固定管板式換熱器強度研發(fā)設(shè)計書

1、固定管板換熱器設(shè)計計算計算單位設(shè)計計算條件殼程管程設(shè)計壓力Ps2MPa設(shè)計壓力pt2.2MPa設(shè)計溫度ts200C設(shè)計溫度tt155C殼程圓筒內(nèi)徑D i2000mm管箱圓筒內(nèi)徑Di2000mm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 后端管箱圓筒設(shè)計計算 后端管箱封頭（平蓋）設(shè)計計算 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沈陽陸正重工匚集團(tuán)有限公司計算條件筒體簡圖計算壓力Pc2.20MPai設(shè)計溫度t155.00° C內(nèi)徑Di2000.00mm材料Q345R（板材）試驗溫度許

2、用應(yīng)力 同185.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力U181.70MPa Di -試驗溫度下屈服點 a325.00MPa鋼板負(fù)偏差Ci0.30mm腐蝕裕量C23.00mm-i i焊接接頭系數(shù) $0.85厚度及重量計算計算厚度PcDi抵-26冷_巳=1435mm有效厚度& =&- Ci- C2= 14.70mm名義厚度& = 18.00mm重量895.78Kg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 = 1.25P 孚=3.1818(或由用戶輸入)OtMPa壓力試驗允許通過 的應(yīng)力水平歸bT 蘭 0.90 os = 292.50MPa試驗壓力下 圓筒的應(yīng)力ot = P

3、T.(Di+&) = 256.522氐4MPa校核條件°T 同丁校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力2&oMPw=(D：板)=2.25378MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力FC(Di+)d =2瑟=150.76MPa154.45MPa校核條件結(jié)論筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度14.00mm,合格前端管箱封頭計算計算單位沈陽陸正重工集團(tuán)有限公司計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力Pc2.20MPa設(shè)計溫度t155.00弋內(nèi)徑Di2000.00mm曲面高度 hiP 500.00mm £材料Q345R（板材）hu設(shè)計溫度許用應(yīng)力日181.70MPa試驗溫度

4、許用應(yīng)力同P 185.00MPa鋼板負(fù)偏差Ci0.30mm腐蝕裕量C25.34mm焊接接頭系數(shù) 01.00厚度及重量計算形狀系數(shù)K =1嚴(yán)Di1 = 1.0000<2h丿計算厚度KPcDi6 =2CTt ©_0.5Pc= 12.14mm有效厚度& =各-Ci- C2= 12.36mm最小厚度&iin = 3.00mm名義厚度各=18.00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量627.67Kg壓力計算最大允許工作壓力2旳臨ePw= KDi+0.56e = 2.23889MPa結(jié)論合格殼程圓筒計算計算單位沈陽陸正重工匚集團(tuán)有限公司計算條件筒體簡圖計算壓力Pc2.00MPai設(shè)

5、計溫度t200.00° C內(nèi)徑Di2000.00mm材料Q345R（板材）試驗溫度許用應(yīng)力 同185.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力U170.00MPa Di -試驗溫度下屈服點 a325.00MPa鋼板負(fù)偏差Ci0.30mm腐蝕裕量C23.00mm-i i焊接接頭系數(shù) $0.85厚度及重量計算計算厚度PcDi& - 26冷 巳=1394mm有效厚度& =&- Ci- C2= 14.70mm名義厚度& = 18.00mm重量5374.66Kg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 = 1.25P 孚=2.8000(或由用戶輸入)OtMPa壓力

6、試驗允許通過 的應(yīng)力水平歸bT 蘭 0.90 os = 292.50MPa試驗壓力下 圓筒的應(yīng)力ot = PT.(Di+&) = 225.742氐4MPa校核條件°T 同丁校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力2&oMPw=(D：板)=2.10865MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力FC(Di+)H =2 0= 137.05MPa144.50MPa校核條件結(jié)論筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度14.00mm,合格開孔補強計算計算單位沈陽陸正重工二集團(tuán)有限公司接管：a, ' 370x32.5計算方法：GB150-199等面積補強法單孔設(shè)計條件簡圖計算壓力

