SW6某固定管板换热器强度计算简单计算书

百度文库-让每个人平等地提升自我百度文库-让每个人平等地提升自我软件批准号：CSBTS/TC40/SC5D01-1999DATASHEETOFPROCESSEQUIPMENTDESIGN工程名：PROJECT设备位号：ITEM设备名称：EQUIPMENT图号：DWGNO设计单位：压力容器专用计算软件DESIGNER设 计Designedby日期Date校 核Checkedby日期Date审 核Verifiedby日期Date批 准Approvedby日期Date固定管板换热器设计计算设计计算条件：管程：设计压力 P(MPa)管程：设计压力 P(MPa)设计温度 tt(C)管箱圆筒外径Do(mm)材料名称0.66032520(GB8163)TOC\o"1-5"\h\z设计压力 R (MPa) 2.4设计温度 ts (C) 100壳程圆筒夕^5Do(mm) 325材料名称 20(GB8163)前端管箱封头计算GB150.3-2011计算所依据的标准GB150.3-2011计算条件计算压力FC(MPa)0.60外径DO(mm)325.00设计温度t(C)60.00曲面图度ho(mm)73.00材料名称Q235-B材料类型板材试验温度许用应力 (MPa)116.00钢板负偏差C(mm)0.30设计温度许用应力 t(MPa)114.50腐蚀裕量C2(mm)1.00焊接接头系数1.00压力试验时应力校核压力试验类型液压试验压力试验允许通过的应力试验压力值R(MPa)1.0000t(Mpa)211.50试验压力下封头的校核条件T T周向应力t(MPa)29.90校核结果合格厚度及重量计算形状系数K1.2750最小厚度min(mm)3.00计算厚度h(mm)1.08名义厚度nh(mm)8.00有效厚度 eh(mm)6.70重量(kg)7.75结论满足最小厚度要求压力计算最大允许工作压力[Pw](MPa)3.82974结论合格后端管箱封头计算GB150.3-2011计算所依据的标准

GB150.3-2011计算条件计算压力Pc(MPa)0.60外径DO(mm)325.00设计温度t(C)60.00曲面图度ho(mm)73.00材料名称Q235-B材料类型板材试验温度许用应力 (MPa)116.00钢板负偏差C(mm)0.30设计温度许用应力 t(MPa)114.50腐蚀裕量C2(mm)1.00焊接接头系数1.00压力试验时应力校核压力试验类型液压试验压力试验允许通过的应力试验压力值PT(MPa)1.0000t(Mpa)211.50试验压力下封头的校核条件T T周向应力t(MPa)29.90校核结果合格厚度及重量计算形状系数K1.2750最小厚度min(mm)3.00计算厚度h(mm)1.08名义厚度nh(mm)8.00有效厚度 eh(mm)6.70重量(kg)7.75结论满足最小厚度要求压力计算最大允许工作压力[PW](MPa)3.82974结论合格计算所依据的标准内压圆筒校核计算所依据的标准GB150.3-2011计算条件计算压力PC(MPa)2.40设计温度t(C)100.00外径DO(mm)309.00材料名称20(GB8163)材料类型管材试验温度许用应力(MPa)152.00钢板负偏差C(mm)1.20设计温度许用应力t(MPa)147.00腐蚀裕量G(mm)1.00试验温度下屈服点s(MPa)245.00焊接接头系数1.00厚度及重量计算2.50名义厚度n(mm)8.005.80重量(kg)68.53计算厚度(mm)有效厚度e(mm)压力试验时应力校核压力试验类型液压试验 压力试验允许通过的应力

