换热器的设计说明书.

1、换热器的设计1.1换热器概述换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多任务业部门的通用设备，在生 产中占有重要地位。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式 基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热 器应用最多。换热器随着换热目的的不同，具体可分为加热器、冷却器、蒸发器、 冷凝器，再沸器和热交换器等。由于使用条件的不同，换热设备又有各种各样的 形式和结构。换热器选型时需要考虑的因素是多方面的，主要有 ： 热负荷及流量大小； 流体的性质； 温度、压力及允许压降的范围； 对清洗、维修的要求； 设备结构、材料、尺寸、重量； 价格、使用安全性和寿命；按照换热面积

2、的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其它型式的换热 器。其中，管型换热器中的管壳式换热器因制造容易、生产成本低、处理量大、 适应高温高压等优点，应用最为广泛。管型换热器主要有以下几种形式：（1）固定管板式换热器：当冷热流体温差不大时，可采用固定管板的结构型 式，这种换热器的特点是结构简单，制造成本低。但由于壳程不易清洗或检修， 管外物料应是比较清洁、不易结垢的。对于温差较大而壳体承受压力较低时，可 在壳体壁上安装膨胀节以减少温差应力。（2）浮头式换热器：两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接， 称为固 定端。另一端管板不与壳体连接而可相对滑动，称为浮头端。因此，管束的热膨 胀不受壳体的约束

3、，检修和清洗时只要将整个管束抽出即可。适用于冷热流体温1差较大，壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况。(3) U形管式换热器换：热效率高，传热面积大。结构较浮头简单，但是管程不易清洗，且每根管流程不同，不均匀。表1-1换热器特点一览表式套管式能逆流操作，用于传热面积较小的冷却器、冷凝器及预热器板式板式拆洗方便，传热面能调整，主要用于粘性加大的液体间换热螺旋板板制造简单，紧凑，可用于带颗粒物料，温位利用好；不易检修伞板式制造简单、紧凑、成本低、易清洗，使用压力不大于1.2Mpa,使用温度不大于150C板壳式板数类似管束，可抽出清洗检查，压力不能太高蓄热式回旋式盘式传热效率咼，用于咼温烟气冷却等鼓式用于

4、空气预热器等固定格室式紧凑式适用于低温到高温的各种条件非紧凑式适用于咼温及腐蚀性气体场合表 面 扩 展 式板翅式紧凑、效率高。可多股物流同时换热，使用温度不大于150C,主要用于粘性加大的液体间换热管翅式咼效而紧凑，换热面积大，传热效果好在过程工业中，由于管壳式换热器具有制造容易，生产成本低，选材范围广, 清洗方便，适应性强，处理量大，工作可靠，且能适应高温高压等众多优点，管壳式换热器被使用最多。工业中使用的换热器超过90躺E是管壳式换热器，在工业过程热量传递中是应用最为广泛的一种换热器。结合上述优点和本工艺的特 点，本工艺的换热器主要选用管壳式换热器。1.2管壳式换热器的选用结构参数的确定管

5、径管径越小换热器越紧凑、便宜，但压力降会增加。为了满足允许的压降，一 般选用19m的管子；对于物流流量较大的，采用25mm以上的管子。管长无相变传热时，管子长则换热系数增加，对于相同的换热面积，管子长则管 程数减小，使得压力降减小，每平方米传热面积比降低。我国生产的标准钢管长 度为6m故系列标准中管长有1.5 m，2 m，3 m，6 m和9 m五种。因此，一般管 长取4-6m,对大面积，无相变换热器管长可取至 89m管子配布换热管在管板上的排列方式主要有正三角形、正方形和转角正三角形、转角正方形。正三角形排列形式最为普遍，由于管距都相等，可以在同样的管板面积 上排列最多的管数。但因管外不易清洗

