《板式换热器设计》doc版.doc

设计3.1 符号 A预紧状态下，需要的最小夹紧螺柱总截面积，以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算，取较小值，mm； A实际使用的夹紧螺柱总截面积，以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算，取较小值，mm； A需要的夹紧螺柱总截面积，mm； A工作状态下，需要的最小夹紧螺柱总截面积，以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算，取较小值，mm； a被垫片槽中心线包容的板片投影面积，mm； B垫片有效密封宽度，mm； b板间距，mm； b固定压紧板内侧至中间隔板自重作用点的距离，mm； b固定压紧板内侧之活动压紧板自重作用点的距离，mm； C中间隔板自重作用点至支柱内侧间的距离，mm； C活动压紧板自重作用点至支柱内侧间的距离，mm； d夹紧螺柱小径或无螺纹部分的最小直径，取较小值，mm； E设计温度下，上导杆材料的弹性模量，Mp；材 料在下列温度下的弹性模量，10-2020100150200250碳素钢（c0.3%）194192191189186183碳素钢（c0.3%）、碳锰钢208206203200196190高铬钢（Cr13-Cr17）203201198195191187 F作用于a上的流体静压力，N; F工作状态下，需要的最小垫片压紧力，N； F中间隔板自重，N; F活动压紧板自重，N； f上导杆受载所引起跨度中点的挠度，mm； f上导杆自重所引起跨度中点的挠度，mm； f板片及所充介质（水或其它流体取密度大者）重力所引起的上导杆跨度中点的挠度，mm； f中间隔板自重所引起的跨度中点的挠度，mm； f活动压紧板自重所引起的上导杆跨度中点的挠度，mm； H上下导杆内侧间的距离，mm； J上导杆惯性矩，mm； L夹紧尺寸，固定压紧板内侧至活动压紧板内侧间的距离，mm， L=（s+b）N+ns L导杆长度（固定压紧板内侧至支柱内侧间的距离），mm； L夹紧螺柱长度，mm； l垫片中心线的展开长度，mm； l板片长度，mm； m垫片系数，橡胶：m=1，石棉：m=2； N板片总数； n夹紧螺柱数量； n中间隔板数量； p设计压力，Mpa； q上导杆自重均布载荷，Nmm； q板片及所充介质（水或其它流体取密度大者）所引起的均布载荷，Nmm； s板片厚度，mm； s压紧板厚度，mm； s中间隔板厚度，mm； s垫片名义厚度，mm； W预紧状态下，需要的最小夹紧螺柱载荷（即预紧状态下，需要的最小垫片压紧力），N； W工作状态下，需要的最小夹紧螺柱载荷，N； y垫片比压力，橡胶：y=1.4Mpa，石棉：y=11Mpa； 常温下夹紧螺柱材料的许用应力，Mpa； 设计温度下夹紧螺柱材料的许用应力，Mpa； 夹紧螺柱上的螺母与垫圈之和，mm。3.2 板片3.2.1 板片厚度应不小于0.5mm。3.2.2 板片两端应有对称的悬挂定位结构。3.3 压紧板3.3.1 压紧板要有足够的刚性，压紧板厚度的选取见表。3.3.2 单板公称换热面积0.1m以上的板式换热器，在活动压紧板和中间隔板上宜设有滚动机构。3.4 垫片3.4.1 在垫片角孔一道密封与二道密封之间应设有10-20mm长、深s2通向大气的泄漏信号槽。3.4.2 垫片应有保证密封的压缩量。3.5 导杆 3.5.1 导杆长度L按下式计算： Ls+ns+（s+s）N+0.5 N3.5.2 上导杆挠度工作状态下，上导杆跨度中点的挠度f不得超过导杆长度L的21000，且不大于5mm。f由以下公式求得。 f= f+ f+ f+ f其中：f按下式计算： f=f按下式计算：当L时：f=当L时：f=f按下式计算：当Cb时：f= 当C b时：f=f按下式计算：当Cb时：f= 当Cb时：f=3.6 夹紧螺柱3.6.1 夹紧螺柱长度L按下式计算： L2s+ns+（s+s）N+1.5 N3.6.2夹紧螺柱光杆长度应不大于夹紧尺寸L。3.6.3夹紧螺柱载荷a）预紧状态下需要的最小夹紧螺柱载荷W按下式计算： W=lByb）工作状态下需要的最小夹紧螺柱载荷W按下式计算： W=F+F式中： F= F=2lBmPc)垫片有效密封宽度B应取垫片的最大宽度。3.6.4 夹紧螺柱面积a）预紧状态下需要的最小夹紧螺柱总截面积A按下式计算： A=b）工作状态下需要的最小夹紧螺柱总面积A按下式计算： A=c）需要的夹紧螺柱总面积A取A与A之大值。d）实际夹紧螺柱总截面积A应不小于需要的夹紧螺柱总面积A。3.6.5 夹紧螺柱最小直径按下式计算： d=3.7 板式换热器上宜设起吊机构。4 根据以上设计原则进行设计计算经查凸面板式平焊钢制管法兰，选用以下法兰公称压力公称通径螺栓数量螺母数量垫圈数量PN1.0DN65M16354M164164法兰理论重量2.84Kg，圆螺母厚度为30mm，凸垫圈厚度20mm，六角头螺母25mm。设计压力1.0MPa，试验压力1.25MPa板片材料:1Cr18Ni9 导杆：Q235-A、F压紧板：Q235-A、F 接管：10 法兰：Q235-A 夹紧螺柱：Q235-A支柱：Q235-A、F 垫片：（三元乙丙橡胶）夹紧尺寸：L=（s+b）N+ n s=（0.5+2.8）83 =273.9 取274mm压紧板厚度： =a K结构特征系数 a非圆形平盖的短轴长度，mm b非圆形平盖的长轴长度，mm k=0.3Z+ 螺栓中心至垫片压紧力作用中心线的径向距离，mm W预计状态时或操作状态时的螺栓设计载荷N L非圆形平盖螺栓中心连线周长，mm Z=3.4-2.4且Z2.5 Z非圆形平盖的形状系数。由板片的形状可得以下数据： =35mm a=260mm b=710mm L=2（732+305）=2074mm W=1.393610 K=0.3Z+=0.9587 =19.94mm=260在=163MPa的情况下，取=25mm（设计压力=1.0MPa，由CB150得=1.0 =163MPa）压紧板厚度的选取见附录C： 查得在设计压力下的压紧板厚度为s=25mm导杆长度： Ls+ns+（s+s）N+0.5 N =25+（0.5+3.95）83+0.583 =722mm 夹紧螺柱长度L:L2s+ns+（s+s）N+1.5 N =225+（0.5+3.95）83+（30+20+25）+1.583 =618.85 （取L=680）夹紧螺柱材料为40Cr 由GB 164091996查得=765MPa，=189MPa；夹紧螺柱载荷：W=lBy =246081.4=27552 W=F+F=（110+2246081）1=1.393610夹紧螺柱面积： A=36 A=737 所以A取两者之间的大值A= A=737mm；夹紧螺栓最小直径 d=10.8mm上导杆挠度： f= f+ f+ f+ f （且fL;且5mm）查GB 164091996表6得，0Cr18Ni9的E=19810MPa查得 m=5.7kg J=34700mm（查材料力学，由附录A知）： 得：q=0.07Nmm则有： f=0.05mmq为板片及所充介质所引起的均布载荷：查GB 164091996得，