河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）说明书
∴筒体的名义厚度为?n???C1?C2?3.54mm。 因选用高合金钢做换热设备，故综合考虑后取?n?6mm (2) 椭圆封头壁厚计算
本设计中所有蒸发器均采用标准椭圆形封头，其厚度计算式为
??pc?Di2???t??0.5pc287?10?3 ??28002?137?1?0.5?287?10?3?2.93mm
因?min?2mm，所以??2mm。 ∵C1?0.6mm、C2?0
∴封头的名义厚度为?n???C1?C2?2.6mm。
取封头壁厚与筒体的壁厚相同，为?n?6mm，直边高度为h?25mm。 (3) 90°折边锥形封头壁厚计算
当pc?5MPa，可用简化式计算90°折边锥形封头壁厚，即
??f0?pc?Di2???t?
折边半径ri?0.15Di?0.15?2800?420mm
??60?时，查得f0?1.70
???f0?pc?Di0.287?28002???t??1.70?2?137?1?4.99mm
∵C1?0.6mm C2?0，
名义厚度为?n???C1?C2?5.59mm，取封头壁厚与筒体的壁厚相同，为
?n?6mm，直边高度为h?25mm。
(4) 水压试验压力及强度校核 水压试验压力按下式计算
PT?1.25p
??????t
第 26 页 共 54 页
河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）说明书
式中 PT: 内压容器的试验压力，MPa p：设计压力， MPa
???：试验温度下材料许用应力， MPa
t??? ：设计温度下材料许用应力， MPa
PT
又试验压力下的筒体的薄膜应力
????1.25pt????1.25?0.287?1?0.359MPa
?T?
PT?Di??e??0.9??s2?e
式中 ?e：钢板的有效厚度，?e??n?C1?C2?6?0.6?0?5.4mm
a ?s：常温下材料的屈服极限，MPa， ?s?205MP?T?P0.395??2800?5.4?T?Di??e???102.57MPa2?e2?5.4
?0.9??s?0.9?1?205?184.5MPa??T?102.57MPa 所以壳程试验安全。 5.1.3 开孔补强计算
以本分离室二次蒸汽出汽口?530?5的开孔为例进行补强计算 (1) 补强方法判别：
d?di?2?C?520?2?0.6?521.2mm?Di?1400mm2，
开孔直径
满足等面积法开孔补强计算的适用条件，故可用等面积法进行开孔补强计算。
(2) 开孔所需补强面积A
A?d??2??et?1?fr?
式中
?: 筒体计算厚度，??2.94mm
?nt：接管厚度 此处?nt?5mm
?et：接管有效厚度，?et??nt?C?5?0.6?4.4mm
第 27 页 共 54 页
河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）说明书
t??? fr：强度削弱系数，因壳体材料与接管材料相同，故fr?n?1 r???A?d??2??et?1?fr??521.2?2.94?2?2.94?4.4??1?1?
?1532.3mm2
(3) 有效补强范围
①有效宽度B按下式计算，取二者之中较大值。
?B?2d?2?521.2?1042.4mm ??B?d?2?n?2?nt?521.2?2?6?2?5?543.2mm计算得B?1042.4mm
②有效高度的计算
a．外侧有效高度h1按下式计算，取二者之中较小值。
h1?d?nt?521.2?5?51.45mm???h1?150mm?实际外伸高度???
故h1?51.45mm
b. 内侧有效高度h2按下式计算，取二者之中较小值
h2?d?nt?265.2?5?36.41mm???h2?0?实际内伸高度???
故h2?0
(4) 有效补强面积
① 筒体多余金属面积
筒体有效厚度 ?e??n?C?6?0.6?5.4mm
筒体多余金属面积A1按下式计算
A1??B?d???e????2?et??e????1?fr???1042.4?521.2???5.4?2.94??0
?1282.2mm2
② 接管多余金属面积 接管计算厚度
?t?
第 28 页 共 54 页
pcdi2???n??pct?0.287?520?0.545mm2?137?1?0.287
河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）说明书
接管多余金属面积A2
A2?2h1??et??t?fr?2h2??et?C2?fr?2?51.45??4.4?0.545??1?0
?396.7mm2
③ 接管区焊缝面积（焊脚取6.0mm）
1A3?2??6.0?6.0?36.0mm22
④ 有效补强范围
Ae?A1?A2?A3?1282.2?396.7?36.0
?1714.9mm2
2 ?Ae?A?1532.m 3m?开孔后不需另行补强。
因本效蒸发器分离室中各接管厚度相同，最大开孔不需要补强，所以所有接管都不需另行补强。 5.1.4支座的选择
采用A型悬挂式支座， 选用4个支座 考虑水压试验时设备总重量约为M?36590kg
M?g36590?9.81?10?3??10?3?108.1KN k?n0.83?4据JB/T4712.3-2007 选耳式支座A6-Ⅲ
支座承受载荷Q?螺栓分布圆直径
????Di?2?n?2?3???b2?2?2?222?2?l2?s1?2?2800?2?6?2?12???230?2?14??2??380?115?
?3359mm5.1.5 视镜的选择
据HGJ501-86-20,选视镜ⅡPN1.0 DN100，两个。 5.1.6 折流式除沫器的设计
确保蒸汽每折流一次流通面积是逐渐扩大的。 蒸汽出口管径?530?5 升气管?500?3
第 29 页 共 54 页
河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）说明书
导流筒?700?3 短节?1000?10
5.2 Ⅱ效分离室尺寸的确定及强度计算
5.2.1 Ⅱ效分离室直径及高度的计算
33??956.572kgm??0.64913kgmlvⅡ效分离室中 ，102.5℃下， 。
?20.6?4913?956.57?uv?0.01?7?m52s??0.60.64913??
W115255.25又??Di2uv?Vs?2??6.53m3s4?v3600?0.64913?Di?
0.54Vs4?6.53??3571.4mm?uv??0.652
圆整后得DN?3600mm。 ∴筒体高度H?1.6DN?5760mm 5.2.2 Ⅱ效分离室壁厚计算及水压试验校核
本效分离器设计压力0.105MPa，设计温度102.5℃。
(1) 筒体壁厚计算
内压筒体厚度计算式为
??
2?????pc
tpc?Di 式中 ?：计算厚度 mm
pc：计算压力 MPa ?：焊接接头系数 此处取?=1
t???a，此处取 ：设计温度下的材料许用应力 MP150℃下材料的
许用应力为137MPa
Di：筒体内径 mm
第 30 页 共 54 页