和查值序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1管板第一矩系數(shù)m1GB151-1999圖270.132系數(shù)30.93系數(shù)GB151-1999圖294.21F、序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1管箱法蘭材料的彈性模量1960002管箱圓筒材料的彈性模量GB150-1998表F51960003管箱法蘭厚度mmJB/T4702-2000684系數(shù)GB151-1999圖260.00335管箱圓筒與法蘭的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)61.26換熱管束與圓筒剛度比4.2417系數(shù)GB151-1999圖308法蘭力矩折減系數(shù)0.1449管板邊緣力矩的變化系數(shù)4.0110法蘭力矩變化系數(shù)0.40411管板第二彎矩系數(shù)GB151-1999圖28（a）2.78G、按課程設(shè)計壓力而管程設(shè)計壓力膨脹變形差，法蘭力矩的的危險組合（GB151-1999項目5.7.3.2分別討論）a、只有殼程設(shè)計壓力，而管程設(shè)計壓力不計膨脹節(jié)變形差（即)序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1有效壓力組合MPa4.3242基本法蘭力矩系數(shù)0.03483系數(shù)0.0015324管板邊緣力矩系數(shù)0.0409285管板邊緣剪切系數(shù)1.266管板總彎矩系數(shù)1.9367系數(shù)0.38728系數(shù)1.0269系數(shù)1.02610管板徑向應(yīng)力系數(shù)0.08211管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力系數(shù)0.07712管板布管區(qū)邊剪切應(yīng)力系數(shù)0.0813殼體法蘭力矩系數(shù)0.0027714管板的徑向應(yīng)力MPa262.3815管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力MPa8016管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力MPa12.817法蘭的外徑與內(nèi)徑之比K1.19518系數(shù)YGB150-1998表9-51119殼體法蘭應(yīng)力MPa16.5520換熱管的軸向應(yīng)力MPa4.10621殼程圓筒的軸向應(yīng)力MPa6.4522一根換熱管管壁金屬的橫截面積mm2176.62523換熱管與管板連接的拉托應(yīng)力MPa4.385b、只有殼程設(shè)計壓力序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1殼程圓筒材料線膨脹系數(shù)GB150-19982換熱管材料線膨系數(shù)GB150-19983沿長度均的換熱管金屬溫度GB151-1999附錄F132.74沿長度平均的換熱管金屬溫度GB151-1999附錄F97.185制造環(huán)境溫度206換熱管與殼程圓筒的膨脹變化差7有效壓力組合MPa-14.88基本法蘭力矩系數(shù)Nmm-0.01219管板邊緣力矩系數(shù)-0.0069710管板邊緣剪切系數(shù)-0.215411管板總彎矩系數(shù)-0.597512系數(shù)0.285213管板徑向應(yīng)力系數(shù)0.0066214管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力系數(shù)-0.0069315管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù)0.0232116殼體法蘭力矩系數(shù)-0.0022617管板的徑向應(yīng)力MPa-60.718管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力MPa53.5719管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力MPa-33.4920殼體法蘭應(yīng)力MPa71.6321換熱管的軸向應(yīng)力MPa63.522殼程圓筒的軸向應(yīng)力MPa1.3723換熱管管板連接拉托應(yīng)力MPa71.44序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1有效壓力組合MPa-20.1942基本法蘭力矩系數(shù)-0.007453系數(shù)0.001534管板邊緣力矩系數(shù)-0.007455管板邊緣剪切系數(shù)-0.236管板總彎矩系數(shù)-0.7767系數(shù)-0.15528系數(shù)0．