進料加熱器計算說明書

1、軟件批準(zhǔn)號：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN工程名：PROJECT設(shè)備位號：ITEM設(shè)備名稱：進料加熱器（一）EQUIPMENT圖號：JS1201-19-1DWG NO設(shè)計單位：北京化工大學(xué)DESIGNER設(shè)計Desig ned by馬文杰日期Date2015.12.25校核Checked by日期Date審核Verified by日期Date批準(zhǔn)Approved by日期Date固定管板換熱器設(shè)計計算計算單位北京化工大學(xué)設(shè)計計算條件殼程管程設(shè)計壓力p s2.05MPa設(shè)計壓力Pt0.53MPa設(shè)計溫度t

2、s128C設(shè)計溫度tt300C殼程圓筒內(nèi)徑Di1000mm管箱圓筒內(nèi)徑Di1000mm材料名稱Q345R材料名稱Q345R簡圖niilTLI11HrIT*iJ u1V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端管箱封頭（平蓋）校核計算 膨脹節(jié)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北京化工大學(xué)計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計算條件筒體簡圖計算壓力Pc0.53MPa設(shè)計溫度t300.00C內(nèi)徑D1000.00mm材料Q345R（板材）試驗溫度許用應(yīng)力189.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力t153.0

3、0MPa_ 一L試驗溫度下屈服點s345.00MPaI鋼板負偏差C10.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)1.00厚度及重量計算計算厚度FCDi=2 tPc = 1.74mm有效厚度e = n - G- C2= 9.70mm名義厚度n =12.00mm重量164.71Kg壓力試驗時應(yīng)力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力值Pt= 1.25 P昇=0.8180（或由用戶輸入）MPa壓力試驗允許通過 的應(yīng)力水平Tt 0.90s = 310.50MPa試驗壓力下 圓筒的應(yīng)力t= P(Die) =42.572 e.MPa校核條件TT校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力2 etP卜(Dje)

4、 - 2.93969MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力tR(Dje)-2 e- 27.58MPat153.00MPa校核條件tt結(jié)論筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度9.00mm,合格前端管箱封頭計算設(shè)計條件計算單位北京化工大學(xué)簡圖計算壓力pc設(shè)計溫度t螺栓連接平蓋型式N,設(shè)備殼體內(nèi)徑D計算直徑D徑向截面上各開孔直徑和 D材料名稱 許用應(yīng)力（T 中心圓直徑D公稱直徑dB 根徑 數(shù)量n材料名稱0.590300.0101000.01037.20.016Mn123.01100.020.017.29440MPammmmmmMPammmmmm8 Itg _l.LUrm外徑D外1054.0mm內(nèi)徑內(nèi)1

5、010.0mmm3.00y50.0MPa壓緊面形狀1a,1b材料類型軟墊片40MnB厚度設(shè)計預(yù)緊時A= 6975.1A = 9395.9W= 0.5( A m + Ab) b = 1604362.2，/1 .78WLgK 30.14PcDc系數(shù)K（取大值）操作時W 595310.81.78WLgK 0.3 3 - 0.35PCDC開孔削弱系數(shù)1.00計算厚度,r Kp；S pi = B 1= 46.13mmVt1Dg05 b AbLG 乜S p2 = DC 皆(0.0435卩。3)= 59.63 mmS p = Max( S pi, S p2)=59.63計算結(jié)果名義厚度62mm校核合格后端管

6、箱筒體計算計算單位北京化工大學(xué)計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計算條件筒體簡圖計算壓力Pc0.53MPa設(shè)計溫度t300.00GE1內(nèi)徑D1000.00mm材料Q345R（板材）試驗溫度許用應(yīng)力189.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力t153.00MPa試驗溫度下屈服點s345.00MPa鋼板負偏差C10.30mm腐蝕裕量G2.00mm焊接接頭系數(shù)0.85厚度及重量計算計算厚度=2 tPc = 2.04mm有效厚度e = n - G- C2= 7.70mm名義厚度n =10.00mm重量37.36Kg壓力試驗時應(yīng)力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力值Pt= 1.25 P R = 0.8180

7、(或由用戶輸入)MPa壓力試驗允許通過 的應(yīng)力水平Tt 0.90s = 310.50MPa試驗壓力下 圓筒的應(yīng)力t=.pT.(Di_e)_ =62.972 e.MPa校核條件TT校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力2 etP=(Dje) = 1.98747MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力tP)(Dje)=2 e= 34.68MPat130.05MPa校核條件tt結(jié)論筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度9.00mm,合格后端管箱封頭計算計算單位北京化工大學(xué)計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力Pc0.59MPa設(shè)計溫度t300.00C內(nèi)徑D1000.00

