換熱器的設(shè)計說明書

共享知識 分享快樂換熱器的設(shè)計1.1換熱器概述換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多任務(wù)業(yè)部門的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。換熱器種類很多，但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即：間壁式、混合式和蓄熱式。在三類換熱器中，間壁式換熱器應(yīng)用最多。換熱器隨著換熱目的的不同，具體可分為加熱器、冷卻器、蒸發(fā)器、冷凝器，再沸器和熱交換器等。由于使用條件的不同，換熱設(shè)備又有各種各樣的形式和結(jié)構(gòu)。換熱器選型時需要考慮的因素是多方面的，主要有：①熱負(fù)荷及流量大??；②流體的性質(zhì)；③溫度、壓力及允許壓降的范圍；④對清洗、維修的要求；⑤設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、重量；⑥價格、使用安全性和壽命；按照換熱面積的形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類可分為管型、板型和其它型式的換熱器。其中，管型換熱器中的管殼式換熱器因制造容易、生產(chǎn)成本低、處理量大、適應(yīng)高溫高壓等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。管型換熱器主要有以下幾種形式：（1）固定管板式換熱器：當(dāng)冷熱流體溫差不大時，可采用固定管板的結(jié)構(gòu)型式，這種換熱器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。但由于殼程不易清洗或檢修，管外物料應(yīng)是比較清潔、不易結(jié)垢的。對于溫差較大而殼體承受壓力較低時，可在殼體壁上安裝膨脹節(jié)以減少溫差應(yīng)力。（2）浮頭式換熱器：兩端管板只有一端與殼體以法蘭實(shí)行固定連接，稱為固定端。另一端管板不與殼體連接而可相對滑動，稱為浮頭端。因此，管束的熱膨脹不受殼體的約束，檢修和清洗時只要將整個管束抽出即可。適用于冷熱流體溫差較大，殼程介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)垢的情況。卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂(3)U形管式換熱器換：熱效率高，傳熱面積大。結(jié)構(gòu)較浮頭簡單，但是管程不易清洗，且每根管流程不同，不均勻。表1-1 換熱器特點(diǎn)一覽表分類管殼式名稱特性管式固定管板式剛性結(jié)構(gòu)用于管殼溫差較小的情況(一般W50°C),管間不能清洗帶膨脹節(jié)：有一定的溫度補(bǔ)償能力，殼程只能承受較低的壓力浮頭式管內(nèi)外均能承受高壓，殼層易清洗，管殼的物料溫差＞120℃；內(nèi)墊片易滲漏U型管式制造、安裝方便，造價較低，管程耐壓高；但結(jié)構(gòu)不緊湊、管子不易更換和不易機(jī)械清洗填料函式內(nèi)填料函：密封性能差，只能用于壓差較小場合外填料函：管間容易泄露，不易處理易揮發(fā)、易爆易燃及壓力較高場合釜式殼體上都有個蒸發(fā)空間，用于蒸汽與液相分離套管式雙套管式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要用于高溫高壓場合或固定床反應(yīng)器中套管式能逆流操作，用于傳熱面積較小的冷卻器、冷凝器及預(yù)熱器卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂板式板式拆洗方便，傳熱面能調(diào)整，主要用于粘性加大的液體間換熱螺旋板板制造簡單，緊湊，可用于帶顆粒物料，溫位利用好；不易檢修傘板式制造簡單、緊湊、成本低、易清洗，使用壓力不大于1.2Mpa，使用溫度不大于150℃板殼式板數(shù)類似管束，可抽出清洗檢查，壓力不能太高蓄熱式回旋式盤式傳熱效率高，用于高溫?zé)煔饫鋮s等鼓式用于空氣預(yù)熱器等固定格室式緊湊式適用于低溫到高溫的各種條件非緊湊式適用于高溫及腐蝕性氣體場合表面擴(kuò)展式板翅式緊湊、效率高?？啥喙晌锪魍瑫r換熱，使用溫度不大于150℃，主要用于粘性加大的液體間換熱管翅式高效而緊湊，換熱面積大，傳熱效果好在過程工業(yè)中，由于管殼式換熱器具有制造容易，生產(chǎn)成本低，選材范圍廣，清洗方便，適應(yīng)性強(qiáng)，處理量大，工作可靠，且能適應(yīng)高溫高壓等眾多優(yōu)點(diǎn)，管殼式換熱器被使用最多。工業(yè)中使用的換熱器超過90%都是管殼式換熱器，在工業(yè)過程熱量傳遞中是應(yīng)用最為廣泛的一種換熱器。結(jié)合上述優(yōu)點(diǎn)和本工藝的特點(diǎn)，本工藝的換熱器主要選用管殼式換熱器。卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象共享知識 分享快樂管殼式換熱器的選用結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定⑴管徑管徑越小換熱器越緊湊、便宜，但壓力降會增加。為了滿足允許的壓降，一般選用19mm的管子；對于物流流量較大的，采用25mm以上的管子。⑵管長無相變傳熱時，管子長則換熱系數(shù)增加，對于相同的換熱面積，管子長則管程數(shù)減小，使得壓力降減小，每平方米傳熱面積比降低。