kw水冷式管殼冷凝器設(shè)計說明書

1、課程設(shè)計課程名稱熱交換器課程設(shè)計題目名稱106kW水冷式冷凝器學(xué)生學(xué)院材料與能源學(xué)院專業(yè)班級 熱能與動力工程（制冷與空調(diào)方向） 09011班學(xué)號4學(xué)生姓名 陳桂福指導(dǎo)教師 王長宏2012年7月5日廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書題目名稱106KW水冷式冷凝器學(xué)生學(xué)院材料與能源學(xué)院專業(yè)班級熱能與動力工程制冷0901班姓名陳桂福學(xué)號30一、課程設(shè)計的內(nèi)容設(shè)計一臺冷庫用冷凝器。冷凝器熱負荷Qk=106KV，冷凝溫度tk=40C,制 冷劑為R22冷卻水進出口溫度分別為：進口溫度t2=32C,出口溫度t2=36T二、課程設(shè)計的要求與數(shù)據(jù)1）學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨立完成設(shè)計。2 ）換熱器設(shè)計要結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計計算正確

2、。3）圖紙要求：圖面整潔、布局合理，線條粗細分明，符號國家標準，尺寸標注規(guī) 范，用計算機繪圖。4）說明書要求：文字要求：文字通順，語言流暢，書寫工整，層次分明，用計算機打印。格式要求：（1）課程設(shè)計封面；（2）任務(wù)書；（3）摘要；（4）目錄；（5）正文，包括 設(shè)計的主要參數(shù)、熱力計算、傳熱計算、換熱器結(jié)構(gòu)尺寸計算布置及阻力計算等 設(shè)計過程；對所設(shè)計的換熱器總體結(jié)構(gòu)的討論分析；心得體會等；（6 ）參考文獻三、課程設(shè)計應(yīng)完成的工作1 ）按照設(shè)計計算結(jié)果，編寫詳細設(shè)計說明書1份;2 ）繪制換熱器的裝配圖1張，拆畫零件圖12張四、課程設(shè)計進程安排序號設(shè)計各階段內(nèi)容地點起止日期1學(xué)生分組；布置任務(wù)；根據(jù)

3、設(shè)計任務(wù)收集有關(guān)的原 始資料，并選定熱交換器的型式等。才日定教至進行換熱器設(shè)計計算（包括傳熱計算、結(jié)構(gòu)計算、 流動阻力計算和強度計算等）宿舍編寫設(shè)計說明書（嚴格按照廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 說明書撰寫規(guī)范編寫）宿舍繪制換熱器裝配圖1張；拆畫零件圖12張宿舍設(shè)計答辯及成績評定才曰定教至五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻1吳業(yè)正制冷原理及設(shè)備（第2版）M.西安：西安交通大學(xué)出版社，1998.2吳業(yè)正.小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)M.北京：機械工業(yè)出版社，1999.3史美中，王中錚.熱交換器原理與設(shè)計M.南京：東南大學(xué)出版社，2003.4余建祖.換熱器原理與設(shè)計M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.楊世銘，陶

4、文鈴.傳熱學(xué)（第四版）M.北京：高等教育出版社，2006.（6）中華人民共和國國家標準一管殼式換熱器（GB15J 1999）.7其它設(shè)計資料：包括各種換熱器設(shè)計標準、制冷工程設(shè)計手冊、制冷設(shè)備手冊、制 冷機工藝等相關(guān)資料.發(fā)出任務(wù)書日期：2012年6月25日 指導(dǎo)教師簽名：計戈IJ完成日期：2012年7月6日基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章:主管院長簽章:設(shè)計總說明本課程設(shè)計是設(shè)計一個熱負荷為106kW的水冷式管殼冷凝器。本課程設(shè)計是在給 定冷凝器換熱量Q=106KW/制冷劑為R22,冷凝溫度tk=40C,冷卻水進口溫度t2=32 T，冷卻水出口溫度t2= 36C,假定蒸發(fā)溫度t。15 C、制冷劑過熱度