6、，其适用场合受到限制，主要适用于壳程 介质污垢少，且不需要进行机械清洗的场合。而采用正方形和转角正方形排列的 管束，能够使管间小桥形成一条直线通道，便于管外机械清洗。管心距管心距小设备紧凑，但将引起管板增厚、清洁不便、壳程压降增大。故一般 选用范围为1.251.5d （d为管外径）。表1-2 换热管管心距换热管外径/mm19253238换热管中心距/mm25324048分程隔板槽两侧相邻管中心距/mm38445260管程数管程数增加，管内流速增加，传热系数增加。管程数一般有 1、2、4、& 8、 10、12等七种。但管程数不能分得太多，以免压力降过大，且隔板要占用相当大 的布管面积。折

7、流板折流板可以改变壳程流体的方向，使其垂直于管束流动，提高流速，从而增 加流体流动的湍流程度，获得较好的传热效果。折流板型式可分为圆缺形(弓形) 折流板、盘环形折流板、孔式折流板和折流圈。表1-3 折流板间距常用数值管长(mm)折流板间距(mm)< 30001002003004506004500600015006000150200300450600< 60002003004506007500, 900075060003004506007507500, 9000600090004506007501.3换热器详细设计本工艺共有41台换热设备(换热器、再沸器、冷凝器、预热器)，这里我们5

8、以浮头式换热器（E0602）详细设计为例。热物流经该换热器换热温度降至目标 温度，冷却物流为循环冷却水。由Aspen软件得到冷热工艺物流数据：表1-4 工艺操作参数操作参数参数壳程管程介质循环冷却水甲苯回收塔塔底去一级结晶质量流量（Kg/h）343740.084194.9入口温度C）20.00138.00出口温度C）30.0034.00入口压力（bar）3.002.87出口压力（bar）2.872.7413初步选择换热器的形式后，根据任务要求利用Aspen Exchanger Design &Rating V7.2进行模拟计算，模拟出来的换热器工艺参数如图1-1所示：61Company

9、25匚赳bun：2Service cf UnitOur Reference;4l tem Ha;Your H efierence：5DMrRevNc:Job No.;6iza750-5E50T”)e BETHer Connectedir1 sarelld1 senie?7Surf/unWaff.1736 破汕 ellSn* 1Surl/shellfeff.l1Z36"1PERFORMANCE OF ONE UNITgFluid JlooianShell SideT ubo Eido1CFLid narre甲萊塔塔底去一碾结晶11Fluid qu«intky. T dial9

10、5.4；133233159312Vaoof (InZOutl00001JLiquid95483595483523 3S93233693UNcncondertsablekg/s00001!:1匚T emparahjie (Ih/Oulj)2D20124301/Dew ? Bubble pont1CDensiyVapot/Liquidkg/m?/ 990.9G/ 969.22/ 苦!ig/ 857.77/ 1 0214/ .Bl 96/ .2272/ 57462LMDleculai wts. Vap21Mleculai wt, NC2：Specie heat7 1S397 4.032/ 2.12/

11、 1.6S1产Thermal corduclivitu/ 5951/ .6132/ .1042/ 1286*Latent lieatat/32.725BE2.S72田ENyVelocty.a?1.35Fissur© drop, Itwv/cac.5.27414.i.2337JFflulirq rasist. bnhl,000T7.OOC17.OOOZ2 based2EHsal exchanged46147kWMID corieced34.973CTiarisfei lale. Servics 760.1Dirl? 767.3Clean 1097.831COHSTF1UCTIOM OF

12、 ONE SHELLSkdchShd SideT ube SideDesign/vac/tBst pressuresM/M/Design tempefatue65170Number passes pm siell14Ccrra?ion aloance3ilS3.18¥ Tf 111 UCcnnectionsInmv1304.8/1152.4/SceAatmgOut1254 /1152.4/Nomnlhtennediate/ -ir11Tibe Nq. 510D 19TkfAvg 2mni Leth 5*0n n> Pith 25Tube lype FlainW/m Mateii