459系數(shù)0.4510管板徑向應(yīng)力系數(shù)0.04911管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力系數(shù)-0.010512管板布管區(qū)邊剪切應(yīng)力系數(shù)0.027213殼體法蘭力矩系數(shù)0.006914管板的徑向應(yīng)力MPa612.515管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力MPa477.7516管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力MPa-4.317法蘭的外徑與內(nèi)徑之比K1.19518系數(shù)YGB150-1998表9-51119殼體法蘭應(yīng)力MPa298.3920換熱管的軸向應(yīng)力MPa40.121殼程圓筒的軸向應(yīng)力MPa50.4622一根換熱管管壁金屬的面積mm2176.723換熱管與管板連接的拉托應(yīng)力MPa44.6d、只有管程設(shè)計壓力序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1殼程圓筒材料線膨脹系數(shù)GB150-19982換熱管材料線膨系數(shù)GB150-19983沿長度均的換熱管金屬溫度GB151-1999附錄F132.74沿長度平均的換熱管金屬溫度GB151-1999附錄F97.185制造環(huán)境溫度206換熱管與殼程圓筒的膨脹變化差7有效壓力組合-30.258基本法蘭力矩系數(shù)-0.007459管板邊緣力矩系數(shù)-0.0074510管板邊緣剪切系數(shù)-0.2311管板總彎矩系數(shù)-0.6712系數(shù)0.4513管板徑向應(yīng)力系數(shù)0.0012314管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力系數(shù)-0.0091215管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù)0.0272216殼體法蘭力矩系數(shù)-0.0090317管板的徑向應(yīng)力MPa-149.0318管板布管區(qū)周邊外徑向的應(yīng)力MPa64519管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力MPa-35.9320殼體法蘭應(yīng)力MPa197.621換熱管的軸向應(yīng)力MPa-41.6722殼程圓筒的軸向應(yīng)力MPa50.4623換熱管管板連接拉托應(yīng)力MPa46.84H、由管板計算厚度來確定管板的實際厚度：序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值備注1管板計算厚度mm502殼程腐蝕裕量mm23管程腐蝕裕量mm14管板的實際厚度mm54考慮圓整3.11是否安裝膨脹節(jié)的判定由.G..a、b、c、d計算結(jié)果可以看出：四組危險組合工況下，換熱管與管板的連接拉托力均沒超過設(shè)計許用應(yīng)力，并且各項應(yīng)力均沒超過設(shè)計許用應(yīng)力。所以，不需要安裝膨脹節(jié)。3.12防沖板尺寸的確定根據(jù)GB151-1999《管殼式換熱器》項目5.11.4確定防沖板的長為500mm,寬為427mm,厚度為8mm，防沖板外表面到圓筒內(nèi)壁的距離為100mm。3.13折流板尺寸的確定1.根據(jù)GB151-1999《管殼式換熱器》圖39（c）選擇單弓形折流板，且由于換熱介質(zhì)為氣液共存，折流板缺口應(yīng)垂直左右布置，并在折流板最低處開通液口。2.換熱管無支撐跨距或折流板間距由GB151-1999表42知，當(dāng)換熱管為外徑25的鋼管時，換熱管的最大無支撐跨距為L=1850mm,且折流板最小間距一般不小于圓筒內(nèi)直徑的五分之一且不小于50mm,取折流板間距B=300mm.3.折流板管孔有GB151-1999表36查得管孔直徑為25.4mm,允許偏差其主要尺寸如下表：序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1折流板的厚度mmGB151-1999項目5.9.2-262折流板的直徑mmGB151-1999表417943折流板直徑的允許偏差mmGB151-19994折流板的材料mmQ235-A5折流板的缺口高度mmGB151-1999P73圖206折流板的缺口弦高mmGB151-1999P71圖204拉桿的選擇序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源數(shù)值1拉桿直徑dmmGB151-1999表43162拉桿數(shù)量GB151-1999表4463拉桿長度L1mm4拉桿螺紋中心直徑L2mmmmGB151-1999表4516mmGB151-1999表4520mmGB151-1999表45bmmGB151-1999表452.03.14各管孔接管及其法蘭的選擇接管a、b選擇相同型號法蘭，設(shè)水的流速1.69m/s根據(jù)公式取d=250mm設(shè)計壓力為2.09MPa由《鋼制法蘭、墊片、緊固件》選擇板式平焊法蘭，公稱壓力為2.5MPa.。相關(guān)尺寸如下：b進出水口接管法蘭的選擇：序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1接管公稱通徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-52502接管外徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-52733法蘭外徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-54254螺栓中心圓直徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-53705螺栓孔直徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-5306螺栓孔數(shù)量個HG/T20592-2009表8.2.1-5127螺栓HG/T20592-2009表8.2.1-5M248法蘭厚度mmHG/T20592-2009表8.2.1-5359法蘭內(nèi)徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-527610坡口寬度mmHG/T20592-2009表8.2.1-51011法蘭理論重量kgHG/T20592-2009表D-41212法蘭密封面形式HG/T20592-2009表3.2.1RF13法蘭密封面尺寸mmHG/T20592-2009表3.2.5-12mmHG/T20592-2009表3.2.5-1335c、蒸汽入口接管法蘭的選擇，設(shè)水蒸汽的流速,則根據(jù)公式，取d=300mm設(shè)計壓力為0.88MPa。