化工機(jī)械及設(shè)備課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、-. z. PAGE I化學(xué)工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)業(yè)化學(xué)工程與工藝班級(jí) 化工11-4*沈杰*指導(dǎo)教師楊澤慧日期2014年6月10日成績(jī)-. z.*工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)化學(xué)工程學(xué)院2013-20142化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)題目：管殼式換熱器的機(jī)械設(shè)計(jì)二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1管殼式換熱器的構(gòu)造設(shè)計(jì)包括：管子數(shù)n，管子排列方式，管間距確實(shí)定，殼體尺寸計(jì)算，換熱器封頭選擇，容器法蘭的選擇，管板尺寸確定塔盤(pán)構(gòu)造，人孔數(shù)量及位置，儀表接收選擇、工藝接收管徑計(jì)算等等。2. 殼體及封頭壁厚計(jì)算及其強(qiáng)度、穩(wěn)定性校核1根據(jù)設(shè)計(jì)壓力初定壁厚；2確定管板構(gòu)造、尺寸及拉脫

2、力、溫差應(yīng)力；3計(jì)算是否安裝膨脹節(jié)；4確定殼體的壁厚、封頭的選擇及壁厚，并進(jìn)展強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核。3. 筒體和支座水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核4. 支座構(gòu)造設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核包括：裙座體采用裙座、根底環(huán)、地腳螺栓5. 換熱器各主要組成局部選材，參數(shù)確定6. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份7. Auto CAD繪3號(hào)設(shè)備裝配圖一*三、設(shè)計(jì)條件1氣體工作壓力管程：半水煤氣0.80+*最后兩位第一個(gè)數(shù)字0.02，單位：MPa殼程：變換氣0.75+*最后一位數(shù)字0.01，單位：MPa2殼、管壁溫差50，ttts殼程介質(zhì)溫度為320-450，管程介質(zhì)溫度為280-420。3由工藝計(jì)算求得換熱面積為130+*最后一位數(shù)字5，單位：m2

3、。4殼體與封頭材料在低合金高強(qiáng)度剛中間選用，并查出其參數(shù)，接收及其他數(shù)據(jù)查表選用。5殼體與支座對(duì)接焊接，塔體焊接接頭系數(shù)=0.96圖紙：尺寸需根據(jù)自己的設(shè)計(jì)的尺寸標(biāo)注。四、進(jìn)度安排6月9-6月20日五、根本要求1.學(xué)生要按照任務(wù)書(shū)要求，獨(dú)立完成設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)；2.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一律采用電子版，指導(dǎo)教師指導(dǎo)修改后打印，3號(hào)圖紙終稿打印；3.圖紙打印后，將圖紙按照統(tǒng)一要求折疊，同設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)統(tǒng)一在6月20日上午9點(diǎn)半前，由各組組長(zhǎng)負(fù)責(zé)統(tǒng)一提交。5.根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、圖紙、平時(shí)表現(xiàn)綜合評(píng)分。六、說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容任務(wù)書(shū)1.符號(hào)說(shuō)明2.前言1設(shè)計(jì)條件；2設(shè)計(jì)依據(jù)；3設(shè)備構(gòu)造形式概述。3.材料選擇1選擇材料的原則；2

4、確定各零、部件的材質(zhì)；3確定焊接材料。4.繪制構(gòu)造草圖1換熱器裝配圖；2確定支座、接收、人孔、控制點(diǎn)接口及附件、內(nèi)部主要零部件的軸向及環(huán)向位置，以單線圖表示；3標(biāo)注形位尺寸；4寫(xiě)出圖紙上的技術(shù)要求、技術(shù)特性表、接收表、標(biāo)題明細(xì)表等；5.殼體、封頭壁厚設(shè)計(jì)1筒體、封頭及支座壁厚設(shè)計(jì)；2焊接接頭設(shè)計(jì)；3壓力試驗(yàn)驗(yàn)算；6.標(biāo)準(zhǔn)化零、部件選擇及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算1接收及法蘭選擇：根據(jù)構(gòu)造草圖統(tǒng)一編制表格。內(nèi)容包括：代號(hào)，PN,DN,法蘭密封面形式，法蘭標(biāo)記，用途。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算；2人孔選擇：PN,DN,標(biāo)記或代號(hào)。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算；3其它標(biāo)準(zhǔn)件選擇。7.完畢語(yǔ)：對(duì)自己所做的設(shè)計(jì)進(jìn)展小結(jié)與評(píng)價(jià)，經(jīng)歷與收獲。8.主要參考資料?！?/p>

