sw62011強(qiáng)度校核源文件換熱器heatx2

1、過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-20111全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站固定管板換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算集團(tuán)航空動(dòng)力系統(tǒng)研究所設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 條 件殼程管程設(shè)計(jì)ps0.6MPa設(shè)計(jì)pt0.3MPa設(shè)計(jì)溫度ts170C設(shè)計(jì)溫度tt85C殼程圓筒內(nèi)徑Di340mm管箱圓筒內(nèi)徑 Di340mm材料名稱(chēng)Q345R材料名稱(chēng)Q345R簡(jiǎn)圖計(jì) 算 內(nèi) 容殼程圓筒校核計(jì)算前端管箱圓筒校核計(jì)算前端管箱封頭()校核計(jì)算后端管箱圓筒校核計(jì)算后端管箱封頭()校核計(jì)算開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)計(jì)算管板校核計(jì)算過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-20112全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站前端管箱筒體計(jì)算計(jì)算集團(tuán)航空動(dòng)力系統(tǒng)研究所計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB

2、150.3-2011計(jì)算條件筒體簡(jiǎn)圖計(jì)算Pc0.30MPa設(shè)計(jì)溫度 t85.00° C內(nèi)徑 Di340.00mm材料Q345R( 板材 )試驗(yàn)溫度應(yīng)力 s189.00MPa設(shè)計(jì)溫度應(yīng)力 st189.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ss345.00MPa鋼板負(fù)偏差 C10.30mm腐蝕裕量 C22.00mm焊接接頭系數(shù) f0.85厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 Pc Did = 2s t f - Pc = 0.32mm有效厚度de =dn - C1- C2= 12.70mm名義厚度dn = 15.00mm重量814.18Kg試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核試驗(yàn)類(lèi)型試驗(yàn)試驗(yàn)值PT = 1.25P s = 0.3000

3、(或由用戶(hù)輸入)s tMPa試驗(yàn)通過(guò)的應(yīng)力水平 sTsT£ 0.90 ss = 310.50MPa試驗(yàn)下圓筒的應(yīng)力sT = pT .( Di + d e ) = 4.902d e .fMPa校核條件sT£ sT校核結(jié)果合格及應(yīng)力計(jì)算最大工作2d e s t fPw= ( Di +d e ) = 11.56935MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 Pc ( Di +d e )st =2d= 4.17eMPastf160.65MPa校核條件stf st結(jié)論筒體名義厚度大于或等于 GB151 中規(guī)定的最小厚度 7.00mm,合格過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-20113全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù)

4、中 心站前端管箱封頭計(jì)算計(jì)算集團(tuán)航空動(dòng)力系統(tǒng)研究所計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計(jì)算條件橢圓封頭簡(jiǎn)圖計(jì)算Pc0.30MPa設(shè)計(jì)溫度 t85.00° C內(nèi)徑 Di340.00mm曲面深度 hi150.00mm材料Q345R(板材)設(shè)計(jì)溫度應(yīng)力 st189.00MPa試驗(yàn)溫度應(yīng)力 s189.00MPa鋼板負(fù)偏差 C10.30mm腐蝕裕量 C22.00mm焊接接頭系數(shù) f0.85試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核試驗(yàn)類(lèi)型試驗(yàn)試驗(yàn)值PT = 1.25Pc s = 0.3000 (或由用戶(hù)輸入)s tMPa試驗(yàn)通過(guò)的應(yīng)力stsT£ 0.90 ss = 310.50MPa試驗(yàn)下封頭的應(yīng)力sT

5、= pT .(KDi + 0.5de ) = 2.672de.fMPa校核條件sT£ sT校核結(jié)果合格厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)K = 1 éæ D ö2 ù = 0.5474ê2 + ç i ÷ ú6 êç 2h ÷ úëèi ø û計(jì)算厚度 KPc Didh = 2s t f -0.5 Pc= 0.17mm有效厚度deh =dnh - C1- C2= 12.70mm最小厚度dmin = 3.00mm名義厚度dnh = 15.0