由《鋼制法蘭、墊片、緊固件》選擇板式平焊法蘭，公稱壓力為1MPa。相關(guān)尺寸如下:序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1接管公稱通徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-53002接管外徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-53253法蘭外徑mmHG/T20592-2000表8.2.1-54854螺栓中心圓直徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-54305螺栓孔直徑mmHG/T20592-200表8.2.1-5306螺栓孔數(shù)量個HG/T20592-2009表8.2.1-5167螺紋HG/T20592-2009表8.2.1-5M248法蘭厚度mmHG/T20592-2009表8.2.1-5389法蘭內(nèi)徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-532810法蘭理論重量kgHG/T20592-2009表D-42011法蘭密封面形式HG/T20592-2009表3.2.1RF12法蘭密封面尺寸mmHG/T20592-2009表3.2.5-12mmHG/T20592-2009表3.2.5-1370f.冷凝水出口接管法蘭的選擇設(shè)水蒸汽全部冷凝成水,且設(shè)出口速度u=1m/s,,則取d=100mm,設(shè)計壓力為0.88MPa。由《鋼制法蘭、墊片、緊固件》選擇板式平焊法蘭，公稱壓力為1MPa。相關(guān)尺寸如下：序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1接管公稱通徑mmHG/T20592-200表8.2.1-51002接管外徑mmHG/T20592-200表8.2.1-51083法蘭外徑mmHG/T20592-200表8.2.1-52204螺栓中心圓直徑mmHG/T20592-200表8.2.1-51805螺栓孔直徑mmHG/T20592-200表8.2.1-5186螺栓孔數(shù)量個HG/T20592-200表8.2.1-587螺紋HG/T20592-200表8.2.1-5M168法蘭厚度mmHG/T20592-200表8.2.1-5229法蘭內(nèi)徑mmHG/T20592-200表8.2.1-511010法蘭理論重量kgHG/T20592-200表D-44.511法蘭密封面形式HG/T20592-200表3.2.1RF12法蘭密封面尺寸mmHG/T20592-200表3.2.5-12mmHG/T20592-200表3.2.5-1158d、安全閥口g、放凈口接管法蘭的選擇序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1接管公稱通徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-5502接管外徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-5573法蘭外徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-51654螺栓中心圓直徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-51255螺栓孔直徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-5186螺栓孔數(shù)量個HG/T20592-2009表8.2.1-547螺紋HG/T20592-2009表8.2.1-5M168法蘭厚度mmHG/T20592-2009表8.2.1-5199法蘭內(nèi)徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-55910法蘭理論重量kgHG/T20592-2009表D-42.511法蘭密封面形式HG/T20592-2009表3.2.1RF12法蘭密封面尺寸mmHG/T20592-2009表3.2.5-12mmHG/T20592-2009表3.2.5-1102e、排氣孔接管法蘭的選擇序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1接管公稱通徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-5252接管外徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-5323法蘭外徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-51154螺栓中心圓直徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-5855螺栓孔直徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