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1、目錄 摘要 2 Abstract 3 1高壓加熱器的結(jié)構(gòu) 5 1.1 高壓加熱器設(shè)計(jì)參數(shù) 7 2高壓加熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 2.1水室設(shè)計(jì) 10 2.1.1水室接管設(shè)計(jì) 10 2.2封頭設(shè)計(jì) 10 2.3開(kāi)孔與開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 12 2.3.1補(bǔ)強(qiáng)型式 12 2.4圓筒的計(jì)算 13 2.4.1筒體主要接管設(shè)計(jì) 14 2.5U型管及拉桿定距管設(shè)計(jì) 15 2.5.1U型管設(shè)計(jì) 15 2.5.2布管限定圓 16 2.5.3熱管排列形式 17 2.5.4拉桿與定距管設(shè)計(jì) 18 2.6折流板 19 2.6.1折流板形式 20 2.6.1折流板尺寸 21 2.6.2折流

2、板的固定 23 2.7管板的設(shè)計(jì) 23 2.8分程隔板 27 3三段傳熱高壓加熱器計(jì)算 28 4高壓加熱器接管設(shè)計(jì) 32 4.1進(jìn)出口接管設(shè)計(jì) 32 4.2接管法蘭設(shè)計(jì) 33 4.3接管外伸長(zhǎng)度 34 4.4接管與筒體、殼體的連接 34 4.5接管開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 34 4.6殼程接管位置的最小尺寸 38 5鞍座 38 結(jié)論 39 致謝 40 參考文獻(xiàn) 41  高壓加熱器設(shè)計(jì) 摘 要 目前，人類(lèi)發(fā)展面臨的重要問(wèn)題之一是能源和能源利用已成為各國(guó)重要的研究課題，而熱能利用過(guò)程中不可或缺的設(shè)備是高壓加熱器，幾乎在所有用電，化工，冶金，電力，電力等部門(mén)都得到廣泛應(yīng)

3、用。近年來(lái)，由于新技術(shù)和新能源的發(fā)展，各種類(lèi)型的高壓加熱器越來(lái)越受到業(yè)界的關(guān)注。實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的的關(guān)鍵設(shè)備是高壓加熱器，所以，不論從發(fā)展的工業(yè)方面，還是從更高效的能源利用，這對(duì)高壓加熱器的合理設(shè)計(jì)，制造，選型和操作具有重要意義。 火力發(fā)電廠(chǎng)的高壓給水加熱器也被叫做“高加”，其主要是使用從蒸汽輪機(jī)中產(chǎn)生的加熱蒸汽加熱鍋爐供水的設(shè)備。高壓加熱器能提升發(fā)電廠(chǎng)熱效率，節(jié)約原料，便于安裝安全性穩(wěn)定性，環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 在火電廠(chǎng)發(fā)電的過(guò)程中，除了三大主機(jī)：鍋爐，汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)發(fā)揮了主導(dǎo)作用，還配備了多種相關(guān)設(shè)施，其對(duì)電廠(chǎng)運(yùn)作的穩(wěn)定性與便利性也具有積極作用。此處，汽輪機(jī)最關(guān)鍵的輔助設(shè)施是高壓加熱器，假如

4、此設(shè)備無(wú)法工作，水就必須利用旁通管進(jìn)入鍋爐，在一定程度上降低鍋爐進(jìn)料水的溫度，導(dǎo)致燃料損耗增多，提高綜合費(fèi)用;如果進(jìn)入鍋爐的水的溫度較低，會(huì)將威脅鍋爐和蒸汽渦輪機(jī)的安全運(yùn)行，縮短設(shè)備的使用壽命，因此，當(dāng)高壓加熱器停止運(yùn)行時(shí)，電站通常將電力負(fù)荷減少10％至15％。 給水回?zé)嵯到y(tǒng)是電廠(chǎng)熱力系統(tǒng)的重點(diǎn)，在電廠(chǎng)熱經(jīng)濟(jì)性中其具備關(guān)鍵功能?，F(xiàn)在，火電廠(chǎng)一般采用回?zé)岢闅饧訜徨仩t給水，吸熱平均溫度被提高，不可逆吸熱損失得到減少;同時(shí)，有必要盡可能減少排氣參數(shù)，以便蒸汽可以膨脹并在蒸汽輪機(jī)中工作，以最大限度地減少冷源的損失。結(jié)果，理想循環(huán)的熱效率增加，因此基于朗肯循環(huán)使用余熱回收來(lái)增加發(fā)電廠(chǎng)的熱經(jīng)濟(jì)性。 高

5、壓加熱器用于通過(guò)使用已經(jīng)在蒸汽渦輪機(jī)中制造的蒸汽來(lái)加熱水供應(yīng)，以減少冷凝器中的熱損失，從而提升循環(huán)熱效率。所以，此設(shè)施是否可以順利運(yùn)作對(duì)汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)量有很大的影響。 因此，研究回?zé)岢闅庀到y(tǒng)和高壓加熱器的設(shè)計(jì)，以提高電廠(chǎng)的熱經(jīng)濟(jì)型具有重要的理論和實(shí)踐意義。將本次設(shè)計(jì)的1號(hào)高壓加熱器的設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算與岱海電廠(chǎng)2x600MW亞臨界機(jī)組的高壓加熱器相結(jié)合，它為單位的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及回?zé)岢闅庀到y(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新提供指導(dǎo)。 關(guān)鍵詞：高壓加熱器，回?zé)嵫h(huán)，設(shè)計(jì)，熱經(jīng)濟(jì)性  High-Pressure Heater ABSTRACT Energy is one of the most impor

6、tant issues faced by mankind. Energy development and conversion and utilization have become important issues in various countries. High-pressure heaters are indispensable equipment for the use of firepower and they are used in almost all fields of power generation. Chemicals and metallurgy power po

7、wer generation and other departments are particularly widely used. In recent years due to the development of new technologies and the development and utilization of new energy sources various types of high pressure heaters have attracted more and more attention from the industrial community. High p

8、ressure heaters are also the key equipment in energy saving measures. Therefore whether they are from industrial Development or from the effective use of energy the rational design manufacture selection and operation of high pressure heaters are of great significance. The high-pressure feedwater h

9、eater of a thermal power plant is abbreviated as “high-increasing” and is a device that heats boiler feedwater using steam extracted from a steam turbine. High-pressure heaters can increase the thermal efficiency of the power plant, save fuel, and help the unit to operate safely, stably, environment

10、ally, and economically. In the power generation process of thermal power plants, in addition to the leading role of the three main units of boilers, steam turbines, and generators, various auxiliary equipment are also provided. They also play an important role in the reliability and economy of powe

