设备选型反应器设计与校核

1反应器设计说明1反应器设计说明见图223233应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围3应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围44556Du6DuPont77生VAC（主反应8r𝐶2𝐻8r𝐶2𝐻2=CH=CH+Zn(𝑂𝐶𝑂𝐶𝐻3)2→HC+=CH−HC+=𝐶𝐻−𝑍𝑛−(𝑂𝐶𝑂𝐶𝐻3)2→(𝑂𝐶𝑂𝐶𝐻3)−𝐻𝐶=(OCOCH3)−CH=CH−Zn(OCOCH3)+CH3COOH→=CH−OCOCH3+2、PeterKripylo等人的研究表明，合成醋酸乙烯的反应很可能是乙炔吸附控制，但反应过程不同于Cornelissen等提出的。它基于以下事实：（1）醋酸锌活性炭催化剂对醋酸的化学吸附速率高，吸附量大，活性炭附活化能为69.34kJ/mol。69.26～72.66kJ/mol69.34kJ/mol9ICH3COOH+Zn(CH3COO)2↔+ ()CHCOOH9ICH3COOH+Zn(CH3COO)2↔+ ()CHCOOH→CHCHCH233快C2H2Zn(CH3COO)2CH3COOH→𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐶𝐻𝐶𝐻2+CH3COOH+Zn(CH3COOH)2CHCOOH↔𝑍𝑛(𝐶𝐻𝐶𝑂𝑂)2𝐶𝐻33 𝑘1𝑘2𝑝𝐶2𝐻2r1+𝑘1𝑝𝐻𝐴𝐶+其中k1、k3是醋酸吸附平衡常数，吸附是放热过程，k1、k3都随温升高而减小．且吸附第二分子的醋酸更难，所以同一温度下k1𝑘3。1+k≫1,k≫1,r11 ≫1,k1P𝐻𝐴𝐶≫k1k3P2𝐻𝐴𝐶,r=k3P𝐶2≪1,r=k1k2P𝐶2𝐻2≪1,C2H2+H2O→2CH3COOHC2H2+H2O→2CH3COOH→CH3COCH3+CO2+C2H2+CH3CHO→TRANS−01(巴豆醛催化剂的选醋酸锌-活性炭催化-醋酸锌系变形催化醋酸锌系变形催化国内近年来吉林化学纤维研究所研究过ZnO−ZnCl2−活性炭催化剂，并进行了中试，得到了较好的结果，但催化剂制备过程中产生NO𝑥污染环境，且催化剂加入了ZnCl2，Cl−对设备的腐蚀性还不清楚，从而限制了该催化剂的推广醋酸锌系以外的催化物催化剂如18Zn0−V2O5、ZnO−2Fe2O3、4ZnO−SiO2、3ZnOCr2O2物催化剂如18Zn0−V2O5、ZnO−2Fe2O3、4ZnO−SiO2、3ZnOCr2O2、2ZnO−MoO3、2ZnO−B2O316ZnO−32Fe2O3−V2O5、24ZnO8Cr2O3−V2O5250℃下反应，具有很高的活性，但因反应温此处所用的γ-氧化铝为载体的新型催化150~℃以上。而使用醋酸锌-活性炭催化剂,固定床的醋酸的单程转化率只有50%-根据所查文献，γ400氧化钠根据所查文献，γ400氧化钠氧化铝孔容动力学实验条动力学实验条原料气摩尔比2催化剂床层及反应器体积的计反应器的计原料的体积流量为39692.1ℎ,反应的空速为280ℎ−1𝑉𝑅 =1反应器的计原料的体积流量为39692.1ℎ,反应的空速为280ℎ−1𝑉𝑅 =1 𝐷1=√3600𝑢𝜋=元整取𝐷1==内径𝑑𝑡=由：𝑑𝑡L==42× 16×催化剂的床层空隙率为ε=0.4252mm，比表面积为𝑠𝑎=堆积密度为700kg/m3,则反应器的催化剂总量为𝑚总=𝜌𝑝𝑉𝑟=700141.7575=堆积密度为700kg/m3,则反应器的催化剂总量为𝑚总=𝜌𝑝𝑉𝑟=700141.7575=5、反应器的管给定管子∅54×3mm，故管内径为48mm，即为0.048mm，催化剂管长为催化剂填装高度为故n≈0.785×0.0482×取反应器管子根数为6816根，呈正三6、反应器壳体直反应器管数为3991根，且呈正三角形排列。