7、 Pc2.2MPa設(shè)計溫度155°C 1殼體型式圓形筒體殼體材料 名稱及類型Q345R板材-1殼體開孔處焊接接頭系數(shù) ©0.85殼體內(nèi)直徑 Di2000mm殼體開孔處名義厚度S n18mmdEV1* A殼體厚度負(fù)偏差 C10.3mm殼體腐蝕裕量 C23mm殼體材料許用應(yīng)力b181.7MPa接管實際外伸長度200mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料名稱及類型16Mn鍛件接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量3mm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(fù)偏差Cit0mm補強圈厚度負(fù)偏差C1rmm接管材料許用應(yīng)力b t165.3MPa補強圈

8、許用應(yīng)力b tMPa開孔補強計算殼體計算厚度S14.35mm接管計算厚度St2.043mm補強圈強度削弱系數(shù)frr0接管材料強度削弱系數(shù)fr0.91開孔直徑d311mm補強區(qū)有效寬度 B622mm接管有效外伸長度 hi100.5mm接管有效內(nèi)伸長度 h20mm開孔削弱所需的補強面積 A45382 mm殼體多余金屬面積 A11082 mm接管多余金屬面積 a250222 mm補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3642 mmA1+A2+A3- 5194 mm ，大于 A,不需另加補強。補強圈面積A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論:補強滿足要求，不需另加補強。開孔補強計算計算單位沈陽陸正重工二集團(tuán)有限

9、公司接管：b, © 260x28.5計算方法：GB150-199等面積補強法單孔設(shè)計條件簡圖計算壓力 Pc2.2MPa設(shè)計溫度155°C 1殼體型式圓形筒體殼體材料 名稱及類型Q345R板材-1殼體開孔處焊接接頭系數(shù) ©0.85殼體內(nèi)直徑 Di2000mm殼體開孔處名義厚度S n18mmdEV1* A殼體厚度負(fù)偏差 C10.3mm殼體腐蝕裕量 C23mm殼體材料許用應(yīng)力b181.7MPa接管實際外伸長度118mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料名稱及類型16Mn鍛件接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量3mm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

10、補強圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差Cit0mm補強圈厚度負(fù)偏差C1rmm接管材料許用應(yīng)力b t165.3MPa補強圈許用應(yīng)力b tMPa開孔補強計算殼體計算厚度S14.35mm接管計算厚度St1.36mm補強圈強度削弱系數(shù)frr0接管材料強度削弱系數(shù)fr0.91開孔直徑d209mm補強區(qū)有效寬度 B418mm接管有效外伸長度 hi77.18mm接管有效內(nèi)伸長度 h20mm開孔削弱所需的補強面積 A30652 mm殼體多余金屬面積 A172.212 mm接管多余金屬面積 a233902 mm補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3642 mmAi+A2+A3=3526 mm2，大于 A,不需另加補強。補強圈面積A4m

11、m2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論:補強滿足要求，不需另加補強。開孔補強計算計算單位沈陽陸正重工1集團(tuán)有限公司接管：cd,325 x 10計算方法:GB150-1959等面積補強法單孔設(shè)計條件簡圖計算壓力 Pc2MPa設(shè)計溫度200C殼體型式圓形筒體殼體材料 名稱及類型Q345R板材-殼體開孔處焊接接頭系數(shù) ©0.85-1殼體內(nèi)直徑 Dionnnmm/殼體開孔處名義厚度n18mm4-1殼體厚度負(fù)偏差 C10.3mmGI £>2殼體腐蝕裕量 C23mm殼體材料許用應(yīng)力b t170MPa接管實際外伸長度150mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料10(GB8163)接管焊