5、格式要求】：1.計(jì)算單位一律采用國(guó)際單位； 2.計(jì)算過(guò)程及說(shuō)明應(yīng)清楚；3.所有標(biāo)準(zhǔn)件均要寫(xiě)明標(biāo)記或代號(hào)； 4.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄要有序號(hào)、內(nèi)容、頁(yè)碼；5.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中與裝配圖中的數(shù)據(jù)一致。如果裝配圖中有修改，在說(shuō)明書(shū)中要注明變更；6.表達(dá)清晰，層次清楚； 7.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要有封面和封底，均采用A4紙，裝訂成冊(cè)。七、主要參考資料化工設(shè)備機(jī)械根底課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).化學(xué)工業(yè)出版. 2009.1化工設(shè)備機(jī)械根底第五版刁與瑋王立業(yè)編著 2010.6；化工單元過(guò)程與設(shè)備設(shè)計(jì)匡國(guó)柱史啟才主編；化工制圖華東化工學(xué)院制圖教研室編人民教育 1980；化工設(shè)備機(jī)械根底參考資料；鋼制壓力容器GB150-2011；鋼制塔式容器

6、/T 4710-2005；GB151-1999 管殼式換熱器1999年；壓力容器平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)視局 1999年。-. z.目錄目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc24402 符號(hào)說(shuō)明 PAGEREF _Toc24402 VI HYPERLINK l _Toc30870 1 前言 PAGEREF _Toc30870 1 HYPERLINK l _Toc17859 1.1 設(shè)計(jì)條件 PAGEREF _Toc17859 1 HYPERLINK l _Toc11518 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc11518 1 HYPERLINK l _To

7、c32253 1.3 設(shè)備構(gòu)造形式概述 PAGEREF _Toc32253 1 HYPERLINK l _Toc24095 2 材料選擇 PAGEREF _Toc24095 2 HYPERLINK l _Toc20169 2.1 選擇材料的原則 PAGEREF _Toc20169 2 HYPERLINK l _Toc27211 2.2 換熱器各零、部件的材質(zhì) PAGEREF _Toc27211 2 HYPERLINK l _Toc11576 2.3 焊接材料 PAGEREF _Toc11576 2 HYPERLINK l _Toc19014 3 管殼式換熱器的構(gòu)造設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc

8、19014 3 HYPERLINK l _Toc3854 3.1 管子數(shù)n PAGEREF _Toc3854 3 HYPERLINK l _Toc17552 3.2 管子排列方式、管間距 PAGEREF _Toc17552 3 HYPERLINK l _Toc20845 3.3 殼體直徑 PAGEREF _Toc20845 3 HYPERLINK l _Toc14298 3.4 殼體壁厚 PAGEREF _Toc14298 3 HYPERLINK l _Toc24051 3.5 封頭的選擇 PAGEREF _Toc24051 4 HYPERLINK l _Toc7737 3.6 法蘭的選擇 P

9、AGEREF _Toc7737 4 HYPERLINK l _Toc18853 3.7 管板尺寸 PAGEREF _Toc18853 5 HYPERLINK l _Toc14036 3.8 管子拉脫力 PAGEREF _Toc14036 5 HYPERLINK l _Toc17504 3.9 是否安裝膨脹節(jié) PAGEREF _Toc17504 7 HYPERLINK l _Toc29215 3.10 折流板 PAGEREF _Toc29215 8 HYPERLINK l _Toc9385 3.11 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) PAGEREF _Toc9385 8 HYPERLINK l _Toc23784 3.

10、12 支座 PAGEREF _Toc23784 10 HYPERLINK l _Toc31497 4 管殼式換熱器的強(qiáng)度計(jì)算 PAGEREF _Toc31497 13 HYPERLINK l _Toc26808 4.1 筒體 PAGEREF _Toc26808 13 HYPERLINK l _Toc12646 4.2 封頭 PAGEREF _Toc12646 14 HYPERLINK l _Toc9306 5 數(shù)據(jù)表 PAGEREF _Toc9306 15 HYPERLINK l _Toc7664 5.1 構(gòu)造參數(shù) PAGEREF _Toc7664 15 HYPERLINK l _Toc198