采用焊接法，则管心距为t==1.25×48=管束排列方式如下图所示管束的排列方横过中心线的管数为𝑛𝑐=1.1√𝑛=1.1√6816≈91则壳体直径为D=t×(𝑛𝑐−1)+2𝑒=60×(91−1)+2×54=折流板设h=0.25D=0.25×5600=B=0.3D=列管1=120001≈7𝑁折流板间7流体力学计.h=0.25D=0.25×5600=B=0.3D=列管1=120001≈7𝑁折流板间7流体力学计.....13....120.1×F𝑡0=𝐶0×𝑉𝑙×𝑆𝑉=𝑅𝑇×𝑉𝑙×𝑆𝑉=483.15×8.314×0.0208×=M=26.04×0.829466+60.05×0.165992+18.01542×+44.05×0.000113366=F𝑡0×0.0403×G==0.704kg/(𝑚2∙A1换热面积校核u== 0.785×0.0482×Re=𝑑𝑢𝜌=0.048×0.895×0.798031=1.5722× 1.868825×103×1.5722× =λ则α1=0.023λ𝑅𝑒0.8𝑃0.4=0.023u== 0.785×0.0482×Re=𝑑𝑢𝜌=0.048×0.895×0.798031=1.5722× 1.868825×103×1.5722× =λ则α1=0.023λ𝑅𝑒0.8𝑃0.4=0.023×0.03862182.890.80.76120.4= 1×2047.7×103×0.048×(210−α2=2.7×) =2.7×]=⁄𝑚2∙(𝑡𝑤−𝑤⁄(𝑚2𝑘)R1=0.00008𝑤⁄(𝑚2𝑘)总传热系数表达式为：1 ×𝑑2+𝛿1 1×0.054+0.006×0.054 =0.09476所以：K=𝑚∙2210℃，则传热推动力为∆t𝑚=AspenQ=8.154A=Q⁄(∆t∙k)=8.154×106/(190×6.89)==𝑛𝜋𝑑𝑙=6816×3.14×0.048×12=∆P=f×𝐿𝑢02𝜌(10−f=150+ 𝑑𝑝𝐺=≈== 𝜀𝐵−床层空隙率，𝜀𝐵=𝜌−物料的密度，𝜌=(3)𝜇−粘度，𝜇f=150+ 𝑑𝑝𝐺=≈== 𝜀𝐵−床层空隙率，𝜀𝐵=𝜌−物料的密度，𝜌=(3)𝜇−粘度，𝜇=1.5722(4)𝐿床层高度(5)𝐺−物料的总质量通量，𝐺=𝐺 𝑢0−空床平均流速，𝑢0= 𝑑𝑝−面积当量直径，𝑑𝑝f=150+1.75=𝐿𝑢02𝜌(1−11.5×0.882172×0.798031×(1−0.048×∆P=f=1.81=反应器热量衡取热介质的选择及用称导热系数粘度×=𝑄=8.154×=3982.032047.7冷反应器计热管采用×=𝑄=8.154×=3982.032047.7冷反应器计热管采用20，上下管板采用Q345R，下部床层采用S31608。项 壳 管设计压力 工作压力 设计温度 操作温度（入口/出口 ℃Pa∙料×/料×//////反应温度为210℃下的许用应力为120MPa 反应温度为210℃下的许用应力为120MPa δ=2[𝛿]𝑡∅−P𝑐+𝐶2=0.12×5500÷(2×122×1−0.12)+1=δ𝑛=𝛿𝐶1𝐶25,其中∆为圆整值。