5、為tr5 C的條件下進 行設(shè)計的。整個設(shè)計過程主要包括傳熱設(shè)計計算、水的流動阻力計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、配件 選擇及主要配件的強度校核，同時結(jié)合整體設(shè)備運行原理，對該水冷式管殼 冷凝器各 性能參數(shù)進行校正。本次設(shè)計先從傳熱設(shè)計計算著手，先根據(jù)熱力循環(huán) 對系統(tǒng)進行熱 力計算，同時采用假定熱流密度及試湊法進行計算以確定較好的工作點，其中傳熱設(shè) 計計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算相互交叉進行，接著計算水的流動阻力以及零部件的選取，最 后進行強度計算與強度校核。設(shè)計內(nèi)容包括了換熱管的布置排列，換熱管和流程數(shù)、 管長、殼體、端蓋、法蘭、螺栓和墊片等的選取。經(jīng)過設(shè)計計算，可以知道殼管式冷凝器的換熱面積為&=、流程數(shù)

6、N=2總管 數(shù)N Z=68根，有效單管長1=，制冷劑蒸汽進口管徑42，制冷劑液體出口管徑42，冷卻水 進出口管徑為108，水泵最小功率為Pe=。通過本次的設(shè)計，得到了一個較合理的水冷式管殼冷凝器。關(guān)鍵詞：冷凝器管殼式熱交換器課程設(shè)計'、冷凝器熱力、結(jié)構(gòu)計算 1冷凝器的傳熱循環(huán)的確定 1冷卻水流量qvs和平均傳熱溫差Tm的確定2換熱管的選型3估算換熱管總長3確定每流程管數(shù)z、有效單管長I及流程數(shù)N傳熱管的布置排列及主體結(jié)構(gòu)4傳熱計算及所需傳熱面積確定5二、冷卻水側(cè)阻力計算8> 冷凝器的配件及其強度校核10連接管管徑計算10防沖板11殼體11管板12端蓋 "I 0支座I O

7、支撐板 13拉桿 _16法蘭類選擇 口墊片 19螺栓 19分程隔板 20四、心得體會主要參考文獻、冷凝器熱力、結(jié)構(gòu)計算冷凝器的傳熱循環(huán)的確定根據(jù)冷庫的實際工作工況：取蒸發(fā)溫度t015C ,過熱度tr 5 c，即吸入溫度ti 10 C，冷凝器出口溫度t4tk40 C。查冷庫制冷設(shè)計手冊第441頁圖6-7，R22在壓縮過程指示功率i=0.78查R22壓始 圖得hi=405kJ/kg, h 2=443kJ/kg, h 3=418kJ/kg, h 4=250kJ/kg, 3 4= 10-3m/kg, 2s=kgWt=h2-h i=(443-405)kJ/kg=38kJ/kgWt 38Wi -48.7k

8、J / kg3i 0.78yh2s h| Wi (40548.7) kJ kg 453.7 kJ kg再查R22壓焰圖得t2s 80Qk 106 c conb/ qmo0,520kg sh2sh4453.7 250冷卻水流量口丫，和平均傳熱溫差"的確定1.2.1冷卻水流量qvs確定冷卻水進出口溫度t232 C, t2 36 C ,平均溫度tm34 C，由水的物性表可得：994.3kg/m3 CP4174J / (kg K)0.7466 10 6m2 /s62.48 102W/(m K)則所需水量 qvs Qk / cp(t212 ) 0.006385m3/s1.2.2平均傳熱溫差Tm

9、的確定由能量平衡，有4皿。他人1312、3)360.520 (453.7418)4.179 994.3 0.00391535.3各段對數(shù)平均溫差段:tm1七312lntkt2tk t36.20 C(2) 儲2 "2st2)然t3)17.57段： °CIn 12st2整個過程的平均溫差(積6平向溫差)t 4t Omlm2換熱管的選型根據(jù)小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第71頁表3.4，選用2號滾軋低翅片管為傳熱管，有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)為：di 11 mm dt 16mm t 0.35mm db 13mm Sf 1.5mm單位管長的各換熱面積計算如下：翅頂面積 addt t/Sf 0.016 0.