8、mmA1曲面深度hi250.00mm1二r -材料Q345R （板材）設(shè)計溫度許用應(yīng)力1153.00MPa1r1r 1試驗溫度許用應(yīng)力189.00MPa鋼板負偏差Ci0.30mm腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)1.00壓力試驗時應(yīng)力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力值Pr = 1.25 FCj_t= 0.8180 （或由用戶輸入）MPa壓力試驗允許通過的應(yīng)力tt 0.90s = 310.50MPa試驗壓力下封頭的應(yīng)力t = P（KDi 0.5 e）= 53.322 e.MPa校核條件TT校核結(jié)果合格厚度及重量計算形狀系數(shù)2K = 1Di= 1.0000-2 62h i計算厚度KPcDih =

9、2 t 0.5 Pc = 1.93mm有效厚度eh = nh - Cl C 2= 7.70mm最小厚度min = 3.00mm名義厚度nh =10.00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量90.50Kg壓力計算最大允許工作壓力2tePw= KDi 0.5 e = 234716MPa結(jié)論合格殼程圓筒計算計算單位北京化工大學(xué)計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計算條件筒體簡圖計算壓力Pc2.11MPa設(shè)計溫度t128.00C內(nèi)徑D1000.00mm材料Q345R（板材）試驗溫度許用應(yīng)力189.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力1189.00MPa試驗溫度下屈服點s345.00MPa鋼板負偏差C10.30mm

10、腐蝕裕量C22.00mm焊接接頭系數(shù)1.00厚度及重量計算計算厚度RD=2 Pc = 5.61mm有效厚度e = n - G- C2= 7.70mm名義厚度n =10.00mm重量1400.29Kg壓力試驗時應(yīng)力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力值Pt= 1.25 P 昇 =2.5625(或由用戶輸入)MPa壓力試驗允許通過 的應(yīng)力水平Tt 0.90s =310.50MPa試驗壓力下 圓筒的應(yīng)力t= pT.(Die) = 167.682 e.MPa校核條件TT校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力2 e tPq=e)= 2.88836MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力tP)(Die)=廠e= 138.

11、07MPat189.00MPa校核條件tt結(jié)論筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度9.00mm,合格開孔補強計算接管：N1, $ 406.4 X10計算單位設(shè)計條件北京化工大學(xué)計算方法：GB150.3-2011等面積補強法，單孔簡圖計算壓力Pc 設(shè)計溫度 殼體型式 殼體材料 名稱及類型殼體開孔處焊接接頭系數(shù)$殼體內(nèi)直徑D 殼體開孔處名義厚度 S n 殼體厚度負偏差 C1 殼體腐蝕裕量O 殼體材料許用應(yīng)力d t2.11128圓形筒體Q345R板材11000100.3189MPaCmmmmmmmmMPaft接管軸線與筒體表面法線的夾角( ) 0凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾 角( )

12、接管實際外伸長度300mm接管連接型式插入式接管接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料 名稱及類型16Mn管材接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量2mm補強圈材料名稱Q345R凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離mm補強圈外徑680mm補強圈厚度10mm接管厚度負偏差Gt1mm補強圈厚度負偏差Cr0.3mm接管材料許用應(yīng)力dt180.44MPa補強圈許用應(yīng)力d t189MPa開孔補強計算非圓形開孔長直徑392.4mm開孔長徑與短徑之比1殼體計算厚度S5.6133mm接管計算厚度St2.2725mm補強圈強度削弱系數(shù) f rr1接管材料強度削弱系數(shù) fr0.9547開孔補強計算直徑d392.4mm補強區(qū)有效寬度

13、B784.8mm接管有效外伸長度h162.642mm接管有效內(nèi)伸長度 h20mm開孔削弱所需的補強面積 A22062 mm殼體多余金屬面積 Al8172 mm接管多余金屬面積A25652 mm補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A722 mmAi+A2+A3= 1455mm，小于A,需另加補強。補強圈面積A26542 mmA( A+A2+A)7512 mm結(jié)論：合格開孔補強計算接管：N2, $ 303.9 X10設(shè)計條件計算單位北京化工大學(xué)計算方法：GB150.3-2011等面積補強法，單孔簡圖計算壓力Pc 設(shè)計溫度 殼體型式 殼體材料 名稱及類型0.59300MPaC圓形筒體殼體開孔處焊接接頭系數(shù)$殼體內(nèi)直