δ𝑒=𝛿𝑛−(𝐶1+𝐶2)=5−1.2=液压试验校核如下：𝑃= =1.25×0.12×126=𝜎𝑇=𝑃𝑇×(𝐷𝑖+𝛿𝑒)=0.155×(5000+4.18)<0.9∅𝜎𝑠=0.85×0.9×2×=反应器支座设化工设备上的支座是支承设备重量和固定设备位置用的一种可缺少的部件。仕某些场合下，支座还可能承受设备操作时的动、地震载荷、风雪载荷等。支座的结构形式和尺寸往往决定于备的型式、载荷情况及构造材料反应器支座选用裙式支座，材质为Q235R,裙座与塔体的连接用对接式焊接。焊缝系数为1，裙座筒体公称直径为5600mm，高5m，筒体厚度为20mm，地脚螺栓座的结构选择外螺栓座结构型式螺栓材料为20，公称直径为12，个数为24。因为筒体大、高，工作介 乙炔、醋酸、醋酸乙腐蚀裕量 在裙座内部设置梯子，裙座上开设2个人孔方便检查在裙座内部设置梯子，裙座上开设2个人孔方便检查，人孔公称径选择450mm。设置保温圈以免引起不均匀热膨胀。。考虑裙座的火问题，在裙座的内外侧均敷设防火层法兰选考虑到生产工艺上的要求和制造、运输和安装检修时的需要,工设备和管道、零部件间常采用可拆卸的法兰联结方法。法兰联有如下特点1)密封可量在规定的工作压力温度下村个质的腐蚀責况下能保证密不漏2)强度足够附加法兰等结构后不致削弱整体的强3)适用面广在设备和管道上都能应用,尺寸范围4)结构可拆可多次重复装拆,但较费事5)经济合理小型法兰大批生产,成本较低,大型法兰则成本较高。法兰的结构型式和密封面形式可根据使用介质、设计压力、设计度和公称直径等因素确定。据行业标准NB/T47023-2012，本设计法兰可选用长颈对焊法兰,采用凹凸面密封连接，具体尺寸可根据准选用裙采用应采用圆筒形裙座，裙座高度为2m,厚度与筒体保持一致，用对接焊接，局部无损检测.焊缝系数为1.0反应器接管设反应物进料反应器进料气体体积流量为2.66899𝑚3⁄𝑠,进反应器之前和反应器料得管口速度选择15m/s,则反应器进料管的管径=√4𝑉=√4×2.66899=0.476=d反应器进料气体体积流量为2.66899𝑚3⁄𝑠,进反应器之前和反应器料得管口速度选择15m/s,则反应器进料管的管径=√4𝑉=√4×2.66899=0.476=d13.14×元整后，选择尺寸为∅508×16mm的钢管反应物出料反应器出口气体体积流量为2.41929𝑚3⁄𝑠，反应器出口和出料管的速度为15m/s，则反映去出料管的接管管径为=√4𝑉=√4×2.41929=0.4533=d23.14×元整后，选择尺寸为∅500×25mm的钢管壳程低压水进口 3982.03kg/h，选择进口接管的流速为1.5m/s,则进口接管的管径𝑑3===0.03344=元整后，选择尺寸为∅38×2mm的管子壳程蒸汽出口接取热介质出料条件下的密度为4.0118kg/m3，出口的蒸汽流速选为20m/s，则出口蒸汽管管径=4×==43.14×20×4.0118×=元整后，选择尺寸为∅150×10mm的管子保温由于该反应放出热量，且导热介质需元整后，选择尺寸为∅150×10mm的管子保温由于该反应放出热量，且导热介质需要将反应器温度维持在故反应器保温效果需要达到一定指标。因此反应器内部需要衬隔热料及耐火砖，其余内件也多非金属材料制成、或者被耐火砖或高温维包覆耐高温、热稳定性好，热传导率低、热容小、抗机械振动好、受热胀小、隔热性能好等优点。保温层厚度20mm。