12、接接頭系數(shù)1名稱及類型管材接管腐蝕裕量3mm補強圈材料名稱Q345R凸形封頭開孔中心至mm補強圈外徑540mm封頭軸線的距離補強圈厚度20mm接管厚度負(fù)偏差Cit1.25mm補強圈厚度負(fù)偏差C1r0).3mm接管材料許用應(yīng)力b t108MPa補強圈許用應(yīng)力0 t170MPa開孔補強計算殼體計算厚度S13.94mm接管計算厚度5t2.85mm補強圈強度削弱系數(shù)frr1接管材料強度削弱系數(shù)fr0.635開孔直徑d313.5mm補強區(qū)有效寬度B627mm接管有效外伸長度hi55.99mm接管有效內(nèi)伸長度h20mm開孔削弱所需的補強面積 A44282 mm殼體多余金屬面積A1235.92 mm接管多余

13、金屬面積A2206.32 mm補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積A3642 mmAi+A2+A3= 5062 mm ，小于A,需另加補強。補強圈面積a44236mm2A-(A 什A2+A3)3922mm2結(jié)論:補強滿足要求。開孔補強計算計算單位沈陽陸正重工二集團(tuán)有限公司接管：ef, © 56 x 17計算方法：GB150-199等面積補強法單孔設(shè)計條件簡圖計算壓力 Pc2MPa設(shè)計溫度200°C 1殼體型式圓形筒體殼體材料 名稱及類型Q345R板材-1殼體開孔處焊接接頭系數(shù) ©0.85殼體內(nèi)直徑 Di2000mm殼體開孔處名義厚度S n18mmdEV1* A殼體厚度負(fù)偏差 C10

14、.3mm殼體腐蝕裕量 C23mm殼體材料許用應(yīng)力b170MPa接管實際外伸長度150mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料名稱及類型16Mn鍛件接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量3mm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(fù)偏差Cit0mm補強圈厚度負(fù)偏差C1rmm接管材料許用應(yīng)力b t150MPa補強圈許用應(yīng)力b tMPa開孔補強計算殼體計算厚度S13.94mm接管計算厚度St0.148mm補強圈強度削弱系數(shù)frr0接管材料強度削弱系數(shù)fr0.882開孔直徑d28mm補強區(qū)有效寬度 B98mm接管有效外伸長度 hi21.82mm接管有效內(nèi)伸長度 h2

15、0mm開孔削弱所需的補強面積 A436.22 mm殼體多余金屬面積 A150.882 mm接管多余金屬面積 a2533.32 mm補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3642 mmA1+A2+A3- 6482 mm ，大于A,不需另加補強。補強圈面積A4|mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論:補強滿足要求，不需另加補強。開孔補強計算計算單位沈陽陸正重工二集團(tuán)有限公司接管：g, ' 510x29計算方法：GB150-199等面積補強法單孔設(shè)計條件簡圖計算壓力 Pc2.2MPa設(shè)計溫度155°C殼體型式橢圓形封頭殼體材料 名稱及類型Q345R板材AiAj.殼體開孔處焊接接頭系數(shù) ©

16、;1殼體內(nèi)直徑 Di2000mmi-殼體開孔處名義厚度S n18mm£Xi3 A殼體厚度負(fù)偏差 C10.3mmI殼體腐蝕裕量 C25.34mm殼體材料許用應(yīng)力b181.7MPa橢圓形封頭長短軸之比2接管實際外伸長度200mm接管實際內(nèi)伸長度10mm接管材料名稱及類型16Mn鍛件接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量3mm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(fù)偏差Cit0mm補強圈厚度負(fù)偏差C1rmm接管材料許用應(yīng)力b t165.3MPa補強圈許用應(yīng)力b tMPa開孔補強計算殼體計算厚度S10.93mm接管計算厚度St3.028mm補強圈強度

17、削弱系數(shù)frr0接管材料強度削弱系數(shù)fr0.91開孔直徑d458mm補強區(qū)有效寬度 B916mm接管有效外伸長度 hi115.2mm接管有效內(nèi)伸長度 h27mm開孔削弱所需的補強面積 A50572 mm殼體多余金屬面積 A1648.22 mm接管多余金屬面積 A251102 mm補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A377.32 mmAi+A2+A3= 5835 mm2，大于 A,不需另加補強。補強圈面積a4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論:補強滿足要求，不需另加補強。開孔補強計算計算單位沈陽陸正重工二集團(tuán)有限公司接管：1, © 74x 13.5計算方法：GB150-199等面積補強法單孔設(shè)

