列管式換熱器課程設(shè)計報告書

1、專業(yè)資料大學(xué)化工原理列管式換熱器課程設(shè)計說明書學(xué)院：班級：學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：時間：年月日word完美格式目錄一、化工原理課程設(shè)計任務(wù)書1 .選擇換熱器的類型2.管程安排三、確據(jù)四、估 積1.熱流量3 .傳熱面積2.平均傳熱溫差4.冷卻水用量五、工寸.1.6管徑和管內(nèi)流速6.2.管程數(shù)和傳熱管數(shù)3.傳熱溫差校平均正及殼程數(shù)7.其他附件4.傳熱管排列和分程方法8.接管5.殼體內(nèi)徑六、換算2.1 .熱流量核算七、結(jié)1.2.3.4.103.換熱器內(nèi)流體的流動阻力13浮頭管板及鉤圈法蘭結(jié)構(gòu)設(shè)計管箱法蘭和管箱側(cè)殼體法蘭設(shè)計 管箱結(jié)構(gòu)設(shè)計固定端管板結(jié)構(gòu)設(shè)計5.146.7.外頭蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計墊片選擇外頭蓋法蘭

2、、外頭蓋側(cè)法蘭設(shè)10.說明8 .鞍座選用及安裝位置確定9 . 折流板布置八、強(qiáng)度算151 .筒體壁厚計算2 .外頭蓋短節(jié)、封頭厚度計算3 .管箱短節(jié)、封頭厚度計算164 .管箱短節(jié)開孔補(bǔ)強(qiáng)校核175 .殼體接管開孔補(bǔ)強(qiáng)校核九、參獻(xiàn)設(shè)計計6. 固 定 管 板 計算187. 浮頭管板及鉤圈198. 無折邊球封頭計算9. 浮 頭 法 蘭 計算20文20、化工原理課程設(shè)計任務(wù)書某生產(chǎn)過程的流程如圖3-2。所示。反應(yīng)器的混合氣體經(jīng)與進(jìn)料物流換熱后,用循環(huán)冷卻水將其從110進(jìn)一步冷卻至60C之后，進(jìn)入吸收塔吸收其中的可溶 性組分。已知混合氣體的流量為 231801kg/h ,壓力為6.9 MPa,循環(huán)冷卻

3、水的壓力為0.4 MPa,循環(huán)水的入口溫度為 29,出口的溫度為39,試設(shè)計一列管式換熱器，完成生產(chǎn)任務(wù)。已知：混合氣體在85下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下（來自生產(chǎn)中的實測值）密度1 90kg/m3定壓比熱容epi 3.297kjXgg熱導(dǎo)率 10.0279 w/mg粘度 11.5 10。Pags循環(huán)水在34 下的物性數(shù)據(jù)：密度1 994.3kg/m3定壓比熱容epi 4.174kjggK熱導(dǎo)率 1 0.624 w/mgK粘度 10.742 10 3 Pags二、確定設(shè)計方案1 .選擇換熱器的類型兩流體溫的變化情況：熱流體進(jìn)口溫度110出口溫度60；冷流體進(jìn)口溫度29,出口溫度為 39,該換熱器用循環(huán)

4、冷卻水冷卻，冬季操作時，其進(jìn)口溫度會 降低，考慮到這一因素，估計該換熱器的管壁溫度和殼體溫度之差較大，因此初步 確定選用浮頭式換熱器。2 .管程安排從兩物流的操作壓力看，應(yīng)使混合氣體走管程，循環(huán)冷卻水走殼程。但由于循 環(huán)冷卻水較易結(jié)垢，若其流速太低，將會加快污垢增長速度，使換熱器的熱流量下 降，所以從總體考慮，應(yīng)使循環(huán)水走管程，混和氣體走殼程。三、確定物性數(shù)據(jù)定性溫度：對于一般氣體和水等低黏度流體，其定性溫度可取流體進(jìn)出口溫度的平均值。故殼程混和氣體的定性溫度為T=11。6085 2管程流體的定性溫度為t= 39 29 34 2根據(jù)定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)。對混合氣體來說

