浮头式换热器E201设计(6)

比压力y ： 69MPa 垫片外径DGo：992mm 垫片内径DGi：964mm

垫片接触宽度： N =（DGo-DGi）/2 =14mm 垫片基本密封宽度：b0?N2?14/2?7mm 当b0?6.4mm时，

垫片有效密封宽度：b?2.53b0?2.537?6.69mm 垫片压紧力作用中心圆直径：

DG?DG0?2b?992?2?6.69?978.62mm

预紧状态下需要的最小螺栓载荷：

Wa?3.14DGby?3.14?978.62?6.69?69?1418466.044N 操作状态下需要的最小螺栓载荷：

Wp?0.785DGPc?6.28DGbmPc

?0.785?978.62?2?6.28?978.62?6.69?2.5?2

22?1709159.24MPa

预紧状态下所需螺栓面积：

Aa?1418466.044212?6690.88mm操作状态下所需螺栓面积：

Aa?1709159.24180?9495.33mm所需螺栓面积Am取Aa和Ap的最大值，Am?9495.33mm； 取44个M24螺栓

21

螺栓有效面积：

A?实际螺栓面积总面积：

Ab?An?339.6?44?14942.4mm?Am

2?4d2?3.144?20.8?339.6mm22③ 浮头法兰

设法兰计算厚度 ?f?128mm，L=22mm； 当b0?6.4mm时，

垫片有效密封宽度：b?2.53b0?2.537?6.69mm 垫片压紧力作用中心圆直径：

DG?DG0?2b?992?2?6.69?978.62mm

预紧状态下需要的最小螺栓载荷：

Wa?3.14DGyb

?3.14?978.62?69?6.69?1418466.04N

操作状态下需要的最小垫片压紧力：

FG?FP?6.28DGbmpc

?6.28?978.62?6.69?2.5?2?205574.79F?0.785DGPC2

2?0.785?978.62?2 ?1503584.45N22

螺栓面积：

A）预紧状态下需要的最小螺栓面积：

Am1?Wa[?]b?1418466.04212?6690.88mm2

B）操作状态下需要的最小螺栓面积：

Am2?Wa[?]bt?1418466.04180?7880.37mm2

C）需要的螺栓面积Am取Am1与Am中较大者：

2Am?7880.37mm2

D）实际的螺栓面积Ab应不小于需要的螺栓面积Am：

Ab?Am?7880.37mm2

螺栓设计载荷：

A）预紧状态螺栓载荷设计计算：

W?0.5(Am?Ab)[?]b

=0.5（7880.37+11869.16）×212 =2093450.18N

B）在操作状态螺栓设计载荷

W=WP=1709159.24N

fi??arcsin?arcsin?36.16? R?0.5?n800?0.5?200.5D0.5?956

操作情况下法兰的受力：

23

FD?0.785DGbmPc?0.785?978.62?6.69?2.5?2?25696.85NFG?FP?6.28DGbmPc?6.28?978.62?6.69?2.5?2?205574.79N

FT?F?FD?1503584.45-25696.85?1477887N

Fr?FDctg?1?25696.85?ctg36.16??35578.69N

操作状态情况下力臂：

LD?LG?12121(Db?Dfi)?(Db?DG)?121(1030?956)?37mm(1030?978.62)?25.69mm21LT?(LD?LG)?(37?25.69)?31.345mm22Lr??f2??n2cos?1?l?1282?202cos?1?20?31.61mm操作状态情况下力矩：

MMD?FDFD?25696.85?37?950783.4N?mm

G?FGLG?205574.79?25.69?5281213.79N?mm

MT?FTLT?1477887.6?31.345?46324386.82N?mm Mr?FrLr?35578.69?31.61?1124642.39N?mm

操作状态情况下法兰总力矩：

Mp?MD?MT?Mr ?950783.45?46324386.82?1124642.39

?46150527.88N?mm

预紧状态下时螺栓法兰的受力：

FG?W?205574.79N

预紧状态下时螺栓法兰的力臂：

LG?（Db-DG）=(1030?978.62)?25.69mm2224

11预紧状态下时螺栓法兰的力矩：

Ma?LG?FG?25.69?205574.79?5281216.35N?mm

L?8[?]f(Dfo?Dfi)tPCDfi4Ri?Dfi22 ?2?9564?8002?95628?135(1080?956)MP?18.32mm

JP?t [?]fDfi?Df?Dfi?0??D?D?f0fi????46150527.88?1080?956??135?956??1080?956??5871.39N?mm

Ja?

Ma[?]fDfi?Df?Dfi?0??D?D?fi??f0??5281216.35150?956?1080?956??604.7N?mm?1080?956???

预紧状态下：

?fa?Ja?604.7?24.59mm

操作状态下：

?fp?L?JP?L 2?22.8?5871.39?22.82?102.75

法兰厚度?f取?fp与?fa的最大值50.44，取厚度为128mm， 法兰公称厚度：

25