10、00035/0.0015m2 /m 0.0117m2/m翅側(cè)面積 at(dtdb)/(2sj(0.016 0.013 )/(2 0.0015)m /m 0.0911 m /m翅間管面面積 abdb(sf t)/sf0.013 (0.0015 0.00035)/0.0015m2 /m 0.031 m2/ m22a di 0.011m / m 0.0346m / m管外總面積 aOf ad af ab (0.0117 0.0911 0.031 )m2/m 0.134m2 /m估算傳熱管總長假定按管外面積計算的熱流密度q°5800W /.貝U應(yīng)布置傳熱面積18.28m2FQk/q 0 10

11、6000/5800m222應(yīng)布置的有效總管長L FVaof 18.28/0.134m 136.41m確定每流程管數(shù)Z、有效單管長I及流程數(shù)N冷卻水進出口溫度t232 C, t； 36 C ,平均溫度tm34 C，由水的物性表可得：994.3kg/m3CP4174J / (kg k)0.7466 10 6m2/s262.48 10 W/(m k)則所需水量 qvs Qk / cp(t2 t2 ) 0.006385m3 / s根據(jù)熱交換器原理及設(shè)計第294頁及小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第68頁表3-2有關(guān)年運行小時的規(guī)定：初選冷卻水流速度U 2m / s,則每流程管數(shù)Z 4qv/ di2u 33.59根

12、取整數(shù)Z=34根，即實際水流u上埠 321.98m/s。djZ 0.011 34對流程數(shù)N,總根數(shù)NZ,有效單管長，殼體內(nèi)徑D及長徑比l/Di進行組合計算，組合計算結(jié)果如表1所示：流程數(shù)N總根數(shù)NZ有效單管長1 /m殼內(nèi)徑Dj/m長徑比l/Dj2684136表其中殼體內(nèi)徑的選擇根據(jù)冷庫制冷設(shè)計手冊第606頁對殼體的規(guī)格進行選擇。分析上面 的組合計算結(jié)果，由熱交換器原理及設(shè)計第54頁規(guī)定，對 殼體的長徑比一般在425之間，通常 為6-10，故選擇2流程作為冷凝器結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)。傳熱管的布置排列及主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)采用管子成正三角形的布置方案，根據(jù)熱交換器原理及設(shè)計第45頁表換熱管中心距的 規(guī)定，選管距s

13、22mm、分程板兩側(cè)相鄰管中心距Ie 35mm為使傳熱管排列有序及左右對稱,共布置 68根管，則每流程平均管數(shù)Z=34根，傳熱管的布置排列如圖(1)所示：圖(1)傳熱計算及所需傳熱面積確定171水側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算從水物性表及小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第78頁表3-12知：水在tm 34時，運動粘度0.7466 10 6m2 / S物性集合系數(shù) B 1395.6 23.26tm 2186.44雷諾數(shù)Re ud, w* 29172.2 1即水在管內(nèi)的流動狀態(tài)0.7466 106為湍流，則由小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第78頁式(3-5):水側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)awi B珞 f 臚9306.6W / (m2 K)d,

14、 0.011°1.7.2 氟利昂冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算由上面圖(1)的傳熱管的布置方式，在垂直方向上，每列管數(shù)分別為2、2、 2、4、4、4、4、4、4、4、4、4、4、4、4、4、4、2、2、2。由小型制J冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第77 頁式(3-4)計算管排修正系數(shù)：/ 0.8330.8330.833、n(n- ri2nz)/(m ri2nz)(6 2。833 14 40 833)/68 0.81 1根據(jù)所選管型，低翅片管傳熱增強系數(shù)由小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第77頁式(3-2)計算，其中環(huán)翅當量高度222h (dt2 db2)/4dt (162 132)/(4 16)mm 4.27mm增強系數(shù)

15、ab/aot 1.1 (ad at)(db/h )0-25 / aOf0.031/0.134 1.1 (0.0117 0.0911)(13/4.270澹/0.134 1.346由小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第76頁表3-11, R22在冷凝溫度tk 40 GB 1447.1由小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第76頁式(3-1)計算氟利昂側(cè)冷凝表面?zhèn)鳠嵯?.25 0.25ak0 0.725Bdb 0 25 n(tk two)0 25t ) 0.25W00.250.725 1447.1 0.013 025 1.346 0.811 (tk3391.7 o 0 25W /(m2 K)其中otktwo( tw。是管處壁面溫

16、度)1.7.3 傳熱系數(shù)K。傳熱過程分成兩部分：第一部分是熱量經(jīng)過制冷劑的傳熱過程，其傳熱溫差 為otktwo ；第二部分是熱量經(jīng)過管外污垢層、管壁、管內(nèi)污垢層以及冷卻水的傳熱過程，其傳熱溫差1小。片片。7.0。(其中1亞。是管外污垢外 壁面的溫度)。由熱交換器原理與設(shè)計第292頁附表C得：水側(cè)污垢系數(shù)ri0.000086(m2 K)/W忽略氟利昂側(cè)油膜熱阻，由小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第78頁式(3-6)和式(3-7)計算熱流密度q (單位為W/m2)第一部分的熱流密度0 75akoo 3391.7 o-第二部分的熱流密度7.0awi 8amo7.0-0.000086)9306.60.03460.

