固定管板換熱器計算書
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1、軟件批準號: CSBTS/TC40/SC5-D01-1999 DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名: PROJECT 設(shè)備位號: ITEM 設(shè)備名稱:原料氣壓縮機一級冷卻器 EQUIPMENT 圖 號:FXLSZ-02-00 DWG NO 。 設(shè)計單位:撫順新紀元煉化設(shè)備有限公司 DESIGNER 設(shè) 計 Designed by 劉治海 日期 Date 2015325 校 核 Checked by 劉治海 日期 Date 2015325 審 核 Verified by 日期 Da
2、te 審 定 Approved by 日期 Date 固定管板換熱器設(shè)計計算 計算單位撫順新紀元煉化設(shè)備有限公司] 設(shè)計計算條件 殼 程 管 程 設(shè)計壓力 Ps 0.5 MPa 設(shè)計壓力 pt 1.8 MPa 設(shè)計溫度 ts 50 C : 設(shè)計溫度 tt 150 "C 殼程圓筒內(nèi)徑D i 450 mm 管箱圓筒內(nèi)徑Di 450 mm 材料名稱 Q345R 材料名稱 Q345R 簡 圖 計算內(nèi)容 殼程圓筒校核計算 前端管箱圓筒校核計算 前端管箱封頭(平蓋)校核計算 后端管箱圓筒校核計算 后
3、端管箱封頭(平蓋)校核計算 管箱法蘭校核計算 開孔補強設(shè)計計算 管板校核計算 前端管箱筒體計算 計算單位 計算所依據(jù)的標準 GB 150.3-2011 計算條件 筒體簡圖 計算壓力 P 1.80 MPa 設(shè)計溫度t 150.00 & G 1 內(nèi)徑D 450.00 mm 材料 Q345R (板材) 試驗溫度許用應力 £] 189.00 MPa 設(shè)計溫度許用應力 同’ 189.00 MPa _ L 5 試驗溫度下屈服點 仔 345.00 MPa 1 鋼板負偏差 G 0.30 mm 一L 腐蝕裕量G
4、2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 0.85 厚度及重量計算 計算厚度 PcDi 菽=2[cr]S_pc = 2.54 mm 有效厚度 芯=6 - G- G2= 9.7 mm 名義厚度 5 = 12.00 mm 重量 123.05 Kg 壓力試驗時應力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 Pt= 1.25 P織=2.2500 (或由用戶輸入) MPa 壓力試驗允許通過 的應力水平 ]g]t fcr}< 0.90 os = 310.50 MPa 試驗壓力下 圓筒的應力 = pT.(Di +氏)=71 39 2— MPa 校核條件 Ht
5、 校核結(jié)果 合格 壓力及應力計算 最大允許工作壓力 2&[of? [Pw] = g亦=5.95649 MPa 設(shè)計溫度下計算應力 Pc(Di + 鼻 H "=48.55 MPa 160.65 MPa 校核條件 > CT 結(jié)論 筒體名義厚度大于或等于 GB151中規(guī)定的最小厚度8.20mm,合 格 前端管箱封頭計算 計算單位| 計算所依據(jù)的標準 GB 150.3-2011 計算條件 橢圓封頭簡圖 計算壓力Pc 1.80 MPa 設(shè)計溫度t 150.00 ° C 內(nèi)徑D 450.00 mm 曲面深度
6、hi 112.50 mm 材料 Q345R (板材) 設(shè)計溫度許用應力 同 189.00 MPa ■ 1 r 試驗溫度許用應力 同 189.00 MPa I De 鋼板負偏差 Ci 0.30 mm 腐蝕裕量G 2 mm 焊接接頭系數(shù) * 1.00 壓力試驗時應力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 Pt= 1.25 Pc= 2.2500 MPa 壓力試驗允許通過的應 力同t fcr}< 0.90 os = 310.50 MPa 試驗壓力下封頭的應力 吋=PT.(Di +4) = 78
7、.45 4&Q MPa 校核條件 OT< Ht 校核結(jié)果 合格 壓力試驗時應力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 Pt= 1.25 Pc= 2.2500 MPa 壓力試驗允許通過的應 力g fcr}< 0.90 os = 310.50 MPa 試驗壓力下封頭的應力 o = PT.(KDi +0.5&) = 78.45 2乂 MPa 校核條件 OT< Ht 校核結(jié)果 合格 厚度及重量計算 形狀系數(shù) K = 1 2 + 少丿- =1.0000 計算厚度 KPcDi 冠=2[CT]t0 0.5Pc = 2.15 mm 有效厚度
8、
& =乩-C- C 2= 7.7
mm
最小厚度
6in = 3.00
mm
名義厚度
dh = 10.00
mm
結(jié)論
滿足最小厚度要求
重量
20.42
Kg
壓力計算
最大允許工作壓力
[PW]=
2[ 9、
Q345R (板材)
試驗溫度許用應力 £]
189.00
MPa
設(shè)計溫度許用應力 同’
189.00
MPa
_ L
5
試驗溫度下屈服點 仔
345.00
MPa
1
鋼板負偏差 G
0.30
mm
一L
腐蝕裕量G
2
mm
焊接接頭系數(shù) ?
