换热器结构设计.doc

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羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿莅袆羈膂蚄袅肀莈薀羄膃膁蒆羃袂莆莂薀羅腿莈蕿膇蒄蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肁芅莅薅膄肈蚃蚄袃芄蕿蚄羆肇蒅蚃膈节蒁蚂袈膅莇蚁羀莀蚆蚀肂膃薂虿膅荿蒈蚈袄膁莄螈羆莇芀螇聿膀薈螆螈莅薄螅羁芈蒀螄肃蒃莆螃膅芆蚅螂袅聿薁螂羇芅蒇袁肀肇莃袀蝿芃艿衿袂肆蚈 换热器结构设计.符号： 钢材厚度负偏差mm.钢材的腐蚀裕量mm;厚度附加量mm;圆筒的内直径mm;圆筒的外直径mm;计算压力Mpa; 设计压力Mpa;管程设计压力 Mpa;圆筒的最大允许工作压力，Mpa;圆筒的计算厚度mm;圆筒的有效厚度mm;圆筒的名义厚度mm;设计温度下圆筒材料的计算应力Mpa;设计温度下圆筒材料的许用应力Mpa;试验温度下材料的许用应力Mpa; 焊接接头系数. 壁厚的确定 壳体、官箱壳体和封头共同组成了换热器的外壳，管壳式换热器的壳体通常由管材或者板材卷制而成。压力容器的公称直径按GB9019-88规定，当直径1000mm时，直径相差100mm为一个系列，必要时也可采用50mm，当直径1000mm时直径相差200mm为一个系列，若采用旋压封头，其直径系列的间隔可以取为100mm。 圆筒的厚度按GB150-1998第5章计算，但碳素钢和低合金钢圆筒的最小厚度应不小于表1.1的规定。公称直径4007007001000100015001500200020002600U型管式810121416 表1.1一.管箱圆筒短节设计 管箱圆筒（短节）.计算按GB150-1998第5章的有关规定，其开孔补强计算按GB150-1998第8章有关规定。设计条件按表1.2。 部件材料设计温度设计压力Mpa Mpa Mpa标准 mm mm管箱圆筒短节20R1200.9121.800.85GB6654-199605 表1.2圆筒计算： 设计温度下圆筒的计算厚度如下计算，公式的适用范围为。 其中；带入上式得：计算厚度： 厚度附加量： 名义厚度： 有效厚度： 设计温度下圆筒的计算应力： 得 满足强度要求，故取名义厚度 合适。 设计温度下圆筒的最大允许工作压力： 满足压力要求，故取名义厚度 合适。2. 壳体圆筒设计 圆筒的厚度应按GB150-1998第5章计算，但碳素钢和低合金圆筒的最小厚度应不小于表1.1的规定，设计条件见表2.2：部件材料设计温度设计压力Mpa Mpa Mpa标准 mm mm壳体 圆 筒20R1500.213200.85GB6654-199605 表2.1 圆筒计算： 设计温度下圆筒的计算厚度： 其中；带入得：计算厚度： 厚度附加量： 名义厚度： 有效厚度： 设计温度下圆筒的计算应力： 满足强度要求，故取名义厚度合适。3. 封头设计. 压力容器封头的种类较多，分为凸形封头、锥壳、变径段、平盖及紧缩口等，其中凸形封头包括半球形封头、椭圆形封头、蝶形封头和球冠形封头。采用何种封头要根据工艺条件的要求、制造的难易程度和材料的消耗等情况来决定。 此次设计采用标准椭圆形封头，它由半个椭球面和短圆筒组成，如图1.1所示。直边段的作用是避免封头和圆筒的连接焊缝出现径向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续，故应力分布比较均匀，且椭圆形封头深度较半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中、低压容器中应用较多的封头之一。设计条件见表3.1。表3.2。 图1.1部件材料设计温度设计压力Mpa t Mpa Mpa标准C1 mmC2 mm管箱 封 头20R12011320.85GB6654-199605 表3.1部件材料设计温度设计压力Mpa t Mpa Mpa标准C1 mmC2 mm后封头20R1500.213200.85GB6654-199605 表3.2 符号：封头内直径mm；封头外直径mm；封头曲面深度mm；封头质变高度mm；封头内表面积；封头容积；封头质量 kg；计算压力Mpa；最大允许工作压力Mpa；封头的计算厚度mm；封头的有效厚度mm；封头的名义厚度mm；设计温度下封头材料的计算应力Mpa;设计温度下封头材料的许用应力Mpa; 焊接接头系数.1. 