17、0015 0,1341310.4(7.0。)3930.0368(其中是低翅片管翅管壁厚度,是紫銅管熱導(dǎo)率，取393W/(mK),am是低翅片管每米管長翅根管面平均面積,即am(di db)/2)因為傳熱是串聯(lián)，則有q q2。選取不同的。(單位為C)進行試湊，計算結(jié)果如表2所示:o/ Cqiq2表2當。2.2 C時，卬與q2誤差只為，小于3%,符合要求。此時two tk0 (402.2) C 37.8 C，取 q。生生 6208.4W / m25800W / m2 ,2與前面假定的5800W/m2只相差 <15%符合要求。傳熱系數(shù)：K。弘皿tm7.0886.9W/(m2 K)1.7.4 傳

18、熱面積與有效管長I確定計算實際所需傳熱面積：Fof Qk/q。106000/6208.4m217.07m2 F. 18.28m2初步結(jié)果設(shè)計中所需要的冷凝傳熱面積18.28m2較傳熱計算傳熱面積大可作為冷凝傳熱面積富裕量。即初步結(jié)構(gòu)設(shè)計所布置的冷凝傳熱面積能夠滿足負荷的供 熱要求，表明假設(shè)是可取的。1.87m管子的有效長度I °，af0N 0.134 68適當增加長度，根據(jù)熱交換器原理與設(shè)計第54頁推薦的換熱管長度，選取傳熱管有效單管長I 2.0m。則實際布置管外冷凝傳熱面積F 68 0.134 2.0m2 18.23m2，較傳熱計算 所需傳熱面積大冷凝傳熱面積有足夠的富裕量。二、冷

19、卻水側(cè)阻力計算根據(jù)制冷原理與設(shè)備P227公式(978)得：7K的沿程阻力系數(shù)°，3o140,316t5 0.0247Re 29172.2冷卻水的流動阻力p 1 u21.5(N 1)2di1 202 994.3 伽。02472 環(huán) 5 D 26276.4Pa(其中h是左右兩管板外側(cè)端面間的距離，此處lt=)考慮到外部管路損失，冷卻水泵總壓頭約為p 0.1 p (0.10.0262764) MPa 0.1263 MPa取離心水泵的效率。.6，則水泵所需的功率為：c P水泵所需的功率Pe qvs6.385 10 3。 1263 1()60.61344.0W三、冷凝器的配件及其強度校核連接管

20、管徑計算3.1.1冷卻水進出口連接管冷卻水的流量qvs6.385 10 3m% ,根據(jù)小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第75頁關(guān)于進出水管冷卻水流速的規(guī)定，取冷卻水流速度u 1.0m/s，故冷卻水進出口連接管的直徑di.4qvs 4 6.385 10 n o"vs .90.2mm。Yu V3.141.0查冷庫制冷設(shè)計手冊第604頁得，選取無縫鋼管108 4.0，內(nèi)徑為100mm312制冷劑連接管根據(jù)傳熱循環(huán)查R22的IgPh圖（見上面“系統(tǒng)循環(huán)圖”）得:冷凝器入口 h2s 453.7kJ/kg，2s0.02m3/kg冷凝器出口 h4 250kJ/kg，4 0.886 10 3m3/kg制冷劑的質(zhì)

21、量流量qmoQk 106kh2s h5453.7 250制冷劑蒸氣的體積流量qV2s qmo 2s 0.5201 0.02制冷劑液體的體積流量qvsqm。5 0.5201 0.886 100.5201kg . s231.04 10 m / s3434.61 10 m/s根據(jù)小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第75頁規(guī)定：初取蒸氣氣流速度U214m/s，則進氣接管的內(nèi)徑：；4q v2s 1 1Q4 10 2dj2 J J30.75mmV U2 V 3,14 14查冷庫制冷設(shè)計手冊第603頁，選取無縫鋼管42 2.5，內(nèi)徑d237mm則實際蒸氣氣流速度U2如2A9.67m/sdi211此時2sU； U22s0.