0.85
厚度及重量計算
計算厚度
PcDi
菽=2[cr]S_pc = 2.54
mm
有效厚度
芯=6 - G- G2= 9.7
mm
名義厚度
5 = 12.00
mm
重量
136.72
Kg
壓力試驗時應力校核
壓力試驗類型
液壓試驗
試驗壓力值
10、Pt= 1.25 P織=2.2500 (或由用戶輸入)
MPa
壓力試驗允許通過 的應力水平 ]g]t
fcr}< 0.90 os = 310.50
MPa
試驗壓力下 圓筒的應力
= pT.(Di +氏)=71 39 2—
MPa
校核條件
Ht
校核結(jié)果
合格
壓力及應力計算
最大允許工作壓力
2&[of?
[Pw] = g亦=5.95649
MPa
設(shè)計溫度下計算應力
Pc(Di + 鼻
H
"=48.55
MPa
160.65
MPa
校核條件
> CT
結(jié)論
筒體名義厚度大于或等于 GB151中規(guī)定的最小厚度8.20mm,合 11、格
后端管箱封頭計算
計算單位|
計算所依據(jù)的標準
GB 150.3-2011
計算條件
橢圓封頭簡圖
計算壓力Pc
1.80
MPa
設(shè)計溫度t
150.00
° C
內(nèi)徑D
450.00
mm
曲面深度hi
112.50
mm
材料
Q345R (板材)
設(shè)計溫度許用應力 同
189.00
MPa
■ 1 r
試驗溫度許用應力 同
189.00
MPa
I
De
鋼板負偏差 Ci
0.30
mm
腐蝕裕量G
2
mm
焊接接頭系數(shù) *
1.0 12、0
壓力試驗時應力校核
壓力試驗類型
液壓試驗
試驗壓力值
Pt= 1.25 Pc= 2.2500
MPa
壓力試驗允許通過的應 力同t
fcr}< 0.90 os = 310.50
MPa
試驗壓力下封頭的應力
吋=PT.(Di +4) = 78.45
4&Q
MPa
校核條件
OT< Ht
校核結(jié)果
合格
壓力試驗時應力校核
壓力試驗類型
液壓試驗
試驗壓力值
Pt= 1.25 Pc= 2.2500
MPa
壓力試驗允許通過的應
力g
fcr}< 0.90 os = 310.50
MPa
試驗壓力下封頭的應力
o = PT.(KDi 13、 +0.5&) = 78.45
2乂
MPa
校核條件
OT< Ht
校核結(jié)果
合格
厚度及重量計算
形狀系數(shù)
K = 1 2 +
<2hi<
=1.0000
計算厚度
KPcDi
冠=2[CT]t0 0.5Pc = 2.15
mm
有效厚度
& =乩-C- C 2= 7.7
mm
最小厚度
&n = 3.00
mm
名義厚度
dh = 10.00
mm
結(jié)論
滿足最小厚度要求
重量
20.42
Kg
壓力計算
最大允許工作壓力
[PW]=
2[ 14、結(jié)論
合格
殼程圓筒計算
計算單位
計算所依據(jù)的標準
GB 150.3-2011
計算條件
筒體簡圖
計算壓力 P
0.50
MPa
設(shè)計溫度t
50.00
& G
1
內(nèi)徑D
450.00
mm
材料
Q345R (板材)
試驗溫度許用應力 £]
189.00
MPa
設(shè)計溫度許用應力 同’
189.00
MPa
_ L
5
試驗溫度下屈服點 仔
345.00
MPa
1
鋼板負偏差 G
0.30
mm
一L
腐蝕裕量G
2
mm
焊接接頭系數(shù) ?