后封头计算 标准椭圆形封头的计算厚度： 其中；带入得：计算厚度： 名义厚度： 有效厚度： 标准椭圆形封头的有效厚度应不小于封头内直径的0.15%，但当确定封头厚度时已考虑了内压下的弹性失稳问题，可不受此限制。 故该标准椭圆形封头的名义厚度合适。 椭圆形封头的最大允许工作压力按下式计算： 该封头满足压力要求，故取名义厚度合适。 2.管箱封头计算 标准椭圆形封头的计算厚度： 其中；带入得：计算厚度： 厚度附加量： 名义厚度： 有效厚度： 标准椭圆形封头的有效厚度应不小于封头内直径的0.15%，但当确定封头厚度时已考虑了内压下的弹性失稳问题，可不受此限制。 故该标准椭圆形封头的名义厚度合适。由GB/T 25198-2010.，附录C查取封头的数据见表3.3，如图1.2： 型式参数关系： 封 头公称直径 mm曲面高度 mm直边高度 mm内表面积 容积 质量 管箱封头900237.512.50.94870.1113113.1后封头900237.512.50.94870.1113113.13. 换热器其他各部件结构. 1.进出口接管设计 在换热器的壳体和管箱上一般均装有接管或接口以及进口管。在壳体和大多数管箱的底部装有排液管，上部设有排气管，壳测也常设有安全阀接口以及其他诸如温度计、压力表、液位计和取样管接口。由于在壳体、管箱壳体上开孔，必然会对壳体局部位置的强度造成削弱。因此，壳体、管箱壳体上的接管设置，初考虑其对传热和压降的影响外，还应考虑壳体的强度以及安装、外观等因素。（1）接管法兰设计 已知设计条件见表3.1 管口规格 符号 公称尺寸 连接尺寸标准 连接面形式 用途或名称N1、2、5、6PN2.0 DN200 HG20617-97 RF 酸性水进出口N3、4、7、8PN2.0 DN200 HG20617-97 RF 净化水出入口 N9PN2.0 DN25 HG20617-97 RF 放空口根据HG2059220635-97选取接管法兰的结构参数如下：公称直径 DN 钢管外径 A1 法兰厚度 C法兰颈 N 法兰高度 H法兰理论重量（kg）200219.1302448017.4 连接尺寸DN法兰外径D螺栓孔中心圆直径 K螺栓孔直径 L螺栓孔数量n螺纹Th200345298.5228M20 突面法兰密封面尺寸DN突台外径 d突台高度f12002701.6 突面法兰 突面法兰用RF型垫片尺寸DN垫片内径 D1垫片外径 D2垫片厚度 T包边宽度 b2002202621.53 RF型垫片 紧固件长度计算：螺柱：式中：紧固件长度mm；法兰厚度mm；法兰厚度正公差mm(按HG 20613-1997 表A.0.1-1规定)；环连接面法兰突台高度mm（按HG 20592第8.0.2规定）；环连接面法兰间近似距离mm（按HG 2059220635-97表A.0.1-2规定）；螺母最大厚度mm（按HG 2059220635-97表A.0.1-3规定）；紧固件倒角端长度mm（按HG 2059220635-97表A.0.1-3规定）；六角螺栓或螺柱安装时的最小伸长长度mm（按一个螺距计算，按HG 2059220635-97表A.0.1-3规定）；六角螺栓或者螺柱的负公差mm（按HG 2059220635-97表A.0.1-4规定）；垫片厚度，取。查取数值，及计算结果见下表：DN计算结果20030+3.01.6421.52.531.753131.95 （2） 接管外伸长度 接管外伸长度也叫接管伸出长度，是指接管法兰面到壳体（管箱壳体）外壁的长度。可按下式计算： 符号：接管外伸长度mm；接管法兰厚度mm； 壳程进出口法兰： 管程进出口法兰：接管法兰的螺母厚度mm； 壳程进出口法兰： 管程进出口法兰：保温层厚度mm，取80mm。带入数据计算接管外伸长度度得：管、壳程进出管外伸长度为：取。（3） 接管与筒体、管箱壳体的连接 接管的结构设计应符合GB 150-1998第8章和附录J有关规定。接管或接口的一般要求： 1.接管宜与壳体内表面平齐； 2.接管应尽量沿换热器的径向或轴向设置； 3.设计温度高于或者等于300时，应采用对焊法兰； 4.必要时应设置温度计接口，压力表接口及液面计接口； 5.