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XX2015屆本科生畢業(yè)設計（論文）
畢業(yè)設計（論文）任務書
2015 屆 機械工程及自動化 專業(yè)
題 目： 核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構設計
子 題：
學生姓名： 班級學號：
指導教師： 職 稱：
所在系（教研室）：機電與信息工程系
下達日期：2014年7月4日 完成日期：2015年5月18日
摘 要
當今社會，機械工業(yè)是一個國家的重要產業(yè)，機械工業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響著國家經濟的發(fā)展，人類的進步離不開機械工業(yè)的發(fā)展。在全球經濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經成為現(xiàn)實。在新的市場需求的推動下，對核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束進行改良和優(yōu)化是當務之急。有大型核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束生產設備企業(yè)對設備的安全指標的有著一定生產的嚴格要求。在生產設備的企業(yè)，充分考慮到在設備運行中可能出現(xiàn)的問題，從而減少噪聲污染引起的振動或不當操作設備的現(xiàn)象等。國內核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束設備的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經濟、安全穩(wěn)定主題保持一致。核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術的水平密切相關。
本次設計是關于核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構的設計，通過對傳統(tǒng)的核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構進行了改進和優(yōu)化，使得此種類型的核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構的使用范圍更廣泛，更加靈活，并且對今后的選型設計工作有一定的參考價值。
關鍵詞：核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構；結構；效率；參考
Abstract
For a lot of special places, like the risk is very big, or we are difficult to reach, such as disarm bombs, unknown corresponding domains such as detection, probing deep of more dangerous situation usually need to implement the robot.It’s a main part of robot for micro pedipulator, walking robots and more than six feet, compared to the Eight Legged Robot, because of strong bearing capacity, good stability, which the meritss is simple construction, So, a large number of researchers around the world, start generally attach importance.
This paper mainly to the four bar mechanism as the main execution elements to design of micro walking the whole scheme of the four bar mechanism. Its principle is diagonal synchronization, leg activity by the structure of the crank rocker, front leg movements around the same, it detailed performance curve characteristics of the connecting rod,when the curve trajectory diagonal straight line segment, the robot is stationary, the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking motion, robot. The miniature walking robot is mainly driven by DC servo motor, so as to drive the leg action driven synchronous belt wheel by a crank and rocker mechanism.