我國生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)鋼管長度為6m，故系列標(biāo)準(zhǔn)中管長有1.5m，2m，3m，6m和9m五種。因此，一般管長取4-6m,對大面積，無相變換熱器管長可取至8?9m。⑶管子配布換熱管在管板上的排列方式主要有正三角形、正方形和轉(zhuǎn)角正三角形、轉(zhuǎn)角正方形。正三角形排列形式最為普遍，由于管距都相等，可以在同樣的管板面積上排列最多的管數(shù)。但因管外不易清洗，其適用場合受到限制，主要適用于殼程介質(zhì)污垢少，且不需要進(jìn)行機(jī)械清洗的場合。而采用正方形和轉(zhuǎn)角正方形排列的管束，能夠使管間小橋形成一條直線通道，便于管外機(jī)械清洗。⑷管心距管心距小設(shè)備緊湊，但將引起管板增厚、清潔不便、殼程壓降增大。故一般選用范圍為1.25?1.5d（d為管外徑）。表1-2 換熱管管心距換熱管外徑/mm19253238換熱管中心距/mm25324048分程隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距/mm38445260⑸管程數(shù)管程數(shù)增加，管內(nèi)流速增加，傳熱系數(shù)增加。管程數(shù)一般有1、2、4、6、8、10、12等七種。但管程數(shù)不能分得太多，以免壓力降過大，且隔板要占用相當(dāng)大卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象共享知識 分享快樂的布管面積。⑹折流板折流板可以改變殼程流體的方向，使其垂直于管束流動，提高流速，從而增加流體流動的湍流程度，獲得較好的傳熱效果。折流板型式可分為圓缺形（弓形）折流板、盤環(huán)形折流板、孔式折流板和折流圈。表1-3 折流板間距常用數(shù)值管長（mm）折流板間距（mm）<30001002003004506004500?60001500?6000150200300450600<60002003004506007500,900075060003004506007507500,90006000?9000450600750換熱器詳細(xì)設(shè)計本工藝共有41臺換熱設(shè)備（換熱器、再沸器、冷凝器、預(yù)熱器），這里我們以浮頭式換熱器（E0602）詳細(xì)設(shè)計為例。熱物流經(jīng)該換熱器換熱溫度降至目標(biāo)溫度，冷卻物流為循環(huán)冷卻水。由Aspen軟件得到冷熱工藝物流數(shù)據(jù)：表1-4工藝操作參數(shù)卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂操作參數(shù)參數(shù)殼程管程介質(zhì)循環(huán)冷卻水甲苯回收塔塔底去一級結(jié)晶質(zhì)量流量（Kg/h）343740.084194.9入口溫度（℃）20.00138.00出口溫度（℃）30.0034.00入口壓力（bar）3.002.87出口壓力（bar）2.872.7413初步選擇換熱器的形式后，根據(jù)任務(wù)要求利用AspenExchangerDesign&RatingV7.2進(jìn)行模擬計算，模擬出來的換熱器工藝參數(shù)如圖1-1所示：1Company2Location:三ServicecfUnit: OurReference:AItemNo.: YourReference:EDate: RevMu: JobMo.:ESize 750-5950 mm TypeBET HorConnectedin 1parallel 1series7SurfAmitfsff.l V3.6m? 5hells/unit1 Sur/skell 1736EPERFORMANCEOFONEUNIT9FluidellocatianShellSideTubeSide1CFluidname冷卻水書蕓塔塔底去一緞結(jié)晶11Fluidquantity,Tatal95,483323369312Vapor(lnAJut)00C01三Liquid95,483595483523,369323,3693Noncandensable00C01E1GTemperahjre(In/Ouk)20201342017Dew/Bubblepont1CDensiy Vapor/Liquid/C-9C.3C/909.22/■759.9/￡57.771SViscosity/1.0214/.8-96/.2272/57%乩Moleculaiwt..Vap21MoleculaiwtNC22Spcci：icheat/4.839/4.832/■2.12/1.6812三Therrridlconductivih/5991/.6-32；.'042/128624Laten:heat2EPressure[ab^]22.7258G2.872.58G2G2EVelodtiJ,851.3527Pressure山叩albw./cdc.5.27414工.283742EFijulingresist,[mh].000-7,00C17 .30022based叁Heatexenanjed 兆14/ kW M1Lcorec:ed ±4.3,3CTians:erlate.Sevier760." DirU767.3 Clean10^7,0卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂31CONSTRUCTIOMOFONESHE,LSketch32ShellSideTubeSidetT_l\ _33Design/vac/testpressures4/ /4/ /34Designterriperature6517J35Numberpassespershell1436Corrosionallowarce3.183/837ConnectionsIn1 304.3/ ■1 152.4/ -30SizeAatingOut1 254/ ■1 152.4/ -39NominalIntermediate/-/■40TcbeMo.5U 0D19 TksAvg2 mnLength5350 mmPitsh2541TubetypePlain tt/mMaterialCarbonSteelFubepattern 3042ShellGabonSteel IDT50 DD774Shellcover CarbonSteel43ChannelcrbonnetCarbonSteelChannelcover CarbonSteel44Tubesheet-stationarpCarbonSteel ■Tubesheet-floating CarbonSteel45Floatingheadco^erCarbonSteelImpingernentprotectionNone46Baffle-crossingCarbonSteel TypeSinglesegmental Cut值dj39.15HSpacingc/c52547Baffle-long Sealtypenlel 466.4843Supparts-tube U-bend Type49Bypassseal Tube-tubesheetjoht Exp.50Expansionjoint - TypeNone51RhoV2-lnhtruzzls V14 BundeentranceSE3 Bjndeexit239452Gaskets-Shellside FlatMetalJacketFite TubeSide FlatMetalJecketFibe53Floatinghead FlatMetaiJacketFibe54Codelequirements ASMECodeSecVIIIDiv1 TEMAdassR-lefireruservice55WmigWSncll 5229.7 FiledwithWcter7753.E Bundle 2974.156Flemaiks5758圖1-1 換熱器工藝參數(shù)⑴結(jié)構(gòu)設(shè)計利用AspenExchangerDesign&RatingV7.2軟件也可以對換熱器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，模擬出來的結(jié)果如下：①換熱管設(shè)計圖1-2換熱管基本參數(shù)卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂共享知識 分享快樂圖1-3換熱管排列方式換熱管為平滑管，外徑19mm,壁厚為2mm,管間距為25mm,管長5850mm。換熱管根數(shù)514根。管子排列方式為正三角形排列。②折流板和管口設(shè)計折流板的設(shè)置主要是為了提高殼程的流速，增加擾動，改善傳熱。這里選擇單弓形折流板，并且圓缺方向的高度為殼體公稱直徑的0.15?0.45,折流板間距一般不小于圓筒內(nèi)徑的1/5。折流板的數(shù)目及厚度等基本參數(shù)見圖1-4所示bafflesTyp錚Typ錚SinglesegmentalTubesinwindowYesNumber10Spacing(center-center)mm525Spacingatinletmm466.4BSpacingatoutletmm466.4BSpacingatcentralin/outforG..HJJshellsmmGpacingScenterofHshellmmEndlength-atfronthe-admm514Endlength-atrearheadmm611Bafflecutinner/outer/intermActual[%diameter)/39.15/Nriminal[%diameter)/40/Actualarea)/36.3/CutorientationHThicknessmm9.52Tuberowsinbaffleoverlap6Tuberowsinbafflewindow11.5Bafflehole-tubeoddiarnclearancemm,4Shellid-LdfFleoddiamclearancemm4.76圖1-4折流板基本參數(shù)折流板數(shù)目為6,折流板型式為單弓形，切割率為39.15%。折流板朝向?yàn)樗?，與進(jìn)出口間隔（第一塊與進(jìn)口或最后一塊與出口端面的距離）為466.48mm,兩塊板間隔為525.00mm。卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂圖1-5管口基本參數(shù)管程進(jìn)、出口管口各有一個。其中，管程進(jìn)口管口外徑為168.28mm,內(nèi)徑154.05mm；管程出口管口外徑168.28mm,內(nèi)徑154.05mm。殼程進(jìn)、出口管口亦各有一個，殼程進(jìn)口管口外徑為323.85mm，內(nèi)徑304.8mm；殼程出口管口外徑273.05mm，內(nèi)徑254.51mm。③管束圖1-6管束基本參數(shù)如圖為管束信息，主要對管束布置、布置限定、定位桿拉桿和管束布置圖進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置。卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂圖1-7換熱器結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)《JB/T4715-1992固定管板式換熱器形式與基本參數(shù)》和《GB151-1999管殼式換熱器》對模擬的數(shù)據(jù)進(jìn)行圓整，并考慮到熱損失等，換熱面積有余量，共享知識 分享快樂圖1-7換熱器結(jié)構(gòu)尺寸表1-5項(xiàng)目公稱直徑表1-5項(xiàng)目公稱直徑/mm管子規(guī)格/mm排列方式管中心距/mm管長/mm公稱壓力/MPa換熱面積/m?管程數(shù)殼程數(shù)參數(shù)