14、徑D殼體開孔處名義厚度 S n殼體厚度負偏差 C1殼體腐蝕裕量C2Q345R板材11000mm120.3殼體材料許用應(yīng)力dt接管軸線與筒體表面法線的夾角( )凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾 角( )接管實際外伸長度 接管實際內(nèi)伸長度 接管焊接接頭系數(shù) 接管腐蝕裕量 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離1533000.85mmmmmmMPammmmmmmm接管厚度負偏差Gt 接管材料許用應(yīng)力dtmm140MPa8接管連接型式接管材料名稱及類型插入式接管16Mn管材補強圈材料名稱 補強圈外徑補強圈厚度補強圈厚度負偏差 Cr 補強圈許用應(yīng)力d mmmmmmMPa開孔補強計算非圓形開孔長直徑289.9

15、mm開孔長徑與短徑之比1殼體計算厚度S1.9318mm接管計算厚度st0.7055mm補強圈強度削弱系數(shù) f rr0接管材料強度削弱系數(shù) fr0.915開孔補強計算直徑d289.9mm補強區(qū)有效寬度B446.4mm接管有效外伸長度hi53.842mm接管有效內(nèi)伸長度 h20mm開孔削弱所需的補強面積A5622 mm殼體多余金屬面積 Ai12062 mm接管多余金屬面積A6202 mm補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A642 mmA+A2+A3- 1891mm，大于A,不需另加補強。補強圈面積A2 mmA-( A+A2+AQ2 mm結(jié)論：合格U型膨脹節(jié)腐蝕后設(shè)計計算北京化工大學(xué) 簡圖設(shè)計內(nèi)壓力p 設(shè)計外壓力

16、pe 設(shè)計溫度t 設(shè)計要求的循環(huán)次數(shù)材料腐蝕裕量c2T許用應(yīng)力常溫下彈性模量Ebt b殳計溫度下彈性模量E設(shè)計溫度下屈服點tsEbe2.05MPaMPa128.000Q345R2.00189.002.008e+051.953e+05303.80C次MmMPaMPaMPaMPaMPaMPa直邊段與波紋內(nèi)徑 Db = 1000.00mm波長 w = 260.00mm直邊段長度L4= 0.00mm波紋管層數(shù)m =2波高 h = 150.00mm波數(shù)n =1成型前一層名義厚度S =10.00mm成型前一層有效厚度Se =7.70mm波紋管直邊段平均直徑 Db +mS =1020.00mm加強圈有效厚度

17、Se =emm加強圈平均直徑 Dc = D +2 mS + S =mm加強圈彈性模量丘=MPa加強圈材料:加強圈長度Lc =mm波紋管平均直徑Dm D o + h =1190.00mm成型后波紋管一層最小有效厚度S1 *SDbsSpDs7.00J mmm下限操作溫度下彈性模量上限操作溫度下彈性模量EbH幾何尺寸計算條件系數(shù)計算系數(shù)k.L41.5 jDb.S 0.00（當(dāng)k 1時，取k 1）疲勞壽命的溫度修正系數(shù) Tf室溫條件下Tf =1E be fEbH修正系數(shù)ww橫坐標(biāo)值2h 0.87右端縱坐標(biāo)曲線值2.2jDmSP1.15系數(shù)WW按 ，IX查圖 6-2 得：CP0.49系數(shù)WW按 2h22

18、 D S 查圖6-3 得：Cf1.11厶厶mp系數(shù)按WW查圖6-4得：Cd 2.582h2.2fDmSp注:剛度及位移計算一個波軸向鋼度Kt3K17mDmEb SpC249146.32CfhN/mm總體軸向剛度Kn Kn 49146.32N/mm軸向力FF = 370250.83N一個波的軸向位移e=F/K=7.53mm應(yīng)力計算許用值內(nèi)壓應(yīng) 力直邊段周向 薄膜應(yīng)力z2tpD 0 L4Ebk0.00t189.00MPaztt2( mSE b L4 D0 SckE cLcD c)加強圈周向 薄膜應(yīng)力ccpD：LcE；kt189.00MPa2(mSE ：L4D。SckE；LcDc)波紋管周向薄膜應(yīng)力