so the design of a special press be imperative. Graduation project this time is a tube axial compressive loading machine. This paper introduces the theoretical calculation to design sleeve pressing machine structure, working principle and main parts of the strength check and the advantages of the sleeve, pressing machine is efficient.
Key word: pneumatic manipulator； cylinder； pneumatic loop； Fout degrees of freedom.
目 錄
摘要 1
Abstract 2
第一章 緒論 4
1.1 課題的來源與研究的目的和意義 5
1.2 核電站蒸汽發(fā)生器簡介 6
第二章 Solidworks設計基礎 7
2.1 草圖繪制 10
2.2 基準特征，參考幾何體的創(chuàng)建 11
2.3 拉伸、旋轉、掃描和放樣特征建 12
2.4 工程圖的設計 13
2.5 裝配設計 15
第三章 核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構的設計 7
3.1 核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構的總體方案圖 8
3.2 核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構的工作原理 9
第四章 筒體及封頭的設計計算 28
4.1 筒體和封頭厚度的確定 28
4.1.1 受內壓時筒體厚度確定 28
4.1.2 受內壓時封頭厚度的確定 29
4.1.3 受外壓時筒體厚度確定 30
4.1.4 受外壓時下封頭厚度的確定 31
4.1.5 壓力試驗及應力校核 32
4.2 夾套筒體及封頭厚度的確定 32
4.2.1 夾套筒體厚度計算 32
4.2.2 夾套封頭厚度的確定 33
4.3 液壓試驗狀態(tài)下的穩(wěn)定性校核 33
4.3.1 夾套試驗壓力 33
4.3.2 內筒體的校核 34
第五章 熱束管的設計 34
5.1 熱束管的尺寸計算 34
5.2 管子的中心距計算 34
5.3 熱束管的排列原則 34
第六章 三維軟件設計總結 27
結論 28
致謝 29
參考文獻 30
第一章緒論
1.1課題的來源與研究的目的和意義
由于機械工程的知識總量已經遠遠超越個人掌握所有，一些專業(yè)知識是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識分割，使視野狹隘，可以多多參加技術交流，和參加科研項目，縮小范圍，提升新技術的進步和整個塊的技術，提高外部條件變化的適應能力。封閉的專業(yè)知識的太狹隘，考慮的問題太特殊，在工作中協(xié)調困難，不利于自我提高。因此，自上世紀第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎理論，拓寬領域，對專業(yè)合并的分化。機械工程可以增加產量，提高勞動生產率，提高生產的經濟效益為目標，并研制和發(fā)展新的機械產品。在未來，新產品的開發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個超級經濟目標和任務。機器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務?，F(xiàn)代機械工程機械和機械設備創(chuàng)造出更多、更精美的越來越復雜，很多幻想成為過去的現(xiàn)實。人類現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細胞和分子。電子計算機硬件和軟件，人類的新興科學已經開始加強，并部分代替人腦科學，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經顯示出巨大的作用，但在未來幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類智慧的增長并沒有減少手的效果，而是要求越來越精致，手工制作，更復雜的工作，從而促進手功能。又一方面實踐促進人腦智力。在人類的進化過程中，以及在每個人的成長過程中，大腦和手是互相促進和平行進化。