11、50 5.2 設(shè)計(jì)值 PAGEREF _Toc19850 15 HYPERLINK l _Toc28310 完畢語(yǔ) PAGEREF _Toc28310 16 HYPERLINK l _Toc11539 參考資料 PAGEREF _Toc11539 17-. z.*工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì)符號(hào)說(shuō)明Tt操作狀態(tài)下管壁溫度，F(xiàn)換熱面積，m2；Ts操作狀態(tài)下殼壁溫度，a管間距，mm焊接接頭系數(shù)，無(wú)量綱；di殼體內(nèi)徑，mm；B正六邊形對(duì)角線上的管子數(shù)，個(gè)；do殼體外徑，mm；Ln換熱管長(zhǎng)度，mm；Pc計(jì)算壓力，MPa;d均管子的平均直徑，mm；Pw工作壓力，MPa;Pw最大允許工作壓力，MPa；P

12、設(shè)計(jì)壓力，MPa;PT水壓試驗(yàn)壓力，MPa;計(jì)算壁厚，mm；DN直徑公稱(chēng)，mm；d設(shè)計(jì)壁厚，mm；PN公稱(chēng)壓力，MPa；n名義壁厚，mm；Pt管子的工作壓力，MPa；e有效壁厚，mm；Ps殼體的工作壓力，MPa；C厚度附加量，mm；t管殼壁溫度，；C1鋼板的負(fù)偏差，mm；q許用拉脫力，MPa；C2腐蝕欲量，mm；a線膨脹系數(shù)，1/C；s屈服點(diǎn)，MPa；f每四根管子之間的面積，mm2；h1曲面高度，mm；At換熱管截面面積，mm2；ho短圓筒長(zhǎng)度，mm；As殼壁橫截面面積，mm2；h2直邊長(zhǎng)度，mm；F1管、殼壁溫差所產(chǎn)生的軸向力，N；E彈性模量，MPa；F2壓力作用于殼體上的軸向力，N；qt溫

13、差應(yīng)力，MPa；F3壓力作用于管子上的軸向力，N；qp在操作壓力下，每平方米脹接周邊受到的力，MPa；脹接長(zhǎng)度，mm ；最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，mm；-. z.1 前言1.1 設(shè)計(jì)條件氣體工作壓力管程：半水煤氣 0.82MPa殼程：變換氣 0.82MPa殼、管壁溫差50，ttts殼程介質(zhì)溫度為320-450，管程介質(zhì)溫度為280-420。由工藝計(jì)算求得換熱面積為165m2。殼體與支座對(duì)接焊接，塔體焊接接頭系數(shù)=0.91.2 設(shè)計(jì)依據(jù)換熱器的設(shè)計(jì)涉及因素很多，如介質(zhì)的腐蝕性及其他特性、操作溫度與壓力、換熱器的熱負(fù)荷、管程與殼程的溫差、檢修與清洗的要求等。具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮各方面因素。

14、對(duì)每種特定的傳熱工況，通過(guò)優(yōu)化選型都會(huì)得到一種最適合的設(shè)備型號(hào)；如果將這個(gè)型號(hào)的設(shè)備應(yīng)用到其他工況，則傳熱效果可能會(huì)改變很大。因此，針對(duì)具體工況選擇換熱器類(lèi)型，是很重要和復(fù)雜的工作。1.3 設(shè)備構(gòu)造形式概述管殼式換熱器是最典型的間壁式換熱器，歷史悠久，占據(jù)主導(dǎo)作用，主要有殼體、管束、管板、折流擋板和封頭等組成。一種流體在管內(nèi)流動(dòng)，其行程稱(chēng)為管程；另一種流體在管外流動(dòng)，其行程稱(chēng)為殼程。管束的壁面即為傳熱面。其主要優(yōu)點(diǎn)是單位體積所具有的傳熱面積大，傳熱效果好，構(gòu)造穩(wěn)固，可選用的構(gòu)造材料*圍寬廣，操作彈性大，因此在高溫、高壓和大型裝置上多采用列管式換熱器。為提高殼程流體流速，往往在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)目