6、0mm結(jié)論滿(mǎn)足最小厚度要求重量24.85Kg壓 力 計(jì) 算最大工作2s t fd ePw= KDi +0.5d e = 21.20092MPa結(jié)論合格過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-20114全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站后端管箱筒體計(jì)算計(jì)算集團(tuán)航空動(dòng)力系統(tǒng)研究所計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計(jì)算條件筒體簡(jiǎn)圖計(jì)算Pc0.30MPa設(shè)計(jì)溫度 t85.00° C內(nèi)徑 Di340.00mm材料Q345R( 板材 )試驗(yàn)溫度應(yīng)力 s189.00MPa設(shè)計(jì)溫度應(yīng)力 st189.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ss345.00MPa鋼板負(fù)偏差 C10.30mm腐蝕裕量 C22.00mm焊接

7、接頭系數(shù) f0.85厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 Pc Did = 2s t f - Pc = 0.32mm有效厚度de =dn - C1- C2= 12.70mm名義厚度dn = 15.00mm重量814.18Kg試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核試驗(yàn)類(lèi)型試驗(yàn)試驗(yàn)值PT = 1.25P s = 0.3000(或由用戶(hù)輸入)s tMPa試驗(yàn)通過(guò)的應(yīng)力水平 sTsT£ 0.90 ss = 310.50MPa試驗(yàn)下圓筒的應(yīng)力sT = pT .( Di + d e ) = 4.902d e .fMPa校核條件sT£ sT校核結(jié)果合格及應(yīng)力計(jì)算最大工作2d e s t fPw= ( Di +d e ) =

8、11.56935MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 Pc ( Di +d e )st =2d= 4.17eMPastf160.65MPa校核條件stf st結(jié)論筒體名義厚度大于或等于 GB151 中規(guī)定的最小厚度 7.00mm,合格過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-20115全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站后端管箱封頭計(jì)算計(jì)算集團(tuán)航空動(dòng)力系統(tǒng)研究所計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計(jì)算條件橢圓封頭簡(jiǎn)圖計(jì)算Pc0.30MPa設(shè)計(jì)溫度 t85.00° C內(nèi)徑 Di340.00mm曲面深度 hi150.00mm材料Q345R(板材)設(shè)計(jì)溫度應(yīng)力 st189.00MPa試驗(yàn)溫度應(yīng)力 s189.00M

9、Pa鋼板負(fù)偏差 C10.30mm腐蝕裕量 C21.00mm焊接接頭系數(shù) f0.85試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核試驗(yàn)類(lèi)型試驗(yàn)試驗(yàn)值PT = 1.25Pc s = 0.3000 (或由用戶(hù)輸入)s tMPa試驗(yàn)通過(guò)的應(yīng)力stsT£ 0.90 ss = 310.50MPa試驗(yàn)下封頭的應(yīng)力sT = pT .(KDi + 0.5de ) = 2.492de.fMPa校核條件sT£ sT校核結(jié)果合格厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)K = 1 éæ D ö2 ù = 0.5474ê2 + ç i ÷ ú6 êç

10、2h ÷ úëèi ø û計(jì)算厚度 KPc Didh = 2s t f -0.5 Pc= 0.17mm有效厚度deh =dnh - C1- C2= 13.70mm最小厚度dmin = 3.00mm名義厚度dnh = 15.00mm結(jié)論滿(mǎn)足最小厚度要求重量24.85Kg壓 力 計(jì) 算最大工作2s t fd ePw= KDi +0.5d e = 22.81103MPa結(jié)論合格過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-20116全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站殼程圓筒計(jì)算計(jì)算集團(tuán)航空動(dòng)力系統(tǒng)研究所計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011計(jì)算條件筒體簡(jiǎn)圖