对于不能利用接管或接口进行放气和排液的换热器，应在管程和壳程的最高点设置放气 口，最低点设置排液口，其最小公称直径为20mm； （4） 接管开孔补强的设计计算符号：开孔削弱所需的补强面积；补强有效宽度mm；厚度附加量mm；壳体内直径mm；开孔直径，圆形孔取接管内直径加两倍厚度附加量，椭圆形或长圆形孔取所考虑平面上的尺寸（弦长，包括厚度附加量）mm；强度削弱系数，等于设计温度下接管材料与壳体材料许用应力之比，当该值大于1.0时，取为1.0；接管外侧有效补强高度mm；接管内侧有效补强高度mm；计算压力（按GB 150-1998第3章）Mpa；壳体开孔处的计算厚度mm；壳体开孔处的有效厚度mm；接管有效厚度mm；壳体开孔处的名义厚度mm；接管名义厚度mm；接管计算厚度mm；设计温度下壳体材料的许用应力（按GB 150-1998第4章）Mpa；钢材标准、抗拉强度下限值Mpa；钢材标准屈服点Mpa；焊接接头系数（按GB 150-1998第3章）。本次设计采用等面积补强设计。具体设计如下：A圆筒计算厚度： 壳程圆筒计算厚度： 管程圆筒计算厚度： B接管计算厚度： 壳程接管计算厚度： 名义厚度： ，圆整取 有效厚度： 管程接管计算厚度： 名义厚度： 有效厚度： 等面积补强计算图（1） 计算筒体开孔后被削弱的金属截面积 开孔直径： 壳程：由GB 6654和 GB6479查得筒体在设计温度下材料的许用应力，钢管的许用应力，故：强度削弱系数： 取壳程筒体开孔处计算厚度：接管有效厚度： 管程：同样查得： ，。强度削弱系数： 取管程筒体开孔处计算厚度： 接管有效厚度： （2） 确定有效补强范围。 因 ，则 故取最大值，则 外侧有效高度： 因内侧实际高度为0mm，则。（3） 计算有效范围内用来补强的金属面积壳程：a. 计算壳体多余金属截面积。，则 其中，筒体开孔处的有效厚度。 b.计算接管多余的管壁截面积。，则 所以 C.计算焊缝金属截面积。由GB 985-80查得焊脚高度为，故焊缝截面积为： 用来补强的金属面积为： 由于故补强满足要求不需要另行补强。管程：a. 计算壳体多余金属截面积。，则： 其中筒体开孔处有效厚度。 b.计算接管多余的管壁截面积。，则： 所以 c.计算焊缝金属截面积。同样取焊脚高度为，故焊缝截面积为： 用来补强的金属面积为： 由于，故补强满足要求，不需要另行补强。4、 鞍座 鞍座分为固定式（代号F）和滑动式（代号S）两种安装形式。按照JB/T 4712-1992的规定选用鞍座如下：固定式鞍座JB/T 4712-1992鞍座BI 900-F滑动式鞍座JB/T 4712-1992鞍座BI 900-S鞍座尺寸如下：公称直径DN：900mm. 允许载荷Q：225KN. 鞍座质量（带垫板）：40kg.鞍座高度h: 200mm. 螺栓间距：590mm. 膜板：10mm.底板尺寸：l1=810mm. b1=150mm. 1=10mm.筋板：l3=450mm. b3=120mm. 3= 10mm.垫板：弧长：1060mm. b4=200mm. 4=6mm. e=36 鞍座设置应尽可能靠近封头，即A应小于或等于且不宜大于0.2L，当需要时，A最大不得大于0.25L。取两鞍座间距离为4400mm。 五.管板 管板是管壳式换热器的一个重要元件，它除了与管子和壳体连接外，还是换热器中的一个主要受压元件。它或者与筒体直接相焊，或者被夹持在两法兰之间，起着管、壳程之间隔板和固定管板换热的双重作用。对管板的设计，除了满足强度要求外，同时应合理的考虑其结构设计。 管板与壳程圆筒、管箱圆筒之间可以有不同的连接方式，本U型管换热器采用a型，即管板被夹持在两法兰之间，与管箱用螺柱、垫片连接。 a型连接方式管板计算： 换热管排列方式为正方形：隔板槽面积： 管板布管区面积： 管板布管区当量直径： 半径R： 由GB151-1999第5章查得材料泊松比：管板设计压力： 取与的较大者，即管板强度削弱系数： 设计温度下管板材料的许用应力： 壳程圆筒与法兰或凸缘的旋转刚度参数： 设计温度下管板材料弹性模量： 管、壳程腐蚀裕量： 壳程侧结构槽深： 管程侧隔板槽深： 换热管与管板胀接长度或焊脚高度： 管板计算厚度： 得 管板名义厚度： 一根换热管管壁金属横截面积： 换热管轴向应力： 换热管与管板连接的拉脱力： 计算结果满足。 莇薃袀肂莆蚅蚃羈蒅莅袈袄蒅蒇蚁膃蒄薀袇腿蒃螂蚀肅蒂蒁羅羁聿薄螈袇肈蚆羃膆肇莆螆肂膆蒈羂羈膅薀螄袄膄蚃薇节膃蒂螃膈膃薅蚆肄膂蚇袁羀膁莇蚄袆膀葿衿膅艿薁蚂肁芈蚄袈羇芇莃蚀袃芇薅袆衿芆蚈蝿膇芅莇羄肃芄蒀螇罿芃薂羂袅莂蚄螅膄莁莄薈肀莁蒆螄羆莀虿薆羂荿莈袂袈莈蒁蚅膇莇薃袀肂莆蚅蚃羈蒅莅袈袄蒅蒇蚁膃蒄薀袇腿蒃螂蚀肅蒂蒁羅羁聿薄螈袇肈蚆羃膆肇莆螆肂膆蒈羂羈膅薀螄袄膄蚃薇节膃蒂螃膈膃薅蚆肄膂蚇袁羀膁莇蚄袆膀葿衿膅艿薁蚂肁芈蚄袈羇芇莃蚀袃芇薅袆衿芆蚈蝿膇芅莇羄肃芄蒀螇罿芃薂羂袅莂蚄螅膄莁莄薈肀莁蒆螄羆