具体数值见下表反应器类列管式固定床反应反应器位反应温度反应压力管程设计温度壳程设计温度管程设计压力壳程设计压力反应器内径反应器筒体长度反应器总高催化γ−用SW6校核强度如下 设计压力p tt管箱圆筒内径用SW6校核强度如下 设计压力p tt管箱圆筒内径 计算内容催化剂填充量反应列管/排列方正三角形排封头高度支座高度计算压力设计温度C内径 (板材试验温度下屈服点负偏差腐蚀裕量 pc =2[]t =计算压力设计温度C内径 (板材试验温度下屈服点负偏差腐蚀裕量 pc =2[]t =e=n-C1-C2=n pT1.25p[]= [TT0.90ReL T=pT.(Die)=2eT2e[]t (Die)=pc(Diet =et计算压力设计温度C内径曲面深度 负偏差腐蚀裕量 [压力试验允许通过的应力T计算压力设计温度C内径曲面深度 负偏差腐蚀裕量 [压力试验允许通过的应力T0.90ReL T=pT.(KDi0.5eh)=T1 D2K 2 i=6 2h i Kpc h=2[]t0.5 =eh=nh-C1-C2=min=nh= 2[]t KD = 计算压力设计温度C内径曲面深度计算压力设计温度C内径 (板材试验温度下屈服点负偏差腐蚀裕量 pc =2[]t =计算压力设计温度C内径曲面深度计算压力设计温度C内径 (板材试验温度下屈服点负偏差腐蚀裕量 pc =2[]t =e=n-C1-C2=n pT1.25p[]= [TT0.90ReL T=pT.(Die)=2eT2e[]t (Die)=pc(Diet =et计算压力设计温度C内径 (板材 负偏差腐蚀裕量pT=1.25p[= [压力试验允许通过的应力计算压力设计温度C内径 (板材 负偏差腐蚀裕量pT=1.25p[= [压力试验允许通过的应力T0.90ReL T=pT.(KDi0.5eh)=T1 D2K 2 i=6 2h i Kpc h=2[]t0.5 =eh=nh-C1-C2=min=nh= 2[]t KD = 接管 N1, 计算压力℃1壳体内直径壳体厚度负偏差试验温度下屈服点负偏差腐蚀裕量 pc =接管 N1, 计算压力℃1壳体内直径壳体厚度负偏差试验温度下屈服点负偏差腐蚀裕量 pc =2[]t =e=n-C1-C2=n pT1.25p[]= [TT0.90ReL T=pT.(Die)=2eT2e[]t (Die)=pc(Diet =et不带法兰固定式管板(c)腐蚀后设计单位中航一集团航空动力控制系统研究 设计压力设计温度平均金属温度装配温度材料名壳体腐蚀裕量2壳体材料许用应接管轴线与筒体表面法线的夹角0接管实际外伸长接管连接型插入式接管实际内伸长管不带法兰固定式管板(c)腐蚀后设计单位中航一集团航空动力控制系统研究 设计压力设计温度平均金属温度装配温度材料名壳体腐蚀裕量2壳体材料许用应接管轴线与筒体表面法线的夹角0接管实际外伸长接管连接型插入式接管实际内伸长管接管焊接接头系1接管腐蚀裕2补强圈材料补强圈补强圈接管厚度负偏差补强圈厚度负偏差接管材料许用应补强圈许用应力 非圆形开孔长直开孔长径与短径之1壳体计算厚度接管计算厚度补强圈强度削弱系 接管材料强度削弱系 开孔补强计算直径补强区有效宽度接管有效外伸长度接管有效内伸长度开孔削弱所需的补强面A壳体多余金属面积接管多余金属面积补强区内的焊缝面积2 