0.85
厚度及重量計算
15、計算厚度
PcDi
5 = 2[cr]S_pc = 0.70
mm
有效厚度
芯=6 - G- G2= 9.7
mm
名義厚度
5 = 12.00
mm
重量
682.23
Kg
壓力試驗時應力校核
壓力試驗類型
液壓試驗
試驗壓力值
Pt= 1.25 P織=2.2500 (或由用戶輸入)
MPa
壓力試驗允許通過 的應力水平 ]g]t
fcr}< 0.90 os = 310.50
MPa
試驗壓力下 圓筒的應力
= pT.(Di +氏)=71 39 2—
MPa
校核條件
Ht
校核結(jié)果
合格
壓力及應力計算
最大允許工作壓力
2 16、&[of?
[Pw] = g亦=5.95649
MPa
設(shè)計溫度下計算應力
Pc(Di + 鼻
H
)=13.49
MPa
160.65
MPa
校核條件
> CT
結(jié)論
筒體名義厚度大于或等于 GB151中規(guī)定的最小厚度8.20mm,合 格
開孔補強計算 計算單位:
接管: a、b $ 159x6
計算方法:GB150.3-2011等面積補強法,單孔
設(shè) 計 條 件
簡 圖
計算壓力pc
1.8
MPa
設(shè)計溫度
150
°C
E
\
殼體型式
圓形筒體
殼體材料 Q345R
17、
名稱及類型 板材
A *
Al
4
1
/
殼體開孔處焊接接頭系數(shù) $
1
1
殼體內(nèi)直徑 D
450
mm
;? ?
r—
殼體開孔處名義厚度 5 n
12
mm
rj £
''A.
殼體厚度負偏差 Ci
0.3
mm
A n I
殼體腐蝕裕量 O
2
mm
殼體材料許用應力[b]t
189
MPa
接管實際外伸長度
150
mm
接管實際內(nèi)伸長度
0
mm
接管材料 名稱及類型
20(GB8163)
管材
接 18、管焊接接頭系數(shù)
1
接管腐蝕裕量
2
mm
補強圈材料名稱
凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離
mm
補強圈外徑
mm
補強圈厚度
mm
接管厚度負偏差 Ct
0.75
mm
補強圈厚度負偏差 C"
mm
接管材料許用應力[b ]t
140
MPa
補強圈許用應力[b ]t
MPa
開 孔 補 強 計 算
殼體計算厚度5
2.153
mm
接管計算厚度5t
0.951
mm
補強圈強度削弱系數(shù)
f rr
0
接管材料強度削弱系數(shù) fr
0.741
開孔直徑d
154.9
mm
19、補強區(qū)有效寬度 B
309.8
mm
接管有效外伸長度
h1
30.49
mm
接管有效內(nèi)伸長度 h2
0
mm
開孔削弱所需的補強面積 A
335.8
2 mm
殼體多余金屬面積 A1
976.4
2 mm
接管多余金屬面積
A
49.63
2 mm
補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A
36
2 mm
A+A+A=1062 mm,大于A,不需另加補強。
補強圈面積 A mm A( A1+A2+A) mm
結(jié)論:補強滿足要求,不需另加補強。
換熱管內(nèi)壓計算 計算單位
計算條件
換熱管簡圖
計算壓力P
1.80
MPa
設(shè) 20、計溫度t
150.00
° G
■*- I
k
)i —?十
內(nèi)徑D
15.00
mm
材料
S32168 (管材)
試驗溫度許用應力 同
116.00
MPa
設(shè)計溫度許用應力屜’
116.00
MPa
mm
鋼板負偏差 Ci
0.25
腐蝕裕量G
0.00
mm
焊接接頭系數(shù) ?