5、，最可靠的無形數(shù)據(jù)是實測值。若不具備此條件，則應(yīng)分別查取混合無辜組分的有關(guān) 物性數(shù)據(jù)，然后按照相應(yīng)的加和方法求出混和氣體的物性數(shù)據(jù)。混和氣體在85下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下（來自生產(chǎn)中的實測值）：密度1 90kg / m 3c pi =3.297kj/kg ? 定壓比熱容熱導(dǎo)率1 =0.0279w/m ? 粘度I =1.5 X 10-5 Pa? S循環(huán)水在 34 下的物性數(shù)據(jù):密度1 =994.3 kg/m3cPi 4.174kj/kg ? K定壓比熱容熱導(dǎo)率1 =0.624w/m? K粘度1=0.742 x 10 3Pa? s四、估算傳熱面積i.熱流量Qi= mic pi ti=231801 X

6、3.297 X (110-60)=3.82 X 107kj/h= 10614.554kw2 .平均傳熱溫差先按照純逆流計算，得tm = (110 39)(60 29) 48.3K11039In60 293 .傳熱面積由于殼程氣體的壓力較高，故可選取較大的 K值。假設(shè)K=320W/(Df k)則估算的傳熱面 積為Ap=-Q4 54-686.76 m2K tm 320 48.34.冷卻水用量1061磐54254.3kg/ s 915486.2kg / hCpi ti 4.174 10 10五、工藝結(jié)構(gòu)尺寸1.管徑和管內(nèi)流速選用25X2.5較高級冷拔傳熱管（碳鋼），取管內(nèi)流速ui=1.3m/s o2

7、.管程數(shù)和傳熱管數(shù)可依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)Ns =915486.2/( 3600 994.3)5 6270.785 0.022 134 di u按單程管計算，所需的傳熱管長度為686.76d oils 3.14 0.025627按單程管設(shè)計，傳熱管過長，宜采用多管程結(jié)構(gòu)。根據(jù)本設(shè)計實際情況，采用非標(biāo)設(shè)計，現(xiàn)取傳熱管長1=7 m，則該換熱器的管程數(shù)為Np=傳熱管總根數(shù)Nt=627工217X 2=12543 .傳熱溫差校平均正及殼程數(shù)平均溫差校正系數(shù)：Ti-T2110 60R= 12 ti39 29ILA39 290 124Ti ti11029按單殼程，雙管程結(jié)構(gòu)，查【化學(xué)工業(yè)出版社

8、化工原理 （第三版）上冊】：圖5-19 得：t 0.96平均傳熱溫差tm t tm塑0.96 48.3 46.4 K由于平均傳熱溫差校正系數(shù)大于0.8 ,同時殼程流體流量較大，故取單殼程合適。4 .傳熱管排列和分程方法采用組合排列法，即每程內(nèi)均按正三角形排列，隔板兩側(cè)采用正方形排列。見【化學(xué)工業(yè)出版社化工原理（第三版）上冊】：圖613 o取管心距 t=1.25d 0，則 t=1.25 X 25=31.2532 mm隔板中心到離其最.近一排管中心距離：S =t/2+6=32/2+6=22mm各程相鄰管的管心距為 44 mmo管數(shù)的分程方法，每程各有傳熱管 627根，其前后管程中隔板設(shè)置和介質(zhì)的流

9、通順序按【化學(xué)工業(yè)出版社化工原理（第三版）上冊】：圖6-8選取。5 .殼體內(nèi)徑采用多管程結(jié)構(gòu)，進(jìn)行殼體內(nèi)徑估算。取管板利用率Q =0.75 ,則殼體內(nèi)徑為：D=1.05tJNt /1.05 32d254 /0.7 5 1374mm按卷制殼體的進(jìn)級檔，可取D= 1400mm筒體直徑校核計算：殼體的內(nèi)徑 Di應(yīng)等于或大于（在浮頭式換熱器中）管板的直徑，所以管板直徑的計算可以決定殼體的內(nèi)徑，其表達(dá)式為：D i t （ n c 1） 2e管子按正三角形排列：nc l.lN7 1.1 V1254 39e = l .2 do =1.225=30mmDi =32（ 39-1 ） +2 30 =1276mm

10、按殼體直徑標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸進(jìn)行圓整：D i=1400mm25%,則切去的圓缺6 .折流擋板采用圓缺形折流擋板，去折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的 高度為h=0.25X1400=350m,故可 取 h=350mm取折流板間距B=0.3D,則B=0.31400=420mm,可取 B 為 450mm。折流板數(shù)目Nb傳熱管長70001 14.5 14折流板間距450折流板圓缺面水平裝配,7.其他附件見圖：【化學(xué)工業(yè)出版社化工原理（第三版）上冊】拉桿數(shù)量與直徑選取, 量8,其中長度5950mm本換熱器殼體內(nèi)徑為，的六根，5500mm的兩根。1400mm,故其拉桿直徑為 16拉桿數(shù)殼程入口處，應(yīng)設(shè)置防沖擋板。8.接

