膨脹節(jié)計(jì)算書

PAGE27膨脹節(jié)計(jì)算1擬定設(shè)計(jì)參數(shù)入口操作溫度（℃）出口操作溫度（℃）設(shè)計(jì)壓力（MPa）殼程664601.49管程5502001.372換熱管壁溫tt的計(jì)算根據(jù)GB151-1999附錄F的計(jì)算方法進(jìn)行換熱管壁溫的計(jì)算（本計(jì)算書中的符號(hào)意義同標(biāo)準(zhǔn)中符號(hào)）。從設(shè)備的具體操作情況，可以假定K、rd、q和α保持不變，則可進(jìn)行如下簡(jiǎn)化計(jì)算：由于介質(zhì)為氣體，則熱流體的平均溫度：冷流體的平均溫度：則：即換熱管壁溫為319℃。3圓筒壁溫ts的計(jì)算因設(shè)備外部有良好的保溫，故殼體壁溫可取殼程流體的平均溫度：即殼體壁溫為263℃。4管、殼程溫差的計(jì)算5管、殼程的位移量Δs計(jì)算因材料的線膨脹系數(shù)隨溫度的升高而增大，為保守起見，計(jì)算位移量時(shí)取溫度高的線膨脹系數(shù)作為計(jì)算依據(jù)（取319℃向上圓整為350℃）。其值為17.79×10-6（mm/mm.℃），計(jì)算長(zhǎng)度按7000mm考慮。則：Δs＝17.79×10-6×56×7000＝6.97（mm）6膨脹節(jié)的選取考慮制造、安裝及其它不可見不利因素，膨脹節(jié)要留有一定的余量。最終采用的膨脹節(jié)形式為ZD200-1.6-1×2.5×4NGB16749-1997，見圖樣。因膨脹節(jié)使用工況滿足GB1316749-1997附錄A的要求，所以可免除應(yīng)力校核。環(huán)法蘭計(jì)算（按GB150計(jì)算）環(huán)法蘭簡(jiǎn)圖如下：2已知參數(shù)殼程設(shè)計(jì)壓力：Pc＝1.49Mpa設(shè)計(jì)溫度：300℃螺栓材質(zhì)：0Cr17Ni12Mo2；數(shù)量及規(guī)格20-M27常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力：；設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力：法蘭鍛件材質(zhì)：0Cr18Ni10Ti常溫下法蘭材料的許用應(yīng)力：；設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力：DG＝584.2mmd0＝219mmω＝12.7mm膨脹節(jié)單波軸向剛度k1＝16298.2N/mm膨脹節(jié)總體軸向剛度Kn＝k1÷n＝16298.2÷4＝4075N/mmm＝6.5y＝179.3MPa3墊片有效密封寬度因b0＜6.4mm，故b＝b0＝1.5875mm。4墊片壓緊力a)預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力FG＝Fa＝3.14DGby＝3.14×584.2×1.5875×179.3＝522138（N）b)操作狀態(tài)下需要的最小墊片壓緊力FG＝Fp＝6.28DGbmPc＝6.28×584.2×1.5875×6.5×1.49＝56407（N）5螺栓載荷a)預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷Wa＝Fa＝522138Nb)操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷膨脹節(jié)推力：Ft＝KnΔl＝4075×6.97＝28403（N）殼程介質(zhì)壓力引起的總軸向力：F＝0.785（DG2－d02）Pc＝0.785×（584.22－2192）×1.49＝343092（N）Wp＝F－Ft＋Fp＝343092－28403＋56407＝371096（N）6螺栓面積a)預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓面積b)操作狀態(tài)下需要的最小螺栓面積c)需要的最小螺栓面積d)實(shí)際螺栓面積螺栓根徑為23.8，腐蝕裕量按2mm考慮。7螺栓設(shè)計(jì)載荷a)預(yù)緊狀態(tài)下螺栓的設(shè)計(jì)載荷b)操作狀態(tài)下螺栓的設(shè)計(jì)載荷8環(huán)法蘭厚度計(jì)算（按平蓋計(jì)算）a)平蓋開孔削弱系數(shù)b)預(yù)緊狀態(tài)下系數(shù)K計(jì)算c)操作狀態(tài)下系數(shù)K計(jì)算d)預(yù)緊狀態(tài)下厚度計(jì)算e)操作狀態(tài)下厚度設(shè)計(jì)