11、r plant operations. Among them, one of the most important auxiliary equipment for high-pressure heater steam turbines, if it fails to stop operation, the feedwater can only enter the boiler through the bypass pipeline, which will greatly reduce the feedwater temperature into the boiler, increase fue

12、l consumption, and increase power generation. Cost; If the temperature of the feed water entering the boiler is too low, it will threaten the safe operation of the boiler and steam turbine and shorten the service life of the equipment. Therefore, the power plant often reduces the power load by 10% t

13、o 15% when the high pressure heater is stopped. In this paper according to GB150-1998 and GB151-1999 the structural components of the high-pressure heater are designed. The water-heating system is the core of the thermal system of the power plant. It plays a decisive role in the thermal economy of

14、the power plant. At present thermal power plants generally adopt regenerative extraction steam to heat the boiler feed water increase the average temperature of heat absorption reduce the irreversible loss of heat absorption and at the same time reduce the steam extraction parameters as much as pos

15、sible so that the steam can be maximized in the steam turbine. Medium expansion works to reduce cold source losses. As a result the thermal efficiency of the ideal cycle has also increased so the use of recuperative cycles based on the Rankine cycle has improved the thermal economy of the power pl

16、ant. High-pressure heaters use steam that has already performed a part of work in a steam turbine to heat the feed water to reduce the heat loss of the exhaust steam in the condenser thereby improving the cycle thermal efficiency. Whether the high-pressure heater can be put into operation normally

17、 has a great influence on the economic efficiency and output of the steam turbine unit in the thermal power plant. Therefore, it is of great theoretical and practical significance to study the design of regenerative extraction systems and high-pressure heaters for improving the thermal economy of p

18、ower plants. In this paper, combined with high pressure heaters of 2600MW subcritical units in Bohai Power Plant, the No. 1 high pressure heaters are designed and thermally calculated, which provides guidance for the safe and economical operation and technological transformation of the reheating sys

19、tem and units. Key words: high-pressure heater, regenerative cycle design, thermal economy 1 高壓加熱器的結(jié)構(gòu) 高壓加熱器采用各種結(jié)構(gòu)形式，普通Z型是國(guó)內(nèi)外典型的高，結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置垂直U型管高位加，水平U型管高位加，倒立式U型管加， 高是立式螺旋管式和高立式螺旋管式和高倒立式結(jié)構(gòu)。 本文詳細(xì)介紹了在上海電站輔機(jī)有限公司引進(jìn)的美國(guó)專(zhuān)利技術(shù)設(shè)計(jì)和制造中U形管式加熱器的設(shè)計(jì)和制造。 高壓加熱器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-1 圖1-1 高壓加熱器結(jié)構(gòu) 其的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，能耗低，阻力小，熱效率高，3臺(tái)高壓加

20、熱器均為17.6米的操作層水平布局。U型管與管板的材料都為碳鋼時(shí)的連接采用先進(jìn)的膨脹管與自動(dòng)氬弧焊，采用該方案連接后會(huì)具有大深度溶液，強(qiáng)度高，質(zhì)量好，密封性強(qiáng)等特點(diǎn)。整個(gè)加熱器可視為由四部分組成：半球形小開(kāi)放水室、凝結(jié)段、過(guò)熱蒸汽冷卻段、疏水冷卻段。 （1）半球形小開(kāi)口水室由鋼管板焊接而成的鋼球性封頭組成。其主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體積小。封頭上部有設(shè)有水管進(jìn)出口和一個(gè)橢圓形的入口門(mén)。入口門(mén)的密封由內(nèi)部水壓和鍛造鋼基座之間的密封墊來(lái)密封。水室內(nèi)設(shè)有一個(gè)隔板分開(kāi)進(jìn)出水，將隔板放在管板上焊接，應(yīng)一個(gè)套管一頭焊接在出口接管內(nèi)側(cè)另一頭與管側(cè)給水出口接管和隔水板焊接，因此，半球封頭受到壓力后產(chǎn)生較

21、高的局部壓力被消除了。水室內(nèi)有出氣口，安全閥和化學(xué)清潔接頭。 （2）過(guò)熱蒸汽冷卻段。 過(guò)熱蒸汽冷卻部分通過(guò)使用從蒸汽輪機(jī)提取的一些過(guò)熱蒸汽來(lái)增加供給水的溫度。它位于供水過(guò)程的出口側(cè)，并由外殼板密封。使用過(guò)熱蒸汽冷卻部分可以使水在離開(kāi)高壓加熱器之前提高給水溫度，使其接近或略高于飽和溫度在該抽氣點(diǎn)壓力下的。 由于進(jìn)入高壓加熱器中的蒸汽非常熱，如果直接進(jìn)入加熱器，將不可避免地對(duì)周?chē)墓馨逶斐蓢?yán)重的熱沖擊，殼體將過(guò)熱蒸汽引入結(jié)構(gòu)中的封閉式蒸汽冷卻器，所以來(lái)沖刷冷卻水管通過(guò)蒸汽繞過(guò)蒸汽旁路擋板，然后在溫度下降后再進(jìn)入冷凝段，同時(shí)，在蒸汽入口處安裝不銹鋼防沖板來(lái)減少蒸汽對(duì)管束的沖擊。 該部分由包殼

22、板，套管和遮熱進(jìn)行密封，不僅可以將其與加熱器主殼體側(cè)面部分隔離開(kāi)來(lái)形成內(nèi)部隔離，為了使管板和殼體結(jié)構(gòu)得到更好的保護(hù)，所以減小溫差和相應(yīng)的熱應(yīng)力。 在隔板的引導(dǎo)下，進(jìn)入進(jìn)口接管的過(guò)熱蒸汽以正常線(xiàn)速度與質(zhì)量速度均勻進(jìn)入管道，且確保充足熱量來(lái)保證遠(yuǎn)離管道時(shí)的干燥性。如此，在蒸汽分進(jìn)入冷凝時(shí)期時(shí)，能避免濕蒸汽侵蝕和水侵蝕造成的損害。 （3）蒸汽凝結(jié)段 冷凝方面主要使用冷凝時(shí)期的潛熱加熱水。蒸汽在隔板作用下依照加熱器長(zhǎng)度方向均勻劃分。在隔板的引導(dǎo)下進(jìn)入段的蒸汽流向加熱器的末端。 在殼側(cè)的排氣管可以去除不凝氣體，排氣管布置在管束的中心，當(dāng)蒸汽冷凝流向圓管束邊緣的中心時(shí)，逐漸降低蒸汽流速空氣逐漸積聚