补强圈面积A-结论:根据GB150第6.1.3节的规定,本开孔可不另行补强筒设计温度下许用应力c平均金属温度下弹性模量5平均金属温度下热膨胀系数℃壳程圆筒内径壳程圆筒名义厚度壳程圆筒有效厚度.2壳程圆筒金属横截面积As=s筒设计温度下许用应力c平均金属温度下弹性模量5平均金属温度下热膨胀系数℃壳程圆筒内径壳程圆筒名义厚度壳程圆筒有效厚度.2壳程圆筒金属横截面积As=sDi+s端部圆筒平均金属温度下弹性模量端部圆筒金属横截面积As=sDi+s设计温度管箱圆筒名义厚度管箱圆筒有效厚度注管子平均温度设计温度下管子材料许用应力t设计温度下管子材料屈服应力s设计温度下管子材料弹性模量Et平均金属温度下管子材料弹性模量mC管子外径注管子平均温度设计温度下管子材料许用应力t设计温度下管子材料屈服应力s设计温度下管子材料弹性模量Et平均金属温度下管子材料弹性模量mC管子外径管子壁厚6管子根数换热管中心一根管子金属横截面积at(dt换热管长度管束模数KtEtna/i0.25d2d2t C2E 比值lcr 2管子稳定许用压应力(C Rt i (Ccr teL1cr 1.5 2Cr管板设计温度设计温度下许用应力r设计温度下弹性模量Ep管板腐蚀裕量0管板输入厚度管板计算厚度管板分程处面积0管板强度削弱系数 K21.32 Ena/管板设计温度设计温度下许用应力r设计温度下弹性模量Ep管板腐蚀裕量0管板输入厚度管板计算厚度管板分程处面积0管板强度削弱系数 K21.32 Ena/EtL K 管板和管子胀接(焊接)高度4管箱法兰厚度fh比值"/ 管箱圆筒壳常数kh 系数C2(1kkDh h系数4.4kD[11k)2hh h i 2E"b2"K" fffEh" 12DibfDi 壳程圆筒壳常数ks 系数C2(1kkDs s系数4.4kD[11k)2D壳程圆筒壳常数ks 系数C2(1kkDs s系数4.4kD[11k)2Ds s 312E'b2'壳体法兰与圆筒的旋转刚度参数K' [ ff fE 12DibfDi -旋转刚度(c型结构K" KK' - Kf 4-膨胀节波峰处内直径系数Dex)2 i ~管板第一弯矩系数m1(按KKf查<<GB/T151-2014>>图7--系数~KK~系数G2(按KKf查<<GB/T151－2014>>图7-换热管束与不带膨胀节壳体刚度之比QEtEsEtna(EsAsKex换热管束与壳体刚度之比Q EAK ss >>图管AA0.25ndl管板延长部分凸缘宽度bf(DfDi-管板延长部分凸缘外直径0比值s/比值'/ Ps作用下的危险组合工况(Pt=t(tt-t0)-s(ts-t0 PcPasPs Ps作用下的危险组合工况(Pt=t(tt-t0)-s(ts-t0 PcPasPs PPnKb2 s 1--PbC' PbMb MM~--管板mm11--f----(正方形布管)AtnS2管板布管区当量直径Dt4At系数Alna0.40.6(1Q)/ex(Q系 -系数t0.4(1(0.6QextDt管板周边不布管区无量纲宽度k=K(1t管板径向弯矩系数f--系数G3f -- 1(1r管板径向弯矩系数f--系数G3f -- 1(1r4Qex 1 p=4 D2P i a1.5r3r管板布管区周边剪切应Pa~Dt p-0.5r-1.5r换热管轴向应力1PG2QexP Q a tt3tt换热管轴向应力1PG2QexP Q a tt3tt壳体轴向应力A(1) As(QexG2)-c-3tct q[q]44Pt作用下的危险组合工况(Ps=t(tt-t0)-s(ts-t0PcPt(1--PatPt PPnKb2 t 1-- P边界效应压力组合系数Mb 管板边缘力矩系数MM~mm1--f----管板径向弯矩系数f--系数G3f -- 1(1r4Qex~ 1 4Q D 1(1r4Qex~ 1 4Q D r i a1.5r3trPa~Dt p-0.5r-1.5tr 