11、管殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)氣體流速為Ul = 10m/s ,則接管內(nèi)徑為423186 ”(360。96)V/ J Vz 乙3.14 10圓整后可取管內(nèi)徑為300mm。管程流體進(jìn)出口接管:取接管內(nèi)液體流速U2=2.5m/s ，則接管內(nèi)徑為4 。1 S426 2/(46002)D23.142.50.361圓整后去管內(nèi)徑為360mm六、換熱器核算1.熱流量核算（1）殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 上冊】：式（5-72a ）：用克恩法計算，見式【化學(xué)工業(yè)出版社化工原理（第三版）0.36 d_ / 11 Reo055 pr 3(0.14當(dāng)量直徑，依【化學(xué)工業(yè)出版社化工原理 _4flt2 d02（第三版）上冊】：式

12、（5-73a ）得殼程流通截面積:de0.02mSoBD(1450251400(1) 0.137832殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為231801/(3600 90)Uo0.13785.2m/sde uo 0.02 5.2 90Re。1.5 10 5624000普朗特數(shù) 35Pr 33.297 101.5 10 1.7730.0279粘度校正一)。41Wo 0.36 0.0279 624OOO055 1.773 935,7w/m 2 K0.02-(2)管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：i 0.023Reo.sPro.4di管程流體流通截面積：Si 0.785 0.0220.19692 管程流體流速：Ui91548

13、6.2 /(3600 994.3)0.19691.3m / s雷諾數(shù)：普朗特數(shù):Re 0.02 1,3994.3 /(0.742 10 3 ) 348414.174 10 3 0.742 10 30.6244.960.0230.624348410 8 4.960/ 5858w / m2 K0.02（3）污垢熱阻和管壁熱阻：【化學(xué)工業(yè)出版社化工原理（第三版）上冊】：表5-5?。汗芡鈧?cè)污垢熱阻Ro 0.0004m2 k/w管內(nèi)側(cè)污垢熱阻 Ri 0.0006m2 k/w管壁熱阻按【化學(xué)工業(yè)出版社化工原理（第三版）上冊】：圖5-4查得碳鋼在該條件下的熱導(dǎo)率為 50w/（m K） o 所以 Rw 0.0

14、025 0.00005m2 k/w50(4)Rw do Ko250.0006 2510.00005 255858 20 402w/m22022.510.0004 935.7（5）傳熱面積裕度：計算傳熱面積Ac：Ac-Qf-K e tm10614.554 IB546.7m240248.3該換熱器的實際傳熱面積為dolNT3.140.025 71254 689.1m2該換熱器的面積裕度為Ap AcAc689.1546.7546.726%T計算。由于該為確保可靠，取循環(huán)冷卻水進(jìn)n傳熱面積裕度合適，該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。2 .壁溫計算因為管壁很薄，而且壁熱阻很小，故管壁溫度可按式tw換熱器用循環(huán)水

15、冷卻，冬季操作時，循環(huán)水的進(jìn)口溫度將會降低?？跍囟葹?5C,出口溫度為39計算傳熱管壁溫。另外，由于傳熱管內(nèi)側(cè)污垢熱阻較大，會 使傳熱管壁溫升高，降低了殼體和傳熱管壁溫之差。但在操作初期，污垢熱阻 較小，殼體和傳熱管間壁溫差可能較大。計算中，應(yīng)該按最不利的操作條件考慮，因此，取兩 側(cè)污垢熱阻為零計算傳熱管壁溫。于是有：式中液體的平均溫 度t m和氣體的平均溫度分別計算為m 0.4 X 39+0.6 X 15=24.6 Tm (110+60)/2=85 ci 5858w/nf Kho 935.7w/ m2 K傳熱管平均壁溫 t w 32.3 殼體壁溫，可近似取為殼程流體的平均溫度，即 T=85O

16、殼體壁溫和傳熱管壁溫之差 為 t 85 32.3 52.7o該溫差較大，故需要設(shè)溫度補(bǔ)償裝置。由于換熱器殼程壓力較大，因此，需選用浮頭 式換熱器較為適宜。3 .換熱器內(nèi)流體的流動阻力(1)管程流體阻力pt ( pi pr )N s N p Fs1 u 2N s 1 , Np2 ,piidi 2由Re=34841,傳熱管對粗糙度 0.01 ,查莫狄圖：【化學(xué)工業(yè)出版社化工原理(第三版)U.上冊】：圖1.27得i 0.04 ,流速994.3kg/m3 ,所以：Pi 0.04 -二994：.31 1762 57 Pa0.022u2994.3 1.32pr 3 2520.55Pa22pi (11762