压力试验类型液压试验 压力试验允许通过的应力试验压力值Pt(MPa)3.0000t0.90s220.50试验压力下圆筒的应力t(MPa)78.41校核条件T校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力[Pw](MPa)5.62401设计温度下计算应力t(MPa)62.73t147.00校核条件t结论合格开孔补强计算设计条件开孔补强计算非圆形开孔长直径开孔补强计算非圆形开孔长直径(mm)壳体计算厚度8(mm)补强圈强度削弱系数 frr开孔补强计算直径 d(mm)接管有效外伸长度 hi(mm)开孔削弱所需的补强面积 A(mm2)2接管多余金属面积 A(mm)2、A+A+A=(mm)补强圈面积A(mm2)64.5 开孔长径与短径之比接管计算厚度st(mm)接管材料强度削弱系数 fr64.5 补强区有效宽度 B(mm)接管有效内伸长度 h2(mm)壳体多余金属面积Ai(mm2)补强区内的焊缝面积A(mm)2.A-(A+A+人)(mm)接管：A1,A2,480X10计算万法：GB150.3-2011 等面积补强法，单孔计算压力pc(MPa)0.6接管焊接接头系数1设计温度t(C)60接管腐蚀裕量(mm)1壳体型式椭圆形封头凸形封头开孔中心至壳体材料Q235-B封头轴线的距离(mm)名称及类型板材接管厚度负偏差 Ct(mm)壳体开孔处焊接接头系数 。1接管材料许用应力[(T]t(MPa)壳体内直径D(mm)309接管材料20(GB8163)壳体开孔处名义厚度 8n(mm)8名称及类型管材壳体厚度负偏差 C1(mm)补强圈材料名称壳体腐蚀裕量G(mm)1补强圈外径(mm)壳体材料许用应力[b](MPa)补强圈厚度(mm)椭圆形封头长短轴之比2.1164补强圈厚度负偏差 Cr(mm)接管连接型式补强圈许用应力[b]t(MPa)接管实际外伸长度 (mm)20凸形封头上接管轴线与封头轴线的接管实际内伸长度 (mm)0夹角(°)结i^:根据GB15阴6.1.3节的规定，本开孔可不另行补强开孔补强计算设计条件接管：B1,B2,460X5计算压力pc(MPa)设计温度t(C)壳体型式壳体材料名称及类型壳体开孔处焊接接头系数 4壳体内直径D(mm)壳体开孔处名义厚度 8n(mm)壳体厚度负偏差Ci(mm)壳体腐蚀裕量C2(mm)壳体材料许用应力[b]t(MPa)接管轴线与筒体表面法线的夹角(0)接管连接型式接管实际外伸长度 (mm)接管实际内伸长度 (mm)计算万法：GB150.3-2011 等面积补强法，单孔2.4接管焊接接头系数1100接管腐蚀裕量(mm)1圆形筒体凸形封头开孔中心至20(GB8163)封头轴线的距离(mm)管材接管厚度负偏差 Ct(mm)1接管材料许用应力[b]t(MPa)309接管材料20(GB8163)8名称及类型补强圈材料名称管材1补强圈外径(mm)补强圈厚度(mm)0补强圈厚度负偏差 Cr(mm)补强圈许用应力[b]t(MPa)77.5凸形封头上接管轴线与封头轴线的0夹角(°)开孔补强计算53.25 开孔长径与短径之比接管计算厚度st(mm)接管材料强度削弱系数 fr53.25 补强区有效宽度 B(mm)接管有效内伸长度 h2(mm)壳体多余金属面积 A(mm非圆形开孔长直径(mm)壳体计算厚度8非圆形开孔长直径(mm)壳体计算厚度8(mm)补强圈强度削弱系数 frr开孔补强计算直径d(mm)接管有效外伸长度hi(mm)开孔削弱所需的补强面积 A(mm2)接管多余金属面积 A(mm)2.Ai+A+A=(mm)补强圈面积A(mm2)补强区内的焊缝面积 A(mm)2、A-(A+A+从)(mm)结i^:根据GB15阴6.1.3节的规定，本开孔可不另行补强延长部分兼作法兰固定式管板设计计算条件：壳程圆筒:设计压力ps(MPa)2.4平均温度下热膨胀系数 s(1/C)1.076e-05设计温度Ts(C)100壳程圆筒内径D(mm)309平均金属温度ts(℃)0壳程圆筒名义厚度s(mm)5.8装配温度t0(C)15壳体法兰弹性模量Ef'(MPa)1.97e+05材料名称20(GB8163)壳程圆筒内直径横截面积 