800“19X2正三角形2545000.6189.84卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象共享知識 分享快樂折流板間距/mm 600折流板數(shù) 6折流板形式 單弓形⑵換熱器的機(jī)械設(shè)計及校核①選材由于熱流體和冷卻水溫度都不是太高，冷、熱流體腐蝕性不大，故殼體材料選用Q235-B，管子材料選用Q235-B無縫鋼管。②管板的選擇管板用來固定換熱管并起著分隔管程和殼程的作用，根據(jù)選定的換熱器公稱直徑及操作壓力查表可得管板數(shù)據(jù)，這里選用其默認(rèn)的管板類型為標(biāo)準(zhǔn)單管板。表1-6 管板結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)DNDD1D2D3D4D5d2bfb800930890855797842800233848③管子與管板的連接因?yàn)椴僮鲏毫π∮?Mpa,且溫度低于300℃，所以管子與管板的連接采用脹接。④管板與殼體的連接管板與殼體的連接采用焊接，，該結(jié)構(gòu)在管板上開槽，殼體嵌入后焊接。殼體對中容易，適用于殼體壓力不太高的場合。⑤換熱器的校核表1-7固定管板式換熱器設(shè)計計算卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂浮頭式換熱器筒體設(shè)計計算 計算單位 全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站設(shè)計計算條件殼程管程設(shè)計壓力0.4MPa設(shè)計壓力0.4MPa設(shè)計溫度65℃設(shè)計溫度170℃殼程圓筒內(nèi)徑800.00mm管箱圓筒內(nèi)徑800.00mm材料名稱Q235-B材料名稱Q235-B計算內(nèi)容殼程圓筒校核計算前端管箱圓筒校核計算前端管箱封頭（平蓋）校核計算后端管箱圓筒校核計算后端管箱封頭（平蓋）校核計算管板校核計算表1-8前端管箱筒體計算前端管箱筒體計算結(jié)果計算單位全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站計算條件筒體簡圖計算壓力Pc0.40MPa設(shè)計溫度t170.00。C—一■—[L1力一內(nèi)徑Di800.00mm材料Q235-B （板材）試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力[O]設(shè)計溫度許用應(yīng)力113.00109.80MPaMPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)os235.00MPa鋼板負(fù)偏差C10.80mm腐蝕裕量C23.00mm卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂焊接接頭系數(shù)。 0.85厚度及重量計算計算厚度PDX= ci=1720 2[o]t。―Pc 1,72mm有效厚度8=0n-C1-C2=8.20mm名義厚度0=12.00mm重量100.44Kg壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT=1.25P-M-=0.5000 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平[a]T[c]t<0.90o=211.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力o=pT.(D+8)=28.99T 128飛eeMPa校核條件oT<[o]T校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力[P]=察*=1.89385w (D,+0)i eMPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力P(D+0)ot=c2Oe=19.71eMPa[4。93.33MPa校核條件[o]t。Not結(jié)論合格表1-9前端管箱封頭計算前端管箱封頭計算結(jié)果計算單位全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力Pc0.40MPa設(shè)計溫度t170.00。C內(nèi)徑Di800.00mm曲面高度hi200.00mmSn + 材料Q235-B（板材）—1彳＜T-c：濁試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力[O]113.00MPa Di r設(shè)計溫度許用應(yīng)力109.80MPa鋼板負(fù)偏差C10.80mm腐蝕裕量C23.00mm焊接接頭系數(shù)。0.85厚度及重量計算形狀系數(shù)K=1F4D_、2(2-=1.0000計算厚度KPD8= =172° 2[o]t。一0.5Pcmm有效厚度8=8n-C1-C2=8.20mm最小厚度°min=1-20mm名義厚度8n=12.00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量77.54Kg壓力計算最大允許工作壓力2[o]t。