11、計(jì)算Pc0.60MPa設(shè)計(jì)溫度 t170.00° C內(nèi)徑 Di340.00mm材料Q345R( 板材 )試驗(yàn)溫度應(yīng)力 s189.00MPa設(shè)計(jì)溫度應(yīng)力 st186.60MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ss345.00MPa鋼板負(fù)偏差 C10.30mm腐蝕裕量 C22.00mm焊接接頭系數(shù) f0.85厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 Pc Did = 2s t f - Pc = 0.64mm有效厚度de =dn - C1- C2= 12.70mm名義厚度dn = 15.00mm重量814.18Kg試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核試驗(yàn)類(lèi)型試驗(yàn)試驗(yàn)值PT = 1.25P s = 0.6000(或由用戶(hù)輸入)s tMPa試驗(yàn)通

12、過(guò)的應(yīng)力水平 sTsT£ 0.90 ss = 310.50MPa試驗(yàn)下圓筒的應(yīng)力sT = pT .( Di + d e ) = 9.802d e .fMPa校核條件sT£ sT校核結(jié)果合格及應(yīng)力計(jì)算最大工作2d e s t fPw= ( Di +d e ) = 11.42244MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 Pc ( Di +d e )st =2d= 8.33eMPastf158.61MPa校核條件stf st結(jié)論筒體名義厚度大于或等于 GB151 中規(guī)定的最小厚度 7.00mm,合格過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-20117全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算集團(tuán)航空動(dòng)

13、力系統(tǒng)研究所接 管:氣相進(jìn)口, 50×8計(jì)算: GB150.3-2011 等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)圖計(jì)算pc0.3MPa設(shè)計(jì)溫度85殼體型式橢圓形封頭殼體材料 名稱(chēng)及類(lèi)型Q345R板材殼體開(kāi)焊接接頭系數(shù)0.85殼體內(nèi)直徑 Di340mm殼體開(kāi)名義厚度n15mm殼體厚度負(fù)偏差 C1mm殼體腐蝕裕量 C22mm殼體材料應(yīng)力tMPa橢圓形封頭長(zhǎng)短軸之比0.425凸形封頭上接管軸線(xiàn)與封頭軸線(xiàn)的夾角(°)接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度10mm接管連接型式接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管材料 名稱(chēng)及類(lèi)型16Mn管材接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱(chēng)凸形封頭開(kāi)孔中心至封頭軸線(xiàn)的距離mm補(bǔ)

14、強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差 C1tmm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1rmm接管材料應(yīng)力tMPa補(bǔ)強(qiáng)圈應(yīng)力tMPa開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算非圓形開(kāi)直徑39.6mm開(kāi)徑與短徑之比1殼體計(jì)算厚度mm接管計(jì)算厚度tmm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算直徑 d39.6mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 Bmm接管有效外伸長(zhǎng)度 h1mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2mm開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 Amm2殼體多余金屬面積 A1mm2接管多余金屬面積 A2mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3mm22A1+A2+A3=mm補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 根據(jù) GB150 第 6.1.3 節(jié)

15、的規(guī)定,本開(kāi)孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-20118全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算集團(tuán)航空動(dòng)力系統(tǒng)研究所接 管:氣相出口, 50×8計(jì)算: GB150.3-2011 等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)圖計(jì)算pc0.3MPa設(shè)計(jì)溫度85殼體型式橢圓形封頭殼體材料 名稱(chēng)及類(lèi)型Q345R板材殼體開(kāi)焊接接頭系數(shù)0.85殼體內(nèi)直徑 Di340mm殼體開(kāi)名義厚度n15mm殼體厚度負(fù)偏差 C1mm殼體腐蝕裕量 C21mm殼體材料應(yīng)力tMPa橢圓形封頭長(zhǎng)短軸之比0.425凸形封頭上接管軸線(xiàn)與封頭軸線(xiàn)的夾角(°)接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度10mm接管連接型式接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0

