机械设计
机械设计包括结构设计和强度计算两部分。参考压力容器安全技术监察规程，本次设计的换热器为二类容器。
11结构设计
111设计条件
1111设计压力设计压力根据最高工作压力确定。设有安全阀时，设计压力取最高工作压力的
105～110倍。本设计取11倍。壳程设计压力Pd11Pw110401MPa033MPa，
液柱压力gh095993259806095Pa
55482945Pa5Pd
则可忽略液柱压力，计算压力PcPd，取高于其一个等级的公称等级10MPa。
管程设计压力Pd11Pw111401MPa143MPa，忽略液柱压力，则取高出其一个压力等级为25MPa。
1112设计温度
设计温度指容器在正常情况下，设定的元件金属温度，设计温度不得低于元件金属
在工作温度状态可能达到的最高温度。
8，124
管程设计温度的确定，由于气氨最高操作温度为124℃，故取设计温度为130℃。
壳程设计温度的确定，由于壳程水最高操作温度为42℃，故取设计温度为50℃。
112筒体壁厚
1121筒体选材由于筒体设计温度为50℃，设计压力为04MPa，参考GB1501998，故选20R。
1122筒体壁厚的计算


PcDi2t
Pc
1
f式中计算厚度，mm；Pc计算压力，MPa；
焊接接头系数。


PcDi2tPc

04600mm0904mm21331004
由表可知mi
6mm，故令6mm。
C62mm8mm
d
2


d
C1


80mm

8mm
取C2mm在无特殊腐蚀情况下对于碳素钢和低合金钢，不小于1mm2
GB6654《压力容器用钢板》和GB3531《低温压力容器用低合金钢板》规定压力容器专用钢板的厚度负偏差不大于025mm，因此使用该标准中钢板厚度超过5mm时如
20R16M
R和16M
DR等，可取C10
8，125
由钢材标准规格，取
8mm
e




C1

C2

8026mm
1123筒体的强度校核

C
C1
C2

tPcDie0460062MPat
2e
26
式中e有效厚度，e
C，mm；

名义厚度，mm；
t设计温度下圆筒的计算应力，MPa；C厚度附加量，mm。t13310133MPa
8，122
tt
2
f故校核其满足强度要求。因此，圆筒的最大工作压力pw为
pw

2etDie

26133106006

2634MPa
113管箱设计
1131管箱选材管程设计压力为143MPa，温度为130℃，参考GB1501998，故选20R。
1132管箱筒体厚度计算


PcDi2tPc
PcDi143600mm32784379r