一、設計條件
設計壓力p =1.4 mpa, 設計溫度t = 55℃，容器內徑d = 800mm
筒體長l = 5.3m，焊縫係數φ=0.95，腐蝕裕度c 2 =1mm
殼體壁厚δn = 8mm，管板δ= 30mm
殼體材料16mnr，許用應力[σ] t =170mpa
管板材料16mnr, δ= 30mm，許用應力[σ] t =157mpa
接管材料20#鋼管，腐蝕裕度c2 =1mm，許用應力[σ] t =137mpa
強度削弱係數f rt = 137/170 = 0.81。
容器結構簡圖如下所示
二、筒體壁厚
計算厚度δ= pdi／(2[σ] tφ—p)
1.4×800／(2×170×0.95－1.4) = 3.49
設計厚度δd =δ+c2 =3.49 + 1 =4.49 mm
按gb709, 取管板厚度負偏差c1= 0.25 mm
取名義厚度δn =8mm
三、管板計算
冷凝器管子與管板脹管連線，管板為固定式管板，不兼作法蘭。
1. 管板計算厚度
δ=8+d /12=8+20/12=9.67mm d—管孔直徑
管子中心距s=23mm
∵管板材料的[σ] ＞100mpa, 且管子為光亮銅管
∴管板厚度δn = 2.8／[(s/d)－1] = 2.8／[(23/20)－1] = 18.67mm
現管板名義厚度δn = 35mm，滿足強度要求。
2. 管子與管板脹接強度校核
接觸面應力σt =w／3.14dosn
w—一根管子支承的負荷
管端外徑do=19.6mm
w=p×面積abcdefghka = 1.4×(23×20－π×19.62／4 ) = 221.8n
σt =221.8／(3.14×19.6×30) = 0.12 mpa
鋼管板與銅管連線時，許用接觸應力[σt] = 1.2mpa
[σt] ＞σt，滿足接觸面強度要求。
3. 管板無管束部分的強度計算
3.1管板的計算厚度按式(e.9) 計算，其厚度：
l （ p／c [σ] ） 0.5
其中：與筒體內徑圓和外側管孔軸線相切的最大圓直徑d = 245 mm時,
l= d/（ 2 ）0.5= 245 /（ 2 ）0.5 = 173.3 mm
c--根據最大圓的相應支承點型別確定的係數，按jb/t4750-2003規定中表24取平均值，c=(1.9+3.2) ／2 = 2.55
故 δ= 173.3 × [l .4／( 2.55×157 )] 0。5 = 9.47 mm
3.2 管板的許用壓力按(e.10)式計算：
[p]=/l2
δn—管板名義厚度，δn =30mm；
c2—腐蝕裕度，按e.1.1 c2=1 mm；
p—設計壓力，p=1.4mpa；[p]—許用壓力，mpa；
[σ]t—管板材料設計溫度下的許用壓力，[σ]t =157mpa；
l—支撐的間距，取支撐中心水平間距和垂直間距的平均值，
l=173.3 mm (見上述3.1)；
c—係數，按e.1.3.2規定選取，c=2.55mm(見上述3.1)；
[p]=/l2 =2.55×157×(30-1)2/173.32 = 11.2 mpa
設計壓力小於管板許用應力。
4. 冷凝器管板厚30 mm，能滿足強度及剛度要求。
四、殼體開孔補強計算
殼體上開有乙個φ219×8進氣管孔,乙個φ108×5排液管孔, 乙個φ159×5儲液管孔.
筒體名義厚度δn =8 mm，計算厚度δ= 3.49 mm
有效厚度δe =δn －c = 8－1.25 =6.75 mm
厚度附加量 c = c1+ c2 = 1+0.25= 1.25 mm
因開孔均未通過焊縫,故開孔處焊縫係數取為1。
開孔補強用筒體計算厚度
δ= pdi/(2[φ] -p) = 1.4×800/(2×170-1.4) = 3.31 mm
圓筒開孔補強計算——20-φ219×8
鋼管腐蝕裕量 c2=1 mm， 焊縫高度=9 mm
接管外伸高度 h1=152 mm， 接管內伸高度 h2=0 mm
接管名義厚度 δnt = 8mm， 接管許用應力 [σ] = 137mpa
接管厚度附加量 c=c1+c2=δnt×12.5%+c2=1+1=2 mm
強度削弱係數fr = 137/170 = 0.81
1.開孔方法判別
開孔直徑 d=di+2c=(219-2×8)+2×2=207 mm
開孔直徑滿足gb150要求，按等面積法補強。
2.開孔所需補強面積a
a=dδ+2δ(δnt - c)(1 - fr)
=207×3.31+2×3.31×(8-2)×(1-0.81)
=692.8mm2
3.有效補強範圍
1) 有效寬度 b
b=2d=2×207=414
b=d+2δn+2δnt=207+2×8+2×8=239
取大值,b=414mm
2) 有效高度
a.外伸有效高度 h1
h1=sqr(dδnt)=sqr(207×8)=40.7
h1=152
取小值，h1=40.7mm
b.內伸有效高度 h2
h2=sqr(dδnt)=sqr(207×8)=40.7
h2=0
取小值，h2=0mm
4.有效補強面積
1) 筒體多餘金屬面積a1
