換熱器的設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、換熱器的設(shè)計(jì)換熱器概述 換熱器是化工、石油、動(dòng)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(shí)需要考慮的因素是多方面的，主要有 : 熱負(fù)荷及流量大?。?流體的性質(zhì)； 溫度、壓力及允許壓降的范圍； 對(duì)清洗、維修的要求； 設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、重量； 價(jià)格、使用安全性和壽命；

2、 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(shí)， 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(jiǎn)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(duì)于溫差較大而殼體承受壓力較低時(shí)， 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(duì)滑動(dòng)，稱為浮頭端。因此

3、，管束的熱膨脹不受殼體的約束，檢修和清洗時(shí)只要將整個(gè)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。（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(jiǎn)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)一覽表分類管式管殼式名稱特性固定管板式剛性結(jié)構(gòu)用于管殼溫差較小的情況（一般W 50。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，管殼兩物料溫差120C；內(nèi)墊片易滲漏U型管式制造、安裝方便，造價(jià)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

4、能用于壓差較小場(chǎng)合外填料函：管間容易泄露，不易處理易揮發(fā)、易爆易燃及壓力較咼場(chǎng)合釜式殼體上都有個(gè)蒸發(fā)空間，用于蒸汽與液相分離套雙套結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要用于高溫高壓場(chǎng)合或固定床反應(yīng)器中管式管式套管式能逆流操作，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(jiǎn)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(jiǎn)單、緊湊、成本低、易清洗，使用壓力不大于，使用 溫度不大于150 C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咼，用于咼溫?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

5、條件非緊湊式適用于咼溫及腐蝕性氣體場(chǎng)合表 面 擴(kuò) 展 式板翅式緊湊、效率高?？啥喙晌锪魍瑫r(shí)換熱，使用溫度不大于150C, 主要用于粘性加大的液體間換熱管翅式咼效而緊湊，換熱面積大，傳熱效果好在過(guò)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(guò) 90%都是管殼式換熱器，在工 業(yè)過(guò)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。管殼式換熱器的選用結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定管徑 管徑越小換熱器越緊湊、便宜，但壓力降會(huì)增

6、加。為了滿足允許的壓降，一 般選用19m的管子；對(duì)于物流流量較大的，采用25mm以上的管子。管長(zhǎng)無(wú)相變傳熱時(shí)， 管子長(zhǎng)則換熱系數(shù)增加， 對(duì)于相同的換熱面積， 管子長(zhǎng)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(guó)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)鋼管長(zhǎng) 度為6m,故系列標(biāo)準(zhǔn)中管長(zhǎng)有 m, 2 m, 3 m, 6 m和9 m五種。因此，一般管長(zhǎng)取 4-6m,對(duì)大面積，無(wú)相變換熱器管長(zhǎng)可取至 89m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(chǎng)合受

7、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(chǎng)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。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（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/mm38445260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(guò)大，且隔板要占用相當(dāng)大 的布管面積。折流板折流板可以改變殼程流體的方向，

8、使其垂直于管束流動(dòng)，提高流速，從而增 加流體流動(dòng)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(zhǎng)(mm)折流板間距(mm) 30001002003004506004500600015006000150200300450600 Pith 25Tube lype FlainW/m Mateiial Carbcri Steel| Iute pdhan3(-1；SHII OrbonSttel10 7500D 77Shall coverCarbon Steel1 jChanrel or bmnetCarbon Ste

9、elChinrwl ccvirCarbon Steel賓T Lbfisheetjstatiorar5* Carbon 5teeT ubesheebfloatiigOrbonStfisI41Floating hed coer Carbon SteelImpingerrenl proiectcm More4tE訓(xùn)e-ciossihg Cartch SteelT邛e SinqlesjementalCutffed 35.15H Spacing c/z 5254/Biffle-lorig-S&al IvP*| Intel466.40nm4cSuppcrts-tubeU-bendTypeBypass se