8[P]=KD+0,5°e=1.90351w i eMPa結(jié)論合格卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂表1-10后端管箱筒體計算后端管箱筒體計算結(jié)果計算單位全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站計算條件筒體簡圖計算壓力Pc設(shè)計溫度t0.4065.00MPa。C.一1_p—\iiii.-Di――1iii2內(nèi)徑Di900.00mm材料Q235-B (板材)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力[O]設(shè)計溫度許用應(yīng)力113.00113.00MPaMPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)os235.00MPa鋼板負(fù)偏差C10.80mm腐蝕裕量C23.00mm焊接接頭系數(shù)。0.85厚度及重量計算計算厚度PD.3=2[o]t0]Pc=1,88mm有效厚度5=3-C「C2=8.20mm名義厚度3n=12.00mm重量87.44Kg壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值彳=1.25P.=0.5000（或由用戶輸入）MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平[o]T[o]T<0.90o=211.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力o=pT.(D+5)=32.58T 123%eeMPa卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂校核條件*[J校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力[P]=*吃。=1.73444w (D.+0)i eMPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力P(D.+0)5= c'20e=22.15eMPa2卜。96.05MPa校核條件[o]t@三結(jié)論合格表1-11后端管箱封頭計算后端管箱封頭計算結(jié)果 計算單位全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力Pc0.40MPa設(shè)計溫度t65.00。C內(nèi)徑Di900.00mm曲面高度hi200.00mm材料Q235-B(板材)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力[O]設(shè)計溫度許用應(yīng)力113.00MPaSn113.00MPa 1—1- Di 鋼板負(fù)偏差C10.80mm腐蝕裕量C23.00mm焊接接頭系數(shù)。0.85厚度及重量計算卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂形狀系數(shù)K=1F（d丫]=1.1771-2+-T6[12“計算厚度5= Tc-i-=2.212[o]t[―0.5Pcmm有效厚度5=5n-q-C2=8.20mm最小厚度5min=2.70mm名義厚度5n=12.00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量91.59Kg壓力計算最大允許工作壓力2[o]t。5[Pw]=KDi+W=L48120MPa結(jié)論合格表1-12筒體計算浮頭式換熱器筒體計算結(jié)果 計算單位全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站計算條件筒體簡圖計算壓力Pc0.40MPa設(shè)計溫度t65.00。C內(nèi)徑Di800.00mm1——--材料Q235-B （板材）---*—IOnJi———r—試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力[O]113.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力113.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)os235.00MPa鋼板負(fù)偏差C10.80mm—腐蝕裕量C23.00mm卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂焊接接頭系數(shù)。0.85厚度及重量計算計算厚度PD.3=2[o]td-pc-I.67mm有效厚度8-Sn-C「C2=8.20mm名義厚度3n=12.00mm重量1081.33Kg壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT=1.25P.=0.5000(或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平[a]T[o]T<0.90o=211.