23、在中心，在這種情況下排氣管可以有效地提取殼體內(nèi)不凝結(jié)的氣體，避免侵蝕管道等。 利用從疏水（冷凝物）入口管或從壓力高的高壓加熱器的各級(jí)疏水，向殼體較低部位匯聚。之后上述疏水通到疏水冷卻段。 （4）疏水冷卻段 為了改善該級(jí)抽氣能量的利用，盡可能減少該級(jí)抽氣對(duì)下一級(jí)抽氣的排斥從而提高熱回收系統(tǒng)的效率，減少疏水性氣化，便于疏水性調(diào)整，建立疏水冷卻段。 疏水冷卻部分把源自凝結(jié)段的疏水的熱量傳播給加熱器的供水部分，此外疏水溫度降低到低于飽和溫度。此部分主要位于供水環(huán)節(jié)的入口側(cè)，且通過(guò)殼板密封。由于包殼板的存在是疏水冷卻段與加熱器殼側(cè)部分分開(kāi)，并且從端板到總體或入口精確地保持水位，使得該部分被密封。

24、來(lái)自加熱器殼體下部的疏水流體進(jìn)入此環(huán)節(jié)，之后由隔板向上指導(dǎo)。利用這環(huán)節(jié)，疏水從殼體側(cè)面的頂部出口流出。 高加主要部件有:殼體、水室、管板、熱交換管、支撐板、防沖擊板、復(fù)板等。 通常情況下 外殼是完全焊接的。焊后熱處理和無(wú)損檢驗(yàn)是按照焊接的技術(shù)條件進(jìn)行的。除了安全閥接管外，所有高壓的部分都是全焊接的非法蘭結(jié)構(gòu)。 當(dāng)高加需要拆卸外殼時(shí)，必須沿著附件裝配圖殼上的切割線(xiàn)切割。 水室 高加水室由鍛件和厚板焊接而成，封頭是一種能抵抗高壓的半球形結(jié)構(gòu)。為了便于維修，在水室提供了一個(gè)橢圓形的人孔。橢圓形的人孔是一種自密封結(jié)構(gòu)，采用不銹鋼石墨包裹墊，并帶有加強(qiáng)環(huán)。水室設(shè)有一個(gè)封閉的隔板，將球體分開(kāi)。

25、為防止高水供水系統(tǒng)短路，在供水的出水口處設(shè)置了膨脹裝置，以補(bǔ)償因溫差和瞬時(shí)水壓變化引起的變形和相應(yīng)的熱應(yīng)力引起的變形。在給水的入口側(cè)設(shè)有防腐蝕裝置。 管板 連接到水室的鍛件用作管板。 管子 該高壓加熱器使用的加熱管為U形管。U形管材料如下: 采用SA-556Gr.C2 高壓加熱器的管子和管板連接采用焊接和膨脹一起的結(jié)構(gòu)。 管子支撐板 一定數(shù)量的支持板排列在整個(gè)長(zhǎng)度的熱交換管，,蒸汽流可以垂直沖管來(lái)提高傳熱效果,并提高管束整體的剛性,防止振動(dòng),確保管子可以自由受熱膨脹。 用拉桿和定距管將支撐板固定在預(yù)定位置。 防沖板 為了防止蒸汽和上疏水沖擊造成的熱傳遞管損壞，在蒸汽和上疏

26、水入口設(shè)置不銹鋼防震板。 包殼板 為了隔離過(guò)熱蒸汽部分，疏水冷卻段和凝結(jié)段，提供包殼板，其確保過(guò)熱部分的密封和獨(dú)立性并保證了疏水部分的密封和獨(dú)立性。 1.1 高壓加熱器設(shè)計(jì)參數(shù) 表1-1高壓加熱器設(shè)計(jì)參數(shù) 加熱器 項(xiàng)目 單 位 JG-2150-1 高壓加熱器 每臺(tái)機(jī)組設(shè)備數(shù) 1 型式 臥式U型管 表面加熱 總加熱面積 m2 2040 給水量 t/h 1931.43 給水入口溫度 ℃ 246 給水出口溫度 ℃ 278.4 加熱蒸汽壓力 MPa(a) 6.1104 加熱蒸汽溫度 ℃

27、 386.12 蒸汽流量 t/h 146.5 疏水量 t/h 146.443 疏水出口溫度 ℃ 251.54 給水出口溫度端差( T.D ) ℃ -1.7 疏水出口端差(D.C) ℃ 5.54 管內(nèi)流速(15℃時(shí)) m/s 2.81 管側(cè)流程數(shù) 2 給水壓降 MPa 0.0879 殼側(cè)設(shè)計(jì)壓力 MPa (g) 7.15 殼 程 設(shè)計(jì)溫度 殼側(cè) ℃ 290 蒸汽入口 ℃ 415 殼側(cè)水壓試驗(yàn)壓力 MPa (g) 9.25 管側(cè)設(shè)計(jì)壓力 MPa (g) 32 管側(cè)設(shè)計(jì)溫度 ℃ 310 管側(cè)水壓

28、試驗(yàn)壓力 MPa (g) 41.6 表1.2：高壓加熱器部件材料表 加熱器 項(xiàng)目 JG-2640-1 高壓加熱器 殼體板 短筒身 15CrMoR 封頭板 P355GH 支座板 Q235-A 隔板（上級(jí)疏水防沖板） 1Cr18Ni9Ti 管板 20MnMo（Ⅳ） 球形水室 DIWA353 人孔蓋、人孔座 20MnMo（Ⅳ） 給水進(jìn)出接管 15NiCuMoNb5（Ⅳ） 蒸汽進(jìn)口接管 20MnMo（Ⅲ） 疏水接管 20MnMo（Ⅲ） 危急疏水接管 20MnMo（Ⅲ） 上級(jí)疏水進(jìn)口接管 換熱管 SA-556Gr

29、.C2 2高壓加熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1水室設(shè)計(jì) 岱海的2600 MW亞臨界機(jī)組采用“U型管-管板式”高壓加熱器, 管式熱交換器的管箱是U形管高壓加熱器水室。其主要作用是在熱交換前后分配和收集高壓給水。水室能夠承受高壓，并且材料基本上是低合金高強(qiáng)度鋼。 2.1.1水室接管設(shè)計(jì) 高壓加熱器進(jìn)水口溫度246℃，出口溫度278.4℃，體積變動(dòng)不大，為了方便購(gòu)買(mǎi)與生產(chǎn)，目前采用相同公稱(chēng)直徑的同一接管，比如統(tǒng)計(jì)，將出口接管當(dāng)做案例就可以。確定給水進(jìn)口流速： 圓整至450mm 其直徑大小與供水流量有關(guān)，一般為1.5?3.0m / s，超高壓機(jī)組可達(dá)5m / s，其中蒸汽進(jìn)出口蒸汽效率是