16、mm接管材料 名稱(chēng)及類(lèi)型16Mn管材接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱(chēng)凸形封頭開(kāi)孔中心至封頭軸線(xiàn)的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差 C1tmm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1rmm接管材料應(yīng)力tMPa補(bǔ)強(qiáng)圈應(yīng)力tMPa開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算非圓形開(kāi)直徑39.6mm開(kāi)徑與短徑之比1殼體計(jì)算厚度mm接管計(jì)算厚度tmm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算直徑 d39.6mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 Bmm接管有效外伸長(zhǎng)度 h1mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2mm開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 Amm2殼體多余金屬面積 A1mm2接管多余金屬面積 A2mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3m

17、m22A1+A2+A3=mm補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 根據(jù) GB150 第 6.1.3 節(jié)的規(guī)定,本開(kāi)孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-20119全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算集團(tuán)航空動(dòng)力系統(tǒng)研究所接 管:液相進(jìn)口, 30×6計(jì)算: GB150.3-2011 等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)圖計(jì)算pc0.3MPa設(shè)計(jì)溫度85殼體型式圓形筒體殼體材料 名稱(chēng)及類(lèi)型Q345R板材殼體開(kāi)焊接接頭系數(shù)0.85殼體內(nèi)直徑 Di340mm殼體開(kāi)名義厚度n15mm殼體厚度負(fù)偏差 C1mm殼體腐蝕裕量 C22mm殼體材料應(yīng)力tMPa接管軸線(xiàn)與筒

18、體表面法線(xiàn)的夾角(°)0凸形封頭上接管軸線(xiàn)與封頭軸線(xiàn)的夾角(°)接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度10mm接管連接型式接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管材料 名稱(chēng)及類(lèi)型16Mn管材接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱(chēng)凸形封頭開(kāi)孔中心至封頭軸線(xiàn)的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差 C1tmm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1rmm接管材料應(yīng)力tMPa補(bǔ)強(qiáng)圈應(yīng)力tMPa開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算非圓形開(kāi)直徑23.2mm開(kāi)徑與短徑之比1殼體計(jì)算厚度mm接管計(jì)算厚度tmm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算直徑 d23.2mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 Bmm接管有效外伸長(zhǎng)度 h1mm接

19、管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2mm開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 Amm2殼體多余金屬面積 A1mm2接管多余金屬面積 A2mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3mm22A1+A2+A3=mm補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 根據(jù) GB150 第 6.1.3 節(jié)的規(guī)定,本開(kāi)孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-201110全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算集團(tuán)航空動(dòng)力系統(tǒng)研究所接 管:液相出口, 30×6計(jì)算: GB150.3-2011 等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔設(shè)計(jì)條件簡(jiǎn)圖計(jì)算pc0.3MPa設(shè)計(jì)溫度85殼體型式圓形筒體殼體材料 名稱(chēng)及類(lèi)型Q345R板材殼體開(kāi)焊接接頭系

20、數(shù)0.85殼體內(nèi)直徑 Di340mm殼體開(kāi)名義厚度n15mm殼體厚度負(fù)偏差 C1mm殼體腐蝕裕量 C22mm殼體材料應(yīng)力tMPa接管軸線(xiàn)與筒體表面法線(xiàn)的夾角(°)0凸形封頭上接管軸線(xiàn)與封頭軸線(xiàn)的夾角(°)接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度10mm接管連接型式接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度0mm接管材料 名稱(chēng)及類(lèi)型16Mn管材接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱(chēng)凸形封頭開(kāi)孔中心至封頭軸線(xiàn)的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差 C1tmm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1rmm接管材料應(yīng)力tMPa補(bǔ)強(qiáng)圈應(yīng)力tMPa開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算非圓形開(kāi)直徑23.2mm開(kāi)徑與短徑之比1殼體計(jì)算厚度mm接管計(jì)算厚度

21、tmm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算直徑 d23.2mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 Bmm接管有效外伸長(zhǎng)度 h1mm接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2mm開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 Amm2殼體多余金屬面積 A1mm2接管多余金屬面積 A2mm2補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3mm22A1+A2+A3=mm補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 根據(jù) GB150 第 6.1.3 節(jié)的規(guī)定,本開(kāi)孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-201111全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站不帶固定式管板計(jì)算(b)設(shè) 計(jì)集團(tuán)航空動(dòng)力系統(tǒng)研究所設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 條 件簡(jiǎn)圖殼程圓筒設(shè)計(jì)Ps0.