10、alTube-tubesheet johtExp.51：Eipansion |oint-Type MunQ51FihoVE-Inlet noEEb1714Eunde entraice 963Bundle2394kg/|m sGesketJ - Sh? II sideFlat Meta Ja?kei FieTube SideFa Metal Jacket FibeFfcatiin headFlat M eta J a:ke FieCode laquirementsASME Cede sac VIII Div 1-EMAdass R - efineru serviceWaiit/5hell5229

11、7Filed with tar 7758.EBundle?974.1頁(yè)Remiks57圖1-1換熱器工藝參數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)利用Aspen Exchanger Design & Rating 軟件也可以對(duì)換熱器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),模擬出來(lái)的結(jié)果如下: 換熱管設(shè)計(jì)T ubssbpePlainTotal numhei5140 utside diameterm m19Number of tubes pluggedCInside diametermm15Tube length actualmm5850Wall thicknessmm2Tub# length effectivemm5S56Area ratio Ao/

12、Ai1.27Tubesheet thickn已當(dāng)乞iriim44.52Pitchmm25MdtcridCarbon S 鬭Pattern30Thermal ooncluctivitvW/(m IQ507945E wternal enhancementInternal enhancement圖1-2換熱管基本參數(shù)產(chǎn) =4” i -壬nAKT-ETLSPrif 二MbLi-LTucaORHn*Tuu.Em-.MbHU*-.TJtaMJbriunC-l : E1A.V44tin.MA!* mKHi Sfc|-jr-s STZ lTuLOIiZRH-J:A 4 ”MBiTAsgwr 湖li 星 Tuo

13、e一 -n-Mr JW Lfl/wJEh寺孟MS jhlC ujaraHb -q -rnoei*. XMiJ. | x 即1 ns I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(zhǎng)5850mm換熱管根數(shù)514根。管子排列方式為正三角形排列。 折流板和管口設(shè)計(jì)折流板的設(shè)置主要是為了提高殼程的流速， 增加擾動(dòng)，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， 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(jiàn)圖1-4所示BafflesTypeSina tegmentalBaffle cut: me r i outer i

14、 intermT utMBS in windcwyYesActual 1( diameter)/3915 /Number10Nominal (Z diameter)/40 /S pacing (centet center)mm525Actual (Z area)/36.3 /Spacing 貳 inletmm46&48Cut orientationHSpacing at outletmmThickneismm9.52Spacing at central inZod for GHJ J sheikmmTube ioivs in biffb overlapSS pacing at center o

15、f H shellmmTube idws in baffle window11.5E nd lergHi 朮 front headmm514Baffle hole - tube oddiam cleararicemm.4E nd lenglh al real headmm611Shdl id - bdffla od diam clearancemim4.76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 %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，兩塊板間隔為。ShelSboTube SideNojcle typeInletOutletIn

16、letOutletNumber of no胡倚1111Actual outside diametermn323.85273 05168.28168.28In?ide diameter304.S254.51154.0515.05Height under rudemm110.9445.99圖1-5管口基本參數(shù)管程進(jìn)、出口管口各有一個(gè)。其中，管程進(jìn)口管口外徑為，內(nèi)徑；管程出口 管口外徑，內(nèi)徑。殼程進(jìn)、出口管口亦各有一個(gè)，殼程進(jìn)口管口外徑為，內(nèi)徑； 殼程出口管口外徑，內(nèi)徑。 管束Shell ID to center 1 st tube rowmmTube passes4From top45.99Tub

17、elayoutMined (H)From bottom110.94Tube pa$ oriantalionnda(d (hcxizontlFrom right71.47U-bend oiienAationundefinedFrom Left71.47Hariontal pass lane widthmm19,05Impingenwnt protectionNoneVertical p$ lane widthmm105Impingernent distancemmInteiipass tube alignmentNoInnpingenient plate diameteimmDeviationi

18、 in tubes/pasS.56ImpingerrwntwidthmmOuter tube limitmm619Impinjement plate lengUimmShell id - bundle oil diam clearancemm131Impingemeri plwtg thickre?mmTie nod nunberEGrots surface ana par shellm?179.5Tia rad cfiamotsmm127E ffective suiface area per shellm?173.6Sealing strips (iwirsj3Bare tube area

