《法兰设计.docVIP

目录 第一章 前言 3 1.1 法兰简介 3 1.2 设计简介 3 第二章 工艺参数 4 第三章 机械设计 5 3.1 公称通径的选择 5 3.2 公称压力的选择 5 3.3 法兰材料的选择 5 3.4 法兰的密封设计 6 3.4.1 垫片的选择 6 3.4.2 压紧面的选择 6 3.4.3 螺栓设计 6 i 螺栓材料选择、螺栓尺寸和个数确定............................................6 ii螺栓长度计算……......……………………………………………...7 iii螺栓载荷及应力校核……................................................................7 3.5 尺寸公差和表面粗糙度 8 3.5.1 尺寸公差 8 3.5.2 粗糙度 8 第四章 总结 9 参考文献........................................................................................................................9 前言 法兰简介 生产工艺要求，或为制造、运输、安装、检修方便，大多数化工设备采用可拆卸的联接结构。常见的可拆卸结构有：法兰联接（应用最为广泛）、螺纹联接、承插式联接。法，又叫法兰盘或凸缘盘。法兰是使管子?与管子?相互连接的零件，连接于管端；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝扣连接）法兰和焊接法兰和卡夹法兰。 设计简介 此次设计的法兰是根据所设计填料塔的相关条件而设计的。设计过程中考虑法兰结构的完整性问题；法兰接头紧密性问题（紧密不漏）等。从设计角度，把法兰连接作为一个系统考虑，且着眼把“泄漏”失效作为设计准则之一，关键是建立垫片特性参数的数据库，以及能测试这些参数的标准方法。本设计主要是对法兰的机械设计，包括密封设计和强度计算及螺栓、压紧面、垫片、法兰标准等的选择，为所设计的填料塔设计合适的法兰。 工艺参数 在20℃，101.3kpa下填料塔的法兰设计 法兰标准：HG20592-2009(PN系列）\HG20615-2009（Calss系列） 国标：GB/T9112-2000（GB9113·1-2000～GB9123·4-2000）化工部标准：HG5010-52～HG5028-58、HGJ44-91～HGJ65-91机械部标准：JB81-59～JB86-59、JB/T79-94～JB/T86-94、JB/T74-1994 压力容器标准：JB1157-82～JB1160-82、JB4700-2000～JB4707-2000 B16.47A/B B16.39 B16.48 公称压力的选择 按照容器或管子所受的压力分为若干等级，由字母pN后面跟无因次的整数组成；对于英制单位的标准，以字母CLASS后面跟无因次的整数组成，根据设计的填料塔相关参数，查《法兰实用手册》P9可知：应选用PN0.6MPa. 法兰材料的选择 查《管法兰 垫片 紧固件选用手册》P48可知： PN0.6Mpa法兰最高无冲击工作压力（GB/T9124-2000） 材料组号 工作温度/ 20 100 150 200 1.0 0.6 0.6 1.44 1.28 2.0 3.0 1.57 1.52 故选用材料组号为3.0。 查《管法兰垫片紧固件选用手册》可选材料为： 材料组号 材料类别 钢号 标准号 3.0 16Mn 16MnR GB6654 故选取法兰类型及密封面形式 查《管法兰垫片紧固件选用手册》P12和P64-66，从经济性及加工的难易程度考虑，可选择整体法兰，密封面形式为平面。 法兰 类型 标准 号 密封面 形式 公称 压力/Mp 公称 通经 接管外经 所属 体系 整体 法兰 GB/T9113.1 -2004 平面 PN0.6Mpa DN250 米制系列 欧洲 体系 法兰的密封设计 按照工作条件，选取法兰类型、压紧面形状和垫片型式，确定在安装工况和操作工况下，螺栓必需的载荷和尺寸，以达到设计的密封要求。 垫片的选择 查《管法兰 垫片 紧固件选用手册》P62欧洲体系法兰垫片及紧固件选用（铁素体钢质管法兰）可知： 垫片 形式 使用压力PN/MPa 密封面 形式 密封面表面粗糙度