1.00
厚度及重量計算
計算厚度
PcDi
5 = 2制*七=0.12
mm
有效厚度
& = 6 - G1- G 2= 1.75
mm
名義厚度
= 2.00
mm
重量
4.19
Kg :
壓力及應力計算
最大 21、允許工作壓力
20e[o]坤
[pW] = (Dj 峨)=24.23881
MPa
設(shè)計溫度下計算應力
t Pc(Dj +^e)
b = 26e = 8.61
MPa
116.00
MPa
校核條件
同環(huán)XT
結(jié)論
換熱管內(nèi)壓計算合格
換熱管外壓計算 計算單位
計算條件
換熱管簡圖
計算壓力Pc
-0.50
MPa
設(shè)計溫度t
150.00
° 0
1
i
i
i £n
■ T)t ■ -■—
i
內(nèi)徑D
15.00
mm
材料名稱
S32168 (管材)
試驗溫度許用應力 同
116.00
22、MPa
設(shè)計溫度許用應力 同
116.00
MPa
鋼板負偏差 Ci
0.25
mm
腐蝕裕量G
0.00
mm
焊接接頭系數(shù) ?
1.00
厚度及重量計算
計算厚度
5 = 0.19
mm
有效厚度
6 = 6 - 0- C2= 1.75
mm
名義厚度
6 = 2.00
mm
外壓計算長度L
L= 5002.00
mm
外徑Do
Do= D+2& = 19.00
mm
L/Do
4.12
Do/冠
10.86
A值
A= 0.0104200
B值
B= 121.23
重量
4.19
kg
壓力計算
許用外壓 23、力
舊一最=17.54592
MPa
結(jié)論
換熱管外壓計算合格
延長部分兼作法蘭固定式管板
設(shè)計單位
設(shè)計計算條件
簡
圖
設(shè)計壓力 ps~
0.5
MPa
設(shè)計溫度 Ts
50
r
C
平均金屬溫度 ts
40
o
C
/K
裝配溫度 to
15
p
I
殼
材料名稱
I ]白
24、
/11
Q345R
>//
設(shè)計溫度下許用應力[ 25、 A= 0.25兀Di2
1.59e+05
2 mm
殼程圓筒金屬橫截面積 As= (Dj +雖)
1.224e+04
2 mm
管
設(shè)計壓力Pt
1.8
MPa
箱
設(shè)計溫度Tt
150
o
C
圓
材料名稱
Q345R
筒
設(shè)計溫度下彈性模量 Eh
2.01e+05
MPa
管箱圓筒名義厚度(管箱為高頸法蘭取法蘭頸部大小端平均值
)^h
12
mm
管箱圓筒有效厚度5he
9.7
mm
管箱法蘭設(shè)計溫度下彈性模量 Et”
1.94e+05
MPa
材料名稱
S32168
換
管子平均溫度 tt
14 26、0
o
C
設(shè)計溫度下管子材料許用應力 [q tt
116
MPa
設(shè)計溫度下管子材料屈服應力 ast
156
MPa
執(zhí)
八'、
設(shè)計溫度下管子材料彈性模量 Ett
1.86e+05
MPa
平均金屬溫度下管子材料彈性模量
Et
1.866e+05
MPa
平均金屬溫度下管子材料熱膨脹系數(shù)
?t
1.702e-05
mm/mmC
管
管子外徑d
19
mm
管子壁厚q
2
mm
注:
管子根數(shù)n
221
換熱管中心距 S
25
mm
換
一根管子金屬橫截面 27、積 a =兀①(d — 6)
106.8
2 mm
換熱管長度 L
5002
mm
管子有效長度(兩管板內(nèi)側(cè)間距)Li
4912
mm
管束模數(shù)Kt = Et na/LDi
1993
MPa
管子回轉(zhuǎn)半徑 i =0.25jd2 +(d _2&)2
6.052
mm
執(zhí)
八'、
管子受壓失穩(wěn)當量長度 lcr
450
mm
系數(shù) Cr = 7[j2E; / oS
153.4
比值 lcr /i
74.36
2匚
管子穩(wěn)定許用壓應力 (C .. l cr ) 門 _兀Etp
i 2(lcr i)
MPa
28、管
管子穩(wěn)定許用壓應力 (Cr> 土)⑹-aS h lcr i 1
i L」cr 2 1 2Cr
59.1
MPa
材料名稱
16Mn
設(shè)計溫度tp
150
?