A(mm)7.499e+04设计温度下许用应力[]t(MPa)147壳程圆筒金属横截面积A(mm2)5736平均温度下弹性模量 E(MPa)2.023e+05管箱圆筒：设计压力pt(MPa)0.6弹性模量3(MPa)2.01e+05设计温度Tt(C)60管箱圆筒名义厚度 h(mm)7材料名称20(GB8163)管箱法兰弹性模量 E”(MPa)1.99e+05换热管：材料名称BFe10-1-1管子壁厚 t(mm)0.6管子平均温度tt(C)0管子根数n464设计温度下管子材料许用应力[]t(MPa)设计温度下管子材料屈服应力S(MPa)设计温度下管子材料弹性模量Et(MPa)平均温度下管子材料弹性模量Et(MPa)平均温度下管子材料热膨胀系数t管子外径d(mm)管板：材料名称设计温度tp设计温度下许用应力[]r(MPa)设计温度下弹性模量EP(MPa)管板腐蚀裕量 C2(mm)管板输入厚度n(mm)管板计算厚度(mm管箱法兰：材料名称管箱法兰厚度」(mm)法兰外径D(mm)基本法兰力矩Mm(Nmm)管程压力操作工况下法兰力M(MPa)壳体法兰：材料名称壳体法兰厚度f(mm)法兰外径Df(mm)法兰宽度bf(mm)比值s/D比值f'/D系数C'注：管板参数计算：管板开孔后面积Ai(mm)管板布管区面积A(mm)系数计算：管板第一弯矩系数m换热管中心距S(mm)1263一根管子金属横截面积 (mm2)16.78管子有效长度(两管板内侧间94距)L(mm)1152管束模数K27311.21e+05管子回转半径i3.154管子受压失稳当量长度 lcrci1701.249e+05系数Cr159.4比值lcri53.91.153e-05管子稳定许用压应力[]cr39.059.5Q235-B管板强度削弱系数0.4100管板刚度削弱系数0.4108管子加强系数 K4.231.97e+05管板和管子连接型式胀接，不开槽2管板和管子胀接(焊接)高度l(mm)1720许用拉脱应力[q](MPa)217.7隔板槽面积(包括拉杆和假管区卸积)Ad(mm2)0Q235-B法兰宽度bf(mm)45.520比值 h/D0.02265400比值f/Di0.064723.362e+06系数C'0.00系数”0.0025771.34e+06旋转刚度K(MPa)52.39Q235-B系数0.00159818旋转刚度K(MPa)33.61400法兰外径与内径之比 K1.29445.5壳体法兰应力系数 Y7.6660.01877~旋转刚度无量纲参数 Kf0.0096660.05825膨胀节总体轴向刚度Kx(N/mm)00.004.21e+04管板布管区当量直径D(mm)271.45.786e+040.3562管板第二弯矩系数m21.884系数8.785 系数M0.01283系数G22.473 系数G0.01426换热管束与不带膨胀节法兰力矩折减系数0.4039壳体刚度之比 Q0.8376 管板边缘力矩变化系〜M0.9565换热管束与带膨胀节壳法兰力矩变化系数~Mf0.6136体刚度之比 Qx系数na/Al0.1849系数 =Ai/A0.5614 营板伟营区当量直径与系数s2.364 壳体内径之比0.8784系数t3.035 雪板周边不布管区无量纲宽度k=K(1-t)0.5143仅有壳程压力Ps作用下的工况(Pt=0):不计温差应力计温差应力换热管与壳程圆筒热膨胀变形差0.0-1.155e-05当量压力组合Pc(MPa)2.42.4有效压力组合 Pa(MPa)5.6735.407基本法兰力£1系数 Mm0.045550.04779~管板边缘力矩系数 M0.057820.06006管板边缘剪力系数0.50790.5277管板总弯矩系数 m0.8710.884系数Ge0.24910.2529系数Gi0.14340.1434系数Gi0.24910.2529~管板径向应力系数 r0.028370.02918管板布管区周边处径向应力系数r0.070930.07294雪板布管区周边处男切应力系数p0.11390.1154壳体法兰力矩系数 