18、計條件簡圖計算壓力 Pc2.2MPa設(shè)計溫度155°C殼體型式橢圓形封頭殼體材料 名稱及類型Q345R板材AiAj.殼體開孔處焊接接頭系數(shù) ©1殼體內(nèi)直徑 Di2000mmi-殼體開孔處名義厚度S n18mm£Xi3 A殼體厚度負(fù)偏差 C10.3mmI殼體腐蝕裕量 C25.34mm殼體材料許用應(yīng)力b181.7MPa橢圓形封頭長短軸之比2接管實際外伸長度150mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料名稱及類型16Mn鍛件接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量3mm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(fù)偏差Cit0mm補強圈厚度負(fù)

19、偏差C1rmm接管材料許用應(yīng)力b t165.3MPa補強圈許用應(yīng)力b tMPa開孔補強計算殼體計算厚度S10.93mm接管計算厚度St0.315mm補強圈強度削弱系數(shù)frr0接管材料強度削弱系數(shù)fr0.91開孔直徑d53mm補強區(qū)有效寬度 B116mm接管有效外伸長度 hi26.75mm接管有效內(nèi)伸長度 h20mm開孔削弱所需的補強面積 A6002 mm殼體多余金屬面積 A187.372 mm接管多余金屬面積 A2495.72 mm補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3642 mmAi+A2+A3= 647.1 mm ，大于 A, 不需另加補強。補強圈面積a4| mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論:補

20、強滿足要求，不需另加補強。開孔補強計算計算單位沈陽陸正重工二集團(tuán)有限公司接管：h, ' 118x20.5計算方法：GB150-199等面積補強法單孔設(shè)計條件簡圖計算壓力 Pc2MPa設(shè)計溫度200°C 1殼體型式圓形筒體殼體材料 名稱及類型Q345R板材-1殼體開孔處焊接接頭系數(shù) ©0.85殼體內(nèi)直徑 Di2000mm殼體開孔處名義厚度S n18mmdEV1* A殼體厚度負(fù)偏差 C10.3mm殼體腐蝕裕量 C23mm殼體材料許用應(yīng)力b170MPa接管實際外伸長度150mm接管實際內(nèi)伸長度0mm接管材料名稱及類型16Mn鍛件接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量3mm補強圈材

21、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(fù)偏差Cit0mm補強圈厚度負(fù)偏差C1rmm接管材料許用應(yīng)力b t150MPa補強圈許用應(yīng)力b tMPa開孔補強計算殼體計算厚度S13.94mm接管計算厚度St0.517mm補強圈強度削弱系數(shù)frr0接管材料強度削弱系數(shù)fr0.882開孔直徑d83mm補強區(qū)有效寬度 B166mm接管有效外伸長度 hi41.25mm接管有效內(nèi)伸長度 h20mm開孔削弱所需的補強面積 A12142 mm殼體多余金屬面積 A160.172 mm接管多余金屬面積 a212362 mm補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3642 mmAi+A2+A3=

22、1360 mm ，大于A,不需另加補強。補強圈面積A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論:補強滿足要求，不需另加補強。延長部分兼作法蘭固定式管板設(shè)計單位沈陽陸正重工集團(tuán)有限公司設(shè)計計算條件簡圖設(shè)計壓力Ps2MPa設(shè)計溫度Ts200右C平均金屬溫度ts165C/A裝配溫度to15oCsA/殼材料名稱Q345R河嚴(yán).j設(shè)計溫度下許用應(yīng)力at170Mpa程平均金屬溫度下彈性模量Es1.931e+05Mpa平均金屬溫度下熱膨脹系數(shù)Os1.199e-05mm/mmoC圓殼程圓筒內(nèi)徑 Di2000mm殼程圓筒名義厚度&18mm殼程圓筒有效厚度&e14.7mm筒殼體法蘭設(shè)計溫度下彈性模