17、 .57 2520.55) 2 1.5 42849 .4Pa管程流體阻力在允許范圍之內(nèi)。(2)殼程阻力:按式計算ps ( Po Pi) Fs N s , Ns 1, Fs 1流體流經(jīng)管束的阻力2u。Po Ff o N TC (N B 1)F=0.5lo 5 588000 -228 0.2419N 1.1 0.5 1.1 12540-5 39 tc NtN b 14 u o 5.2 m / sPo 0.5 xo.2419 X39X (14+1) X 90 5.22 =86095.6Pa 2流體流過折流板缺口的阻力2B Uo 2Pi N B (3.5)-,B=0.45 m , D=1.4mD 2p

18、i 14 (3.5 545)-舒- 48672 Pa1.42總阻力Ps 86095.6+48672=1.35 X 105 Pa由于該換熱器殼程流體的操作壓力較高，所以殼程流體的阻力也比較適宜。（3）換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計算結(jié)果見下表:參數(shù)殼程流率915486.2231801進(jìn)/出口溫度/29/39110/60壓力/MPa0.46.9物性定性溫度/34853密庶 / (ka/m )004 aQO定壓比熱容/kj/( kg? K)4.1743.297粘度/ (Pa? s)0.742 X 10 31.5X10 5熱導(dǎo)率（W/m? K）0.6240.0279普朗特數(shù)4.961.773備設(shè)浮頭式殼程數(shù)1

19、殼體內(nèi)徑/ mm1400臺數(shù)1管徑/mm 25X2.5管心距/mm32管長/mm7000管子排列正三角形 排列管數(shù)目/根1254折流板數(shù)/個14傳熱面積/ m2689.1折流板間距/ mm450管程數(shù)2材質(zhì)碳鋼主要計算結(jié)果管程殼程流速/ ( m/s )1.35.2表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)/W/ （m2 ? K）5858935.7污垢熱阻/ (m2 ? KAV)0.00060.0004阻力/MPa0.042850.135熱流量/KW10615傳熱溫差/K48.3傳熱系數(shù)/W/ (m2 ? K)400裕度/%26%七、結(jié)構(gòu)設(shè)計1、浮頭管板及鉤圈法蘭結(jié)構(gòu)設(shè)計：由于換熱器的內(nèi)徑已確定，采用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑?jīng)Q、定浮頭管板外

20、徑及各結(jié)構(gòu)尺寸（參照化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：第四章第一節(jié)及GB151）。結(jié)構(gòu)尺 寸為：浮頭管板外徑：Do Di 2bi 1400 2 5 1390 mm浮頭管板外徑與殼體內(nèi)徑間隙：取 bi 5mm （見化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：表4-16）；墊片寬度：按化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：表4-16：取 bn 16mm浮頭管板密封面寬度：b2 bn 1.5 17.5mm浮頭法蘭和鉤圈的內(nèi)直徑：D D 2 b b ）1400 2 5 16 1358mmfi i （ i n（）浮頭法蘭和鉤圈的外直徑：Df。 Di 80 140080

21、1480mm外頭蓋內(nèi)徑：D Di 100 1400 1001500mm螺栓中心圓直徑：D D D /213901480 /2 1435mmb （0 仍）（）其余尺寸見化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖4.50。2、管箱法蘭和管箱側(cè)殼體法蘭設(shè)計：依工藝條件：管側(cè)壓力和殼側(cè)壓力中的高值，以及設(shè)計溫度和公稱直徑1400,按JB4703- 92長頸對焊法標(biāo)準(zhǔn)選取。并確定各結(jié)構(gòu)尺寸，見化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖4-50 （ a）所示。3、管箱結(jié)構(gòu)設(shè)計：選用B型封頭管箱，因換熱器直徑較大，且為二管程，其管箱最小長度可不按流道 面積計算，只考慮相鄰焊縫間距離計算：