19、1pDm154.40t189.00MPa12m 0.571 2h /W波紋管經(jīng)向薄膜應(yīng)力22ph12.81t189.00MPa2mSp波紋管經(jīng)向彎曲應(yīng)力32p h C 167.973 2m SppMPa軸 向 位 移波紋管經(jīng)向薄膜應(yīng)力42&C2) e 5.0242h3CfMPa波紋管經(jīng)向彎曲應(yīng)力55Eb(Sp C2)e 2172353h2CdMPa組合 應(yīng) 力計算pp23180.781.5 S 455.70MPa計算d,c 222.25d45MPa計算所有組 合最大值 Rr 07 p d 348.802 S 607.60MPa疲勞壽命校核對于奧氏體不銹鋼膨脹節(jié)，當(dāng)R 2 ；時，需要進行疲勞校核

20、疲勞破壞時的循環(huán)次數(shù)N3.412820NTf R 370疲勞壽命安全系數(shù) nfnf(按 GB151- 1999 , nf 15 )許用循環(huán)次數(shù)NNXf校核條件設(shè)計要求的操作循環(huán)次數(shù)N平面失 穩(wěn)應(yīng)力14 mSp Sp = 2.17Ps.2h C pMPaP C2e 6.7242h3CfMPa波紋管經(jīng)向彎曲應(yīng)力 55Eb(Sp C2)e 207 4753h2CdMPa組 合 應(yīng) 力計算pp2312&571.5 S 455.70MPa計算dd45214.19MPa計算所有組 合最大值Rr 07 p d 302.092 S 607.60MPa疲勞壽命校核對于奧氏體不銹鋼膨脹節(jié)，當(dāng)R 2 ；時，需要進行

21、疲勞校核疲勞破壞時的循環(huán)次數(shù)N3.412820NTf r 370疲勞壽命安全系數(shù) nfnf(按 GB151 1999 , nf 15 )許用循環(huán)次數(shù)NN %校核條件設(shè)計要求的操作循環(huán)次數(shù)N平面失 穩(wěn)應(yīng)力ps篤s =4.26MPaP=PS平面失穩(wěn)壓力校核通過延長部分兼作法蘭固定式管板設(shè)計單位北京化工大學(xué)設(shè)計計算條件簡圖設(shè)計壓力Ps2.05MPa設(shè)計溫度Ts128C平均金屬溫度t s108C裝配溫度to15C殼材料名稱Q345R（i）（I）設(shè)計溫度下許用應(yīng)力*189Mpa程平均金屬溫度下彈性模量Es1.965e+0Mpa5平均金屬溫度下熱膨脹系數(shù)s1.159e-05mm/mmC圓殼程圓筒內(nèi)徑D10

22、00mm殼程圓筒名義厚度s10mm殼程圓筒有效厚度se7.7mm筒殼體法蘭設(shè)計溫度下彈性模量Ef1.953e+05MPa殼程圓筒內(nèi)直徑橫截面積A=0.25 D27.854e+052 mm殼程圓筒金屬橫截面積 As= s （D+ s）2.438e+042 mm管設(shè)計壓力pt0.53MPa箱設(shè)計溫度Tt300C圓材料名稱Q345R筒設(shè)計溫度下彈性模量 Eh2.01e+05MPa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)h12mm管箱圓筒有效厚度he9.7mm管箱法蘭設(shè)計溫度下彈性模量E1.83e+05MPa材料名稱20(GB9948)換194C管子平均溫度 t t設(shè)計溫度下管子材料

23、許用應(yīng)力t108MPa設(shè)計溫度下管子材料屈服應(yīng)力st162MPa執(zhí)八、設(shè)計溫度下管子材料彈性模量1.83e+05MPa平均金屬溫度下管子材料彈性模量Et1.914e+05MPa平均金屬溫度下管子材料熱膨脹系數(shù)t1.221e-05mm/mmC管管子外徑d25mm管子壁厚t2.5mm注:管子根數(shù)n738換熱管中心距S32mm換一根管子金屬橫截面積at（dt）176.72 mm換熱管長度L6000mm管子有效長度（兩管板內(nèi)側(cè)間距）L15888mm管束模數(shù)Kt = Et na/ LD4238MPa管子回轉(zhuǎn)半徑i 0.25Jd2 (d 2 t)28.004mm熱八、管子受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度l cr1200m