大腦和手之間的人工智能和機械工程的近似關系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用機械制造。在過去，各種機械離不開人類的操作和控制，反應速度和運算精度的進化是非常緩慢的大腦和神經系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進，計算機科學和機械工程進展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開始使機械工程。在第十九世紀，機械工程的知識總量仍然是有限的，大學在歐洲，它與一般的土木工程是一門綜合性的學科，稱為土木工程，下半場的第十九個世紀成為一門獨立的學科。在第二十世紀，隨著機械工程和知識增長的發(fā)展開始分解，機械工程專業(yè)，有分支機構。在第二十世紀中期趨勢分解，在時間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結束時達到的峰值。由于機械工程的知識總量已經遠遠從個人掌握所有，一些專業(yè)是必不可少的。但是過度的專業(yè)知識使分割，視野狹隘，可以查看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術交流，縮小范圍，新技術的進步和整個塊的技術，外部條件變化的適應能力差。封閉的專業(yè)知識的專家太狹，考慮的問題太特殊，在工作協(xié)調困難，不利于自我提高。因此，自上世紀第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢。人們越來越重視基礎理論，拓寬領域，對專業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識循環(huán)過程的合成，是合理和必要的。從不同的專業(yè)和專業(yè)知識的專家，也有綜合的知識了解不夠，看看其他學科和項目作為一個整體，從而形成一種相互強烈的集體工作。綜合和專業(yè)水平。有機械工程全面而專業(yè)的沖突；在綜合性工程技術也有綜合和專業(yè)問題。在人類所有的知識，包括社會科學，自然科學和工程技術，有一個更高的水平，更廣泛的綜合性和專業(yè)性的問題。
1.2 核電站蒸汽發(fā)生器簡介
核電蒸汽發(fā)生器是核電站最為關鍵的主要設備之一。蒸汽發(fā)生器與反應堆壓力容器相連，不僅直接影響電站的功率與效率，而且在進行熱量交換時，還起著阻隔放射性載熱劑的作用，對核電站安全至關重要。因此，蒸汽發(fā)生器的一級安全等級、I類抗震類別、一級規(guī)范級別和Q1級的質量要求，以及材料和制造的高技術含量均為當代制造業(yè)之最。?2012年9月28日，由中國自主設計制造的二代加核電百萬千瓦級蒸汽發(fā)生器，在上海臨港核電基地竣工。這是上海電氣為遼寧紅沿河核電一期工程承制的核電站頂級核島設備，也是上海電氣在臨港核電產業(yè)基地完整制造的第一臺百萬千瓦級蒸汽發(fā)生器。
新研制的這臺蒸汽發(fā)生器總長度21.7米，豎起時高度相當于6層樓房。內部裝有上萬個各類精細零件，總重量達345噸。承制紅沿河項目一期工程蒸發(fā)器的上海電氣核電設備有限公司，在歷時32個月的自主研發(fā)過程中，突破了原來由外方提供整套原材料采購規(guī)范的限制，掌握了產品制造所需全套原材料的自主采購技術；并建立了一整套適應核電項目的創(chuàng)新管理體系。
第2章 Solidworks繪圖基礎
本論文主要研究運用SolidWorks對核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構進行設計。在設計過程中，了解SolidWorks的各種功能。
SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技術副總裁與CV公司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸州的康克爾郡（Concord,Massachusetts）內。當初的目標是希望在每一個工程師的桌面上提供一套具有生產力的實體模型設計系統(tǒng)。從1995年推出第一套SolidWorks三維機械設計軟件至今已經擁有位于全球的辦事處，并經由300家經銷商在全球140個國家進行銷售與分銷該產品。1997年，Solidworks被法國達索（Dassault Systemes）公司收購，作為達索中端主流市場的主打品牌。SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)。由于技術創(chuàng)新符合CAD技術的發(fā)展潮流和趨勢，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統(tǒng)評比第一名。從1995年至今，已經累計獲得十七項國際大獎。其中僅從1999年起，美國權威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它，設計師大大縮短了設計時間，產品快速、高效地投向了市場。