19、per shellm?173.6Tube to tub&she皂t jointExp,Finned area p&r sFiellm?0Tube poiecHon from front hhtmm3U-bonderea per shelm?0Tube pcojeclion from lean tshtmm3圖1-6管束基本參數(shù)如圖為管束信息，主要對(duì)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It Ij&e刑 MinbiirVgT*F.E/hk-J-gWuZ-3-a-=I3=*3I-T：4.二 i JI仲亠flitt!/*C 1ihLlari丄LWa i i-i* 芳 f ibd6ar

20、nj.fi t結(jié)論合格表1-9前端管箱封頭計(jì)算前端管箱封頭計(jì)算結(jié)果計(jì)算單計(jì)算條件計(jì)算壓力Pc設(shè)計(jì)溫度t內(nèi)徑D曲面咼度hi材料Q235-B (板材試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站橢圓封頭簡(jiǎn)圖MPaCmm8n.mm廠!) rTt rMPa1-*| 1MPat鋼板負(fù)偏差Cmm腐蝕裕量C2mm焊接接頭系數(shù)厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)2K = 1Di=2 62h計(jì)算厚度KPcDi=2 t 0祀=mm有效厚度e =n - C- C 2=mm最小厚度min mm名義厚度n =mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量Kg壓力計(jì)算最大允許工作壓力2 tePq=KDi 0.5 e =MPa結(jié)論合格表1-

21、10后端管箱筒體計(jì)算后端管箱筒體計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站計(jì)算條件筒體簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力PcMPa1設(shè)計(jì)溫度tC)i r-J內(nèi)徑Dmm材料Q235-B (板材)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)sMPa鋼板負(fù)偏差C1mm腐蝕裕量C2mm焊接接頭系數(shù)厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度Pc Di=2 tPc =mm有效厚度e =n -Cl- C 2=mm名義厚度n =mm重量Kg壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值Pt =冷=（或由用戶輸入）MPa壓力試驗(yàn)允許通過(guò)的應(yīng)力水平TTs =MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力T =Pt (Dje)=2 e.MPa校核條件TT校核

22、結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力2 e F Pw=(D.e)=MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力tPUD.e)=2 e=MPatMPa校核條件t t結(jié)論合格表1-11后端管箱封頭計(jì)算后端管箱封頭計(jì)算結(jié)果計(jì)算單計(jì)算條件計(jì)算壓力Pc設(shè)計(jì)溫度t內(nèi)徑D曲面咼度hi材料Q235-B (板材試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力t鋼板負(fù)偏差C腐蝕裕量C2焊接接頭系數(shù)厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)2K = 1 cDi=_ 2 62h計(jì)算厚度KPcDi=2 t0.5Pc位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站橢圓封頭簡(jiǎn)圖MPaCmmmm)MPaMPali-mmmm=mm有效厚度e =n C- C 2=mm最小厚度min mm名義厚度n =

23、mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量Kg壓力計(jì)算最大允許工作壓力2 t e Pwl=KDi 0.5 e =MPa結(jié)論合格表1-12筒體計(jì)算浮頭式換熱器筒體計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站計(jì)算條件筒體簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力Pc設(shè)計(jì)溫度t內(nèi)徑D材料試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)鋼板負(fù)偏差C腐蝕裕量C2焊接接頭系數(shù)MPaCmmQ235-B （板材）MPaMPaMPammmm厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度Pc Di=2 tPc =mm有效厚度e =n -C- C 2=mm名義厚度n =mm重量Kg壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值Pt =冷=（或由用戶輸入）MPa壓力試驗(yàn)允許通過(guò)的應(yīng)力

24、水平TTs =MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力T =pT .( Die)=2 e.MPa校核條件TT校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力 2 e Pw=(Die)=MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力tPc(Die)=2 e=MPatMPa校核條件結(jié)論合格表1-13筒體法蘭計(jì)算筒體法蘭計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)壓力pMPa計(jì)算壓力PcMPa設(shè)計(jì)溫度t軸向外載荷F外力矩M材料名稱Q235-B許用應(yīng)力MPa材料名稱16MnffMPa材料名稱b兒公稱直徑d b螺栓根徑d 1數(shù)量n結(jié)構(gòu)尺mm材料類型DbLe壓緊面形狀b 40MnB28墊片DOMPaMPaMPammmm1a,1bb =