13、al Carbcri Steel| Iute pdhan3(-1；SHII OrbonSttel10 7500D 77Shall coverCarbon Steel1 jChanrel or bmnetCarbon SteelChinrwl ccvirCarbon Steel宾T Lbfisheetjstatiorar5* Carbon 5teeT ubesheebfloatiigOrbonStfisI41'Floating hed coer Carbon SteelImpingerrenl proiectcm More4tE訓e-ciossihg Cartch SteelT邛e Si

14、nqlesjementalCutffed 35.15H Spacing c/z 5254/Biffle-lorig-S&al IvP*| Intel466.40nm4cSuppcrts-tubeU-bendTypeBypass sealTube-tubesheet johtExp.51：Eipansion |oint-Type MunQ51FihoVE-Inlet noEEb1714Eunde entraice 963Bundle2394kg/|m sGesketJ - Sh? II sideFlat Meta Ja?kei FieTube SideFa» Metal Jac

15、ket FibeFfcatiin headFlat M eta J a:ke' FieCode laquirementsASME Cede sac VIII Div 1-EMAdass R - efineru serviceWaiit/5hell52297Filed with tar 7758.EBundle?974.1页Remiks57图1-1换热器工艺参数结构设计7利用Aspen Excha nger Desig n & Rati ng V7.2软件也可以对换热器进行结构设计，模拟出来的结果如下： 换热管设计T ubesTypePlainT otal numbei5140

16、utside diametermm13Number of tubes pluggedCInside (fiamatsrmm15Tube length actualmm5350Wall thieknessmm2Tube length effectivemm5658Area ratioAo/A.i1.57Tubesheet thicknessmm44.52Pitchmm25MaterialCarbon SteelPattern30Thermal conductivityW/(m X507945E xternal enhanceimentInternal enhancement图1-2换热管基本参数

17、图1-3换热管排列方式换热管为平滑管，外径5850mm换热管根数514根。19mm壁厚为2mm管间距为25mm管长管子排列方式为正三角形排列。 折流板和管口设计折流板的设置主要是为了提高壳程的流速， 增加扰动，改善传热。这里选择单弓形折流板，并且圆缺方向的高度为壳体公称直径的0.150.45 ,折流板间距般不小于圆筒内径的1/5。折流板的数目及厚度等基本参数见图1-4所示bafflesType：Single seemenialBaffle cut： inner / outer/intermT utcs in vyindcwyYesActual diameter)/39L15 /Number10

18、NomirHl (Z diameter)/40 /5 pacing (cerite*-cen怕"mm525Actual (Z area)/36.3 /Spacing at inletmm46&40Qjt orientationHSpacing at outletmm4更昭Thickne«mm9.52Spacing at central in/od for G,MJ J diebmmTube lows in IwHIt overlap6S pacing at center of H shellmmTube rows in baffle window11.5E nd l

19、erigtii at front headmm514Baffle hole - tube oddian clearancemm.4E nd lenglh al real headmm611Shell id - bafHs od diam clearancemm4.76图1-4折流板基本参数折流板数目为6,折流板型式为单弓形，切割率为39.15%。折流板朝向为水平，与进出口间隔（第一块与进口或最后一块与出口端面的距离）为 466.48mm两块板间隔为525.00mmShell SideTube SideInletInletOutletNumber oF nozzles11 n1i nActual

20、 outside diameter323.85273 051ES.2816S.28Inside diametermm304.8254 51154 05154 05Height under nozzlemm11Q9445.99图1-5管口基本参数管程进、出口管口各有一个。其中，管程进口管口外径为168.28mm内径154.05mm管程出口管口外径168.28mm内径154.05mm壳程进、出口管口亦各有一个，壳程进口管口外径为323.85mm内径304.8mm壳程出口管口外径273.05mm 内径 254.51mm 管束9BundleShell ID to center 1 st tube ro