30、5m/s。使用鋼管牌號(hào)是15NiCuMoNb5 ，此材料被普遍使用在高溫高壓供水接管。 應(yīng)該采用騎座式完全焊接結(jié)構(gòu)連接接管與水室筒體或者封頭。 2.2封頭設(shè)計(jì) 壓力容器中包含不同類(lèi)型的封頭，被劃分成凸形，錐殼，平蓋與緊縮口，變徑段等，此處半球形，碟形，球形，橢圓形封頭全部是凸形封頭。封頭形式的合理選擇不僅可以使高壓加熱器正常工作，而且還可以節(jié)省制造成本。在水室的形式中，為了使水方便進(jìn)入水室，水室的直徑可以定義為。 當(dāng)水室直徑時(shí)，可采用圓柱體伍德密封（常稱(chēng)大開(kāi)口），常用于低參數(shù)小容量機(jī)組外部蒸汽與疏水冷卻器上; 在水室直徑時(shí)，一般使用半橢圓形封頭水室加入口和半球形水室加入口形式，常用于高參數(shù)

31、大容量機(jī)組，所有結(jié)構(gòu)都采用全密封。 表2-1 橢圓封頭與球形封頭比較表 根據(jù)表2-1我們就能知道：半橢圓封頭水室水流量大，水室范圍大，防腐性能好，維修方便，但厚殼壁增多材料重量以及焊接任務(wù)量。 半球形水室重量較輕，生產(chǎn)費(fèi)用較少，高度較低，然而水室小，水流性不好。由于半球形水室沒(méi)有設(shè)計(jì)筒節(jié)，密封頭具有更薄的壁厚，較輕的總重量和更低的高度。 一些高壓加熱器已開(kāi)始使用半球形水室加入口形式，具體使用哪種形式，還需要考慮設(shè)計(jì)中的各種因素具體分析。 半球形封頭厚度統(tǒng)計(jì) ——封頭厚度 [σ]t——13MnNi

32、MoNbR許用應(yīng)力，選取190Mp ——焊接系數(shù)，確定1 ——半球形封頭直徑，確定2000mm 根據(jù)厚度統(tǒng)計(jì)公式 計(jì)算得出 。 圖2-2 橢圓形封頭設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭計(jì)算厚度 其中 ，，， 計(jì)算得 設(shè)計(jì)厚度： 名義厚度：，圓整取60mm 有效厚度： 長(zhǎng)短軸比值為2，， 2.3開(kāi)孔與開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 對(duì)于目前普遍認(rèn)可的工藝標(biāo)準(zhǔn)，需要將接管安裝在容器開(kāi)孔位置上，但是從而導(dǎo)致壁面強(qiáng)度的下降。另外，由于結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，殼體和接頭之間的接頭將被破壞，此外會(huì)出現(xiàn)較高的局部阻力。所以容器安全操作出現(xiàn)問(wèn)題

33、，因此為后續(xù)順利操作，壓力容器的厚度需要思考開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)等因素。 2.3.1補(bǔ)強(qiáng)型式 在具體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)內(nèi)一般包含下面多個(gè)類(lèi)型的局部補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，接下來(lái)進(jìn)行全面分析： （1）補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)：補(bǔ)強(qiáng)圈在殼體與接管連接的地方進(jìn)行焊接，補(bǔ)強(qiáng)現(xiàn)實(shí)特征是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)便利。適用范疇：在靜載荷，大氣壓力，中低壓力下，材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度少于，另外厚度不大于，此外殼體公稱(chēng)厚度低于該處。 （2）厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)：在開(kāi)口處焊接一段厚壁接管，因?yàn)樵趹?yīng)力最大的區(qū)域中，接管加厚部分處于其中，固因此它要比補(bǔ)強(qiáng)圈能更更高的減少應(yīng)力集中系數(shù)。主要優(yōu)勢(shì)是結(jié)構(gòu)直接，焊縫不多，方便檢測(cè)焊接，質(zhì)量高，因此補(bǔ)強(qiáng)加固效果更好。適用范圍：由于材料間隙高敏

34、感性，通常使用高強(qiáng)度低合金鋼的壓力容器，但必須保證焊縫穿透。 （3）整體鍛造件補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)：主要結(jié)構(gòu)是將管子與殼體和補(bǔ)強(qiáng)部分進(jìn)行整體鍛造，之后連接殼體與接管。主要優(yōu)勢(shì)是，在開(kāi)口應(yīng)力最大的部位，補(bǔ)強(qiáng)金屬集中密度最大，并且可以全面降低應(yīng)力集中系數(shù)。使用范圍：一般使用在容器開(kāi)口材料屈服點(diǎn)在以上的關(guān)鍵壓力容器，比如核容器，和開(kāi)口直徑大的低溫，高溫，疲勞載荷大的容器等。 依照上述特征，本次研究主要使用厚壁接管補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。 2.4圓筒的計(jì)算 工藝標(biāo)準(zhǔn)為： 設(shè)計(jì)壓力：具有安全控制設(shè)備，確定7.15MPa 設(shè)計(jì)溫度：290℃ 焊縫系數(shù)： 真空度忽略不關(guān)注 計(jì)算壓力： 材料：15CrMoR，許用應(yīng)力

35、 a．厚度計(jì)算按照公式，主要適用范圍是。 此處，——筒體厚度，mm； ——筒體計(jì)算壓力，Mpa；取7.15MP； ——圓筒內(nèi)直徑，mm；取2050； ——15CrMoR許用應(yīng)力，Mpa；取131MPa ——焊接系數(shù)，取1； 求得： 筒體厚度=57.5，鋼負(fù)偏差為： ，腐蝕裕量 ， 設(shè)計(jì)厚度，名義厚度圓整60mm。 b．計(jì)算長(zhǎng)度： c．圓筒外徑： D．設(shè)計(jì)溫度下圓筒的計(jì)算應(yīng)力 因?yàn)閺?qiáng)度要求滿(mǎn)足條件，所以名義厚度為 = 60mm適合。 e． 在設(shè)計(jì)溫度時(shí)的圓筒的最大允許工作壓力 因?yàn)閴毫σ鬂M(mǎn)足條件，所以名義厚度為 =

36、 60mm適合。 2.4.1筒體主要接管設(shè)計(jì) 關(guān)鍵接管尺寸 蒸汽進(jìn)口接管 假定蒸汽在管道內(nèi)流速是30m/s、 圓整為300mm 疏水出口接管 設(shè)定疏水在管道中的流速為5m/s 圓整為300mm 2.5U型管及拉桿定距管設(shè)計(jì) 2.5.1U型管設(shè)計(jì) （1）高加換熱管 各個(gè)國(guó)家大容量火電機(jī)組加熱器管束一般使用SA556GRC2碳鋼管，有的電廠(chǎng)也采用TP304奧氏體不銹鋼管束，與TP439鐵素體不銹鋼相比，由于TP304L材料中添加了鎳、鉻，材料的耐腐蝕性和耐侵蝕性能得到了有效的改善。鐵素體不銹鋼比奧氏體不銹鋼管具有更高的強(qiáng)度，因此它們具有有良好的性能，良好的汽蝕性和焊