24、m系數(shù) C = J2E： / S149.3比值l cr /i149.92匚管子穩(wěn)疋許用壓應(yīng)力（clcr ） Et40.18MPari2(lcr i)2管管子穩(wěn)定許用壓應(yīng)力（C E）1S 1lcriMPai 1cr22Cr材料名稱16Mn設(shè)計溫度t p300C管設(shè)計溫度下許用應(yīng)力；123MPa設(shè)計溫度下彈性模量 Ep1.83e+05MPa管板腐蝕裕量C24mm管板輸入厚度n56mm管板計算厚度46mm隔板槽面積（包括拉桿和假管區(qū)面積 ）A3.096e+042 mm板管板強度削弱系數(shù)0.4管板剛度削弱系數(shù)0.4管子加強系數(shù)k21318 乍小日/ EpL K =5.67管板和管子連接型式脹接，開槽管

25、板和管子脹接（焊接）高度丨50mm脹接許用拉脫應(yīng)力q4MPa焊接許用拉脫應(yīng)力qMPa管材料名稱16Mn管箱法蘭厚度 f62mm法蘭外徑Df1140mm箱基本法蘭力矩mivi m4.292e+07N mm管程壓力操作工況下法蘭力M p2.253e+07N mm法蘭寬度bf (Df Di)/270mm法比值h / Dj0.0097比值；/ Dj0.062系數(shù) C(按 h/D, ”/D,查 圖 25)0.00系數(shù) ”(按 h/D, ”/D,查 圖 26)0.00041453旋轉(zhuǎn)剛度 K1 2Efbf 2 fE f 12 Dj bf Dih10.75MPa材料名稱16Mn殼殼體法蘭厚度 f42mm法蘭

26、外徑Df1140mm體法蘭寬度bf(Df Dj)/270mm比值s/Dj0.0077法比值f / Dj0.042系數(shù) C,按 h/D, ”D,查圖250.00系數(shù)按 h/D, ”/D,查圖26J0.0001873旋轉(zhuǎn)剛度K1 2Efbf2 f匚f 12DjbfDjs 4.324MPa法蘭外徑與內(nèi)徑之比K Df/Dj1.14殼體法蘭應(yīng)力系數(shù) Y (按K查GB150 2011表7-9)14.85旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù)K 匕f 4 Kt0.0008012膨脹節(jié)總體軸向剛度 J)4.915e+04N/mm系數(shù)計管板第一彎矩系數(shù)(按K, Kf查圖27) m10.1218系數(shù)m1K Kf26.93系數(shù)(按 K

27、t Kf 查 圖 29) G23.932換熱管束與不帶膨脹節(jié)殼體剛度之比Q EtnaEsAs5.21換熱管束與帶膨脹節(jié)殼體剛度之比QEtna(EsAs KexL)EsAs Kex L91.45管板第二彎矩系數(shù)(按 K,Q或 Qex 查 圖 28(a)或(b) m233.11系數(shù)(帶膨脹節(jié)時 Q代替Q M1m12K(Q G2)0.0001131系數(shù)(按K,Q或Qx查圖30) G30.003865法蘭力矩折減系數(shù)Kf/(Kf G3)0.1717算管板邊緣力矩變化系數(shù)M1Kf K f1.742法蘭力矩變化系數(shù)MfMKf/K；0.7009管板參數(shù)管板開孔后面積A = A - 0.25 n d 24.2

28、31e+052 mm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 Ad6.854e+052mm管板布管區(qū)當(dāng)量直徑 d：4At /934.2mm系 數(shù) 計 算系數(shù)A / A0.5387系數(shù)n a / A0.3082系數(shù) s 0.40.6 (1 Q) /7.316系數(shù)(帶膨脹節(jié)時Qex代替Q)t 0.4(1) (0.6 Q)/171.4管板布管區(qū)當(dāng)量直徑與殼體內(nèi)徑之比tDt / Di0.9342管板周邊不布管區(qū)無量綱寬度k = K (1- t)0.3731僅有殼程壓力Ps作用下的危險組合工況(R = 0)不計溫差應(yīng)力計溫差應(yīng)力換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差

29、=t (t t -t 0 )-s(t s -t 0)0.00.001107當(dāng)量壓力組合Pc RS2.052.05MPa有效壓力組合Ras RSEt1580.31MPa基本法蘭力矩系數(shù) M4 M mIvl m3Di Pa0.0067630.001263管板邊緣力矩系數(shù) M M m ( M )Mi0.006960.00146管板邊緣剪力系數(shù)M0.18740.03932管板總彎矩系數(shù)m m1 m215.331.37系數(shù)G1e僅用于m 0時Ge3m:k1.1330.2913系數(shù)G1i當(dāng)m 0時,按K和m查圖31(a)實線當(dāng)m 0時,按K和m查圖31 (b)2.6670.5919系數(shù) G1 m 0 ,