15、與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體短路、增加流體流速，還迫使流體按規(guī)定路徑屢次錯(cuò)流通過(guò)管束，使湍流程度大為增加。列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不一樣，因此它們的熱膨脹程度也有差異。假設(shè)兩流體溫差較大50以上時(shí)，就可能由于熱應(yīng)力而引起設(shè)備的變形，甚至彎曲或破裂，因此必須考慮這種熱膨脹的影響。2 材料選擇2.1 選擇材料的原則管殼式換熱器的材料應(yīng)根據(jù)操作壓力、溫度及流體的腐蝕性等選用。在高溫下一般材料的力學(xué)性能及耐腐蝕性能要下降。同時(shí)具有耐熱性、高強(qiáng)度及耐腐蝕性的材料是很少有的。目前常用的金屬材料有碳鋼、不銹鋼、低合金鋼、銅和鋁等；非金屬材料有石墨、聚四氟

16、乙烯和玻璃等。不銹鋼和有色金屬雖抗腐蝕性能好，但價(jià)格高且較稀缺，應(yīng)盡量少用。 換熱介質(zhì)條件。主要是指操作壓力、溫度和介質(zhì)的腐蝕性。要考慮導(dǎo)熱性、耐磨性等其他物化性能。換熱器的類(lèi)型。不是每一種材料都能制造各種形式的換熱器。經(jīng)濟(jì)合理性。在滿(mǎn)足使用和制造要求的前提下，應(yīng)選用原材料來(lái)源廣泛、價(jià)格相宜的非金屬材料制造換熱器，盡量節(jié)約本錢(qián)及投資。2.2 換熱器各零、部件的材質(zhì)管殼式換熱器各部件的常用材料可參考表2-1。表2-1 管殼式換熱器部件常用材料部件或零件名稱(chēng)材料牌號(hào)碳素鋼不銹鋼殼體、法蘭A3F、A3R、16MnR16Mn+0Cr18Ni9Ti法蘭、法蘭蓋16Mn、A3法蘭蓋1Cr18Ni9Ti管板

17、A41Cr18Ni9Ti膨脹節(jié)A3R、16MnR1Cr18Ni9Ti擋板和支撐板A3F1Cr18Ni9Ti螺栓16Mn、40Mn、40MnB換熱管10號(hào)1Cr18Ni9Ti螺母A3、40Mn墊片石棉橡膠板支座A3F2.3 焊接材料見(jiàn)換熱器裝配圖。3 管殼式換熱器的構(gòu)造設(shè)計(jì)3.1 管子數(shù)n計(jì)算：n=779實(shí)際：n=773選的無(wú)縫鋼管，材質(zhì)20號(hào)鋼，管長(zhǎng)3m。因?yàn)樗云渲?，因安排拉桿需減少6根，實(shí)際管數(shù)773根(3-1)參考：化工設(shè)備機(jī)械根底P2273.2 管子排列方式、管間距采用正三角形排列，由化工設(shè)備機(jī)械根底表7-4查得層數(shù)為15。查化工設(shè)備機(jī)械根底表7-5，取管間距a=32mm。3.3 殼體

18、直徑Di=1m式中Di換熱器內(nèi)徑，mm；b正六角形對(duì)角線上的管子數(shù)，查化工設(shè)備機(jī)械根底表7-4，取b=31；l最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，取l=2d。故圓整后取殼體內(nèi)徑。(3-2)參考：化工原理上冊(cè)P2893.4 殼體壁厚材料選用Q245R鋼板，計(jì)算壁厚為式中 Pc計(jì)算壓力，取Pc=1.0MPa；(設(shè)殼壁溫度為400)；故 取 C2=1.2mm，則C1=0.3mm。圓整后取。(3-3)參考：化工設(shè)備機(jī)械根底P2883.5 封頭的選擇上下封頭均選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，根據(jù)GB/T25198壓力容器封頭，封頭為DN10008，曲面高度h1=250mm，直邊高度h2=40mm，如圖3-1所示，材料

19、選用Q245R。下封頭與裙座焊接，直邊高度取40mm。圖3-1 橢圓形封頭3.6 法蘭的選擇材料選用Q345R。根據(jù)NB/T470232012標(biāo)準(zhǔn)，選用DN1000，PN1.6MPa的榫槽密封面長(zhǎng)勁對(duì)焊法蘭。法蘭尺寸圖如圖3-2所示。圖3-2 容器法蘭3.7 管板尺寸選用固定板式換熱器管板，并兼做法蘭，查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得Pt=Ps=1.6MPa(取管板的公稱(chēng)壓力為1.6MPa)的碳鋼管板尺寸，如圖3-3所示。圖3-3 管板3.8 管子拉脫力計(jì)算數(shù)據(jù)按表3-1選取。表3-1 數(shù)據(jù)表工程管子殼體操作壓力/MPa0.820.82材質(zhì)20鋼Q245R線膨脹系數(shù)/(1/)12.910-612.910-6彈性模