37、接性能，由于鎳元素含量很低，成本也低于TP304L奧氏體不銹鋼。 U型管彎管段的彎曲半徑 圖2-3 U型管彎曲半徑 UU型管彎曲部分的彎曲半徑R需要超過(guò)換熱管外徑的兩倍，參考表2-2挑選一般換熱管的最小彎曲半徑。 表2-2 換熱管外徑與彎曲半徑的比較表 彎曲前的U型管彎頭最小壁厚按照公式統(tǒng)計(jì)： 其中：d——換熱管外徑，mm；確定16 R——彎管段的彎曲半徑，mm； ——彎曲前換熱管的最小厚度，mm；

38、 ——直管段計(jì)算壁厚，mm。 2.5.2布管限定圓 布管應(yīng)布置在管道的規(guī)定圓內(nèi)，即從最外層熱交換管道表面到管道中心的距離不應(yīng)超布管限定圓的半徑。布管限定圓直徑可根據(jù)表2-3確定。 表2-3布管限定圓直徑 管殼式熱交換器形式 固定管板式、U型管式 浮頭式 布管限定圓直徑 表2-4b的取值 表2-5 3 5 6 7 b ---- 見(jiàn)圖2-4，其值按表2-4選取 ---- 見(jiàn)圖2-4，其值按表2-5選取，7mm； ----見(jiàn)圖2-4，，mm； ---- 固定管板式換熱器或U型管式

39、換熱器管束從最外側(cè)熱交換管外表面到管束外殼內(nèi)壁的最短距離如圖2-5所示。 = 0.25d = 0.2516 = 4mm，一般不小于8mm，取= 20mm； ---- 墊片寬度，其值按表2-5選取，75mm； ---- 布管限定圓直徑， mm； ---- 圓筒內(nèi)直徑，2050mm； ---- 換熱管外徑，16mm； 圖2-4 圖2-5 2.5.3熱管排列形式 換熱管標(biāo)準(zhǔn)配置形式如圖2-6所示 換熱管中心距 傳熱管的外徑為16.0mm，對(duì)應(yīng)的中心距為22mm，隔開(kāi)管子的分程隔板槽兩側(cè)的相鄰管之間的中心距為35mm。 表2-6 常用換熱管中心距 2

40、.5.4拉桿與定距管設(shè)計(jì) 由于安裝了拉桿和定距管使折流板和支撐板得到固定，并使兩板保持固定的距離。 ① 拉桿結(jié)構(gòu) 拉桿為一個(gè)整體桿、通常固定在管板上，目的是使定距管獲得支撐。 a. 常用拉桿結(jié)構(gòu)有： 拉桿定距管結(jié)構(gòu)，管束用于換熱的管束外徑的管束，如圖2-8所示。 拉桿與折流板是點(diǎn)焊的，用于管束換熱管外徑的管束，如圖2-7所示。 圖2-7 拉桿折流板點(diǎn)焊結(jié)構(gòu) 圖2-8 拉桿定距管結(jié)構(gòu) 由于換熱管，可以使用兩種類(lèi)型的拉桿，在殼程內(nèi)安裝多個(gè)可拆裝連接可以盡量減少焊接連接，也方便維修，為避免由于高速汽液沖蝕造成的焊接損傷，所以采用拉桿定距管結(jié)構(gòu)。 ②拉桿直徑和數(shù)量 表2-

41、7拉桿直徑選用表 換熱管外徑d0 拉桿直徑dn 10 12 16 選取拉桿直徑為12mm 表2-8拉桿數(shù)量選用表 根據(jù)換熱器2170mm的直徑和熱交換管16mm的外徑，拉桿數(shù)量取24 圖2-9拉桿連接尺寸 ③拉桿布置和大小 拉桿需要均勻分布在管束外邊緣上，以便于使折流板被更好的固定。對(duì)于大直徑的換熱器，需要在布管區(qū)內(nèi)或折流板缺口周?chē)惭b合適的拉桿，并且不得少于三個(gè)支撐點(diǎn)在任何一個(gè)折流板上。 表2-9拉桿的尺寸 ④定距管 定距管被折流擋板支撐板截?cái)?，定距管套在拉桿上，確定折流擋板間距。定距管的外徑應(yīng)與外徑和換熱管相同的碳鋼管的外徑也一樣

42、。定距管長(zhǎng)度，按照現(xiàn)實(shí)需求明確，上偏差為0.0，下偏差為-1.0. 2.6折流板 折流擋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要根據(jù)工藝和要求確定。在殼程設(shè)置折流板的目的是為了使殼程介質(zhì)的流道長(zhǎng)度得到有效延長(zhǎng)，有效地提高了管間流速，并且有效提高了湍流度，達(dá)到提高熱交換器傳熱效果的目的。同時(shí)，臥式換熱器的換熱管被設(shè)置的折流板起到了有相應(yīng)的支撐效果，在換熱管太長(zhǎng)，在管上壓力太高時(shí)，換熱器殼側(cè)允許壓降達(dá)到時(shí)，折流擋板的數(shù)目增多，減少折流板間距對(duì)于減輕換熱管的應(yīng)力情況與避免流體流動(dòng)造成的震動(dòng)具有相應(yīng)的效果。此外，折流板設(shè)定也方便熱交換管的裝置。 2.6.1折流板形式 普遍是弓形與圓盤(pán)-圓環(huán)型兩種，以弓形最為常用，此外

43、還有矩形、螺旋形等。 弓形折流板具有單個(gè)弓形形狀，雙弓形形狀和三重弓形形狀。 其優(yōu)點(diǎn)是： ①當(dāng)折流板間距和缺口相同時(shí)，雙弓形折流板的壓降明顯低于單弓形折流板的壓降。 ②允許折流板間距減小，增加管子的固有頻率，并更好地防止由于流體引起的振動(dòng)引起的失效。 圖2-10常見(jiàn)的折流板形狀 2.6.1折流板尺寸 （1）折流板缺口高度 因?yàn)橐屃黧w通過(guò)缺口時(shí)和穿過(guò)管束時(shí)的流速類(lèi)似，因此需要有適合的弓形折流板缺口高度。切口的尺寸由圓的內(nèi)徑與被切割的弦的直徑的百分比確定，h值為切口弦高，其優(yōu)選為圓筒內(nèi)徑的0.20-0.45倍。取圓缺率為0.25，則h=0.252050=512.5mm。