21、wmmTube passes4From top45.99TubelayoutMined (H)From bottom110.94Tube pa$ oriantalionr>da(d (hcxizontalFrom right71.47U-bend oiienAationundefinedFrom Left71.47Hariontal pass lane widthmm19,05ImpingenMnt protectionNoneVertical p$ lane widthmm105Impingernent distancemmInteiipass tube alignmentNoImpi

22、ngenfient plate diameteimmDeviationi in tubes/pasS.56ImpingerrwntwidthmmOuter tube limitmm619Impinjement pldte lengUimmShell id - bundle oil diam clearancemm131Impingemeri plt thickre?£mmTie nod nunberEG ross surface area per shmllm?179.5Tia rad cfiamotsmm127Effective suiface area p>er shell

23、m?173.6Sealing strips (iwirsj3Bare tube area per shellm?173.6Tube to tub&she皂t jointExp,Finned area p&r sFiellm?0Tube poiecHon from front hhtmm3U-bendaiea per shelm?0Tube pcojeclion from lean tshtmm3图1-6管束基本参数如图为管束信息，主要对管束布置、布置限定、定位杆拉杆和管束布置图 进行详细设置。n 气f卑=pan &hfiH L T j&a Exchaqrgtni

24、sarcac£3i mudf4.4.J3EEB1Ml沪U *¥*Mi七込1KL0 3* Tl j-曲HEHZ3 nia n f-TK -Wii* hFj(f4LM Hf.Tu Wn-1ksenne日卵BET 750 - 5&M21THEw也 S a antins a- A xteXfflS:=v*电 Mb.£:世 丨-：T - fn«-W一06J L*lift为用"A叫.-n6Cruq却|:片专5'1D-iluwrig MurrbtrZ jaww ia-is-斗：-stb-UQM=« -c 二nDjG-4M2匕&quo

25、t;S' 0KJ F一1 丄 ° 图1-7换热器结构尺寸根据JB/T4715-1992固定管板式换热器形式与基本参数和GB151-199910管壳式换热器对模拟的数据进行圆整，并考虑到热损失等，换热面积有余量, 选定换热器的基本参数如下:表1-5换热器基本参数项目参数公称直径/mm800管子规格/mm© 19X 2排列方式正三角形管中心距/mm25管长/mm4500公称压力/MPa0.6换热面积/ m2189.8管程数4壳程数1折流板间距/mm600折流板数6折流板形式单弓形换热器的机械设计及校核 选材由于热流体和冷却水温度都不是太高，冷、热流体腐蚀性不大，故壳体材

26、料选用Q235-B,管子材料选用Q235-B无缝钢管。 管板的选择管板用来固定换热管并起着分隔管程和壳程的作用，根据选定的换热器公称直径及操作压力查表可得管板数据，这里选用其默认的管板类型为标准单管板。表1-6 管板结构数据11DNDD1D2D3D4D5d2bfb800930890855797842800233848 管子与管板的连接因为操作压力小于4Mpa且温度低于300r，所以管子与管板的连接采用 胀接。 管板与壳体的连接管板与壳体的连接采用焊接，该结构在管板上开槽，壳体嵌入后焊接。壳 体对中容易，适用于壳体压力不太高的场合。 换热器的校核表1-7固定管板式换热器设计计算浮头式换热器筒体设

27、计计算计算单位全国化工设备设计技术中心站设计计算条件设计压力0.4MPa设计温度65r壳程圆筒内径800.00mm材料名称Q235-B壳程管程设计压力0.4MPa设计温度170r管箱圆筒内径800.00mm材料名称Q235-B计算内容 壳程圆筒校核计算前端管箱圆筒校核计算 前端管箱封头（平盖）校核计算 后端管箱圆筒校核计算 后端管箱封头（平盖）校核计算 管板校核计算12表1-8前端管箱筒体计算前端管箱筒体计算结果计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件筒体简图计算压力Pc0.40MPaI设计温度t170.00C厂、）i -内径D800.00mm材料Q235-B （板材）试验温度许用应力113