20、量/MPa0.1831060.183106許用應(yīng)力/MPa9191尺寸/mm252.5300010008管子根數(shù)773管間距/mm32管殼壁溫差/t=50管子與管板的連接方式開(kāi)槽膨接脹接長(zhǎng)度/mmL=50許用拉脫力/MPa4.0在操作壓力下，管子每平方米脹接周邊上所受到的力qp=0.083(MPa)其中， (3-4)(3-5)參考：化工設(shè)備機(jī)械根底P220溫差應(yīng)力導(dǎo)致管子每平方米脹接周邊上所受到的力qt=0.83(MPa)q=0.913(MPa)其中則由條件可知，qp與qt的作用方向一樣，都使管子受壓則管子的拉脫力：因此，拉脫力在許用*圍內(nèi)。(3-6)(3-7)(3-8)(3-9)(3-10)

21、參考：化工設(shè)備機(jī)械根底P2213.9 是否安裝膨脹節(jié)不必安裝膨脹節(jié)管殼壁溫差所產(chǎn)生的軸向力F1：壓力作用于殼體上的軸向力F2：其中則壓力作用于管子上的軸向力F3：則根據(jù)GB151-1999管殼式換熱器條件成立，故本換熱器不必安裝膨脹節(jié)。(3-11)(3-12)(3-13)(3-14)(3-15)(3-16)(3-17)參考：化工設(shè)備機(jī)械根底P2243.10 折流板折流板為弓形，折流板間距取600mm，由化工設(shè)備機(jī)械根底表7-7查的折流板最小厚度為6mm，由化工設(shè)備機(jī)械根底表7-9查的折流板外徑為995.5mm，材料為Q235-A鋼，如圖3-4所示。圖3-4 折流板拉桿選用12，共6根，材料為2

22、0鋼。3.11 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)換熱器殼體和封頭上的接收處開(kāi)孔需要補(bǔ)強(qiáng)，常用的構(gòu)造是在開(kāi)孔外面焊上一塊與容器壁材料和厚度都一樣，即8mm厚的Q245R鋼板。接收厚度及開(kāi)孔直徑(mm)d=252(mm)由條件得殼體計(jì)算厚度接收計(jì)算厚度為其中Do=258mm，選用20鋼，查表得t=92MPa開(kāi)孔直徑為：(3-18)(3-19)參考：化工設(shè)備機(jī)械根底P88化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)P139接收寬度、高度B=504(mm)h=44.8(mm)殼體名義厚度，補(bǔ)強(qiáng)局部厚度為接收有效補(bǔ)強(qiáng)寬度為接收外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度(3-20)(3-21)參考：化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)P139補(bǔ)強(qiáng)面積A=2008(mm2)Sk=6.

23、14(mm)需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為：可以作為補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為：尚需要另加的補(bǔ)強(qiáng)面積為：補(bǔ)強(qiáng)圈厚度實(shí)際取補(bǔ)強(qiáng)圈與筒體等厚Sk=8mm，則另行補(bǔ)強(qiáng)面積：(3-22)(3-23)(3-24)(3-25)(3-26)(3-27)(3-28)參考：化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)P139同時(shí)計(jì)及焊縫面積A3之后，該開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的強(qiáng)度足夠。其補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)造如圖3-5所示。圖3-5 換熱器開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)造3.12 支座裙座設(shè)計(jì)采用圓筒形裙式支座，裙座與塔體的連接采用焊接，由于對(duì)接焊縫的焊縫受壓，可承受較大的軸向力，故采用對(duì)接形式見(jiàn)圖3-6。取裙座外徑與封頭外徑相等。并且取裙座的厚度與封頭的厚度一樣。即裙座尺寸為10008mm。裙