44、 （2）折流板的最小厚度 折流板最小厚度按下表選取。 表2-10折流板或支持板的最小厚度 折流板厚度為22mm。 根據(jù)下表選擇熱交換管直管的最大無(wú)支撐跨度。 表2-11換熱管直管最大無(wú)支撐跨度 管外徑 換熱管材料及溫度限制 低碳鋼和高合金鋼 400℃ 低合金鋼 450℃ 鎳-銅合金鋼 300℃ 鎳 450℃ 鎳鉻鐵合金 540℃ 在標(biāo)準(zhǔn)允許的溫度范圍內(nèi)： 鋁和鋁合金 銅和銅合金 鈦和鈦合金 鎬和鎬合金 10 900 750 12 1000 850 14 1100 950 16 1300 1100 19 1500

45、 1300 25 1850 1600 30 2100 1800 32 2200 1900 35 2350 2050 38 2500 2200 45 2750 2400 50 3150 2750 55 57 （3）折流板板孔 換熱器使用不銹鋼管束，按照GB151相關(guān)要求，折流板管孔允許偏差與管孔直徑： 管孔直徑 = d + 0.4 = 16.4mm； 允許偏差是： mm 表2-12管束折流板與支持板管孔直徑和允許偏差 （4）折流板與支持板的外徑與允許偏差需要達(dá)到表格標(biāo)準(zhǔn) 公稱(chēng)直徑：2050mm； 折流板名義外直徑：2050-4.5

46、=2038mm； 折流板外徑公差偏差： mm 表2-13折流板和支持板外直徑及允許偏差 （5）折流板數(shù)量 取整N=8 2.6.2折流板的固定 折流板一般定距管或拉桿等元件和管板固定方式為： （1）使用全焊接形式，拉桿一頭插入管板焊接，所有折流板均被拉桿固定在具體拉桿上。 （2）把拉桿一邊擰入管板中，所有折流板使用定距管固定，所有拉桿都和最終折流板焊接。 （3）把拉桿一邊擰入管板中，中間折流板使用定距管穩(wěn)固，最終折流板使用兩個(gè)螺母鎖緊點(diǎn)焊。 （4）組合螺紋和焊接，拉桿一邊擰入管板中，所有折流板被焊在拉桿中。 2.7管板的設(shè)計(jì) 管板與殼程圓筒和管箱連接方式的選擇

47、 高壓加熱器的管板和殼程圓筒、管箱的連接形式依照GB151-1999內(nèi)管板的b型連接形式，如圖2-11所示。 圖2-11 管板與殼程圓筒和管箱的連接方式 表2-7列出了六種連接方式。 表2-7 管板與殼程圓筒和管箱之間的連接方式 a型 管板通過(guò)墊圈連接到殼體法蘭和管箱法蘭上； b型 管板與殼程圓筒和管箱圓筒連接形成一體結(jié)構(gòu)； c型 管板與殼程圓筒一體成型，并且延長(zhǎng)部分形成凸緣被用活套環(huán)與管箱法蘭將其夾持在兩者之間； d型 管板與管程圓筒一體成型，并且延長(zhǎng)部分形成凸緣被用活套環(huán)與殼體法蘭將其夾持在兩者之間； e型 管板與殼程圓筒一體成型

48、，用螺柱、墊片將其兼作法蘭的延長(zhǎng)部分，與管箱連接 f型 管板與管箱圓筒連接，用螺柱、墊片將其兼作法蘭的延長(zhǎng)部分，與殼體法蘭連接； 高壓加熱器設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格，實(shí)際情況應(yīng)盡量避免開(kāi)啟筒體大修，采用整體連接形式更安全，選擇b型連接。 管子在管板中排列成三角形。 圖2-12布管方式 高加管板材料采用合金含量低的鍛鋼20MnMoⅣ,其具有嚴(yán)格的物理和化學(xué)性。管板結(jié)構(gòu)繁瑣，其中壓力載荷一般包含下面的狀況：管程壓力單獨(dú)作用；殼程壓力單獨(dú)作用；殼程壓力與管程壓力同時(shí)作用，上述力都被叫做一次應(yīng)力。因?yàn)闅んw與管子之間的溫度膨脹差異y造成的應(yīng)力屬于二次應(yīng)力。 管板應(yīng)力分析 表2-8 管板

49、應(yīng)力計(jì)算過(guò)程 2.8分程隔板 隔板應(yīng)由和管箱類(lèi)似的材料生產(chǎn)。分程隔板最小厚度超過(guò)GB151-1999相關(guān)要求。參考要求可知，隔板材料是15CrMo，最小厚度是10mm。 分程隔板槽深參考GB151-1999]相關(guān)要求： 1) 槽深需要超過(guò)4mm ； 2）分程隔板槽寬度是：碳鋼12mm,不銹鋼 11 mm ； 3）45是分程隔板槽拐角處的倒角一般角度，分程墊片圓角半徑R和倒角寬度b近似相等，如圖2-13所示。 圖2-13 取槽深為4mm，槽寬度為12mm，倒角為45。 3高壓加熱器三級(jí)傳熱計(jì)算 600MW高壓加熱器，過(guò)熱段-凝結(jié)段-

50、疏水冷卻段三段傳熱，臥式，U型管式，兩流程（只經(jīng)過(guò)一次U型管），換熱管材料SA556Cr-C2，管子規(guī)格。 表3-1 名稱(chēng) 符號(hào) 單位 公式 數(shù)值 加熱器形式 臥式 U型管外徑 M 選用 0.016 U型管內(nèi)徑 M 選用 0.011 行程數(shù) 個(gè) 選用 2 每行管程數(shù) N 根 選用 2531 總傳熱量 Q W 核算蒸汽量 D’ Kg/s 65.7 表3-2 （1） 過(guò)熱蒸汽冷卻段熱力計(jì)算 過(guò)熱段蒸汽出口溫度 297.354 過(guò)熱段蒸汽出口焓 查汽水性指表 2870

51、.85 過(guò)熱段傳熱量 過(guò)熱段給水進(jìn)口焓 1201.3 過(guò)熱段給水進(jìn)口溫度 查汽水性指表 274.13 對(duì)數(shù)平均溫差 55.07 蒸汽平均溫度 331.335 過(guò)熱段蒸汽比體積 查汽水性質(zhì)表 0.039 管子中心間距 S 選用 0.022 過(guò)熱段內(nèi)管排數(shù) Z 排 選用 90 平均每排管數(shù) 根 28 折流板間距 L 選用 0.8 蒸汽通道截面積 00 0.5 橫掠管束蒸汽流速 3.17 蒸汽運(yùn)動(dòng)粘度 查汽水性質(zhì)