由于SolidWorks出色的技術和市場表現(xiàn)，不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為CAD行業(yè)一家高素質的專業(yè)化公司。SolidWorks三維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的CAD產品。
由于使用了Windows OLE技術、直觀式設計技術、先進的parasolid內核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術。SolidWorks成為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球4，300所教育機構的近145，000名學生通過SolidWorks的培訓課程。
據世界上著名的人才招聘網站檢索，與其它3D CAD軟件相比，SolidWorks相關的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這一事實說明了越來越多的工程師和設計者使用SolidWorks三維軟件，越來越多的企業(yè)需要SolidWorks人才。Solidworks軟件功能強大，易于操作，界面人性化，技術創(chuàng)新，組件繁多是SolidWorks的五大特點。使得SolidWorks三維軟件成為目前全球領先的三維CAD解決方案。SolidWorks在設計時能夠為用戶提供不同的設計方案，通過方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設計過程中降低設計的錯誤以及提高產品質量。在目前市場上所見到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設計過程比較簡便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時對每個工程師和設計者，乃至整個機械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎。SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術創(chuàng)新符合CAD技術的發(fā)展潮流和趨勢，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統(tǒng)評比第一名；從1995年至今，已經累計獲得十七項國際大獎，其中僅從1999年起，美國權威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它，設計師大大縮短了設計時間，產品快速、高效地投向了市場。由于SolidWorks出色的技術和市場表現(xiàn)，不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為CAD行業(yè)一家高素質的專業(yè)化公司，SolidWorks三維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的CAD產品。
由于使用了Windows OLE技術、直觀式設計技術、先進的parasolid內（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術，SolidWorks成為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球4，300所教育機構的近145，000名學生通過SolidWorks的培訓課程。
據世界上著名的人才網站檢索，與其它3D CAD系統(tǒng)相比，與SolidWorks相關的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用SolidWorks，越來越多的企業(yè)雇傭SolidWorks人才。據統(tǒng)計，全世界用戶每年使用SolidWorks的時間已達5500萬小時。在美國，包括麻省理工學院（MIT）、斯坦福大學等在內的著名大學已經把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課，國內的一些大學（教育機構）如哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、浙江工業(yè)大學、浙江大學、華中科技大學、北京航空航天大學、大連理工大學、北京理工大學、武漢理工大學等也在應用SolidWorks進行教學。Solidworks軟件功能強大，組件繁多。 Solidworks有功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新三大特點，這使得SolidWorks 成為領先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產品質量。SolidWorks 不僅提供如此強大的功能，而且對每個工程師和設計者來說，操作簡單方便、易學易用。