28、.00MPa设计温度许用应力109.80MPa试验温度下屈服点s235.00MPa钢板负偏差C0.80mm腐蚀裕量G3.00mm焊接接头系数0.85厚度及重量计算计算厚度PcDi=2Pc = 1.72mm有效厚度e = n -C- C2= 8.20mm名义厚度n =12.00mm重量100.44Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值Pt= 1.25 P冷=0.5000 （或由用户输入）MPa压力试验允许通过的应力水平Tt 0.90 s = 211.50MPa13试验压力下圆筒的应力t = Pt.（ Die） = 28.992 e.MPa校核条件TT校核结果合格压力及应力计算最大允

29、许工作压力c2 etpW= （Di e） = 1.89385MPa设计温度下计算应力tPC（Die）t =2 e= 19.71MPat93.33MPa校核条件tt>结论合格表1-9前端管箱封头计算前端管箱封头计算结果计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件椭圆封头简图计算压力Pc0.40MPa设计温度t170.00C内径D800.00mm曲面咼度hi200.00mm材料Q235-B （板材）试验温度许用应力113.00MPaDi设计温度许用应力t109.80MPa钢板负偏差C0.80mm腐蚀裕量G3.00mm14焊接接头系数0.85厚度及重量计算形状系数2K = 1 2Di= 1.00

30、0062hi计算厚度KPcDi. _=20.5 Pc = 1.72mm有效厚度e = n - Cl- C 2= 8.20mm最小厚度min = 1.20mm名义厚度n = 12.00mm结论满足最小厚度要求重量77.54Kg压力计算最大允许工作压力2¥ePw= KDi 0.5 e = 1.90351MPa结论合格表1-10后端管箱筒体计算后端管箱筒体计算结果计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件筒体简图计算压力Pc0.40MPa设计温度t65.00内径D900.00mm材料Q235-B （板材）试验温度许用应力113.00MPa设计温度许用应力113.00MPa试验温度下屈服点s

31、235.00MPa钢板负偏差C0.80mm腐蚀裕量G3.00mm焊接接头系数0.85厚度及重量计算计算厚度PcDi=2 tPc = 188mm有效厚度e = n - Cl- C 2= 8.20mm名义厚度n =12.00mm重量87.44Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值Pt = 1.25 P昇=0.5000（或由用户输入）MPa压力试验允许通过的应力水平Tt 0.90 s = 211.50MPa试验压力下圆筒的应力T= P(Die) = 32 582 e.MPa校核条件TT校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力c2 etPw= (Di e) = 1.73444MPa设计

32、温度下计算应力tPc(Di e)t =2 e = 22.15MPat96.05MPa校核条件tt>16合格结论表1-11后端管箱封头计算后端管箱封头计算结果计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件椭圆封头简图计算压力Pc0.40MPa设计温度t65.00C内径D900.00mm曲面咼度hi200.00mm材料Q235-B （板材）试验温度许用应力113.00MPa设计温度许用应力t113.00MPan*Di 钢板负偏差C0.80mm腐蚀裕量G3.00mm焊接接头系数0.85厚度及重量计算形状系数2K = 1 2 Di= 1.177162hi计算厚度KPcDi=20.5 Pc =2.21

33、mm有效厚度e = n - Cl- C 2= 8.20mm最小厚度min = 2.70mm名义厚度n = 12.00mm17结论满足最小厚度要求重量91.59Kg压力计算最大允许工作压力2tePW= KDi 0.5 e = 1.48120MPa结论合格表1-12筒体计算浮头式换热器筒体计算结果计算单位全国化工设备设计技术中心站计算条件筒体简图计算压力Pc0.40MPa设计温度t65.00C内径D800.00mm1I一11 j材料Q235-B （板材）i 一试验温度许用应力113.00MPa设计温度许用应力113.00MPa试验温度下屈服点s235.00MPa钢板负偏差C0.80mmL腐蚀裕量C