52、表 蒸汽雷諾數(shù) Re 61108 蒸汽導(dǎo)熱率 17 查汽水性質(zhì)表 0.05732 蒸汽定壓比熱容 查汽水性質(zhì)表 3.0762 蒸汽普朗特?cái)?shù) Pr 查汽水性質(zhì)表 1.1392 蒸汽至壁傳熱分系數(shù) 977 給水均溫 276.35 給水比體積 查汽水性質(zhì)表 0.001265 管內(nèi)水速 w 2.81 給水運(yùn)動(dòng)粘度 查汽水性質(zhì)表 雷諾數(shù) Re 239612 給水導(dǎo)熱率 查汽水性質(zhì)表 0.62455 給水普朗特?cái)?shù) Pr 查汽水性質(zhì)表

53、 0.7838 壁至水傳熱分系數(shù) 13108.5 管壁厚 0.002 壁熱導(dǎo)率 取用火電廠(chǎng)熱交換器P51表4-2 49 管內(nèi)側(cè)污垢熱阻 取用火電廠(chǎng)熱交換器表4-5 0.000035222 管外側(cè)污垢熱阻 取用火電廠(chǎng)熱交換器表4-5 0.000052833 過(guò)熱段總傳熱系數(shù) 786 過(guò)熱段計(jì)算傳熱面積 252 過(guò)熱段實(shí)際傳熱面積 254 表3-3 (2)凝結(jié)段熱力計(jì)算 飽和疏水焓 查汽水性質(zhì)表 1219 凝結(jié)段傳熱量 凝結(jié)段給水進(jìn)口焓

54、 1075 凝結(jié)段給水進(jìn)口溫度 查汽水性質(zhì)表 247.02 對(duì)數(shù)平均溫差 12 汽至壁傳熱分系數(shù) 7499 管內(nèi)給水均溫 260.354 給水比體積 查汽水性質(zhì)表 0.00122017 管內(nèi)水速 2.74 給水運(yùn)動(dòng)粘度 查汽水性質(zhì)表 雷諾數(shù) Re 225430 給水導(dǎo)熱率 查汽水性質(zhì)表 0.64297 給水普朗特?cái)?shù) Pr 查汽水性質(zhì)表 0.7869 壁至水傳熱分系數(shù) 23404 凝結(jié)段總傳熱系數(shù) 3333

55、 計(jì)算傳熱面積 1723 實(shí)際傳熱面積 1730 表3-4 （3）疏水冷卻段熱力計(jì)算 疏冷卻段傳熱量 對(duì)數(shù)平均溫差 14.7 疏水平均溫度 258.46 疏水通道截面積 0.21384 橫掠管束疏水速度 0.23 疏水運(yùn)動(dòng)粘度 查汽水性質(zhì)表 疏水雷諾數(shù) Re 27401 疏水導(dǎo)熱率 查汽水性質(zhì)表 0.644 疏水普朗特?cái)?shù) Pr 查汽水性質(zhì)表 0.7880 疏水至壁傳熱分系數(shù) 46 管內(nèi)給水均溫

56、 243.76 給水比體積 查汽水性質(zhì)表 0.0011975 管內(nèi)水速 2.67 給水運(yùn)動(dòng)粘度 查汽水性質(zhì)表 雷諾數(shù) Re 211143 給水熱導(dǎo)率 查汽水性質(zhì)表 0.659 給水普朗特?cái)?shù) Pr 查汽水性質(zhì)表 0.8009 壁至水傳熱分系數(shù) 222925 疏冷段理論總傳熱系數(shù) 2500 疏冷段再熱系數(shù) 選取 0.9 疏冷段總傳熱系數(shù) 2250 疏冷段計(jì)算傳熱面積 126 疏冷段實(shí)際傳熱面積 127 表3-5 （

57、4）高壓加熱器總傳熱面積 高壓加熱器總傳熱面積 2040 4高壓加熱器接管設(shè)計(jì) 4.1進(jìn)出口接管設(shè)計(jì) 通常，高壓加熱器殼體和管箱上通常配備有接管或接口以及進(jìn)口和出口管。 水室上下部分別裝有疏水進(jìn)水管和疏水出水管，常在筒體上配有蒸汽進(jìn)口接管，疏水進(jìn)水管，應(yīng)急排水管和應(yīng)急抽水管。 因此，除了設(shè)備的強(qiáng)度和外觀(guān)之外，筒體上的接管和殼體上的接管設(shè)置也要考慮其對(duì)傳熱和壓降的影響。 4.2接管法蘭設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)條件見(jiàn)表4.1 根據(jù)HG20592-97選取的接管法蘭的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表4.2 連接尺寸 DN 法蘭外徑D 螺栓孔中心圓直徑K 螺栓孔直徑L

58、 螺栓孔數(shù)量n L螺紋Th 300 585 500 42 16 M39*2 密封面尺寸 DN d P E F Rmax 300 422 375 8 12 0.8 墊片尺寸 DN A P H C 300 11 375 16 8 緊固件長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)： 螺柱： 式中： C-法蘭厚度，mm L-緊固件長(zhǎng)度，mm E-環(huán)連接法蘭法蘭高度（按照HG 20592中規(guī)定），mm ΔC-法蘭厚度正公差（按照HG20592~20635中規(guī)定），mm m-螺母最大厚度（按照HG20592~20635中規(guī)定），mm h-環(huán)連接面法蘭與法

59、蘭之間的近似距離（按照HG20592~20635中規(guī)定），mm P-緊固件的倒角段長(zhǎng)度（按照HG20592~20635規(guī)定），mm T1—安裝螺柱或六角螺栓時(shí)的最小延伸量（按照單個(gè)螺距統(tǒng)計(jì)，具體情況參考HG20592~20635中規(guī)定），mm n-螺栓或六角螺柱的負(fù)公差（按照HG20592~20635的規(guī)定），mm T-墊片厚度，取值T=3mm 所查取數(shù)值，和計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表 4.3接管外伸長(zhǎng)度 接管外部延伸部分尺寸也稱(chēng)為接管外伸長(zhǎng)度，指的是法蘭表面到殼體外壁的長(zhǎng)度，按下式計(jì)算： 符號(hào)： l—接管外伸長(zhǎng)度，mm h—接管法蘭厚度，mm;h=C+E; 殼程進(jìn)出