C
管
設(shè)計溫度下許用應力 B J
167
MPa
設(shè)計溫度下彈性模量 Ep
1.94e+05
MPa
管板腐蝕裕量 C2
6.4
mm
管板輸入厚度%
45
mm
管板計算厚度 6
38.6
mm
隔板槽面積(包括拉桿和假管區(qū)面積 )Ad
0
2 mm
板
管板強度削弱系數(shù) n
0.4
管板剛度削弱系數(shù) 卩
0.4
29、管子加強系數(shù) K2 =1318卡QEtna / EpL少 K =
2.9
管板和管子連接型式
焊接
管板和管子脹接(焊接)高度l
3
mm
脹接許用拉脫應力 [q]
MPa
焊接許用拉脫應力[q]
58
MPa
管
材料名稱
16Mn
管箱法蘭厚度 &
43
mm
法蘭外徑 Df
590
mm
箱
基本法蘭力矩 M m
2.291e+07
N mm
管程壓力操作工況下法蘭力 M
P
1.685e+07
N mm
法蘭寬度 bf =(Df _Dj) 30、/2
70
mm
法
比值& / Di
0.01889
比值& / Di
0.09556
系數(shù) C"(按 S/Di,5/Di ,查 < 31、m
體
法蘭寬度 bf =(Df — DJ/2
70
mm
比值6s/ Di
0.01889
法
比值f / Di
0.07111
1
系數(shù) C ,按 5/Di,&7Di ,查 < 32、
殼體法蘭應力系數(shù) Y (按K查《GB150- 1998>>表9-5)
7.317
旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù)“兀
Kf -4
Kf
Kt
0.01734
膨脹節(jié)總體軸向剛度 岳
0
N/mm
管板第一彎矩系數(shù)(按K , Kf查< 33、節(jié)殼體剛度之比 Q _Etna(EsAs +KexL)
EsAs Kex L
管板第二彎矩系數(shù)(按 K,C或 Qex 查< 34、
管
管板開孔后面積 Al = A - 0.25 n nd 2
9.638e+04
2 mm
板
參
管板布管區(qū)面積
(二角形布管) At = 0.866 nS 2 + Ad
(正方形布管) At = nS 2十Ad
1.196e+05
2 mm
數(shù)
呂板布呂區(qū)當量直徑 Dt -j4At/Jl:
390.3
mm
系數(shù) & = A / A
0.606
系
系數(shù) P = na / A
0.2449
數(shù)
系數(shù) Es =04 +0.6漢(1 +Q)/ 丸
3.171
計
系數(shù)(帶膨脹節(jié)時Qex代替Q) £ =04(1+0)+(0.6+ 35、Q)/人
4.456
算
管板布管區(qū)當量直徑與殼體內(nèi)徑之比 R = Dt / Dj
0.8672
管板周邊不布管區(qū)無量綱寬度 k = K (1- R)
0.3849
僅有殼程壓力Ps作用下的危險組合工況 (R = 0)
不計溫差應力
計溫差應力
換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差
=円(t t -t 0)- Gs(t s -t o)
0.0
0.001851
當量壓力組合 PC=Ps
0.5
0.5
MPa
有效壓力組合 巳=j;s FS + ?VEt
1.586
86.17
MPa
基本法蘭力矩系數(shù) M 4M m
m 36、FDi'Pa
0.3331
0.006129
管板邊緣力矩系數(shù)
0.3453
0.01836
管板邊緣剪力系數(shù) ¥=屮皿
1.684
0.08953
管板總彎矩系數(shù) m g +m2_V
1 + V
1.872
0.4573
系數(shù)G1e僅用于m A 0時G1e =3m
0.7782
0.1901
系數(shù)G1i
當m *0時,按K和m查圖31(a)實線
當m c0時,按K和m查圖31 (b)
1.679
0.3894
系數(shù) G1 m > o , G = maxGe,GJ,
m< 0 , G1=Gi
1.679
0.3809
37、
管板徑向應力系數(shù) 帶膨脹節(jié)Q為Q
ex
6 = 1 (1 + V)G1
4 Q +G 2
0.3124
0.02877
管板布管區(qū)周邊 處徑向應力系數(shù)
巧=3 m(1 +乜
4 K(Q +G2)
0.3619
0.03589
管板布管區(qū)周邊 處剪切應力系數(shù)
Tp=1 1 “
P 4 Q +G2
0.186
0.07552
殼體法蘭力矩系數(shù)Mws =SMm -(ZMf )Mt
0.104
-0.005569
計算值
許用值
計算值
許用值
管板徑向應力硏巳彳?。?