23、量Ef'1.91e+05MPa殼程圓筒內(nèi)直徑橫截面積A=0.25jiDi23.142e+062 mm殼程圓筒金屬橫截面積As=JTj6s(Di+5s)9.304e+042 mm管設(shè)計壓力pt2.2MPa箱設(shè)計溫度Tt155C圓材料名稱Q345R筒設(shè)計溫度下彈性模量Eh1.937e+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)6h35mm管箱圓筒有效厚度務(wù)e32mm管箱法蘭設(shè)計溫度下彈性模量E；1.937e+05MPa材料名稱S30408換管子平均溫度 tt146oC設(shè)計溫度下管子材料許用應(yīng)力CjJ111MPa設(shè)計溫度下管子材料屈服應(yīng)力&144MPa執(zhí)八&#

24、39;、設(shè)計溫度下管子材料彈性模量E,1.83e+05MPa平均金屬溫度下管子材料彈性模量Et1.862e+05MPa平均金屬溫度下管子材料熱膨脹系數(shù)1.704e-05mm/mm oC管管子外徑d25mm管子壁厚q2mm注:管子根數(shù)n3310換熱管中心距 S32mm換一根管子金屬橫截面積 a =兀6 （d 召）144.5mm換熱管長度 L4000mm管子有效長度（兩管板內(nèi)側(cè)間距）Li3804mm管束模數(shù)Kt = Et na/LDi1.171e+04MPa管子回轉(zhuǎn)半徑i =0.25jd2 +(d _2§)28.162mm執(zhí)八'、管子受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度lcr500mm系數(shù) Cr =

25、 %2E； / er；158.4比值 lcr /i61.262匚管子穩(wěn)定許用壓應(yīng)力（C “心）仃_ H Etric，2（lcrji）2MPa管管子穩(wěn)定許用壓應(yīng)力（crG'Ji cr2 1 2Cr58.08MPa材料名稱16Mn設(shè)計溫度tp200oC管設(shè)計溫度下許用應(yīng)力fcf J150MPa設(shè)計溫度下彈性模量Ep1.91e+05MPa管板腐蝕裕量 C23mm管板輸入厚度98mm管板計算厚度 d95mm隔板槽面積（包括拉桿和假管區(qū)面積 ）Ad02 mm板管板強度削弱系數(shù)口0.4管板剛度削弱系數(shù) k0.4管子加強系數(shù)K2 =1318 WEtna / EpL少K =07.06管板和管子連接型式

26、焊接管板和管子脹接（焊接）高度l3.5mm脹接許用拉脫應(yīng)力qMPa焊接許用拉脫應(yīng)力q55.5MPa管材料名稱16Mn管箱法蘭厚度 &144mm法蘭外徑Df2250mm箱基本法蘭力矩Mm4.293e+08N mm管程壓力操作工況下法蘭力MP5.544e+08N mm法蘭寬度 bf =(Df _Di)/2125mm法比值& / Di0.016比值d / Di0.072系數(shù) C" (按 d/Di,&7Di ,查 <<GB151-1999>> 圖 25)0.00系數(shù)國”按 &/Di，&/Di,查<<GB151-199

27、9>> 圖 26)0.00133旋轉(zhuǎn)剛度燈=丄空比鋌十EhJ12 Di +bf (Di 丿27.14MPa材料名稱16Mn殼殼體法蘭厚度&91mm法蘭外徑 Df2250mm體法蘭寬度 bf=(DfDi)/2125mm比值& / Di0.00735法比值& / Di0.04551系數(shù) C ,按 &/Di,67Di ,查vvGB151-1999>> 圖 250.00系數(shù) B 按各/Di，了/Di ,查<<GB151-1999>> 圖 26J0.0001799旋轉(zhuǎn)剛度K； 1嚴(yán)佝卩 七 f 12b +bf (Di Js4