1 G2QexP Q a tt3tt A[P(1)P (QexG2)tc3tct q[q]44考虑壳程Ps和管程压力Pt同时作用下的危险组合工=t(tt-t0)-s(ts-t0当量压力PcPsPt(1PasPstPt PPPnKb2 s t 1-- PbC(Ps0.15Pt) PbMb 管板边缘力矩系数MM~管板边缘剪--管板mm11-- PbMb 管板边缘力矩系数MM~管板边缘剪--管板mm11--f----管板径向弯矩系数f--系数G3f -- 1(1r4Qex~= 1 4Q D i a1.5r3r管板布管区周边剪切应Pa~ p-0.5r-1.5r1 G2QexP Q a tt3t A (1[P P -c-3c计算压力-设计温度C外径 负偏差腐蚀裕量计算压力设计温度C外径 (管材负偏差腐蚀裕量 =计算压力-设计温度C外径 负偏差腐蚀裕量计算压力设计温度C外径 (管材负偏差腐蚀裕量 =2[]tPc=e=n-C1-C2=n 2e[]t =Pc(Doet =ett换热管与管板连接拉脱应力q44管板名义厚度计算压力-设计温度C外径 负偏差腐蚀裕量=e=n-C1-C2=n 外压计算长度 外径Do=计算压力-设计温度C外径 负偏差腐蚀裕量=e=n-C1-C2=n 外压计算长度 外径Do=A B =e=n-C1-C2=n 外压计算长度 外径Do=A B D20时，pB Do/Doe20时[p]min{(2.250.0625)B,2o(1 Do/ Do/ Do/设计单位 设计温度平均金属温度装配温度设计温度下许用应力c平均金属温度下弹性模量5平均金属温度下热膨胀系数℃壳程圆筒内径壳程圆筒名义厚度设计单位 设计温度平均金属温度装配温度设计温度下许用应力c平均金属温度下弹性模量5平均金属温度下热膨胀系数℃壳程圆筒内径壳程圆筒名义厚度壳程圆筒有效厚度.2壳程圆筒金属横截面积As=sDi+s端部圆筒平均金属温度下弹性模量端部圆筒金属横截面积As=sDi+s管D20时，pB Do/Doe20时[p]min{(2.250.0625)B,2o(1 Do/ Do/ Do/设计温度管箱圆筒名义厚度管箱圆筒有效厚度管子平均温度设计温度下管子材料许用应力t设计温度下管子材料屈服应力s设计温度下管子材料弹性模量E设计温度管箱圆筒名义厚度管箱圆筒有效厚度管子平均温度设计温度下管子材料许用应力t设计温度下管子材料屈服应力s设计温度下管子材料弹性模量Et平均金属温度下管子材料弹性模量mC管子外径管子壁厚6管子根数换热管中心一根管子金属横截面积at(dt换热管长度管束模数KtEtna/i0.25d2d2t C2E 比值lcr注管板设计温度设计温度下许用应力r设计温度下弹性模量Ep管板腐蚀裕量0管板输入厚度管板计算厚度管板分程处面积0管板强度削弱系数 K21.32注管板设计温度设计温度下许用应力r设计温度下弹性模量Ep管板腐蚀裕量0管板输入厚度管板计算厚度管板分程处面积0管板强度削弱系数 K21.32 Ena/EtL K 管板和管子胀接(焊接)高度4管箱法兰厚度fh比值"/ 管箱圆筒壳常数kh 2管子稳定许用压应力(C Rt i (Ccr teL1cr 1.5 2Cr壳程圆筒壳常数ks 系数C2(1kkDs s系数4.4kD[11k)2Ds壳程圆筒壳常数ks 系数C2(1kkDs s系数4.4kD[11k)2Ds s 312E'b2'壳体法兰与圆筒的旋转刚度参数K' [ ff fE 12DibfDi -旋转刚度(c型结构K" KK' - Kf 