SolidWorks在現(xiàn)今社會階段逐漸廣泛應用，并且SolidWorks公司對中國市場重點開發(fā)，日后SolidWorks應用將會更加完善，更加普遍。通過前文對SolidWorks的深入了解后，往后會對SolidWorks進行個別應用的分析，如建模，裝配，工程圖，力學分析等。
2.1草圖繪制
掌握點、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法；掌握樣條、文字等高級幾何圖形的繪制方法；理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應用幾何約束；熟練應用陣列、實體轉換等草圖繪制工具；能綜合應用各種草圖繪制實體和利用草圖繪制工具完成草圖繪。
2.2 基準特征-參考幾何體的創(chuàng)建
清楚明白基于特征的建模方式、參數(shù)化思想等概念；靈活運用各種建立基準點的方法；靈活運用各種建立基準軸方法；靈活運用各種建立基準面的方法；靈活運用坐標系的建立方法；能根據建模需要綜合應用各種參考幾何體。
2.3拉伸、旋轉、掃描和放樣特征建模
靈活運用拉伸特征的概念與建立方法；靈活運用旋轉特征的概念與建立方法；掌握掃描特征的概念與建立方法；靈活運用放樣特征的概念與建立方法；通過實踐能夠準確分析零件的特征，靈活運用拉伸和旋轉也正建立三維模型。綜合應用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實體。
2.4工程圖設計
靈活運用用戶自定義工程圖格式文件的方法；靈活運用建立標準三視圖，剖視圖，斷面圖，局部圖，輔助視圖等方法；靈活運用各種注釋的方法。
2.5裝配設計
靈活運用自底向上的裝配方法；靈活運用生成裝配體爆炸圖的方法；靈活運用SolidWorks智能裝配技術；靈活運用裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制，并能夠在裝配體中設計子裝配體；靈活運用干涉檢查；靈活運用自上向下的裝配方法；靈活運用在裝配模型工程圖中添加零件序號；靈活運用生成裝配體材料明細表的方法。
?
第三章 核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構的設計
3.1 核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構的總體方案圖
在水汽系統(tǒng)方面，給水在加熱器中加熱到一定溫度，經給水管道進入省煤器，進一步加熱以后送入鍋筒，與鍋水混合后沿下降管下行至水冷壁進口集箱。水在水冷壁管內吸收爐膛輻射熱形成汽水混合物經上升管到達鍋筒中，由汽水分離裝置使水、汽分離。分離出來的飽和蒸汽由鍋筒上部流往過熱器,繼續(xù)吸熱成為450℃的過熱蒸汽，然后送往汽輪機。
在燃燒和煙風系統(tǒng)方面，送風機將空氣送入空氣預熱器加熱到一定溫度。在磨煤機中被磨成一定細度的煤粉，由來自空氣預熱器的一部分熱空氣攜帶經燃燒器噴入爐膛。燃燒器噴出的煤粉與空氣混合物在爐膛中與其余的熱空氣混合燃燒，放出大量熱量。燃燒后的熱煙氣順序流經爐膛、凝渣管束、過熱器、省煤器和空氣預熱器后，再經過除塵裝置，除去其中的飛灰，最后由引風機送往煙囪排向大氣。其布局的具體方案如下：
3.2 核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構的工作原理
核電站蒸汽發(fā)生器的工作原理位：在水汽系統(tǒng)方面，給水在加熱器中加熱到一定溫度，經給水管道進入省煤器，進一步加熱以后送入鍋筒，與鍋水混合后沿下降管下行至水冷壁進口集箱。水在水冷壁管內吸收爐膛輻射熱形成汽水混合物經上升管到達鍋筒中，由汽水分離裝置使水、汽分離。分離出來的飽和蒸汽由鍋筒上部流往過熱器,繼續(xù)吸熱成為450℃的過熱蒸汽，然后送往汽輪機。
在燃燒和煙風系統(tǒng)方面，送風機將空氣送入空氣預熱器加熱到一定溫度。在磨煤機中被磨成一定細度的煤粉，由來自空氣預熱器的一部分熱空氣攜帶經燃燒器噴入爐膛。燃燒器噴出的煤粉與空氣混合物在爐膛中與其余的熱空氣混合燃燒，放出大量熱量。燃燒后的熱煙氣順序流經爐膛、凝渣管束、過熱器、省煤器和空氣預熱器后，再經過除塵裝置，除去其中的飛灰，最后由引風機送往煙囪排向大氣。
第三章 筒體和封頭厚度的確定
3.1 受內壓時筒體厚度確定
(1) 通過對液柱靜壓力和設計壓力的計算來確定出計算壓力的大小
液柱靜壓力為：
(8-1)
由于設計壓力的5％為，顯然液柱靜壓力已經超過了設計壓力的5%，因此我們應該把液柱靜壓力算入計算壓力中，則：
式中：
一為設計壓力，0.2MPa
(2) 設計厚度的確定
查文獻[14]P143可以知道，材料316在工作溫度條件下的許用應力為，則筒體的計算厚度為：
(8-2)
式中：
一為焊縫系數(shù)，由文獻[15]P209查得：焊縫系數(shù)，
把，，，代入式(8-2)中可得：
。
