e0101过程设备设计计算书

软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-DATASHEETOFPROCESSEQUIPMENTU图号：DWGNOE Dg日 Checked日 rfe 日 Approved日固定管板换热器设计计计算 计 条 设计压 设计压 1设计温 设计温 t管箱圆筒内径材料名材料简图计算内容壳程圆筒校核计算前端管箱圆管板校核计壳程圆筒计计算中航一航空动力控制系计算所依据的标GB153-计算条筒体简00材Q345R板材080厚度及重量计算计算厚=2[]tPc=有效厚e=n-C1-C2=.0名义厚n=重压力试验时压力试试验压力PT=1.25P[=0 (或由用[压力试验允许通T0.90s=T=pT.(Die)=2e校核条T校核结合压力及应力计算最大允许工作压2e[]t[Pw]=(Die)=.设计温度下t =e6校核条t结筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度.0m,延长部分兼设计中航一航空动力控制系设计计算条 圆筒设计压 设计温 平均金属温度0装配温 材料设计温度下许用应3+5平均金属温度下热膨胀系数1.076e-5mm/mm壳程圆筒名义厚度壳程圆筒有效厚度940i2310壳程圆筒金属横截面积As=sDi+s设计压力1设计温度材料92+管箱圆筒名义厚度(管箱为高颈法兰取法兰颈部大小端平管箱圆筒有效厚度”920换热管材料0stt940平均金属温度下管子材料弹性模量030平均金属温度下管子材料热膨胀系数1.076e-mm/mm管子壁厚2注换热管at(dt管子有效长度(两管板内侧间距)KtEt管子回转半径i0.25d2d2t系数Cr2Et/ 比值lcr管子稳定许用压应力 Cr 管子稳定许用压应 (Clcr t i []crs1 2 2Cr管板材料设计温度下许用应力r940管板输入厚度隔板槽面积(包括拉杆和假管区管子加强系数K21.318DiEna/E K 管板和管子焊管板和管子胀接(焊接)高度3管材料箱法兰f法兰外径f兰力矩m410管程压力操作工况下法兰力M230bfDfDi比值h/比值"/ C"(按/D,”/D,查<<GB151-1999>>图系数”(按h/Di,f”/Di,查<<GB151-1999>>图 2E"b2"旋转刚度K" ff fEh" 12DibfDi 兰材料壳体法兰厚度f法兰外径法兰宽度bf(DfDi比值s/比值'/ C,按/D”/D,查<<GB151-1999>>图系数 按/D,”/D,查<<GB151-1999>>图 3旋转刚度K'12E'fbf2'fE 12DibfDi 法兰外径与内径之比K旋转刚度无量纲参数 KKf4t膨胀节总体轴向刚度0系数计~KKf查<<GB151-199927)系数~KK~KtKf查<<GB151－98>29)换热管束与不带膨胀节壳体刚度之比QEtEs换热管束与带膨胀节壳体刚度之比 Etna(EsAsKex EsAsKex管板第二弯矩系数(按K,Q或Qex查<<GB151-1999>>图28(a)或(b))系数（带膨胀节时Q代替Q）M1 2K(QG2K,Q或Qex查图30)~法兰力矩折减系数K~(KfG3管板边缘力矩变化系数 M K算ff 法兰力矩变化系数 KM f管数l2370管板布管区面积(三角形布管 A0.866nS2 (正方形布管 AnS2 0管板布管区当量直径D4A 系数Al/系数na/系数s0.40.61QQex代替Q)t0.4(10.6Q管板布管区当量直径与壳体内径之比tDt/管板周边不布管区无量纲宽度kK(1-仅有壳程压力Ps作用下的组合工况(Pt=不计计温换热管与壳程圆筒=t(tt-t0)-s(ts-t00当量压力组合Pc有效压力组合PasPs 4MmMmD3i MMmM~管板总弯矩系数mm11G1e仅用于m0时G1e3mm0时,按K和m31(a)实线当m0时,按K和m查图31（b）系数 m<0,G= 管板径向应力系带膨胀节Q为Q~r=1(14Q管板布管区周边处径向应力系数~=3m(14K(QG2处剪切应力系数~p=114Q 壳体法兰力MwsMmMf计算许用计算许用 D管板径向应力rP i a1.5r3r8管板布管区周边处2'Pa~'Di k r 1m2m(2 1.5r3r8管板布管区周边剪切应力Pa~ p0.5r1.5r壳体法兰应力'Y P(Di Mws f1.5r3r8换热管轴向应力1PG2QP Q a t3t壳程圆筒轴向应力A(1) A(QG) cc3[qPs不计温差应计温差应换热管与壳程圆筒=t(tt-t0)-s(ts-t00当量压力组 PcPt(1有效压力组合PatPt操作情况下法兰力矩系数 4MMpD3i99 管板边缘力矩系 MM99~管板边缘剪力系数管板总弯矩系数mm1188G1e仅用于m0时G1eKm0时,按K和m31（a）实线当m0时,按K和m查31（b)系数 m>0,G1=max(G1e,G1i)m<0,G1=管板径向应力系带膨胀节Q为Q 1(1r 4Q处径向应力系数~'=3m(1r4K(QG233处剪切应力系数~=11p4Q2壳体法兰力矩系 MwsMp77计算许用计算许用管板r DrPi 1.5r3r8管板布管区周边处'Pa~'Di2kk r 1(2 m 1.5mm3r8管板布管区周边剪切应力Pa~ p0.5r1.5r壳体法兰应力' P(i) Mws f1.5r3r8换热管轴向应力t1PG2QPcQG a t3t壳程圆筒轴向应力AP(1)P (QG) cc换热管与管板连接拉脱应力qt 3[q计算结管板名义厚度管板校核通换热管内压计算单中航一航空动力控制系计算条换热管简0材20(GB9948)管材02厚度及重量计算计算厚=2[]tPc=有效厚e=n-C1-C2=名义厚n=重压力及应力计算最大允许工作压2e[]t[Pw]=(Die)=.设计温度下t =e2校核条t结换热管内压计换热管外压计算中航一航空动力控制系计算条换热管简材料名02厚度及重量计算计算厚=有效厚e=n-C1-C2=名义厚n=L=Do=Di+2n=0AA=BB=重压力计许用外压结B=.换热管外压计管箱法兰计计算中航一航空动力控制系 N壳体材料法兰材料许应f材料许应bdd个垫片结构DDh材料Nm压紧面形bb0>b=b=2.53 DGD外+Db0 DGD螺栓受力计预紧状态下需要的最小螺栓载荷Wa=πbDGy=6N操作状态下需要的最小螺栓载荷Wp=Fp+F=.NAm=max(Ap,Aa)=Ab=nd2=84力矩计FD=0.785D2i=NLD=LA+=-MD=FD=FG==NLG=0.5(Db-DG=MG=FG=FT=F-=-NLT=0.5(LA+1+LG=MT=FT=-8MpFD(LD)+FT(LT-LG);内压:Mp= Mp预W=.NLG=Ma=WLG f 螺栓间距校实际间 L =n最小间Lmin (查GB150-2011表9-最大间Lmax形状常数确h0 Di0h/ho=K=Do/DI=10由K查表9-5ZY整体法查图9-3和图9-.0.1eh0松式法查图9-5和图9-.0eh00f=4整体d1Uho =松式法d1Uho = 1ψ=δf==4fe13=剪应力校 计算许用结预紧W D 操作Wp Di 输入法兰厚度δf74.0mm性计