4-膨胀节波峰处内直径系数Dex)2 i ~管板第一弯矩系数m1(按KKf查<<GB/T151-2014>>图7--系数~KK系数C2(1kkDh h系数4.4kD[11k)2hh h i 2E"b2"K" fffEh" 12DibfDi 管板延长部分凸缘宽度bf(DfDi-管板延长部分凸缘外直径0比值s/比值'/ Ps作用下的危险组合工况(Pt=t(tt-t0)-s(ts-t0 PcPasPsPs作用下的危险组合工况(Pt=t(tt-t0)-s(ts-t0 PcPasPs PPnKb2 s 1--PbC' PbMb~系数G2(按KKf查<<GB/T151－2014>>图7-换热管束与不带膨胀节壳体刚度之比QEtEsEtna(EsAsKex换热管束与壳体刚度之比Q EAK ss >>图AA0.25ndl(正方形布管)AtnS2管板布管区当量直径Dt4At系数Alna0.40.6(1Q)/ex(Q系 -系数t0.4(1(0.6QextDt管板周边不布管区无量纲宽度k=K(1t MM~--管板mm11--f MM~--管板mm11--f----管板径向弯矩系数f--系数G3f -- 1(1r4Qex-~= 1 4 D2P i a1.5r3r管板布管区周边剪切应Pa~Dt p-0.5r-1.5r换热管轴向应力1PG2QexP Q a tt3tt换热管轴向应力1PG2QexP Q a tt3tt壳体轴向应力A(1) As(QexG2)-c-3tct q[q]44Pt作用下的危险组合工况(Ps=t(tt-t0)-s(ts-t0PcPt(1--PatPt PPnKb2 t 1-- P边界效应压力组合系数Mb 管板边缘力矩系数MM~mm1--f----管板径向弯矩系数f--系数G3f -- 1(1r4Qex~ 1 4Q D 1(1r4Qex~ 1 4Q D r i a1.5r3trPa~Dt p-0.5r-1.5tr 1 G2QexP Q a tt3tt A[P(1)P (QexG2)tc3tct q[q]44考虑壳程Ps和管程压力Pt同时作用下的危险组合工=t(tt-t0)-s(ts-t0当量压力PcPsPt(1PasPstPt PPPnKb2 s t 1-- PbC(Ps0.15Pt) PbMb 管板边缘力矩系数 PbMb 管板边缘力矩系数MM~管板边缘剪--管板mm11--f----管板径向弯矩系数f--系数G3f -- 1(1r4Qex~= 1 4Q系数G3f -- 1(1r4Qex~= 1 4Q D i a1.5r3r管板布管区周边剪切应Pa~ p-0.5r-1.5r1 G2QexP Q a tt3t A (1[P P -c-3ct换热管与管板连接拉脱应力q44管板名义厚度GB/T151-分程隔板两侧压力差a1)三边固定一边简 2)长边固定短边简3)短边固定,分程隔板设计温度CGB/T151-分程隔板两侧压力差a1)三边固定一边简 2)长边固定短边简3)短边固定,分程隔板设计温度Ca边长边长腐蚀裕量21尺寸系数bpB设计条件 设计压力计算压力设计温度C轴向外载荷N外力矩法兰[f螺栓[b公称直径d螺栓根径d数量个垫片DD-hm设计条件 设计压力计算压力设计温度C轴向外载荷N外力矩法兰[f螺栓[b公称直径d螺栓根径d数量个垫片DD-hmb垫片厚度( b=b0> b=2.53 DGD外+D内b0 DGD外 Wa=πbDGy=NWp=Fp+F=N所需螺栓总截面积Am=max(Ap,Aa)=实际使用螺栓总截面积Ab nd2=4