由文獻[16]P122可知，材料316的負偏差為0.9mm，腐蝕裕量為2mm，且對于容器材料為高合金鋼的，要求不包括腐蝕裕量的最小厚度應該不小于2，因此計算厚度就選用2，則設計厚度為：
(8-3)
式中：
一316材料的腐蝕裕量，
則筒體的名義厚度為：
(8-4)
因此有效厚度就為:
(8-5)
3.1.1 受內壓時封頭厚度的確定
根據此次設計要求，從各方面考慮，決定用標準橢圓形封頭。
封頭厚度的計算公式為：
(8-6)
由文獻[15]P214可知，針對標準橢圓形封頭，K取1，代入式(8-6)中得：
。
查文獻[16]P122可知，對于容器材料為低合金鋼的，要求不包括腐蝕裕量的最小厚度應該要不小于3，因此計算厚度就選用3，則設計厚度為：
(8-7)
名義厚度為：
(8-8)
因此有效厚度為：
(8-9)
3.1.2 受外壓時筒體厚度確定
在受到外壓的作用時，所求厚度計算如下：
(1) 設筒體厚度為。
有效厚度，
式中：
─0.9，
則：筒體外徑為:
(8-10)
筒體計算長度L應該包括封頭直邊段長度(50)和封頭曲面深度()的。
因此：
，。
(2) 由文獻[9]P166得，筒體的臨界長度的公式為：
因為<,可以知道此次筒體為短圓筒。所以：
(8-11)
把，，代入式(8-11)中得：
因為，所以。
(3) 由文獻[15]P250，查得：。
(4) 筒體的許用外壓力：
(8-12)
把數(shù)據代入可得：
。
(5) 由于，因此其厚度還需要在增大，我們就應該重新對筒體的厚度進行設定。
此次設為，然后按照以上步驟再進行計算，可得出：=。
查得：。
由此可得出：。
因為，而且數(shù)值相近，因此筒體的名義厚度就可以確定為16mm。
由上面計算就可以得出筒體的有效厚度為，名義厚度為。
3.1.3 受外壓時下封頭厚度的確定
(1) 橢圓封頭當量球殼內半徑為：
(8-13)
查文獻[15]P214可知，K=1。
因此:
。
(2) 我們對封頭的名義厚度進行設定，取值為。
有效厚度就為。
(3) A值的確定
(8-14)
(4) 查得：。
(5) 許用應力的確定：
因為，而且數(shù)值相近，因此封頭的名義厚度就可以確定為16mm，則有效厚度就為13.1mm。
3.1.4 壓力試驗及應力校核
由文獻[3]P158得：
(8-15)
式中：
一在試驗溫度下材料的許用應力，試驗溫度為90攝氏度。
(8-16)
查文獻[5]P236得：對于316，。
則。
由于，因此筒體的強度校核合格。
通過以上的計算，可知在內、外壓作用時確定出的封頭及其筒體的名義厚度都為16mm，有效厚度都為13.1mm。
3.2 夾套筒體及封頭厚度的確定
3.2.1 夾套筒體厚度計算
由條件可知,查文獻[10]P38可得：
夾套的直徑為。本次設計采用的是不可拆卸的整體夾套，所用材料為。
其夾套筒體的計算厚度就為：
(8-17)
式中：
一焊接接頭系數(shù)0.85，
一筒體的內徑2400，
由文獻[15]P205查得：在90度時，材料的許用應力為133，代入(8-17)得：
由文獻[16]P133可知，對于容器材料為碳素鋼的，其不包括腐蝕裕量的最小厚度應該不小于3，因此，設計厚度就為：
式中：
一腐蝕裕量，對于 來說就等于1。
通過文獻[6]P222查得：，名義厚度為：
有效厚度為。
3.2.2 夾套封頭厚度的確定
夾套封頭厚度為：
(8-18)
同上步驟可得：
夾套封頭名義厚度：
夾套封頭有效厚度，
因為 0.15﹪=3.6，所以滿足其穩(wěn)定要求。
通過以上的計算，夾套封頭及筒體的名義厚度都為，有效厚度為。
3.3 液壓試驗狀態(tài)下的穩(wěn)定性校核
3.3.1 夾套試驗壓力
由文獻[15]P205查得：材料在溫度為90度的時候其許用應力為133，在溫度為100度的時時候則為132.8。
；
。
因此夾套的試驗壓力就為=0.325。
3.3.2 內筒體的校核
對于筒體的封頭來說，由上可知，，得B=71，則
，因此在試驗中筒體的封頭較穩(wěn)定。
而就筒體而言，= ，得B=48，則：
，
因此在試驗中要對筒體進行保壓，其能維持的最小壓力為。
第五章 熱束管的設計
5.1 熱束管的尺寸計算
熱束管彎管段的彎曲半徑R（見圖3.5.2）應不小于兩倍的換熱管外徑，常用換熱管的最小彎曲半徑minR可按GB151-1999表11選取，取minR=40mm。
U形管彎管段彎曲前的最小壁厚按式（3-5-1）計算：?其中，d?=?19mm，R?=?minR=?40mm，1d?=?2mm，帶入上式得2.2375440mm，圓整取為2.5mm。
5.2 管子的中心距計算
換熱管的中心距宜不小于1.25倍的換熱管外徑，根據GB151-1999表12，取換熱管中心距為S?=?25mm，取分程隔板槽兩側相鄰管中心距nS?=?38mm。
5.3 熱束管的排列原則
①換熱管的排列應使整個管束完全對稱；?
②在滿足布管限定圓直徑和換熱管與防沖板間的距離規(guī)定的范圍內，應全部布滿換熱管；?
③拉桿應盡量均勻布置在管束的外邊緣在靠近折流板缺邊位置處應布置拉桿，其間距小于或等于700mm，拉桿中心至折流板缺邊的距離應盡量控制在換熱管中心距地（0.5～1.5）3范圍內；?