22、Lgmin hf 2C dg hl h 2 320 2 100 377 350 50 1297mm取管箱長為1300mm,管道分程隔板厚度取14mm,管箱結(jié)構(gòu)如化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖4-50 （a）所示。4、固定端管板結(jié)構(gòu)設(shè)計：依據(jù)選定的管箱法蘭，管箱側(cè)法蘭的結(jié)構(gòu)尺寸，確定固定端管板最大外徑為：D=1506mm；結(jié)構(gòu)如化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖4-50 （ b）所示。5、外頭蓋法蘭、外頭蓋側(cè)法蘭設(shè)計：依工藝條件，殼側(cè)壓力、溫度及公稱直徑Dn 1500 mm ；按JB4703-93長頸法蘭標(biāo)準(zhǔn)選取并確定尺寸。6、外頭蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計：外頭蓋結(jié)構(gòu)如

23、化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖4-51所示。軸向尺寸由浮動管板、鉤圈法蘭及鉤圈強(qiáng)度計算確定厚度后決定，見化工單元過程及設(shè) 備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖4-51。7、墊片選擇：a.管箱墊片：根據(jù)管程操作條件（循環(huán)水壓力0.4Mpa ,溫度34 C ）選石棉橡膠墊。結(jié)構(gòu)尺寸如化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖4-39 （ b）所示：D 1508mm; d 1400mm.b.外頭蓋墊片：根據(jù)殼程操作條件（混合氣體，壓力 6.9Mp a，溫度85 ）,選纏繞式墊片，墊片：1609mm 1500mm （ JB4705-92 ）纏繞式墊片。 c.浮頭墊片：根

24、據(jù)管殼程壓差，混合氣體溫度確定墊片為金屬包石棉墊，以浮動管板結(jié)構(gòu)確定墊片結(jié)構(gòu)尺寸為1390mm 1358mm ；厚度為3mm;JB470692金屬包墊片。8、鞍座選用及安裝位置確定：鞍座選用 JB/T4712-92 鞍座 BI1400-F/S；安裝尺寸如化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖|4-44所示其中：L 6700, Lb 0.6L0.6 6700 4020mm,L?。篖b 4000mm, Lee 1350mm9、折流板布置：折流板尺寸：外徑：D Dn 8 1400 8 1392mm ；厚度取 8mm前端折流板距管板的距離至少為850mm；結(jié)構(gòu)調(diào)整為900mm；見化工單元

25、過程及設(shè)備課程設(shè)計（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：圖4-50 （ c）后端折流板距浮動管板的距離至少為950mm；實際折流板間距 B=450mm,計算折流板數(shù)為12塊。10說明：在設(shè)計中由于給定壓力等數(shù)及公稱直徑超出JB4730-92 ,長頸對焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)范圍，對殼體及外頭蓋法蘭無法直接選取標(biāo)準(zhǔn)值，只能進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計強(qiáng)度計算。八、強(qiáng)度設(shè)計計算1、筒體壁厚計算：由工藝設(shè)計給定設(shè)計溫度85 C,設(shè)計壓力等于工作壓力為 6.9Mpa ,選低合金結(jié)構(gòu)鋼板 16MnR卷制，查得材料85 C時許用應(yīng)力 t 163Mp a ；過程設(shè)備設(shè) 計（第二版）化學(xué)工業(yè)出版社。取焊縫系數(shù)=0.85 ,腐蝕裕度2=lmm 16 Mn

26、RCi =0C ；對鋼板的負(fù)偏差根據(jù)過程設(shè)備設(shè)計（第二版）化學(xué)工業(yè)出版社：公式（4-13 ）內(nèi)壓圓筒計算厚度公式：=PeD i從而：2 Pc計算厚度：=-9一!4 英一 35.75mm2 163 0.85 6.9設(shè)計厚度：d C2 35.75 1 36.75 mm名義厚度:Ci 36.75mm圓整取n 38mm有效厚度:Ci C 2 37mm水壓試驗壓力：Pt1.25PCt1.256.9 1 8.625Mp a所選材料的屈服應(yīng)力s 325Mp a水式實驗應(yīng)力校核:(Di )2 e( )2 37167.5Mp a167.5Mp a 0.90.9 0.85 325248.625Mp a水壓強(qiáng)度滿足