24、座材料選用Q235A。圖3-6 裙座殼與殼體的對(duì)接型式無(wú)保溫層的裙座上部應(yīng)均勻設(shè)置排氣孔，其規(guī)格和數(shù)量參照下表3-2。表3-2 排氣孔規(guī)格和數(shù)量容器內(nèi)直徑Di6001200140024002400排氣孔尺寸8080100排氣孔數(shù)量，個(gè)244排氣孔中心線至裙座殼頂端的距離140180220因此設(shè)置兩個(gè)排氣孔，排氣孔尺寸為80，排氣孔中心線至裙座殼頂端的距離為140，裙座上排氣孔的設(shè)置見(jiàn)圖3-7。圖3-7 裙座上部排氣孔的設(shè)置塔式容器底部引出管一般需伸出裙座殼外，引出孔尺寸見(jiàn)下表3-3。表3-3 引出孔尺寸引出管直徑d20、2532、4050、7080、100引出孔的加強(qiáng)管無(wú)縫鋼管13341594

25、.521962738卷焊管-200250引出孔的加強(qiáng)管選用Q235-A的無(wú)縫鋼管，引出管直徑選用20，引出孔構(gòu)造示意圖見(jiàn)圖3-8。圖3-8 引出孔構(gòu)造示意圖根底環(huán)設(shè)計(jì)根底環(huán)尺寸確實(shí)定根底環(huán)的構(gòu)造根底環(huán)選用有筋板的根底環(huán)示意圖見(jiàn)圖3-9。圖3-9 有筋板根底環(huán)有筋板根底環(huán)厚度的設(shè)計(jì)操作時(shí)或水壓試驗(yàn)時(shí)，設(shè)備重力和彎矩在混凝土根底環(huán)根底環(huán)底面上所產(chǎn)生的最大組合應(yīng)力為根底環(huán)上的最大壓應(yīng)力可以認(rèn)為是作用作用在根底環(huán)底上的均勻載荷。表3-4 混凝土根底的許用應(yīng)力Ra混凝土標(biāo)號(hào) Ra/MPa混凝土標(biāo)號(hào) Ra/MPa混凝土標(biāo)號(hào) Ra/MPa75 3.5100 5.0 150 7.5200 10.0250 13

26、.0同樣，根據(jù)工藝要求和前人的經(jīng)歷，可確定根底環(huán)的厚度為20mm，材料選用為Q235-A。地腳栓設(shè)計(jì)為了使塔設(shè)備在刮風(fēng)或地震時(shí)不至翻倒，必須安裝足夠數(shù)量和一定直徑的地腳螺栓，把設(shè)備固定在根底環(huán)上。地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力為如果，則設(shè)備自身足夠穩(wěn)定，但為了固定塔設(shè)備的位置，應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的地腳螺栓。如果，則設(shè)備必須安裝地腳螺栓，并進(jìn)展計(jì)算。計(jì)算時(shí)可先按4的倍數(shù)假設(shè)地腳螺栓的數(shù)量為n，此時(shí)地腳螺栓的螺紋小徑mm：螺紋小徑與公稱(chēng)直徑見(jiàn)下表3-5。表3-5 螺紋小徑與公稱(chēng)直徑對(duì)照表螺栓公稱(chēng)直徑 螺紋小徑/mm螺栓公稱(chēng)直徑 螺紋小徑/mmM24 20.752M27 23.752M30 26.211M36

27、 31.670M42 37.129M48 42.588M56 50.046選用Q235-A，計(jì)算后，選取地腳螺栓為，n=8,相應(yīng)螺母M30，8個(gè)，則其尺寸查表，得表3-6 M30螺母的尺寸螺栓M30364228123001201704 管殼式換熱器的強(qiáng)度計(jì)算4.1 筒體液壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核T=96.78(MPa)式中，PT=1.25P=1.251.0=1.25(MPa)，Rel=245(MPa)化工設(shè)備機(jī)械根底(附表6-1)則而可見(jiàn)，所以水壓試驗(yàn)強(qiáng)度足夠。(3-29)(3-30)(3-31)參考：化工設(shè)備機(jī)械根底P97強(qiáng)度校核T=77.42(MPa)Pw=1.06(MPa)設(shè)計(jì)溫度下的計(jì)算應(yīng)力：最大允許工作壓力：故強(qiáng)度足夠。(3-31)(3-32)(3-33)參考：化工設(shè)備機(jī)械根底P88、974.2 封頭=6.12(mm)Pw=1.06(MPa)T=63(MPa)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭計(jì)算厚度：最大工作壓力：壓力實(shí)驗(yàn)：壓力實(shí)驗(yàn)滿(mǎn)足要求。(3-34)(3-35)(3-36)參考：化工設(shè)