④多管程的各管程數(shù)應盡量相等，其相對誤差應控制在10%以內，最大不得超過20%。
第六章 三維軟件設計總結
通過本次設計，再次提出了利用三維軟件的水平，并吸收了大量的經驗，總結出以下幾點。關于圖紙的繪制方面，當零件的尺寸已經給出，不考慮圖紙尺寸不合適的，基于三維零件圖，裝配時必須考慮的大小是合適的，因為AutoCAD繪圖效果不好，也會引起的尺寸誤差，和甚至出現(xiàn)欠定義大小，因此，必須通過在這個時候對零件進行測量，進行修改，直到符合要求。該工具是方便的輸入數(shù)據映射，通過選擇部分的類型，標準件，可以生成，但有時需要在工具集使用部分可能找不到，所以在這個時候隨機應變，其他部分而不是通過修改或滿足要求增加組件的使用。三維地圖應該是靈活的，解決問題的方法總比問題多，當一個方法不能正常映射，試試另一種方法，它不僅可以完成零件的生產，而且還可以開發(fā)映射一個更好的主意，并打破了新思想的規(guī)則。
學習使用一些可以節(jié)省時間的命令，如鏡像，陣列，能省則省”。在裝配過沉重，曾給了我一個很大的障礙，是要花很多時間去找出為什么。在一個活躍的子組件，雖然活動范圍會產生干擾，可以設置該復合物的活動范圍，如先進的范圍內，和角度范圍，即使在這個范圍內不影響母配體，不能設置。因為一旦設定的范圍內，在父組件將被視為完全定義的組件模型，它將沖突分總成，將無法完成裝配?？吹貓D是最重要的任務是理解零件圖，圖表工具，沒有工具是沒有法律的零件圖，所以不要急著寫，想通過零件的結構，并認為通過線圖，這是重中之重，映射。部分建模，一般應的特點進行深入分析，找出零件是由幾個特點，擺脫所有的形狀特點，它們之間的連接相對位置、表面，然后按主次特征造型的關系，按一定的順序。一個復雜的部分，有許多簡單的功能，通過切除或重疊相交。所以部分建模，序列特征是很重要的，雖然不同的建模過程可以構造出相同的實體部分，但其建模過程和實體結構的穩(wěn)定性有直接的影響，實體模型可以修改應用程序，可理解性和實體模型。特別是在二維圖紙，我們只能看到元器件的布局，并用虛線給說的內部特征，除了部分的相貫線，這條線各特征在路口出現(xiàn)。在選秀過程中零件，必須選擇第一個草圖平面，這是非常重要的，決定了后續(xù)的模型飛機的命令，使用簡單的說，一個圓柱形圍成一個圈，然后繪制，也可以作為一個長方體旋轉，雖然他們的結果都是一樣的，但草圖平面和命令的使用。如果我們想要一個軸，那么我們應該選擇第二個方法以及。
由于該零件的設計不規(guī)則零件，用于為拉伸和旋轉命令，許多零部件都是對稱的，所以為了節(jié)省時間，提高效率，通常用于指揮鏡特性。
一個完整的工程圖紙應該包含以下4個方面。
一組視圖：一組視圖（包括視圖，剖面，斷面，局部視圖）是正確的，完整的，對各部分的結構和形狀表達清楚。
尺寸：尺寸的確定和零件的形狀各部分的位置
技術要求：表明部分的一些要求必須在制造和檢驗完成，如表面粗糙度，尺寸公差，形位公差，材料和熱處理的方法和指標。
標題欄：注明產品名稱，材料，數(shù)量，拉伸比和拉伸，等。
單擊[新建]圖標以顯示新的文件系統(tǒng)，SolidWorks文件”對話框中，單擊“選項”對話框中的組件，你可以進入裝配工作模式，進行以后的設計工作。
結 論
在最近的一段時間的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度。本文所設計的是核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構設，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最后，感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。
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致 謝
直到今天，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學術上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學階段的學業(yè)，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。知道想要什么，不再是過去的那個愛玩的我了。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，創(chuàng)新的學術風格，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應該學習和提倡的。通過近半年的設計計算，查找各類核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管束結構設計的相關資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年的知識和反映。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。
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