60、口法蘭：hs=68+8=76mm --接管法蘭的螺母厚度，mm 殼程進(jìn)出口法蘭：h1s=38.1mm --保溫層厚度，mm，取0. 把全部信息都思考進(jìn)來(lái)統(tǒng)計(jì)外管的延伸程度； 殼程入口和出口的外部延伸是：，取 4.4接管與筒體、殼體的連接 接管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要根據(jù)我國(guó)要求GB 150-1998第八章與附錄j相關(guān)要求開(kāi)展計(jì)算。下述是接管普通標(biāo)準(zhǔn)： （1）接管需要和殼體內(nèi)表層平齊; （2）如果設(shè)計(jì)溫度比300℃高或者相等的時(shí)候，應(yīng)采用對(duì)焊法蘭; （3）接管應(yīng)盡可能沿?zé)峤粨Q器器的徑向或軸向設(shè)計(jì); （4）對(duì)于部分無(wú)法利用連接（或接口）進(jìn)行放氣與排液的換熱器，需要在管程與殼程路徑的最高點(diǎn)

61、增設(shè)放氣口，排液口設(shè)定在最低點(diǎn)位置，20cm為它的最小公稱(chēng)直徑; （5）溫度計(jì)接口、壓力表接口和液面計(jì)接口應(yīng)根據(jù)需要設(shè)計(jì)； （6）立式換熱器可設(shè)置溢流口 4.5接管開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 本次主要使用整體補(bǔ)強(qiáng)實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)環(huán)節(jié)為： （1）確認(rèn)方式的適用性 A 圓筒計(jì)算厚度： 殼程圓筒計(jì)算厚度： 管程圓筒計(jì)算厚度： B 接管計(jì)算厚度： 殼程開(kāi)孔直徑： 管程開(kāi)孔直徑： 殼程接管計(jì)算厚度： 名義厚度：，圓整取 有效厚度： C 校核使用條件 殼程接管： ， （2）開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 殼程： （3）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍

62、 A過(guò)渡圓角半徑按照GB150明確。 或取大者，其中：， 殼程圓角半徑： 取37mm 殼程圓角半徑： 取16mm B 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍半徑 此半徑統(tǒng)計(jì)為： 殼程有效補(bǔ)強(qiáng)范圍半徑： （4）有效補(bǔ)強(qiáng)面積 A 圓筒或球殼開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域面積計(jì)算如下： ，取 殼程： 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 a）有效寬度B計(jì)算如下，以數(shù)值較大者為準(zhǔn)： B取600mm b）有效高度h計(jì)算如下，以數(shù)值較小者為準(zhǔn)： 外側(cè)高度 內(nèi)側(cè)高度 B 在有效補(bǔ)強(qiáng)的范圍內(nèi)，它可以用作補(bǔ)強(qiáng)的截面積，計(jì)算如下： --補(bǔ)強(qiáng)面積 -

63、--殼體有效厚度減去計(jì)算的厚度以外的面積計(jì)算如下： ----接管有效厚度減去計(jì)算的厚度之外的面積計(jì)算如下： --焊縫金屬截面積 因?yàn)樗蚤_(kāi)孔不需要另加補(bǔ)強(qiáng)。 符號(hào)： A ---- 開(kāi)孔削弱需要的補(bǔ)強(qiáng)面積，㎡； B ---- 補(bǔ)強(qiáng)有效寬度，mm； C ---- 厚度附加量，mm； ---- 殼體內(nèi)直徑，mm； d ---- 開(kāi)口直徑，mm； ---- 強(qiáng)度減弱系數(shù)就是設(shè)計(jì)溫度下接管和殼體材料彼此間的許用應(yīng)力之比，在取值是1； ---- 接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度，mm； ---- 接管內(nèi)側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度，mm； ---- 統(tǒng)計(jì)壓力（參考GB150-1998

64、內(nèi)容），MPa； ---- 殼體開(kāi)孔處的計(jì)算厚度，mm； ---- 殼體開(kāi)孔處的有效厚度，mm； ---- 接管有效厚度，mm； ---- 殼體開(kāi)孔處的名義厚度，mm； ---- 接管名義厚度，mm； ---- 接管計(jì)算厚度，mm； ---- 殼體材料設(shè)計(jì)溫度下允許的應(yīng)力（參考GB150-1998內(nèi)容），MPa； ---- 鋼材標(biāo)準(zhǔn) 抗拉強(qiáng)度最低值，MPa； ---- 鋼材標(biāo)準(zhǔn)屈服點(diǎn)，MPa； ---- 焊接接頭系數(shù)（參考GB150-1998內(nèi)容）。 4.6殼程接管位置的最小距離 殼側(cè)接管位置的最小距離可以

65、按照以下公式計(jì)算： 取（S是殼體厚度，mm）且≥30mm。 統(tǒng)計(jì)殼程接管方位的最短距離為： ，取C為240mm;  5鞍座 在制造中，不同容器利用支架固定在具體位置。即使其結(jié)構(gòu)與形狀有所差異，主要被劃分成下面的支座類(lèi)型：球形容器支架、水平容器支架和垂直容器支架。 鞍座式、圈座式和支腿式三種支座是三種類(lèi)型的臥式容器支座。小型臥式設(shè)備一般使用支腿式支座，很少使用圈座式，而應(yīng)用較多的是鞍座式支座。 應(yīng)優(yōu)先考慮雙支座配合臥式容器，并且支座中心線(xiàn)的位置根據(jù)容器操作按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行溫度改變，固定鞍座F型適合固定側(cè)安裝采用，滑動(dòng)鞍座S型適合滑動(dòng)側(cè)安裝采用。接管較多的一側(cè)通常設(shè)置固定鞍座。

66、 尺寸詳情為： 公稱(chēng)直徑DN：2050mm 鞍座高度h：250mm 螺栓間距：l2=1300mm 膜板：δ2=14mm 底板尺寸：l1=1500mm b1=240mm δ1=16mm 墊板：弧長(zhǎng)=2450 b4=400mm δ4=12mm e=50 鞍座設(shè)定需要盡量接近邊緣，也就是A不高于且一般不大于0.2L,此外在特定時(shí)期A最大不能超過(guò)0.25L。 選取兩鞍座之間距離是5925mm。  結(jié)論 在長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月的鉆研與分析之后， U型管式高壓加熱器的設(shè)計(jì)目標(biāo)大致達(dá)成，我也了解到更多的知識(shí)，即便已經(jīng)大致達(dá)成目標(biāo)，然而過(guò)程中依然存在設(shè)計(jì)缺點(diǎn)，依舊需要后續(xù)健全和處理的問(wèn)題。 成果： （1）利用設(shè)計(jì)高壓加熱器，對(duì)原本的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)回顧與分析； （2）對(duì)U型管高壓加熱器的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與具體方式和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有了清晰的認(rèn)知與了解； （3）掌握此類(lèi)設(shè)計(jì)中普遍參照的規(guī)格與要求； （4）對(duì)焊接工藝的一般規(guī)格與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有大致掌握； （5）明