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力o=0(口+8)=28.99T 128飛eeMPa校核條件oT<[o]T校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力[P]=2S7t，=1.94905W (Di+8e)MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力P(D+8)ot='8e=19.71eMPa[o]仲96.05MPa校核條件[o]tdNot結(jié)論合格表1-13筒體法蘭計算卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂筒體法蘭計算結(jié)果計算單位全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站設(shè)計條件簡圖設(shè)計壓力p0.400MPa計算壓力pc0.400MPa設(shè)計溫度t65.0oC軸向外載荷F0.0N外力矩M0.0N.mm殼材料名稱Q235-B體許用應(yīng)力113.0MPa法材料名稱16Mn許[o]f150.0MPa夕/Ls/k■l////蘭應(yīng)[o]；150.0MPa1 . 仇n材料名稱40MnBLt_螺許[o]b196.0MPa. —應(yīng)[o]tb184.8MPa■%栓公稱直徑dB20.0mm螺栓根徑d117.3mm數(shù)量n28個Di800.0Do950.0墊結(jié)構(gòu)尺寸Db907.0D外878.0D內(nèi)855.06014.0mmLe21.5LA26.5h13.06127.0材料類型金屬墊片N11.5m3.00y(MPa)25.5壓緊面形狀1a,1bb5.75DG866.5片b°W6.4mm b=b0b°W6.4mm DG=(D外+D內(nèi))/2b0>6.4mm b=2.53q1b0>6.4mm DG=D外一2b螺栓受力計算卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WaW-nbDGy-399140.8N操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WpWp-Fp+F-273443.8N所需螺栓總截面積AmA-max(A,A)-2036.4mm2實(shí)際使用螺栓總截面積AbAb-嚀療-6577.2mm2力矩計算操F-D0.785d2Pic200960.0NLD-LA+0.561-40.0mmMD-FDLD-8038400.0N.mm作FG-F-37547.2NLG-0.5(Db-DG)-20.2mmMG-FGLG-760330.4N.mmMpFT-F-FD-34798.2NLT-0.5(LA+8+L)-36.9mmMT-FTLT-1283183.2N.mm外壓：Mp-FD(LD-LG)+FT(LT-LG)；內(nèi)壓：Mp-MD+MG+MT Mp-10081914.0N.mm預(yù)緊MaW-844132.2NLG-20.2mmM-WL-17093678.0a GN.mm計算力矩M。-Mp與叮0]「/[0、中大者 Mo-17093678.0N.mm螺栓間距校核實(shí)際間距L=吆-90.5nmm最小間距Lmin=46.0(查GB150-98表9-3)mm卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂最大間距 Lmax=122.3 mm形狀常數(shù)確定h=1出6=98.99 h/ho=0.1K=D/Di=1.214 6J/。=L9由K查表9-5得T=1.844Z=5.876Y=11.389U=12.515整體法蘭查圖9-3和圖9-4F=0.90090IV=0.42312Ie=F，h=0.00851I0松式法蘭查圖9-5和圖9-6F=0.00000LV=0.00000Le=F/h=0.00000L0查圖9-7由“6。得f=2.91134整體法蘭di=VUrho6<2=613524.1松式法蘭d1=Vho60▼L=0.063n=丁=0.21力=6e+1f=1.44y=v/T=0.76P=^6f-e+1=L54X=y+“=0.94剪應(yīng)力校核計算值許用值結(jié)論預(yù)緊狀態(tài)T=W=0.001兀DlMPaT]=0.8用操作狀態(tài)T2=W=0.00MPaT]2=0.8卜]輸入法蘭厚度6f=48.0mm時，法蘭應(yīng)力校核應(yīng)力性質(zhì)計算值許用值結(jié)論軸向應(yīng)力°H=TML=90.38H九612DiMPa15[c]t=225.0或f2.5[力=282.5（按整體法n蘭設(shè)計的任意式法蘭取15同）nA校核合格徑向O二（L3362e+DM0=15.17R 九62D.fiMPa[o]t=150.0f校核合格卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂應(yīng)力切向應(yīng)力Q=M0Y-—Za=16.45T§2D RfiMPa[a]t=150.0f校核合格綜合應(yīng)力max(0.5(aH+oR),0.5(oH+oT))=53.42MPa[a]t=150.0f校核合格法蘭校核結(jié)果校核合格表1-14后端筒體法蘭計算后端筒體法蘭計算結(jié)果計算單位全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站設(shè)計條件簡圖設(shè)計壓力p0.400MPaPl計算壓力pc0.400MPa1卜設(shè)計溫度t65.0oC7軸向外載荷F0.0N_L__U_LtP外力矩M0.0N.mm//-4^/殼 材料名稱Q235-B年體許用應(yīng)力[a]tn113.0MPa一日法 材料名稱16Mn■ —許[a]f150.0MPaP口蘭應(yīng)[a]tf150.0MPa卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂材料名稱40MnB螺許[o]b196.0MPa應(yīng)[o]tb184.8MPa栓公稱直徑dB20.0mm螺栓根徑d117.3mm數(shù)量n28個Di800.0Do1050.0墊結(jié)構(gòu)尺寸Db1007.0D外978.0D內(nèi)950.0608.0mmLe21.5LA34.5h30.06169.0材料類型軟墊片N14.0m3.00y(MPa)52.4壓緊面形狀1a,1bb6.69DG964.6片b°W6.4mm