28、.305MPa法蘭外徑與內(nèi)徑之比K= Df/Dj1.125殼體法蘭應(yīng)力系數(shù) Y (按 K查GB150 1998>>表9-5)16.49旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù)J兀Q0.0002888K f f 4 Kt膨脹節(jié)總體軸向剛度親0N/mm管板第一彎矩系數(shù)(按K , Kf查<<GB151-1999>>圖27) mi0.08771系系數(shù)山miK Kf43.56系數(shù)（按 Kt Kf 查GB151 98>> 圖 29） G24.921換熱管束與不帶膨脹節(jié)殼體剛度之比Q = EtnaEsAs4.958數(shù)換熱管束與帶膨脹節(jié)殼體剛度之比QEtna(EsAs +KexL)E

29、sAsKexL管板第二彎矩系數(shù)(按K,Q或Qx查<<GB151-1999>>圖28(a)或(b) m22.854系數(shù)(帶膨脹節(jié)時 Q代替Q) Mm12K(Q +G2)0.0006367計系數(shù)(按K,Q或Qex查圖30) G30.002673法蘭力矩折減系數(shù)匕=Kf /(Kf +G3)0.09752管板邊緣力矩變化系數(shù)小_1匕也K；3.904算法蘭力矩變化系數(shù)AM f =AM KJK；0.6193管管板開孔后面積Al = A - 0.25 nnd 21.517e+06mm2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 = n

30、S 2 + Ad2.935e+06mm2數(shù)管板布管區(qū)當(dāng)量直徑Dt j4At/Jl1933mm系數(shù)人=Al / A0.4828系系數(shù) B =na / A0.3154數(shù)系數(shù) 送s =04 +0.6 沃（1 +Q） / Z7.805計系數(shù)(帶膨脹節(jié)時Qex代替Q)無=O.4(1 + 0)+(O.6+Q)/人12.04算管板布管區(qū)當(dāng)量直徑與殼體內(nèi)徑之比R = Dt / D0.9666管板周邊不布管區(qū)無量綱寬度k = K(1-R)0.2357過程設(shè)備強度計算書僅有殼程壓力Ps作用下的危險組合工況(Pt = 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；'=曲(tt -t 0 )

31、6;-s (t s -t0 )0.00.0004339當(dāng)量壓力組合 巳=Ps22MPa有效壓力組合冃=Zs Ps +即Et15.6141.09MPa基本法蘭力矩系數(shù)M4M mIVI m = 3AJID i3 Pa0.0090650.003443管板邊緣力矩系數(shù) V = V m +(AV )M 10.011550.005929管板邊緣剪力系數(shù)V =屮M0.50320.2583管板總彎矩系數(shù)mg +m2¥1 +v1.0140.6556系數(shù)Gie僅用于m A 0時Ge =3m田K0.17450.1128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

32、圖31 (b)0.36570.07659系數(shù) G1m > o g = maxGe,Gi)，m< 0 , G1 = G1i0.36570.1128管板徑向應(yīng)力系數(shù) 帶膨脹節(jié)Q為Q ex6 = 1 (1 +g4 Q +G20.013910.003592管板布管區(qū)周邊 處徑向應(yīng)力系數(shù)燈：=3m(1 +乜4 K(Q +G2)0.016590.008981管板布管區(qū)周邊 處剪切應(yīng)力系數(shù)7= 11 +vp 4 Q +G20.038040.03184殼體法蘭力矩系數(shù)Mws =Mm -(ZMf )Mt0.0004897-5.849e-05計算值許用值計算值許用值管板徑向應(yīng)力巳令等J116.21.5

33、 bl22578.973 fcr J；450MPa管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力'PA' 6k k2 L 1107.91.5 心225132.83 fee I；450MPa管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力"P/p；14.580.5 Lr J7532.141.5 Lj225MPa殼體法蘭應(yīng)力6 町YMwsP丄（D）223.11.5 t；225-7.2623 tr J；450MPa換熱管軸向應(yīng)力1 1G2 -Q v 15 -吋 - Q +G2 已 _-5.814fcr 1111&】cr58.08-41.683 Jd333b】c；58.08MPa殼程圓筒軸向應(yīng)力一+v）廠-As（G