Mws0.010530.01143计算值许用值计算值许用值管板径向应力r(MPa)68.8616267.48324管板布管区周边处径向应力 r(MPa)84.6816283.92324管板布管区周边男切应力 p(MPa)13.915413.43162壳体法兰应力f(MPa)59.4916261.58324换热管轴向应力 t(MPa)-5.996t[]t=63-4.958t3[]t=189[]cr=39.05[]cr=39.05壳程圆筒轴向应力c(MPa)18.9714718.31441换热管与管板连接拉脱应力 q(MPa)0.198220.16392仅有管程压力P作用下的工况(Ps=0):不计温差应力计温差应力换热管与壳程圆筒热膨胀变形差0.0-1.155e-05当量压力组合Pc(MPa)-0.7109-0.7109有效压力组合 Pa(MPa)-1.821-2.087

操作情况下法兰力矩系数 mp管板边缘力矩系数 mMp-0.05659-0.05659-0.04936-0.04936管板边缘剪力系数-0.4972-0.4336管板总弯矩系数 m-1.155-0.8138系数Ge0.33030.2328系数Gi1.0970.8784系数G1.0970.8784〜管板径向应力系数 r〜0.041680.03757管板布管区周边处径向应力系数'r〜-0.03136-0.02489雪板布管区周边处男切应力系数p0.037980.04278〜壳体法兰力矩系数 Mws-0.03569-0.03277计算值许用值计算值许用值管板径向应力r(MPa)，32.4616233.55324管板布管区周边处径向应力r(MPa)28.1116228.23324雪板布管区周边男切应力 p(MPa)-1.48854-1.922162壳体法兰探讨应力 f(MPa)64.7316268.13324换热管轴向应力 t(MPa)4.75[]t=635.8273[]t=189[]cr=39.05[]cr=39.05壳程圆筒轴向应力 c(MPa)5.8141475.223441换热管与管板连接拉脱应力q(MPa)0.15720.19272结论管板名义厚度n(mm)20管板校核通过换热管内压计算计算条件设计压力PC(MPa)0.60试验温度许用应力(MPa)67.00设计温度t(C)100.00设计温度许用应力t(MPa)63.00内径Di(mm)8.30钢板负偏差C(mm)0.00材料名称BFe10-1-1腐蚀裕量C(mm)0.00材料类型管材焊缝接头系数1.00厚度及重量计算计算厚度(mm)0.04名义厚度(mm)0.60有效厚度(mm)0.60重量(kg)0.18压力及应力计算最大允许工作压力[P](MPa)8.49438设计温度下计算应力t(MPa)4.45t63.00校核条件t t

结论换热管内压计算合格结论换热管外压计算计算条件设计压力PC(MPa)-2.40试验温度许用应力(MPa)67.00设计温度t(C)100.00设计温度许用应力t(MPa)63.00内径Di(mm)8.30钢板负偏差C(mm)0.00材料名称BFe10-1-1腐蚀裕量G(mm)0.00材料类型管材焊缝接头系数1.00厚度及重量计算计算厚度(mm)0.62L/Do4.97有效厚度(mm)0.60DO/e15.83名义厚度(mm)0.60A值0.0047973外压计算长度L(mm)1192.00B值48.70外径Do(mm)9.50重量(kg)0.18压力计算许用外压力[P](MPa)3.87672结论换热管外压计算合格管箱法兰计算设计条件设计压力pc(MPa):0.600螺栓寺径dB(mm):13.8计算压力pc(MPa)0.600螺栓材料名称35设计温度t(C)60.0螺栓材料常温下许用应力法兰材料名称Q235-B[小(MPa)117.0法兰材料常温下许用应力螺栓材料设计温度下许用应