25、.巾0b0螺栓受力計(jì)算預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺W= n bDG簡(jiǎn) * 一/y(MPa)DGDG= ( D卜+D內(nèi) )/2DG= D 卜-2 bN栓載荷w操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WW = Fp+ F =N所需螺栓總截面積AmAm = max ( Ap , A)=2 mm實(shí)際使用螺栓總截面積AA = n _ df =42 mm力矩計(jì)算操Fd = d2NLd= l a+ S 1mmM= F d Ld作Fg = FpNLg= (Db -J )mmM= F g LgMFt = F- FdNLt=( La +1+ Lg )mmM= Ft Lt外壓：M = Fd(Ld - Lg)+ Ft( Lt- Lg)

26、;內(nèi)壓：M = M+M+MM=.0預(yù)緊MW=NLg =mmM=W_g = .0計(jì)算力矩M0= M與M /f中大者M(jìn) = .0螺栓間距校核實(shí)際間距l(xiāng)旦=nmm最小間距Lmin(查 GB150-98表 9-3)mm最大間距L maxmm形狀常數(shù)確定h0 yDi 0h/h =K = O/D1 =由K查表9-5得T=1=整體法蘭查圖9-3和圖Fi =V=eFi ho松式法蘭9-4查圖9-5和圖9-6Fl=Vl=e Fl/ho整體法蘭查圖9-7diUhoVi松式法di U ho 2Vldi由l/ 0得/T剪應(yīng)力校核許用值預(yù)緊狀態(tài)W1 DilMPa108 n操作狀態(tài)Wp2 DilMPat20.8 n輸入法

27、蘭厚度S f= mm時(shí),法蘭應(yīng)力校核應(yīng)力性質(zhì)許用值軸向fM o12DiMPa應(yīng)力1.5；i.5 n=（按整體法蘭設(shè)計(jì)意式法蘭，取校核合格徑向應(yīng)力(1.33 f e 1)MoR 2-f DiMPa；=校核合格切向應(yīng)力MoYZT2Z Rf DiMPa；=校核合格綜合應(yīng)力maX 0.5( hr),0.5( ht)MPa；=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(jì)算后端筒體法蘭計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)壓力pMPa計(jì)算壓力PcMPa設(shè)計(jì)溫度tC軸向外載荷FN外力矩M殼材料名稱Q235-B體許用應(yīng)力IMPa法材料名稱16Mn簡(jiǎn) 圖許fMPa、人應(yīng)fMPa材料名稱

28、40MnB螺許bMPa應(yīng)；MPa栓公稱直徑d bmm螺栓根徑d imm數(shù)量n28個(gè)DDO墊結(jié)構(gòu)尺寸DbD卜D內(nèi)3 0mmLeLah31材料類型軟墊片Nmy(MPa)壓緊面形狀1a,1bbDG片bob =拓bo Da= D 卜-2 b螺栓受力計(jì)算預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WW= n bDG y =N操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WW = Fp+ F =N所需螺栓總截面積AmAm = max (A , Aa )=2 mm實(shí)際使用螺栓總截面積 AbAb =.2 =rndi42 mm力矩計(jì)算操Fd = D2NLe= L a+ 3 1mmM= Fd Ld=.0作Fg = FpNLg= (Db - DG

29、)mmM= Fg LgMFt = F-FdNLt=( La +1 + Lg )mmM= Ft Lt外壓：M = Fd ( Ld - Lg )+ Ft( Lt- Lg );內(nèi)壓：M = Md+MG+MTm = .0預(yù)緊MW=NLg =mmM=WLg = .0計(jì)算力矩M0= M與M /f中大者M(jìn) = .0螺栓間距校核實(shí)際間距LDb=nmm最小間距Lmin(查 GB150-98表 9-3)mm最大間距L maxmm形狀常數(shù)確定ho Di oh/h =K = dj/d i =1：0由K查表9-5得T=Z =Y =1=整體法蘭查圖9-3和圖9-4Fi =V =e F|/l%松式法蘭查圖9-5和圖9-6F