30、GmaxGeGi)， m0, G = max (G1e,G1i);m0 , g=G“0.4551.149管板徑向應(yīng)力系數(shù) 帶膨脹節(jié)Q為Qex =1 (1)G1r4 Q G20.0011740.002843管板布管區(qū)周邊 處徑向應(yīng)力系數(shù) = 3 m (1)4 K (Q G2)-0.0005586-0.002422管板布管區(qū)周邊 處剪切應(yīng)力系數(shù) = 1 1p 4 Q G20.002580.002474殼體法蘭力矩系數(shù)Mws Mp Mt-0.0002138-0.0004713計算值許用值計算值許用值管板徑向應(yīng)力rSa67.861.5 :184.546.193 r369MPa管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力r

31、 Pa rD2ikSm 2m51.831.5184.542.483 t369MPa管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力PaDtpp-6.4090.5；61.5-1.7271.5 r184.5MPa殼體法蘭應(yīng)力f一丫 Mws r(2)24f69.191.5 :184.542.873；369MPa換熱管軸向應(yīng)力1 PG2一 Q_ Ptc Q G2 a14.36t t108cr40.185.625t3t324cr40.18MPa殼程圓筒軸向應(yīng)力A P_LP c As(Q G2)0.8069tc18912.693 c567MPa換熱管與管板連接拉脫應(yīng)力q =蘭dl0.6462q40.25313q焊接 q脹接 4MP

32、a計算結(jié)果管板名義厚度 n56mm管板校核通過換熱管內(nèi)壓計算計算單位北京化工大學(xué)計算條件換熱管簡圖計算壓力Pc0.53MPa設(shè)計溫度t300.00P CIkK內(nèi)徑D20.00mm)i 一材料20(GB9948)(管材)試驗溫度許用應(yīng)力152.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力t108.00MPamm鋼板負偏差C10.00腐蝕裕量C20.00mm焊接接頭系數(shù)1.00厚度及重量計算計算厚度PcDi=2Pc = 0.05mm有效厚度e = n - C- C 2= 2.50mm名義厚度n =2.50mm重量8.32Kg設(shè)計條件設(shè)計壓力p0.590MPa計算壓力pc0.590MPa設(shè)計溫度t300.0C軸向外載

33、荷F0.0N外力矩M0.0N mm計算單位管箱法蘭計算北京化工大學(xué)簡圖壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力2 e【PW= tder = 24.00000MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力PC(Die)t =2 e= 2.38MPat108.00MPa校核條件tt結(jié)論換熱管內(nèi)壓計算合格換熱管外壓計算計算單位北京化工大學(xué)計算條件換熱管簡圖計算壓力Pc-2.05MPaF-I_-hVin片-J設(shè)計溫度t300.00C內(nèi)徑D20.00mm材料名稱20(GB9948)(管材)試驗溫度許用應(yīng)力152.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力t108.00MPa鋼板負偏差Ci0.00mm腐蝕裕量C20.00mmi焊接接頭系數(shù)1.00厚度及

34、重量計算計算厚度=0.58mm有效厚度e = n - C- C 2= 2.50mm名義厚度n =2.50mm外壓計算長度LL= 6000.00mm外徑DoDo= D+2 n = 25.00mmL/Do3.95DO/e10.00A直A=0.0124446B直B= 130.37重量8.32kg壓力計算許用外壓力結(jié)論P= -DBP = 21.18531Doe換熱管外壓計算合格MPa殼 體材料名稱Q345R許用應(yīng)力；153.0MPa法材料名稱16Mn許用 應(yīng)力f178.0MPaf123.0MPa螺栓材料名稱40MnB許用 應(yīng)力b196.0MPatb154.0MPa公稱直徑d b20.0mm螺栓根徑d 117.3mm數(shù)量n40個墊 片結(jié)構(gòu)尺寸mmD1000.0DO1140.0Db1100.0D卜1054.01010.0S 012.0Le I20.0P La28.0h10.0S 122.0材料類型軟墊片N22.0m3.00y(MPa)50.0壓緊面形狀1a,1bb8.39DG1037.2bo 6.4mmb =2.53 寸b0b0 6.4mmDg= 外-2 b螺栓受力計算預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WWa=n bDGy= 1367119.2N操作狀態(tài)下需要的取小螺栓載荷WW = Fp + F= 595