筒體有效厚度 δe=δn-c=8-1.25=6.75 mm
a1=(b-d)(δe-δ)-2(δnt-c)(δe-δ)(1-fr)
=(414-207)×(6.75-3.31)-2×(8-2)×(6.75-3.31)×(1-0.81)
=704.3mm2
2) 接管多餘金屬面積a2
接管計算厚度δt = pd /((2p)
1.4×207/((2×137×1)-1.4)=1.06mm
a2 = 2h1(δnt-δt- c)fr+2×h2(δnt-c -c2)fr
= 2×40.7×(8-1.12-2)×0.81+2×0×(8-2-1)×0.81=321.8 mm2
∵ a1+a2=704.3+321.8=1026.1> a = 692.8
∴ 筒體和接管多餘金屬面積大於需補強面積，無需另行補強。
圓筒開孔補強計算——20-φ159×5
鋼管腐蝕裕量 c2=1 mm， 焊縫高度=6 mm
接管外伸高度 h1=240 mm， 接管內伸高度 h2=0 mm
接管名義厚度 δnt = 5 mm， 接管許用應力 [σ] = 137mpa
接管厚度附加量 c=c1+c2=δnt×12.5%+c2=0.625+1=1.625 mm
強度削弱係數fr = 137/170 =0.81
1.開孔方法判別
開孔直徑 d=di+2c=(159-2×5)+2×1.625=152.25 mm
開孔直徑滿足gb150要求，按等面積法補強。
2.開孔所需補強面積a
a=dδ+2δ(δnt - c)(1 - fr)
=152.25×3.31+2×3.31×(5-1.625)×(1-0.81)
=508.2 mm2
3.有效補強範圍
1) 有效寬度 b
b=2d=2×152.25=304.5
b=d+2δn+2δnt=152.25+8×2+2×5=178.25
取大值,b=304.5mm
2) 有效高度
a.外伸有效高度 h1
h1=sqr(dδnt)=sqr(152.25×5)=27.6
h1=220
取小值，h1=28mm
b.內伸有效高度 h2
h2=sqr(dδnt)=sqr(152.25×5)=27.6
h2=0
取小值，h2=0mm
4.有效補強面積
1) 筒體多餘金屬面積a1
筒體有效厚度 δe=δn-c=8-1.25=6.75 mm
a1=(b-d)(δe-δ)-2(δnt-c)(δe-δ)(1-fr)
=(304.5-152.25)×(6.75-3.31)-2×(5-1.625)×(6.75-3.31)×(1-0.81)
=519.4 mm2
2) 接管多餘金屬面積a2
接管計算厚度δt = pd /((2p)
1.4×152.25/((2×137×1)-1.4)=0.79 mm
a2 = 2h1(δnt-δt- c)fr+2×h2(δnt-c -c2)fr
= 2×28×(5-0.79-1.625)×0.81+2×0×(5-1.625-1)×0.81=117.3 mm2
∵ a1+a2=519.4+117.3=636.5 > a =509.1
∴ 筒體和接管多餘金屬面積大於需補強面積，無需另行補強。
圓筒開孔補強計算——20-φ108×5
鋼管腐蝕裕量 c2=1 mm， 焊縫高度=5mm
接管外伸高度 h1=234 mm， 接管內伸高度 h2=0 mm
接管名義厚度 δnt = 5 mm， 接管許用應力 [σ] = 137mpa
接管厚度附加量 c=c1+c2=δnt×12.5%+c2=0.625+1=1.625 mm
強度削弱係數fr = 137/170 =0.81
1.開孔方法判別
開孔直徑 d=di+2c=(108-2×5)+2×1.625=101.25 mm
開孔直徑滿足gb150要求，按等面積法補強。
2.開孔所需補強面積a
a=dδ+2δ(δnt - c)(1 - fr)
=101.25×3.31+2×3.31×(5-1.625)×(1-0.81)
冷凝器與蒸發器的區別
冷凝器和蒸發器都屬於熱交換器。所謂的熱交換，就是有兩種或兩種以上溫度不同的流體間相互傳熱的裝置，所以也稱之為熱交換裝置。因此冷凝器和蒸發器的結構形式雖然多種多樣但是工作原理是相同的，都是通過製冷劑與流經其容器表面的外界介質換熱的裝置，即都是一種換熱器。在影響傳熱的因素上冷凝器和蒸發器也是相同的，其傳...
汽車空調冷凝器企業標準
企業標準 q sys001 2012 汽車空調冷凝器 2012 02 01發布2012 02 31實施 發布前言本標準嚴格按gb t 1.1 2000 及gb t 1.2 2000的要求編寫而成。本標準由負責起草。本標準起草人 本標準發布日期2012 02 01，本標準實施日期2012 02 31。...
鍋爐冷凝器空壓機水垢如何化學清洗
鍋爐 冷凝器 空壓機等水迴圈裝置用水水質的好壞，對其安全執行及能源消耗有很大的影響。當用水不合要求時，裝置受熱面就會結生水垢，不僅浪費大量的燃料，還會危及換熱裝置的安全執行。據有關資料介紹，由於結生水垢，每年要浪費燃料達千萬噸，並造成幾億元的經濟損失。鍋爐冷凝器空壓機垢質的清洗方法 長期以來傳統的清...