34、23.00mm焊接接头系数0.85厚度及重量计算计算厚度PcDi=2 tPc = 1.67mm有效厚度e = n - C1- C 2= 8.20mm名义厚度n =12.00mm18重量1081.33Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值Pt = 1.25 P异=0.5000 （ 或由用户输入）MPa压力试验允许通过的应力水平Tt 0.90 s = 211.50MPa试验压力下圆筒的应力t = Pt.( Die) = 28 992 e.MPa校核条件TT校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力c2 etPq=(Di e)= 1.94905MPa设计温度下计算应力tFC(Di e)

35、=2 e = 19.71MPat96.05MPa校核条件tt>结论合格表1-13筒体法兰计算筒体法兰计算结果计算单位全国化工设备设计技术中心站设计条件简图设计压力p0.400MPa计算压力Pc0.400MPa设计温度t65.0C轴向外载荷F0.0外力矩M0.0Nmm材料名称Q235-B113.0MPa许f150.0MPa、人应f150.0MPa体许用应力法材料名称16Mn材料名称40MnB螺许b£- LiM196.0MPa；184.8MPa公称直径d b20.0mm螺栓根径d 117.3mm28数量nD 800.0 DO 950.0结构尺 垫寸DDb 907.0878.0Dj8

36、55.0夕卜$014.027.0mmLe21.5La26.5 h 13.0S1金属材料类型N 11.5 m 3.00 y(MPa)25.5垫片压紧面形状1a,1b b 5.75DG866.5b°w 6.4mmDG= ( 外+0 )/2bo > 6.4mmb =2.53 bobo > 6.4mm DG= D外-2 b螺栓受力计算预紧状态下需要的最小螺栓载荷WW= n bDG y = 399140.8操作状态下需要的最小螺栓载荷WW = Fp + F = 273443.820所需螺栓总截面积AAm= max ( Ap , A) = 2036.42 mm实际使用螺栓总截面积AA

37、 =n_d12 = 6577.242 mm力矩计算操Fd =0.785 D2pc200960.0NLd= L a+ 0.5S 1=40.0mmM= Fd Ld=8038400.0Nmm作Fg = Fp=37547.2NLg= 0.5 ( Db-Ds )=20.2mmM= Fg Lg=760330.4NmmMPFt = F- Fd=34798.2NLt=0.5( La +1 + Lg )=36.9mmM= Ft Lt=1283183.2Nmm外压：M> = Fd(Ld - Lg)+ Ft( Lt- Lg);内压：M = MD+M+MM=10081914.01Nmm预紧MW=844132.2

38、NLg = 20.2mmM=WLg= 17093678.0Nmm计算力矩 M0= MP 与M f7f 中大者M = 17093678.0Nmm螺栓间距校核实际间距DbL L= 90.5nmm最小间距Lmin46.0(查 GB150-98表 9-3)mm最大间距Lmax122.3mm形状常数确定21ho98.99h/ho = 0.1K = D)/Di = 1.214j 01.9由K查表9-5得T=1.844Z =5.876Y =11.3891=12.515整体法兰查图9-3和图9-4F =0.90090V=0.42312e Fi/h 0.00851松式法兰查图9-5和图9-6Fl=0.00000

39、Vl=0.00000e fl： 1% 0.000007得 - O9图 丿 查由f = 2.91134整体法兰d1 VLho O VI=613524.1松式法兰d1 Vr ho c2VL=0.03f& 0.2书=S f e+1=1.44=/T= 0.76专fe 1 1.54=0.94剪应力校核计算值许用值结论预紧状态1 -W-0.00DilMPa10.8n操作状态Wp2 0.00DilMPat20.8n输入法兰厚度S f = 48.0 mm时，法兰应力校核应力性质计算值许用值结论轴向应力fM oH2D 90.381 D iMPa1.5 ； =225.0 或2.5时=282.5（按整体法兰