34、2）Pa38.72*144.585.323©433.5MPa換熱管與管板連接拉脫應(yīng)力q =頃adl兀3.056q55.521.913q焊接q脹接166.5MPa僅有管程壓力 Pt作用下的危險組合工況（Ps = 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 =% （t t -t 0 ）-（t s -t o）0.00.0004339當(dāng)量壓力組合Pc = Pt（i + B）-2.894-2.894MPa有效壓力組合巳=-t pt + P?Et-26.49-1.001MPa操作情況下法蘭力矩系數(shù)4MpM P 3n 丸 Di3P-0.0069-0.1826管板邊緣力矩系數(shù)M = M

35、p-0.0069-0.1826管板邊緣剪力系數(shù)v =屮M-0.3006-7.953管板總彎矩系數(shù)m = m1 +5丹1 + V-1.1013.252系數(shù)Ge僅用于m A 0時Ge =34 K0.18950.5597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31（ b）0.63841.327系數(shù) G1m>0, G = max (G1e,G1；m<0 , G =G!i0.63841.327管板徑向應(yīng)力系數(shù) 帶膨脹節(jié)Q為Q ex6-1(1+g4 Q +G20.0113-0.2334管板布管區(qū)周邊 處徑向應(yīng)力系數(shù)a = 3m(1 + v)4 K

36、 (Q +G2)-0.008386-0.2462管板布管區(qū)周邊 處剪切應(yīng)力系數(shù) =11 +vi 4 Q +G20.0177-0.1759殼體法蘭力矩系數(shù)MwsMp_JMi-0.00131-0.01844計算值許用值計算值許用值管板徑向應(yīng)力疔L-FPa兒丿160.11.5 bl2251253 tr ；450MPa管板布管區(qū)周邊處徑'映，|盯 r叫»f向應(yīng)力k 丄 k2.-7.一 1辭罰1 m 2m136.71.5 m 需225120.23b I450MPa管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力亍Pa丸;p Dtp A6-11.510.5 farl754.3261.5 fc：225MPa殼體法蘭

37、應(yīng)力 o-； =-YMwsFZ(-D)246f104.81.5 bl22555.773 Ld；450MPa換熱管軸向應(yīng)力1 .G2 -Qv© 一葉 一 Qg 45.33丘1111丘lr58.085.0753 &；333Hie;58.08MPa殼程圓筒軸向應(yīng)力A丄 2(1 +v)匹一F ；FaAs(Q+G2)43.72tr 1144.585.773© tr !433.5MPa換熱管與管板連接拉脫應(yīng)力q = tadl tc23.83q55.52.6683q焊接q脹接166.5MPa計算結(jié)果管板名義厚度dn98mm管板校核通過管箱法蘭計算計算單位沈陽陸正重工集團(tuán)有限公司設(shè)

38、計條件設(shè)計壓力 p2.200MPa計算壓力 Pc2.200MPa設(shè)計溫度t155.0軸向外載荷F0.0N外力矩M0.0N.mm殼材料名稱Q345R體許用應(yīng)力dn181.7MPa法材料名稱16Mn許用由174.0MPa蘭應(yīng)力出161.4MPa材料名稱35CrMoA螺許用228.0MPa應(yīng)力198.7MPa栓公稱直徑d b36.0mm螺栓根徑d i31.7mm數(shù)量n68個DiDo2000.02250.0墊2108.0結(jié)構(gòu)尺寸Dbmm材料類型 壓緊面形狀bo < 6.4mmbo > 6.4mmLe2180.035.0軟墊片D外La48.0N1a,1b25.0b= b0 b=2.53 b0預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷Wa操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷Wp所需螺栓總截面積 Am實際使用螺栓總截面積2058.028.0S 064.042.03.008.94y(MPa)Dg69.02090.1b0< 6.4mmDG= ( d 外 +D 內(nèi))/2b0 > 6.4mmDG= D