-5146螺栓孔數(shù)量個HG/T20592-2009表8.2.1-547螺紋HG/T20592-2009表8.2.1-5M128法蘭厚度mmHG/T20592-2009表8.2.1-5169法蘭內(nèi)徑mmHG/T20592-2009表8.2.1-53310法蘭理論重量kgHG/T20592-2009表D-41.011法蘭密封面形式HG/T20592-2009表3.2.1RF12法蘭密封面尺寸mmHG/T20592-2009表3.2.5-12mmHG/T20592-2009表3.2.5-1683.15開孔補強計算a、b孔DN=250mm（GB150-1998項目8.1）序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1接管壁厚mm102接管外徑mm2733接管內(nèi)徑mm2534開孔直徑mm2555殼體開孔處的計算厚度mm6.196接管名義厚度mm107接管有效厚度mm98設(shè)計溫度下接管材料的許用應(yīng)力MPaGB150-19981639設(shè)計溫度下殼體材料的許用應(yīng)力MPaGB150-199817010強度削弱系數(shù)mm20.95911圓筒開孔所需補強面積Amm158312補強有效寬度mm51013接管外側(cè)有效補強高度mm50.514接管內(nèi)側(cè)有效補強高度mm015殼體有效厚度減去計算厚度之外的多面積mm2460.216接管有效厚度減去計算厚度之外的多余面積mm2713.8517接管計算厚度mm1.6318焊縫金屬截面積mm2GB150-19983619補強面積mm21210.05∴a、b孔需要補強圈采用補強圈補強根據(jù)公稱內(nèi)徑DN=250，選取補強圈參照J(rèn)B/T4736取補強圈外徑D'=480mm，內(nèi)徑d'=277mm,B=504mm,補強圈在有效范圍內(nèi)。補強圈厚度為=1.84mm慮鋼板負(fù)偏差并圓整取補強圈厚度為4mm，為了便于制造，材料補強圈的名義厚度取封頭厚度即9mm。（2）C孔DN=250序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源和計算公式數(shù)值1接管壁厚mm102接管外徑mm2733接管內(nèi)徑mm2534開孔直徑mm2555殼體開孔處的計算厚度mm3.596接管名義厚度mm107接管有效厚度mm98設(shè)計溫度下接管材料的許用應(yīng)力MPaGB150-19981239設(shè)計溫度下殼體材料的許用應(yīng)力MpaGB150-199812310強度削弱系數(shù)mm21.011圓筒開孔所需補強面積Amm915.4512補強有效寬度mm51013接管外側(cè)有效補強高度mm50.514接管內(nèi)側(cè)有效補強高度mm015殼體有效厚度減去計算厚度之外的多面積mm2614.5516接管有效厚度減去計算厚度之外的多余面積mm2817.0917接管計算厚度mm0.9118焊縫金屬截面積mm2GB150-19983619補強面積mm21467.643.16支座的選擇及應(yīng)力校核3.16.1支座選擇根據(jù)JB/T4712-92鞍式支座，重型BⅠ（表7）當(dāng)DN=1000mm時，取鞍式支座的相關(guān)尺寸如下：序號項目符號單位數(shù)值1公稱直徑mm10002允許載荷KN3073鞍座高度mm2004底板mm760mm170mm125腹板mm86筋板mm170mm140mm180mm87墊板mm1180mm270mm8mm408螺栓間距mm6009帶墊板鞍座質(zhì)量kg5710包角°12011型號重型F、S各一3.16.2鞍座的應(yīng)力校核各部件重量及總重量序號項目單位數(shù)量總重備注1a、b接管Φ300×11.5235.42管法蘭PL250-25RF2403管板2743.214c接管Φ250×11.5116.165管法蘭PL250-10RF1126f接管Φ100×412.227管法蘭PL100-10RF14.58管法蘭PL50-10RF259管法蘭PL25-10RF1110防沖板17.511拉桿623.4612折流板1037813筒體DN1000×81575.9314左管箱總重1663.4215右管箱總重1412.3116螺柱M27+螺母7268.917補強圈237.3318BⅠ重型鞍式支座211419定距管19.220換熱管4102530.2621物料315822總重M8847.8b、原始數(shù)據(jù)表序號項目符號單位數(shù)值1殼程設(shè)計壓力MPa0.882殼程設(shè)計溫度℃2003物料密度kg/m983.214筒體內(nèi)徑mm10005筒體長度mm30006公稱厚度mm87厚度附加量mm28鞍座型號9左鞍座中心線離左封頭切線的距離mm150010右鞍座中心線離右封頭切線的距離mm117011腹板厚度mm812鞍座包角°12013容器與封頭的材料14容器與封頭的許用應(yīng)力MPa17015鞍座材料16鞍座材料許用應(yīng)力MPa11317容器自重kg5689.818物料重量kg315819總重量kg8847.8c.校核計算序號項目符號單位數(shù)據(jù)來源數(shù)值1均布載荷262封頭深度JB/T4746-2002《鋼制壓力容器頭》2503左支座反力49356.24右支座反力37352.85筒體在支座跨中截面處的彎矩186511006筒的支座截面的彎矩-62639483.697跨中截面處的軸向應(yīng)力（最高點）318跨中截面處的軸向應(yīng)力（最低點）359系數(shù)0.00125810系數(shù)GB150－1998圖6-38011軸向許用壓縮應(yīng)力8012筒體和封頭中的切向剪應(yīng)力13系數(shù)《過程裝