22、6MPa設(shè)計(jì)溫度 t170C平均金屬溫度 ts120C裝配溫度 t015C材料名稱(chēng)Q345R設(shè)計(jì)溫度下應(yīng)力s t186.6MPa平均金屬溫度下彈性模量Es1.958e+05MPa平均金屬溫度下熱膨脹系數(shù)as1.167e-05mm/mm C殼程圓筒內(nèi)徑 Di340mm殼程圓筒名義厚度 ds15mm殼程圓筒有效厚度 de12.7mm殼程圓筒內(nèi)直徑橫截面積 A=0.25 p Di29.079e+04mm2殼程圓筒金屬橫截面積 As=pds ( DI+dn )1.407e+04mm2管箱圓筒設(shè)計(jì)Pt0.3MPa設(shè)計(jì)溫度 tt85C材料名稱(chēng)Q345R設(shè)計(jì)溫度下彈性模量 Eh2.01e+05MPa管箱圓筒

23、名義厚度dh15mm管箱圓筒有效厚度dhe12.7mm換熱管材料名稱(chēng)08Cr2AlMo管子平均溫度 t35C設(shè)計(jì)溫度下管子材料應(yīng)力 s tt136MPa設(shè)計(jì)溫度下管子材料屈服應(yīng)力 s ts204MPa設(shè)計(jì)溫度下管子材料彈性模量 E tt1.954e+05MPa平均金屬溫度下管子材料彈性模量 Et2.032e+05MPa平均金屬溫度下管子材料熱膨脹系數(shù)at1.101e-05mm/mmC管子外徑 d20mm管子壁厚dt4mm管子根數(shù) n136換熱管中心 S23mm一根管子金屬橫截面積a = p dt (d - dt )201.1mm2換熱管長(zhǎng)度 L15100mm換熱管有效長(zhǎng)度(兩管板內(nèi)側(cè)間距) L

24、5040mm過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-2011注：12全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站換熱管管束模數(shù) Kt = Et na / LDi3243MPa管子回轉(zhuǎn)半徑 i = 0.25 d 2 + (d - 2d ) 2t5.831mm管子受壓失穩(wěn)當(dāng)量長(zhǎng)度 lcr10mm系數(shù) Cr = p2Et / s tts137.5比值 lcr i1.715管子壓應(yīng)力 ( C <= lcr ) s = p 2 Etricr 2(li)2 crMPa管子壓應(yīng)力(lcr ) s = s t éli ùCr >cr s ê1 - crúi2 ë2Cr &

25、#251;101.4MPa管板材料名稱(chēng)Q345R設(shè)計(jì)溫度 tp170C設(shè)計(jì)溫度下應(yīng)力 s tr177.8MPa設(shè)計(jì)溫度下彈性模量 E tp1.928e+05MPa管板腐蝕裕量 C24mm管板輸入厚度 dn30mm管板計(jì)算厚度 d25.7mm隔板槽面積 (拉桿和假管區(qū)面積)Ad0mm2管板強(qiáng)度削弱系數(shù)h0.4管板剛度削弱系數(shù) m0.4管子加強(qiáng)系數(shù)K 2 = 1.318 DiE na / Et Ldh ,K =dtp3.606管板和管子連接型式焊接管板和管子脹接(焊接)高度 l3mm脹接拉脫應(yīng)力qMPa焊接拉脫應(yīng)力q68MPa管箱法蘭材料名稱(chēng)管箱厚度 d " f0mm比值 d h / D