27、氣密試驗壓力：PtPc 6.9Mp a外頭蓋短節(jié)、封頭厚度計算:短節(jié)計算壁厚:S =短節(jié)設(shè)計壁厚:外頭蓋內(nèi)徑 =1500mm,其余參數(shù)同筒體:38.3mmPcDi 6.9 15002 Pc 2 1630.85 6.9Sd S C 2 38.3 1 39.3mm短節(jié)名義厚度:39.3mm 圓整取 =40mm有效厚度:Se Sn Ci C 2 39mm壓力試驗應(yīng)力校核：(Di )()t170.2Mp a2 e2 39壓力試驗滿足試驗要求。外頭蓋封頭選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭： 封頭計算壁厚：PcD i6.9 1500S= = 37.822mm2 10.5Pc2 163 0.85 0.5 6.9封頭名義厚度：

28、Sn S Cl C237.822 1 38.822mm取名義厚度與短節(jié)等厚:Sn 40mm3 、管箱短節(jié)、封頭厚度計算:由工藝設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)為：設(shè)計溫度為34 C ,設(shè)計壓力為0.4Mpa，選用16MnR鋼板，材料許用應(yīng)力170Mp a ，屈服強(qiáng)度345Mp a ，取焊縫系數(shù)=0.85 ，腐蝕裕度 C2 =2mm計算厚度:s=Pc Di0.4 14001.94mm設(shè)計厚度:Sd名義厚度:SnPc 2 1700.85 0.4S C2 1 -94 2 3.94mmSd Ci 3.94mm結(jié)合考慮開孔補(bǔ)強(qiáng)及結(jié)構(gòu)需要取s n 8mm有效厚度:Se Sn Ci C 2 8-2 6mm壓力試驗強(qiáng)度在這種

29、情況下一定滿足。管箱封頭取用厚度與短節(jié)相同，取 Sn8mm4 、管箱短節(jié)開孔補(bǔ)強(qiáng)校核開孔補(bǔ)強(qiáng)采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法，接管尺寸為377 9，考慮實際情況選 20號熱軋?zhí)妓劁摴?30Mp377 9 , C2 =lmm接管計算壁厚:StPcDi0.4 377Pc2 130 0.850.68 mm0.4接管有效壁厚:et9-1-9 0.156.65mm開孔直徑:di2C 37729 2 2.35363.7mm接管有效補(bǔ)強(qiáng)高度:B=2d=2363.7=727.4mm接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度:hi JdSnt J363.7 9 57.2mm需補(bǔ)強(qiáng)面積： A=d S=363.71.94=705.6 mm 2可以作為補(bǔ)

30、強(qiáng)的面積:A i ( B-d) (Se-S) (727.4 363.7) (61.94) 1476.6mm 2A 2h ( S -St) f21 et2 57.2 (6.650.68) 130/170522.3mm 2A 1 A2 1476.6 522.3 1998.9 A705.6mm 2該接管補(bǔ)強(qiáng)的強(qiáng)度足夠，不需另設(shè)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。5、殼體接管開孔補(bǔ)強(qiáng)校核:開孔校核采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法。選取20號熱軋?zhí)妓劁摴?2512鋼管許用應(yīng)力:137Mp a ，C2 =lmm接管計算壁厚:StPc Di6.9 3257.98mmPc2 137 16.9接管有效壁厚:S nt C112 -1-120.15 9.2

31、mm開孔直徑:di 2C3252 12 2(1 12 0.15)306.6mm接管有效補(bǔ)強(qiáng)厚度:B=2d=2306.6=613.2mm接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度:hi vdSnt7 306.6 12 60.7mm需要補(bǔ)強(qiáng)面積:A=d=306.6735.75=10960.95 mmz可以作為補(bǔ)強(qiáng)的面積為:Ai ( B-d)e - ) (613.2 306.6) (3735.75)383.25mm 2A 2h ( S2 let-St) f 2 60.7 (9.2 7.98)137/170119.4mm 2尚需另加補(bǔ)強(qiáng)的面積為:10458.3mm 2A 4 A-Ai - A2 10960.95 - 383.25 - 119.4補(bǔ)強(qiáng)圈厚度:Sk A 410458.3 36e3mmB do 613.2 325實際補(bǔ)強(qiáng)圈與筒體等厚：Sk 38mm ；則另行補(bǔ)強(qiáng)面積：A4 SK(B-do) 38 (613.2 325) 10951.6mm 2A i A2 A4 383.25 119.410951.611454 .25mm 2 A 10960.95mm 2同時計算焊縫面積 A3后，該開孔補(bǔ)強(qiáng)的強(qiáng)度的足夠。6、固定管板計算：固定管板厚度設(shè)計采用總換熱管數(shù)量 n=1254a (do24BS法。假設(shè)管板厚度b=100mmo;一根管壁金屬橫截面