22、029.672 4675kg/(ms2) 5950kg/(ms,才艮據(jù)GB151-1999管殼式換熱器第78頁5.11.3的規(guī)定，選擇符合要求。根據(jù)小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第75頁規(guī)定：初選制冷劑液體速度U4 0.5m/s ,則出液管的內(nèi)徑:di 44 4.61 103.14 0.534.3mm查冷庫制冷設(shè)計手冊得，選取無縫鋼管42 3.0，內(nèi)徑d436mm則實際制冷劑液體流速u4如*0.453m/sCL1 1此時 4U4 U40.4532 2 31.6kg/(m s2) 5950kg/(m s2)、根40.000886據(jù)GB151.1999管殼式換熱器第78頁5.11.3的規(guī)定，選擇符合要求。防

23、沖板根據(jù)熱交換器原理與設(shè)計第53頁及GB151-1999管殼式換熱器第78 頁5.11.2.1的關(guān)于安裝防沖板的要求，因氟利昂蒸氣進口處21212222su2u29.674675kg/(m s ) 2230kg /(ms)，故需安裝防2s 0.02沖板。根據(jù)GB151-1999管殼式換熱器第78頁5.11.4規(guī)定，取厚度為3mr的不銹鋼作 為防沖板,規(guī)格為：a a 92mm 92mm，直接焊與拉桿上。殼體根據(jù)先前設(shè)計布管情況，由冷庫制冷設(shè)計手冊第605頁無縫鋼管規(guī)格選擇用273mm 7.0mm（內(nèi)徑Dj 259mm，外徑D0=273mm厚度s=7.0mm）的無縫鋼管作為殼體材料。管板根據(jù)GB1

24、51-1999管殼式換熱器第29頁圖18,選用e型管板。為達密封 效果，管子與管板連接采用脹接法。選擇管板兼做法蘭，根據(jù)制冷機工藝第111頁表6-6，查得與管子連接方式有關(guān)的系數(shù)廿15 ,與管板兼做法蘭有關(guān)的系數(shù)f2 I3OO由制冷機工藝P111經(jīng)驗公式（6.4）得管板厚度：t fl f2 （17 0.0083DJ 1.15 1.30 （17 0.0083 259）mm 28.6mm實際可取t=30mm端蓋根據(jù)制冷機工藝第112頁關(guān)于封頭的規(guī)定（結(jié)構(gòu)如下圖）：選用Sho hiDi 259 7mm, R 259mm, himm 64.75mm,25.9mm44S 64.75 771.75mm,L

25、10% Dj 0.10 259支座3.6.1 支座選型根據(jù)小型制冷裝置設(shè)計指導(dǎo)第75頁，選用如下支座（相關(guān)尺寸如下） 查表 3-9 得，K 160mm, L 240mm.3.6.2 支座定位：根據(jù)GB151-1999管殼式換熱器第89頁5.20.1的規(guī)定：取 Lb 1000mm, LcLc 500mm（其中 L=2000mm。支撐板由換熱管長l=2m得，需安裝至少一塊支持板（根據(jù)熱交換器原理與設(shè)計第 50頁表，對換熱管外徑為16mm勺最大無支撐跨距是1100mm故需至少一塊支撐 板）， 考慮到GB151-1999管殼式換熱器第75頁5.951關(guān)于支撐板安裝的 需求，取4塊 支撐板缺口左右方向交

26、替排列均勻布置，此時換熱管無支撐跨距為400mm根據(jù)熱交換 器原理與設(shè)計第51頁表：取支撐板厚度為6mm直接焊 接在拉桿上。拉桿根據(jù)GB151-1999管殼式換熱器第77頁5.10.2表43、表44,拉桿直徑為12mm考慮到支撐板的固定與布置，取桿數(shù)為 5根（布置如上圖（1）所示）。法蘭類選擇3.9.1 連接管法蘭根據(jù)GB/T 9119-2000第2頁532的規(guī)定（結(jié)構(gòu)如下），由上面連接管外徑與工 作壓力（管程設(shè)計工作壓力為，殼程設(shè)計工作壓力為）查第4頁表2及第6頁表4及第 8頁表6得：冷卻水進出口連接管法蘭（A=108m） m :n 4,K 170mm, D 210mm, L 18mm, B

