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????81448f?8.73?10??7.4?10N?mm?Ma170????f M0??
??Mp?1.44?109N?mm?t所以M0?1.4?109 N?mm (3)法兰应力
1整体法兰、带劲松式法兰以及按整体法兰计算的任意式法兰。
(a)轴向应力
1?1.4?109??168.3MPa ?H?221.1?30?816??1DifM0 (b)径向应力
0.95??1.33?158??1??1.33?fe?1800?30??9?M??1.4?10 022R1.1?158?816??Di ???f =118.4MPa (c)环向应力
6.35?1.4?109?Z?R??3.3?118.4 ?T?22158?816?DifYMO =80.4MPa
式中：f————整体法兰颈部应力校正系数（法兰颈部小端应力与大
端应力的比值），当f<1时，取f=1
?————系数，?????，
???T??f?1158?0.95800?301.77?1?1.1
T k————法兰外径与内径的比值，k?DD0i?1116?1.368 816 查GB150-1998表9-5有：T=1.77,Z=3.30，Y=6.35,U=6.98
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图4 f值图
2剪应力
(a)剪切载荷
预紧状态的剪切载荷 W?FG?操作状态的剪切载荷
W?Wp?5009.13KN (b)剪切面积
A??3.14D?l?3.14?1116?36?126152.64mm 式中：A?————剪切面积，mm
D?————剪切面计算直径，取圆筒外径，mm l—————剪切面计算高度，mm (c)剪应力
22A?A???2mbb?10388.6KN
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预紧时的剪应力 ?? 操作时的剪应力 ??WA?W?10388600?82.3MPa
126152.64A??5009130?39.7MPa
126152.643应力校核 (a)轴向应力
根据要求： 1.5t?H?1.5???tf与2.5???之小值
tn????1.5?144?216MPa
2.5????2.5?144?360MPa
ftn
?H?68.3MPa?216MPa，所以符合要求。
(b)径向应力
?R?118.4MPa? 所以满足要求。 (c)环向应力
?T?80.4MPa? 所以满足要求。 (d)组合应力
???
RH???tftf?144MPa
????144MPa
2168.3?118.4??143MPa?2??f?
t?? ?HT2168.3?80.4??124.3MPa?2??f?
t所以满足要求。 (e)剪应力
预紧时： ??82.3MPa?0.8?170?136MPa 操作时： ??39.7MPa?0.8?144?115.2MPa 符合要求。 （3）平盖封头设计计算
选用材料为16MnR，因为该封头为平盖封头，且管箱内无隔板，所以
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厚度按以下计算。
操作时 ?p?DGkPct????????t?8240.56?8?178mm
113?0.85预紧时 ?p?DGkPc?8240.17?8?85mm
150?0.85取两者中较大值，所以?p?178mm，取?p?180mm 式中：?p————平盖计算厚度，mm
DG————垫片压紧力作用中心圆直径（按GB150-1998第9章选），mm Pc————管程计算压力，MPa
???————设计温度下平盖材料的许用应力，MPa
t ???————试验温度下平盖材料的许用应力，MPa ?—————焊接接头系数 k——————结构特征系数 操作时：k?0.3?1.78WLGPDc3?0.3?G1.78?10388600?84 38?824 =0.156 预紧时：k?6.2.2 设计计算下部管箱
（1）下管箱封头材料仍选16MnR，因为介质需从设备中排出，且本设备为单壳程结构，所以采用D型管箱。 根据GB150-1998有：16MnR在300℃时的许用应力为因为 Pd?0.4所以 ??t1.78WLGPDc3?G1.78?5009130?84?0.17
8?8243????144MPa
t?????0.4?144?1?57.6MPa
cti2设计厚度：
?????PPD?c8?800?22.86mm
2?144?1?8?d???C2?22.86?3?25.86mm
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名义厚度： ?n??d?C1???25.86?0.6???30mm 有效厚度： ?e??n?C2?C1?30?3?0.6?26.4mm
考虑到耐磨、耐热、耐腐蚀等方面性能，用焊接方法在管箱内表面堆敷一层厚度为8的00Cr17Ni14Mo2。
7 选取标准件
7.1 选取接管
7.1.1 接管的一般要求 （1）接管应与壳体内表面平齐；
（2）必要是可设置温度计接口、压力表及液面计接口； （3）接管与外部管线可采用焊接连接；
（4）设计温度在300℃以上时，必须采用整体法兰; （5）对于不能利用接管进行放气和排液的换热器，应在管程和壳程的最高点设置放气口，最低点设置排液口，其最小公称直径为20mm； （6）接管应尽管沿径向或轴向布置; 根据HG20592-97选取：
测压口、放净口、排气口选用?25?2.5规格的接管，长为150mm,重量为0.16kg。
测温口选用?32?3.5规格的接管，长度为150mm,重量为0.3kg；
导热油进出口选用?45?2.5规格的接管，长度为150mm,重量为0.48kg； 安全阀口、出料口、泄压口选用?57?3.5规格的接管，长度为150mm,重量为0.61kg；
进料口选用?89?4.5规格的接管，长度为150mm,重量为1.21kg；材料为20钢。
7.2 选取接管法兰
（1） 选取进料口接管（DN80）法兰
选用带颈凹面对焊法兰，相关尺寸根据HG20592-97查得
法兰外径（mm） 螺栓孔中心圆直径（mm） 螺栓孔直径（mm） 螺栓孔数量 190 150 18 4