40、设计的任意式法兰，取1.5 n ）校核合格径向应力(1.33 f e 1)M0R215.17f2DiMPa；=150.0校核合格22切向应力MoYT 巧P Z R 16.45f D iMPa；=150.0校核合格综合应力nn* 0.5( hr)Q5( ht)=53.42MPa；=150.0校核合格法兰校核结果校核合格表1-14后端筒体法兰计算材料名称40MnB螺许b196.0MPa应；184.8MPa栓公称直径d b20.0mm螺栓根径d i17.3mm数量n28个D800.0DO1050.0垫结构尺寸Db1007.0D卜978.0950.0S 08.0mmLe21.5La34.5h30.0S

41、169.0材料类型软垫片N14.0m3.00y(MPa)52.4压紧面形状1a,1bb6.69DG964.6片bo< 6.4mmb= bob°w 6.4mmDG= ( D卜 +D内 )/2bo > 6.4mmb=2.53、bob0 > 6.4mm DG= 0 - 2 b螺栓受力计算预紧状态下需要的最小螺栓载荷WW= n bDG y = 1062926.5N操作状态下需要的最小螺栓载荷WW = Fp + F = 341001.5N所需螺栓总截面积AmAm = max ( A , A) = 5423.12 mm实际使用螺栓总截面积 AA = n df = 6577.24

42、2 mm力矩计算操Fd = 0.785 D2pc=200960.0NLd= L a+ 0.5 S 1=69.0mmM= Fd Ld=13866240.0Nmm作Fg = Fp=48659.0NLg= 0.5 ( Db - DG )=21.2mmM= F g Lg=1031267.3NJmn24MPFt = F-Fd=91209.9NLt=0.5( La +1 +Lg )=62.3mmM= Ft Lt=5686650.0Nmm外压：MP =Fd (Ld -Lg )+Ft(Lt-Lg );内压：M = Md+M+MMP =20584158.0Nmm预紧MW= 1176025.0NLg = 21.2

43、mmM=WLg =24924388.0Nmm计算力矩 M0= MP 与M / f 中大者MO = 24924388.0Nmm螺栓间距校核实际间距DbLb = 113.0nmm最小间距Lmin46.0(查 GB150-98表 9-3)mm最大间距Lmax122.3mm形状常数确定h。jDi ° 74.83h/ho = 0.4K = D/Di = 1.312J 0 8.6由K查表9-5得T=1.792Z =3.768丫 =7.2891=8.010整体法兰查图9-3和图9-4Fi =0.81583V=0.08833e F,/h0 0.01020松式法兰查图9-5和图9-6Fl=0.0000

44、0Vl=0.00000e FL讥 0.000007得 - O9图 / 查由f = 35.17656整体法兰d1 ¥ho OVi松式法兰d U h 2 d1 boVl=0.03fd? 0.225464289.0书=S f e+1=1.51=/T= 0.834-fe 11.653=1.07剪应力校核计算值许用值结论预紧状态Wc cc1F0.00DilMPa10.8n操作状态Wp20.00DilMPat20.8n输入法兰厚度S f = 48.0 mm时，法兰应力校核应力性质计算值许用值结论轴向应力fM oh2D 213.131 D iMPa1.5 ； =225.0 或2.5匸=282.5（

45、 按整体法兰设计的任意式法兰,取1.5】n ）校核合格径向应力(1.33 f e 1)Mor220.902DiMPa；=150.0校核合格切向应力TZ R 19.83MPa；=150.0校核合格综合应力maX 0.5( hr),0-5( ht)= 117.01MPa；=150.0校核合格法兰校核结果校核合格表1-15前端管箱法兰计算前端管箱法兰计算结果计算单位全国化工设备设计技术中心站设计条件简图26设计压力p0.400计算压力Pc设计温度t轴向外载荷F外力矩M材料名称许用应力n材料名称0.400170.00.00.0Q235-B109.816Mnf材料名称b；公称直径d b螺栓根径d 1数量n结构尺寸mm材料类型DbLe150.0142.240MnB196.0168.620.017.3800.0907.021.5软垫片压紧面形状28DOLa26.514.01a,1bb0< 6.4