26、i0.03735比值 d " / Dfi0系數(shù) (查<<GB151-1999>>圖 25) C"0.02261系數(shù) (查<<GB151-1999>>圖 26) w "0.004309旋轉(zhuǎn)剛度 K " = 1 Ehw "f1272.18MPa過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-201113全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站殼體法蘭材料名稱(chēng)Q345R殼體厚度d ' f0mm管板延長(zhǎng)部分凸緣外直徑 Df0mm管板延長(zhǎng)部分凸緣寬度 bf = ( Df - Di ) / 20mm比值 ds / Di0.037

27、35比值 d ' / Dfi0系數(shù)C ' (按d /D ,d”f /D ) 查<<GB151-1999>>圖 25)sii0.02261系數(shù) (查<<GB151-1999>>圖 26)w0.004309旋轉(zhuǎn)剛度1 2E 'b æ 2d ' ö3K ' =f f ç f ÷ + E w ' f12 Di + bf ç Di ÷sèø70.31MPa系數(shù)計(jì)算旋轉(zhuǎn)剛度( c 型結(jié)構(gòu) K " = 0) K = K &#

28、39; + K "ffff142.5MPa旋轉(zhuǎn)剛度無(wú)量綱參數(shù)p Kf K f = 4 Kt0.03451膨脹節(jié)總體軸向剛度 KexN/mm管板第一彎矩系數(shù) m1,(按 K, Kf 查<<GB151-1999>>圖 27)0.4788系數(shù) y = m1 K K f3.859系數(shù)(按 Kt K f 查<<GB151-1999>>圖 29) G21.889換熱管束與不帶膨脹節(jié)殼體剛度之± Q = Et naEs As2.017換熱管束與帶膨脹節(jié)殼體剛度之比 Q = Et na(Es As + Kex L)exE A K Ls s e

29、x管板第二彎矩系數(shù) m2,按 K,Q(或 Qex)查<<GB151-1999>>圖 28(a)或(b)2.589管板參數(shù)管板開(kāi)孔后面積 A = A- 0.25 np d 2l4.807e+04mm2管板布管區(qū)面積(三角形布管) At = 0.866nS 2 + Ad(正方形布管) At = nS 2 + Ad6.231e+04mm2管板布管區(qū)當(dāng)量直徑 Dt = 4At / p281.7mm系數(shù)計(jì)算系數(shù) l = Al / A0.5294系數(shù) b = na / Al0.5689系數(shù) å = 0.4 + 0.6 (1 + Q)sl3.819系數(shù) (帶膨脹節(jié)時(shí)Qex

30、代替 Q)å = 0.4(1 + b) + 0.6 (1 + Q)tl5.571管板布管區(qū)當(dāng)量直徑與殼體內(nèi)徑之比 rt = Dt / Di0.8284管板周邊不布管區(qū)無(wú)量綱寬度 k=K (1 - rt )0.6189過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-201114全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站僅有殼程Ps 作用下的組合工況 (Pt = 0)不計(jì)溫差應(yīng)力計(jì)溫差應(yīng)力換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差g = at (t t -t 0 )- as (t s -t 0 )0.0-0.001005當(dāng)量組合 Pc = Ps0.60.6MPa有效組合 Pa = Ss Ps + bgEt2.292-113.9MP

31、a邊界效應(yīng)組合 Pb = C' Ps0.013560.01356MPa邊界效應(yīng)組合系數(shù) Pb M b =Pal0.01118-0.0002249管板邊緣力矩系數(shù) M = Mb0.01118-0.0002249管板邊緣剪力系數(shù) n = y M0.04314-0.0008678管板總彎矩系數(shù) m = m1 + m2n1+n0.56610.477系數(shù)G1e 僅用于 m > 0時(shí) G1e = 3m m K0.18890.1592系數(shù)G1i當(dāng)m > 0時(shí),按 K 和 m31(a)實(shí)線(xiàn)當(dāng)m < 0時(shí),按 K 和 m31(b)0.21920.2302系數(shù)G1m > 0, G1