102
1.5 £];
250.5
510.4
3 38、 tr ];
501
MPa
管板布管區(qū)周邊處徑向應力
拓 PaTfDj; k k2 廠]
吩T7屹丿匕+朮2巴
91.72
1.5 [a]:
250.5
199.5
3 fcr ];
501
MPa
管板布管區(qū)周邊剪切應力+ Pa丸;Dt
5 -叮P §
4.518
0.5 Lt];
83.5
99.68
1.5 &];
250.5
MPa
殼體法蘭應力6 =4YMwsP?(上)2
4 &
113.6
1.5 1^1
250.5
-330.5
3站
501
MPa
換熱管軸向應力
t 陀C Q +G2玄
4.234
t 39、d;
116
Bier
59.1
-158.6
3 Io];
348
Hr
59.1
MPa
殼程圓筒軸向應力— A臥1 +◎ p
氏—As(Q 4G2)a
9.289
* fed
160.7
204.9
3? fcr]
482
MPa
換熱管與管板連接拉脫應力 q =竺
dl n
2.526
[q]
58
94.61
3[q]焊接
[q]脹接
174
MPa
僅有管程壓力Pt作用下的危險組合工況 (PS = 0)
不計溫差應力
計溫差應力
換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差
咲=% (t t-t 0)- as(t s -t 40、o)
0.0
0.001851
當量壓力組合 pc = _Pt(1 + P)
-2.241
-2.241
MPa
有效壓力組合 Pa = -Zt Pt +冊Et
-8.021
76.56
MPa
操作情況下法蘭力矩系數(shù) m 4Mp
P 兀 X D3 Pa
-0.04845
0.005076
管板邊緣力矩系數(shù) M = M p
-0.04845
0.005076
管板邊緣剪力系數(shù) v=fM
-0.2363
0.02475
管板總彎矩系數(shù)m _m1 +叫叩
1 +v
-0.5584
0.3068
系數(shù)G1e僅用于 m>0時GeY^ 41、K
0.2321
0.1275
系數(shù)G1i
當 m>0時,按K和m查圖31( a)實線
當 m £0時,按K和m查31( b)
1.077
0.4405
系數(shù) G1 m>0, G^max (G1e,G1i);
m <0 , G=G1
1.077
0.4376
管板徑向應力系數(shù) 帶膨脹節(jié)Q為Qex
<~r=1 ("g
4 Q +G2
0.05702
0.03108
管板布管區(qū)周邊 處徑向應力系數(shù)
a ■ = 3 m(1 + v)
r
4 K (Q +G 2)
-0.03072
0.02265
管板布管區(qū)周邊 處剪切應力系數(shù)
42、
~ = 1 1 + v
"p 4 Q +G2
0.05294
0.07103
殼體法蘭力矩系數(shù) M ws =^M p JM 1
-0.02796
-0.01002
計算值
許用值
計算值
許用值
管板徑向應力…*鹽
94.18
=5 tr 1
250.5
490
3 Lr ir
501
MPa
管板布管區(qū)周邊處徑
'pa~' fD Y Q H叫丿
'向應力
1購"
72.44
1.5 m鑒v
250.5
4.535
3 tf J
501
MPa
管板布管區(qū)周邊剪切應力 T Pah; Dt
-6.505
0.5 k 43、ir
83.5
83.3
1.5 tl
250.5
MPa
殼體法蘭應力 爭=^YMwsP期巳)2
4 &
154.5
1.5 Lt];
250.5
-528.4
3 U;
501
MPa
換熱管軸向應力
1 1 G? —Q v ]
9 -列巳-Q+G2 =
11.13
bl;
116
Hr
59.1
-162
3 fcr I;
348
G J
59.1
MPa
殼程圓筒軸向應力
A,」"1 +十)…, 拄 As[ t (Q +G2) Pa]
10.01
* fcd
160.7
194.6
3$ H
482
MPa
換 44、熱管與管板連接拉脫應力 q =°ta
dl算
6.637
[q]
58
96.62
3[q]焊接
[q]脹接
174
MPa
計算結(jié)果
管板名義厚度也 45 mm
管板校核通過
管箱法蘭計算
計算單位
設(shè)計條件
設(shè)計壓力p 計算壓力p 設(shè)計溫度t
軸向外載荷F
外力矩 M
材料名稱
許用應力[J n
材料名稱
許用
[df
nr
材料名稱
應力
許用
應力
[db
[Tb
公稱直徑d b 螺栓根徑小 數(shù)量n
結(jié)構(gòu)尺寸
mm
材料類型 壓緊面形狀
b < 6.4mm