27、 110mm,C 18mm, f 2mm,d 144mm.制冷劑進氣連接管法蘭（A=42mm）:n 4,K 100mm, D 130mm, L 14mm, B 46mm, C 16mm, f 2mm,d 78mm.制冷劑出液連接管法蘭（A=42mm）:n 4,K 100mm, D 130mm, L 14mm, B 46mm, C 16mm, f 2mm,d 78mm.3.9.2 管板法蘭根據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器第97頁表9-3及GB151-1999管殼式換熱器第144頁圖G1的規(guī)定：管板兼做法蘭，取La24mm , Le 18mm法蘭外徑 Dt Do （La Le s） 2273

28、（2418 7）2371 mm法蘭厚度f t 3 230 3 2 24mm螺栓所在圓的直徑DaD。2（ Las） 273 2（24 7） 335mm螺栓所在圓周長 Ca Da 3.14 335mm 1052.43mm3.9.3 端蓋法蘭 根據(jù)JB/T4702-2000規(guī)定，選用平密封面型平焊法蘭（結(jié)構(gòu)如下）：墊片3.10.1 材料的選取根據(jù)GB151-1999管殼式換熱器第147頁表H1的規(guī)定，墊片的材料可選 XB-200橡膠石棉板，再根據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器第95頁表9-2，取厚度 1.5mm，得墊片系數(shù)m 2.75，比壓力y 25.5MPa。再根據(jù)以上法蘭的結(jié)構(gòu)，由GB150-

29、 1998鋼制壓力容器第93頁表9-1，選1a型壓緊面。本次設(shè)計殼體內(nèi)徑Di=259mm<700mm取墊片寬度N=20mm根據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器第96頁951.1得：墊片基本密封寬度Nbo 10mm 6.4mm 03.10.2墊片的有效密圭寸寬度b 2.53, b, 2.53 10mm 8.00mm3.10.3 墊片壓緊力作用中心圓直徑因為b0 N 10mm 6.4mm，取墊片接觸面外徑Dt, 309mm，根據(jù) 2GB150-1998鋼制壓力容器第96頁951.2，墊片壓緊力作用中心圓直徑即墊片接觸面外徑減去2b，即Dg Dto2b 309 2 8.00 293mm3.10

30、.4 所需要的最小壓緊力根據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器第96頁式（9-1 ）及（9-2 ）得A） 預(yù)緊狀態(tài)下所需要的最小壓緊力187684NFg 3.14DGby 3.14 293 8.00 25.5B）操作狀態(tài)下所需要的最小壓緊力（其中Pc1.6MPa為冷凝壓力）FP 6.28DGbmpc 6.28 293 8.00 2.75 1.664769N3.10.5 墊片寬度校核墊片在預(yù)緊狀態(tài)下受到最大螺栓載荷的作用，可能因壓緊過度而失去密封性能，為此 墊片須有足夠的寬度,min。315口biO5MPa根據(jù)后面所選螺栓的計算，常溫下35號鋼的S3，螺栓實際面積：A 2405.29 mm2?！?

31、代2405.29 1 05 1 06 匕”“ ”Nmin -6 mm 5.38mm N 20mm6.28DGy 6.28 293 25.5 106故所選的墊片寬度符合要求。螺栓3.11.1 螺栓的選取根據(jù)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書第110頁表，選取螺栓 GB/T5780-2000M16 80，由機械設(shè)計基礎(chǔ)第137頁表10-1得：小徑di 13.835mm，根據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器第25頁表4-7，螺栓材料選用35號鋼3.11.2 螺栓的布置根據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器第97頁式(9-3)得：螺栓的最大間距L max 2d6t6 242 16 76.31 mmm 0.52.

32、75 0.5由GB150-1998鋼制壓力容器第97頁表9-3可知螺栓的最小間距Lmin38mm由此可取螺栓間距L 60mmCa 1052.43mm，故所需的螺栓數(shù)最少n栓，取n=18。由前面可知螺栓所在圓的周長1052 4317.54個，為了便于布置螺603.11.3 螺栓載荷根據(jù)GB1501998鋼制壓力容器第97頁式(94 )及(9-5 )得A)預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷6Wa 3.14DGby 3.14 0.293 0.008 25.5 10187684 NB)操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷2Wp F Fp 0.785Dg Pc 6.28Dobmpc0.785 0.2932 1.6 1