30、l=e Fdho查圖9-7由i/得f =整體法蘭d1 Uho 0 vi松式法蘭d U h 2d1 0 0 vl3 _f_ d1書=S f e+1= /T(fe 13 f=剪應(yīng)力校核計(jì)算值許用值結(jié)論預(yù)緊狀態(tài)W1DilMPa108n操作狀態(tài)Wp2DilMPa20.8n輸入法蘭厚度S f= mm時(shí),法蘭應(yīng)力校核應(yīng)力性質(zhì)計(jì)算值許用值結(jié)論軸向應(yīng)力fM oH212DiMPa1.5；=或2.5】n =（按整體法蘭設(shè)計(jì)的任意式法蘭，取1.5】n）（校核合格徑向應(yīng)力(1.33 f e 1)MoR 2、f DiMPa；=校核合格切向應(yīng)力MoY ZT2Z RfDiMPa；=校核合格綜合應(yīng)力ma* 0.5( hr),

31、0.5( ht)MPa：=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(jì)算前端管箱法蘭計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)冬片bob =v bobo DG= D 卜-2 b壓緊面形狀1a,1bbDG螺栓受力計(jì)算設(shè)計(jì)壓力pMPa計(jì)算壓力PcMPa設(shè)計(jì)溫度t軸向外載荷F外力矩M材料名稱Q235-B許用應(yīng)力nMPa材料名稱16Mnff材料名稱40MnBMPaMPab；MPa公稱直徑d b螺栓根徑d 1數(shù)量n結(jié)構(gòu)尺寸DbmmLe材料類型28軟墊片DOMPammmmaay(MPa)預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓W= n bDG y =N載荷W操作狀態(tài)下需要的最小螺栓Wp = Fp + F

32、 =載荷W所需螺栓總截面積AmAm = max ( A , A)=2 mm實(shí)際使用螺栓總截面積 AbA =n_d2 =42mm力矩計(jì)算操Fd = d2NLd= L a+ S 1mmMD= F d Ld作Fg = FpNLg= (Db - DG )mmM= Fg LgMFt = F-FdNLt=( La +1 + Lg )mmM= Ft Lt外7卜壓：M = Fd ( Ld - Lg )+Ft(Lt-Lg )；內(nèi)壓：MP= Md+MG+MMP = .0預(yù)緊MW=NLg =mmM=WLg = .0計(jì)算力矩M0= M與M /f中大者M(jìn) = .0螺栓間距校核實(shí)際間距LDb =nmm最小間距Lmin(查

33、 GB150-98表 9-3)mm最大間距L maxmm形狀常數(shù)確定h0 pDi h/h o =K = D)/D I =1/0由K查表9-5得T=Z =丫 =U=整體法蘭查圖9-3和圖9-4Fi =V=e Fi.； ho松式法蘭查圖9-5和圖9-6Fl=Vl=eFl/ ho查圖9-7由 1 o得f =整體法蘭d1壯Ovi松式法蘭d1 U ho OVl3fd1書=S f e+1= /T4-f e 13=剪應(yīng)力校核計(jì)算值許用值結(jié)論預(yù)緊狀態(tài)WDilMPa10.8n操作狀態(tài)Wp2DilMPat20.8n輸入法蘭厚度S f= mm時(shí),法蘭應(yīng)力校核應(yīng)力性質(zhì)計(jì)算值許用值結(jié)論軸向應(yīng)力fM oH212DiMPa1.5；=或2.5】n =（按整體法蘭設(shè)計(jì) 的任意式法蘭，取1.5】n ）（校核合格徑向應(yīng)力(1.33 f e 1)M0R 2、f DiMPa；=校核合格切向應(yīng)力MoYzT2 Z Rf DiMPa；=校核合格綜合應(yīng)力maX 0.5( hr),0.5( ht)MPaf =校核合格法蘭校核結(jié)果校核合格表1-16后端管箱法蘭計(jì)算后端管箱法蘭計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位