b=b0b°W6.4mm DG=(D外+D內(nèi))/2b0>6.4mm b=2.53仇b0>6.4mm DG=D外一2b螺栓受力計算預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WaW=nbDGy=1062926.5N操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WpWp=Fp+F=341001.5N所需螺栓總截面積AmAm=max(Ap,A)=5423.1mm2實(shí)際使用螺栓總截面積AbA=九囚d2=6577.2b n4dlmm2力矩計算操FD=0.785d2P=200960.0NLD=LA+0.5、=69.0mmMD=FDLD=13866240.0N.mm作FG=F=48659.0NLG=0.5(Db-DG)=21.2mmMG=FGLG=1031267.3N.mmMpFT=F-FDNLT=0.5(LA+□+mmMt=FtLtN.mm卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂-91209.9LG)-62.3-5686650.0夕卜壓：Mp- FD (LD- LG )+FT(LT-LG )；內(nèi)壓：Mp- MD+MG+MT Mp-20584158.0N.mm預(yù)緊MaW-1176025.0NLG-21.2mmM-WL-24924388.0N.mm計算力矩M。-Mp與MJoLt/0,中大者 Mo-24924388.0N.mm螺栓間距校核實(shí)際間距L二曲-113.0nmm最小間距L.=46.0 (查GB150-98表9-3)minmm最大間距L=122.3maxmm形狀常數(shù)確定人°=63°二74-83 h/h。-0.4K-D/11，312 300:8.6由K查表9-5得T-1.792Z-3.768Y-7.289U-8.010整體法蘭查圖9-3和圖9-4F-0.81583IV-0.08833Ie=F/h=0.01020I0松式法蘭查圖9-5和圖9-6F-0.00000LV-0.00000Le=F：：h=0.00000L0查圖9-7由『/3。得f-35.17656整體法蘭di=Vja2464289.0松式法蘭di=Vho3O▼L-0.033n=7=0.21力-6e+1fy-v/TB=33fe+1=1.65X=y+“卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂=1.51=0.83=1.07剪應(yīng)力校核計算值許用值結(jié)論預(yù)緊狀態(tài)t=W=0.001冗DlMPaT[=0.80]操作狀態(tài)T2=W1=0.00MPaT]2=0.8°】輸入法蘭厚度,=48.0mm時，法蘭應(yīng)力校核應(yīng)力性質(zhì)計算值許用值結(jié)論軸向應(yīng)力OH=-Mo^=213.13HX52D.1iMPa15[o]t=225.0或f25[o]t=282.5(按整體n法蘭設(shè)計的任意式法蘭取1.5[o]t)n校核合格徑向應(yīng)力o二(L3331e+D%=20.90R *DiMPa[o]t=150.0f校核合格切向應(yīng)力o=M~Y~-zo=19.83T02D RfiMPa[o]t=150.0f校核合格綜合應(yīng)力max(0.5(°H+oR),0.5(°H+°T))=117.01MPa[o]t=150.0f校核合格法蘭校核結(jié)果校核合格表1-15前端管箱法蘭計算前端管箱法蘭計算結(jié)果 計算單位設(shè)計條件設(shè)計壓力p0.400前端管箱法蘭計算結(jié)果 計算單位設(shè)計條件設(shè)計壓力p0.400MPa計算壓力Pc0.400MPa設(shè)計溫度t170.0。C全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象共享知識 分享快樂軸向外載荷F0.0N外力矩M0.0N.mm殼材料名稱Q235-B體許用應(yīng)力［0〉n109.8MPa法材料名稱16Mn許[o]f150.0MPa蘭應(yīng)[o]tf142.2MPa材料名稱40MnB螺許[o]b196.0MPa應(yīng)[o]tb168.6MPa栓公稱直徑dB20.0mm螺栓根徑d117.3mm數(shù)量n28個Di800.0Do950.0墊結(jié)構(gòu)尺寸Db907.0D外878.0D內(nèi)850.06014.0mmLe21.5LA26.5h13.06127.0材料類型軟墊片N14.0m3.00y(MPa)25.5壓緊面形狀1a,1bb6.69DG864.6片b°W6.4mm b=b0b°W6.4mm DG=(D外+D內(nèi))/2b0>6.4mm b=2.53%屈b0>6.4mm DG=D外-2b螺栓受力計算預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WaW=nbDGy=463639.8N操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WpWp=Fp+F=278487.8N所需螺栓總截面積AmAm=max(Ap,A)=2365.5mm2實(shí)際使用螺栓總截面積AbA=九囚d2=6577.2b n4dlmm2卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂力矩計算操FD-0.785d2p-200960.0NLD-LA+0.5b]-40.0mmMD-FDLD-8038400.0N.mm作FG-F-43614.6NLG-0.5(Db-DG)-21.2mmMG-FGLG-924357.3N.mmMpFT-F-FD-33772.2NLT-0.5(LA+□+LG)-37.3mmMT-FTLT-1261286.0N.mm夕卜壓：Mp-FD(LD-LG)+FT(LT-LG)；內(nèi)壓：Mp-MD+MG+MT Mp-10224043.0N.mm預(yù)緊MaW-876381.8NLG-21.2mmM-WL-18573820.0N.mm計算力矩M。