33、 06 6.28 0.293 0.008 2.75 1.6 1 06 1 72596N3.11.4 螺栓面積根據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器第25頁表4-7,常溫下35號鋼M16螺栓材料 的b530MPa，s315MPa，設(shè)計溫度下螺栓的許用應(yīng)力卜1 05MPa，據(jù)s315 bs105MPaQ Q機械設(shè)計基礎(chǔ)第148頁表10-6，取安全系數(shù)o' S3。根據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器第97頁式(9-6)及(9-7)得：A)預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓面積回浮力Z87.47mm2|b 105B)操作狀態(tài)下需要的最小螺栓面積AP W1725961643.77mm2b105需要的螺栓面積

34、凡max (A, AP) Aa 1787.47m*實際螺栓面積12 1A, 16 dj16 3.14 13.83544求。2222405.29mm1787.47mm，符合要3.11.5 螺栓設(shè)計載荷 根據(jù)GB150.1998鋼制壓力容器第97頁式(9-8 )及(9-9 )得A) 預(yù)緊狀態(tài)螺栓設(shè)計載荷A A t 1W,(2405.29 1787.47) 105 220119.9 N22B) 操作狀態(tài)螺栓設(shè)計載荷W WP分程隔板根據(jù)GB151-1999管殼式換熱器第28頁566.2的規(guī)定，取分程隔板槽深4mm寬12mm由GB151-1999管殼式換熱器第20頁表6規(guī)定，分程隔板厚度選10mm。四、

35、心得體會經(jīng)過兩周的課程設(shè)計學(xué)習(xí)，個人感覺較好完成此次課程設(shè)計的要求。在這過程 中，感觸良多，受益匪淺?？偨Y(jié)如下：一、學(xué)習(xí)能力、團結(jié)精神、提高效率，重中之重。此次課程設(shè)計 ，面對幾個數(shù) 據(jù)，能夠做出N種組合，但每種組合是否合適與實用，得用實際結(jié)果來證明，在這N種 組合之中找到一個最佳的結(jié)合點。這就是課程設(shè)計的難題所在。在這個過程之中，需查 的資料很多，這就需要對并資料進行整合，這對于分析問題、解決問題的能力有很大 的提高。加之，課程設(shè)計的時間有限，一個人在兩周的時間內(nèi)是很難獨立完成的，得與 同學(xué)一起學(xué)習(xí)、一起討論、研究，這對團隊精神有很大的提高，學(xué)會如 何與別人交流， 聽取別人的意見，與自己的觀

36、點進行整合，提高學(xué)習(xí)效率。二、凡事沒有困難與容易之分，關(guān)鍵是我們的態(tài)度。在剛開始接觸這個設(shè)計師， 以為應(yīng)該不是很難，因為之前有進行過課程設(shè)計，加上自己的努力，都以為很 快就能 解決。但經(jīng)過實際設(shè)計時才發(fā)現(xiàn)，原來每一個零件，每一個小墊片等都有 它的規(guī)格，都 得按標準來做，而且特別是剛開始在試湊的過程，是非常痛苦與令人心煩的，但是自 己知道只有堅持才勝利。這次課程設(shè)計，可說是一次很好的實戰(zhàn)經(jīng)驗,也讓我深深明 白：無論是事大事小，都要認真應(yīng)對，細心思考，不能想當然，當出現(xiàn)多種選擇與心煩 時，要理性，保持良好的心態(tài)，運用所有資源細心對比，才能得到最理想的設(shè)計方案。三、這次課程設(shè)計繪圖老師提倡運用AUOTOCAD確實在現(xiàn)在社會，計算機能 力也成為我們必不可少的部分了，經(jīng)過此次的運用，提高了個人用計算機繪圖的能力， 這對于以后的畢業(yè)設(shè)計和就業(yè)上了很好的一課，當我發(fā)現(xiàn)我對那部分繪圖不清楚的時 候，我就會找資料學(xué)習(xí)，并將之用于實際設(shè)計之中，而且時間的緊迫，也迫使自己全 力應(yīng)對，大大加強了自學(xué)的能力。四、此次課程設(shè)計很花時間，有時得加班，讓自己深深感受到了要作為一名 設(shè)計 師，其過程是漫長的 得經(jīng)過時間的磨煉、經(jīng)驗的積累、知識的豐富，其中最 重要的一 點：要有良好的心態(tài)?？傊?，人生無小事，細節(jié)決定成??！五、主