1.800
1.800
150.0
45、0.0
0.0
Q345R
189.0
16Mn
178.0
167.0
35CrMoA
210.0
185.0
20.0
17.3
20
450.0
550.0
20.0—
軟墊片
D卜
La
N
1a,1b
b= b。
b=2.53 b0
MPa
MPa
N
Nmm
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
mm
mm
個
590.0
DO
504.0
28.0—
16.0
472.0
10.0—
3.00
7.16
12.0 22.0— 69.0 489.7
D^ h m b
8
5 1
y(M 46、Pa)
叨肌Nk 2J
bc< 6.4mm Dg= ( 6+0 )/2
be > 6.4mm D= A - 2 b
預緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷 W
W= n bD y = 759597.8
N
操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷 W
W= Fp + F = 457894.8
N
所需螺栓總截面積 A
Am = max ( Ap , A ) = 3617.1
mrh
實際使用螺栓總截面積 A
A = n -d!2 = 4698.0
4
2
mm
力 矩計算
操
作
M
2
Fd = 0.785 Di pc
=286132.5
N
Ld= L a+ 47、0.5 8 1 =39.0
mm
IM= Fd Ld
=11159168.0
N mm
Fg = Fp
=118833.4
N
Lg= 0.5 ( D - DG )
=30.2
mm
MG= Fg Lg
=3583529.8
N mm
Ft = F-Fd
=52697.1
N
Lt=0.5( La + & + Lg ) =40.1
mm
M= Ft Lt
=2111993.0
N mm
外壓:M= Fd ( Ld - Lg )+Ft(Lt-Lg ); 內(nèi)壓:M= Mb+M
+M M= 16854690.0
Nmm
預緊
M
W= 87308 48、6.0
N
Lg = 30.2
mm
M=WLg = 26328706.0
N mm
計算力矩 M= M 與M[田//[ O]沖大者 M= 24701652.0
Nmm
b > 6.4mm
螺栓受力計算
螺栓 間距校核
實際間距
= 86.4
n
mm
最小間距
Lmi n = 46.0 (查 GB150-98表9-3)
mm
最大間距
L - 49、 113.7
Lmax —
mm
>狀常數(shù)確
h = w'DlT =73.48 h/h。= 0.1
K = D>/Di = 1.311 旳&0 = 1.8
由 K查表 9-5 得
T=1.793
Z =3.782
Y =7.317
—=8.040
整體法蘭
查圖9-3和圖9-4
Fi =0.89939
V=0.41858
e = ?h0 =0.01224
松式法蘭
查圖9-5和圖9-6
Fl=0.00000
M=0.00000
e=Fl.; h。=0.00000
查圖9-7
由6/帝得
f = 2.55607
整體法蘭
d 1 =— h。
V 50、i
=203266.2
松式法蘭
d1 =— ho5o VL
=0.0
r =0.4
書=5 f e+1
=1.53
滄屮/T
=0.85
r, 4
Hz =1.24
剪應力校核
計算值
許用值
結(jié)論
預緊狀態(tài)
W
T1= = 11.06
心1
MPa
b 1 =0.8^ 1
校核合格
操作狀態(tài)
Wp
花=——=5.80 uDil
MPa
b 2 =0.8fcr I
校核合格
輸入法蘭厚度5 f= 43.0 mm寸,法蘭應力校核
應力 性質(zhì)
計算值
許用值
結(jié)論
軸向
應力
fM o
Ch — ―. 2 — 233.30
漓Dj
MPa
1.5[o]; =250.5 或
2.5[創(chuàng)=472.5 (按整體法蘭設(shè)計的 任意式法蘭,取1.5[血)
校核合格
徑向
應力
(1.33& e^)Mo ““
OR 一 ,2 —40.66
)Qf Di
MPa
[司;=167.0
校核合格
切向
應力
MoY
口 = —Z( =63.47
T & Di
MPa
問;=167.0
校核合格
綜合 應力
maXOgH +cfr),0.5(cfh +ctt))
=148.39
MPa
[O]; = 167.0
校核合格
法蘭校核結(jié)果
校核合格
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