太原科技大学毕业设计（论文）
技术条件 材料 钢 公差产品等级 A级用于D≤M16 3.6.3弹簧垫圈 规格为16,材料为65
规格(螺纹大径) S(b) m H 公称 ≤ min max M24 6.0 3 12 15 Mn,表面氧化的标准型弹簧垫圈的标记垫圈GB/T9316
3.7封头的设计
选用标准椭圆形封头，材料为Q345R。 3.7.1封头的壁厚计算
形状系数K?16[2?(Di2hi)] 141613002?3252式中hi—曲面高度，hi?Di?325mm，即K?[2?()]?1
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计算厚度??KPcDi2[?]??0.5Pct?1?2.915?13002?189?0.8?0.5?2.915?12.6
最小成型厚度?min?14.2mm,根据GB/T25198-2010《压力容器封头》可查得相应的名义厚度为?n?16mm
有效厚度?e??min?C?14.2?0?1.6?12.6mm 3.7.2封头尺寸
选择以内径为基准的椭圆形封头，代号为EHA，其尺寸和结构如下： GB_T25198-2010
表3.5 EHA椭圆形封头内表面积，容积
公称直径DN/mm 1300 总深度H/m 内表面积A/m 1.934 2容积V/m3 0.3208 350 椭圆形封头质量 242.2kg JB4746-2002 表3.6 EHA椭圆型封头结构
3.7.3封头的强度校核 对于标准椭圆形封头，K=1.0椭圆形封头的最大工作压力[pw]为
pw?2?e[?]?KDi?0.5?et?2?12.6?189?0.81?1300?0.5?12.6?2.92Mpa
3.8拉杆设计
3.8.1拉杆结构形式
换热管外径大于19mm，故选择拉杆定距管结构。
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3.8.2拉杆选材
选择拉杆和定距管材料为10。 3.8.3拉杆参数
拉杆的直径和数量按下表选择：mm
表3.7拉杆数量选用表
拉杆尺寸与结构如下： mm 拉杆直径dn 12 拉杆螺纹公称直径dn 12 表3.8拉杆尺寸表
b×45°b×45°La Lb b 15 ?50 2.0 LaLLbdnd
图3.3拉杆结构图
3.8.4拉杆的布置
拉杆应尽量布置在管束的外边缘，本设计采用四根拉杆。
3.9管板设计
3.9.1材料选择
选择管板材料为16Mn。 3.9.2管板结构
选择e型的连接方式即：管板与壳程圆筒连接为整体，其延长部分兼做法兰与管箱法兰用
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螺柱连接。管板的尺寸参照与设备法兰相配的凸面法兰的尺寸，管板外径760，厚度36，
具体结构见管板零件图。 3.9.3中心距的求取
本次设计换热管采用正三角形排列，其尺寸为?20?2mm，因此取换热器中心距为32mm。
3.9.4布管限定圆
对固定管板式换热器,布管限定圆的直径DL为
DL?Di?2b3
Di?圆筒内径,mm
b3?固定管板式换热器管束最外层管束外表面至壳体内表面的最短距离, b3?0.25do,一
般不小于8mm，do为换热管外径。 本次设计取b3=10mm，则DL=1300-2×10=1280mm。
表3.10 I级管束折流板和支持板管孔直径及允许偏差表
3.9.5拉杆孔的设计
拉杆孔直径d1?d?1.0?(12?1.0)mm?13mm ,d为拉杆直径。
拉杆与管板采用螺纹连接。螺纹深度l2?1.5dn,dn为拉杆螺纹孔公称直径,mm.
5 l2?1.5dn?1.?1?2m1m8
3.9.6实际布管
实际布管数为518根，其中换热管514根，拉杆4根。
3.10换热管设计
在标准中选取换热管为?20?2mm，材料为20，长度为6000mm。 换热管与管板的连接采用强度焊，其尺寸如下：
mm
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换热管规格 换热管最小伸出长度 最小破口深度l3 l1 l2 ?20?2mm 1.5 2.5 2 表3.11换热管与管板的连接采用强度焊
图3.4换热管安装尺寸图
3.11接管设计
3.11.1管程接管设计
接管内径d?4V?u
d?4V?u=4?4898.6/36003.14?13.17=0.14m
选取标准管子DN=300mm，?323.9mm?14.27mm，材料为20。 3.11.2壳程接管设计
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