太原科技大学毕业设计（论文）
试验温度下的许用应力[?]?189MPa 试验温度下的屈服点?s?345MPa 钢板负偏差C1?0.3mm 腐蚀裕量C2?1.6mm 焊接接头系数?：初选0.8 ??PcDi2[?]??Pct
式中?— 计算厚度，mm；
Pc— 计算压力，MPa；
? — 焊接接头系数。
??PcDi2[?]??Pct=
2.31?13002?189?0.8?2.31?9.8mm
设计厚度?d???C2?9.8?1.6?11.4mm 名义厚度?n???C1
d名义厚度须向上圆整至材料标准厚度，而由GB151-1999表8知筒体最小厚度不小于10mm，所以取?n?14mm
?e??n?C1?C2?11.4?0.3?1.6?9.5mm 3.2.3筒体的强度校核
压力试验类型：液压试验 试验压力值PT?1.25P[?][?]t?1.25?2.31?189189?2.8875Mpa
压力试验时允许通过的应力水平[?]T?0.9?s?310.5MPa
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试验压力下圆筒的应力
?T?PT(Di??e)2?e??2.8875?(1300?9.5)2?9.5?0.8?241.71Mpa
式中?e — 有效厚度， ?e=?n-C， mm；
?n— 名义厚度， mm；
?— 设计温度下圆筒的计算应力， MPa；
t C —厚度附加量， mm。 校核条件?T?[?]T? 故满足强度要求。
圆筒的最大工作压力[pw]为 [Pw]?2?e[?]?Di??et?2?9.2?189?0.81300?9.2?2.26Mpa
设计温度下计算应力?t?tPc(Di??e)2?e?2.31?(1300?9.51)2?9.51?159Mpa
[?]??189?0.85?160.65MPa
校核条件[?]t???t，故合格。
3.3 管箱设计
3.3.1管箱选材
选材同设备筒体为Q345R，查GB150可得，在相应设计条件下其[?]、[?]t、?s同设备筒体，C1、C2、?的取值参照设备筒体。 3.3.2 管箱筒体厚度计算 计算厚度??PcDi2[?]??PctPcDi2[?]??Pct
??=
2.915?13002?189?0.8?2.915?12.65
设计厚度?d???C2?12.65?1.6?14.25
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名义厚度，取?m?14
有效厚度?e??n?C1?C2?14?0.3?1.6?13.1mm 3.3.3筒体的强度校核
压力试验类型：液压试验 试验压力值PT?1.25P[?][?]t?1.25?2.915?189189?3.64375Mpa
压力试验时允许通过的应力水平[?]T?0.9?s?310.5MPa 试验压力下圆筒的应力
?T?PT(Di??e)2?e??3.64375?(1300?13.1)2?13.1?0.8?228.27Mpa
校核条件?T?[?]T? 故满足强度要求。
圆筒的最大工作压力[pw]为
[Pw]?2?e[?]?Di??et?2?13.1?189?0.81300?13.1?3.02Mpa
设计温度下计算应力?t?tPc(Di??e)2?e?2.915?(1300?13.1)2?13.1?146.1Mpa
[?]??189?0.85?160.65MPa
校核条件[?]t???t，故合格。
3.4管箱法兰
3.4.1材料选择
管程设计压力为2.915MPa，温度为50℃，选16Mn II。 3.4.2法兰型式及尺寸
依据JB/T 4703-2000选取长颈对焊法兰，DN=1300，PN=4.0MPa，密封面为凹面，密封面结构形式及法兰些列尺寸如下图标所示 ：
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图3.1带颈对焊法兰密封面型式
表3.1带颈对焊法兰
表3.2带颈对焊法兰质量
3.5管箱法兰垫片
依据HG/T 20627-2009选择增强性柔性石墨垫,垫片尺寸如下表：
表3.3垫片尺寸
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3.6管箱法兰紧固件
3.6.1螺柱
对于PN?4.0MPa的螺柱应当选用40Cr，对应的螺母为35。依据JB/T4707-2000， 本次选用等长双头螺柱，A型。
图3.2等长双头螺柱结构图
表3.4等长双头螺柱的型式与尺寸
d, mm L0,mm 16 40 2 5 A B20 50 2.5 6 20 24 60 3 6 24 27 27 65 4 6 30 70 4 6 30 36 80 5 36 C,mm r,mm d2,mm L,16 极限 偏差 单件质量, kg ? mm 公称尺寸 300 3.6.2螺母
根据《机械设计课程设计手册》第三版，表3—19 螺纹规格D da dw e s c m max max min min max max 六角螺母 薄螺母 M24 25.9 33.3 39.55 36 0.8 21.5 12 23
?1.5 0.625 0.900 1.160 1.422