-Mp與MJoLt/0,中大者 Mo-17607980.0N.mm螺栓間距校核實(shí)際間距L二曲-101.8nmm最小間距L.=46.0 (查GB150-98表9-3)minmm最大間距L=122.3maxmm形狀常數(shù)確定h°=Jd'=105.83h/h-0.1K-Do/DI-1.1883?°=L9由K查表9-5得T-1.844Z-5.876Y-11.389U-12.515整體法蘭查圖9-3和圖9-4F-0.90090IV-0.42312Ie=Fh=0.008I051松式法蘭查圖9-5和圖9-6F-0.00000LV-0.00000Le=Fih=0.000L0卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂00查圖9-7由"得f=2.91134整體法蘭d=~h021VIoo=613524.1松式法蘭d=Uh021Vl。。=0.003n=7=0.21力=6e+1f=1.44y=w/T=0.76P=g0,e+1=L54X=y+丑=0.94剪應(yīng)力校核計算值許用值結(jié)論預(yù)緊狀態(tài)t=W=0.001兀DlMPaT]=0.80]操作狀態(tài)t2=-D-=o.ooMPaIt1=0.80]輸入法蘭厚度6f=48.0mm時，法蘭應(yīng)力校核應(yīng)力性質(zhì)計算值許用值結(jié)論軸向應(yīng)力OH=f^=93.10HX52d.1iMPa1.5[o]t=213.3或f25[o]t=274.5(按整體法n蘭設(shè)計的任意式法蘭取1.5[o]t)n校核合格徑向應(yīng)力o二(L3331e+D/=15.63R 唧DiMPa[o]t=142.2f校核合格切向應(yīng)力o=MoY—zo=16.95T02D RfiMPa[o]t=142.2f校核合格綜合應(yīng)力max(0.5(oH+oR),0.5(oH+oT))=55.02MPa[o]t=142.2f校核合格法蘭校核結(jié)果校核合格卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂表1-16后端管箱法蘭計算后端管箱法蘭計算結(jié)果 計算單位 全國化工設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站設(shè)計條件簡圖設(shè)計壓力p0.400MPa計算壓力pc0.400MPa設(shè)計溫度t65.0oC軸向外載荷F0.0N外力矩M0.0N.mm—?dú)げ牧厦QQ235-B體許用應(yīng)力［◎卜113.0MPa_3_1/法材料名稱16Mn21Z/Z1一『『工」許[o]f150.0MPaISSSHSi,11r.-11蘭應(yīng)[o]tf150.0MPaIt_/_Lg_材料名稱40MnB螺許[o]b196.0MPa應(yīng)[o]tb184.8MPa栓公稱直徑dB20.0mm螺栓根徑d117.3mm數(shù)量n28個Di900.0Do1050.0墊結(jié)構(gòu)尺寸Db1007.0D外978.0D內(nèi)950.0608.0卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂mmLe21.5LA-15.5h30.06169.0材料類型軟墊片N14.0m3.00y(MPa)52.4壓緊面形狀1a,1bb6.69DG964.6片b0W6.4mm b-b0b°W6.4mm DG=(D外+D內(nèi))/2b0>6.4mm b-2.53b0Qb0>6.4mm DG-D外-2b螺栓受力計算預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WaW-nbDGy-1062926.5N操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WpW-F+F-341001.5N所需螺栓總截面積AmAm-max(Ap,A)-5423.1mm2實(shí)際使用螺栓總截面積AbA-n%d2-6577.2b n4d1mm2力矩計算操FD-0.785d2P-254340.0NLD-LA+0.56]-19.0mmMD-FDLD-4832460.0N.mm作F-F-48659.0NLG-0.5(Db-DG)-21.2mmMG-FGLG-1031267.3N.mmMpFT-F-FD-37829.9NLT-0.5(LA+□+LG)-37.3mmMT-FTLT-1412827.2N.mm夕卜壓：Mp- FD (LD- LG )+FT(LT-LG )；內(nèi)壓：Mp- MD+MG+MT Mp-7276554.5N.mm預(yù)緊MaW-1176025.0NLG-21.2mmM-WL-24924388.0N.mm計算力矩M。-Mp與MJoLt/0,中大者 Mo-24924388.0N.mm卑微如螻蟻、堅強(qiáng)似大象

共享知識 分享快樂螺栓間距校核實(shí)際間距L=4=101.8nmm最小間距L.=46.0 （查GB150-98表9-3）minmm最大間距L=122.3maxmm形狀常數(shù)確定h0=《D3。=84.85h/h=0.4K=D/DI