32、 = max(G1e , G1i ) ,m < 0, G = G11i0.21780.2242管板徑向應(yīng)力系數(shù)帶膨脹節(jié)Q 為Q exs r = 1 (1+ n )G14 Q + G20.014540.01434管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù)3 m(1 + n )s ' = r4 K(Q + G2 )0.031530.02545管板布管區(qū)周邊處剪切應(yīng)力系數(shù)t = 1 1 + n p4 Q + G20.066760.06395計(jì)算值值計(jì)算值值管板徑向應(yīng)力l æ D ö 2s = s r P m çè i ÷ørad7.7191

33、.5 s tr=266.7378.43 s t r=533.4MPa管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力P l ' æ D ö 2 ékk 2ùs ' = a s r çè i ÷ø ê1-+( 2 - m)úrmdëm2mû3.241.5 s tr=266.7-52.883 s t r=533.4MPa管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力t= Pa l Di pm t p d2.2190.5 s tr=88.9-105.71.5 s tr=266.7MPa過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-201

34、115全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站換熱管軸向應(yīng)力 s = 1 é P - G2 - Qn P ùtb ê cQ + Ga úë2û-0.8037s t =t136s cr = 101.497.993 s t =t408s cr = 101.4MPa殼程圓筒軸向應(yīng)力 s = Al(1 + n ) PcA (Q + G ) a s22.09f s t =c158.6-99.543f s t =c475.8MPas t a換熱管與管板連接拉脫應(yīng)力 q =dlp0.8573q= 68104.53q焊接q脹接204MPa僅有管程Pt

35、作用下的組合工況 (Ps = 0)不計(jì)溫差應(yīng)力計(jì)溫差應(yīng)力換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差g = at (t t -t 0 )- as (t s -t 0 )0.0-0.001005當(dāng)量組合 Pc = - Pt (1 + b )-0.4707-0.4707MPa有效組合 Pa = -St Pt + b g Et-1.671-117.9MPa邊界效應(yīng)組合 P = -0.15C ' P - 0.85C" Pbtt-0.006782-0.006782MPa邊界效應(yīng)組合系數(shù) Pb M b = P la0.0076650.0001087管板邊緣力矩系數(shù) M = Mb0.0076650.000

36、1087管板邊緣剪力系數(shù)n = y M0.029580.0004193管板總彎矩系數(shù) m = m1 + m2n1 + n0.53940.4797系數(shù) G1e 僅用于 m > 0時(shí)G1e = 3m m K0.180.1601系數(shù) G1i當(dāng)m > 0時(shí),按 K 和 m31(a)實(shí)線(xiàn)當(dāng)m < 0時(shí),按 K 和 m31(b)0.22160.2298系數(shù) G1m >0, G = max(G , G ) ;11e1im <0, G1 = G1i0.21910.2237管板徑向應(yīng)力系數(shù)帶膨脹節(jié)Q 為Q exs r = 1 (1+n )G14 Q + G20.014440.014

37、32管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù)s = 3 m(1 + n )' r4 K(Q + G )20.029650.02562管板布管區(qū)周邊處剪切應(yīng)力系數(shù)t = 1 1+n p 4 Q + G20.065890.06403過(guò)程強(qiáng)度計(jì)算書(shū)SW6-201116全 國(guó) 化 工設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心站計(jì)算值值計(jì)算值值l æ D ö 2管板徑向應(yīng)力s = s r Pç i ÷ra m è d ø5.5891.5 s tr=266.7391.13 s t r=533.4MPa管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力P l ' æ D ö 2 ékk 2ùs ' = a s r ç i ÷ ê1 -+( 2 - m)úrmè