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浮头式换热器设备计算书浮头式换热器设备计算材料名称Q345R(16MnR)(热轧)(板材) 壳程设计压力 2.5Mpa管程设计压力 0.1Mpa壳程设计温度 200管程设计温度 200设计温度许用应力t=170MPa试验温度许用应力=170MPa筒体公称直径900mm筒浮头式换热器筒体最小壁厚8mm筒体名义厚度10mm校核合格筒体法兰厚度30mm体校核合格筒体后端法兰厚度30mm校核合格前端管箱筒体名义厚度10mm前校核合格端前端管箱封头名义厚度10mm管校核合格箱前端管箱法兰厚度14mm校核合格后端管箱筒体名义厚度10mm后校核合格端后端管箱封头名义厚度10mm管校核合格箱后端管箱法兰厚度30mm校核合格带法兰凸形封头名义厚度10mm浮校核合格头法兰设计厚度30mm盖校核合格钩圈计算厚度3mm校核合格管管板名义厚度70.00mm板校核 合格浮头式换热器筒体计算结果计算单位计算条件筒体简图计算压力 Pc 2.5MPa设计温度 t 200 C内径 Di900mm材料 20(GB8163) ( 管材 )试验温度许用应力 s 170.00MPa设计温度许用应力 st 170.00MPa试验温度下屈服点 ss 345.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C22.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = =7.85mm有效厚度=n-C1-C2=8 mm名义厚度 dn = 10.00mm重量 18.13Kg压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值PT=1.25Pt=3.125 MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 263.925MPa试验压力下圆筒的应力T=PT(Di+)2= 177.34 MPa校核条件 校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力PW=2tDi+=3.18MPa设计温度下计算应力t=Pc(Di+)2=141.875MPat 144.50MPa校核条件stf st结论 合格浮头式换热器管板计算计算单位设 计 条 件壳程设计压力 2.5MPa管程设计压力 0.1MPa壳程设计温度 200C管程设计温度 200C换热器公称直径 900mm壳程腐蚀裕量 0.00mm管程腐蚀裕量 2.00mm换热管使用场合一般场合换热管与管板连接方式 ( 胀接或焊接)焊接初始数据管板材料(名称及类型)20锻件输入管板名义厚度 70.00mm管板强度削弱系数0.40管板刚度削弱系数 0.40隔板槽面积0.00mm2换热管与板胀接长度焊脚高度 l6.00mm设计温度下板材弹性模量 1.96105MPa设计温度下板材许用应力 162.00MPa许用拉脱力 39.91 mm壳程侧结构槽深 0.00mm管程侧隔板槽深 0.00mm换热管材料名称20(GB8163)换热管外径 d25.00mm换热管壁厚 2.50mm换热管根数 n472根换热管中心距 S32mm换热管长 6000.00mm换热管受压失稳当量长度 195.00mm设计温度下管材弹性模量186000.00MPa设计温度下换热管材料屈服点162.00MPa设计温度下管材许用应力 101.00MPa垫片垫片外径 892.00mm垫片内径 860.00mm垫片厚度 3.00mm垫片压紧力作用中心园直径135.00mm垫片材料铁皮包石棉垫片系数计算管 区At单管程三角形排列At=0.866nS2 板 面正方形排列At=nS2=489856mm2布 积多管程三角形排列At=0.866nS2+Ad=管 正方形排列At=nS2+Ad= 管板开孔后面积 AlAl=At-nd04=258163.54 mm2一根换热管壁金属截面积aa=d0-=176.71 mm2管板布管区当量直径 DtDt=4At=789.75 mm换热管有效长度LL=L总-2-2l2=5857 mm管束模数KtKt=EtnaLDt=3353.995 管束无量纲刚度 KtKt=KtEP=0.043 无量纲压力PaPa=Pd1.5rt=0.0309 系数tt=DtDG=0.8336 系数按Kt13Pa 12和查图得: C=0.448系数按Kt13Pa 12和查图得: Gve=3.70系数 =naAi=0.323 系数CrCr=2Etst=150.5 换热管回转半径jj=0.25d2+(d-2t)2=8 mm 换热管稳定许用压应力 时,取当LcriCr时78.89MPa当LcriCr时cr=st21-Lcri2Cr确定管板设计压力PdPt，Ps异号Pd=Ps-Pt= 2.5MPaPt，Ps同号Pd=maxPs，Pt= 管板最小厚度计算计算厚度=CDtPa= 62.19 mm设计厚度68.19 mm管板厚度校核 合格 换热管轴向应力计算及校核 : Mpa (单位)计算工况计算公式计算结果许用值只有壳程设计压力,管程设 计压力Pt=0：Pc=Ps-62.08合格时只有管程设计压力,壳程设计压力Ps=0:Pc=-Pt1+t=1Pc-Ps-PtAtAlGve 44.10 合格时 壳程设计压力,管程设计压 力同时作用:-2.5合格换热管与管板连接拉脱力计算及校核 拉脱力 qq=tadl=39.91 MPa 校核 合格注：带号的材料数据是设计者给定的。开孔补强计算计算单位接 管: a, 32510计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc2.5MPa设计温度200壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型20(GB8163)管材壳体开孔处焊接接头系数0.85壳体内直径 Di900mm壳体开孔处名义厚度n14mm壳体厚度负偏差 C10.0mm壳体腐蚀裕量 C22.0mm壳体材料许用应力t170MPa 接管实际外伸长度56mm接管实际内伸长度0mm接管材料10(GB8163)接管焊接接头系数0.85名称及类型管材接管腐蚀裕量2.0mm补强圈材料名称接管厚度负偏差 C1t 0.0mm补强圈厚度负偏差 C1r 0.0mm接管材料许用应力t101MPa补强圈许用应力t170MPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 7.82mm接管计算厚度t 8mm补强圈强度削弱系数 frr0.4接管材料强度削弱系数 fr0.594开孔直径 d300mm补强区有效宽度 B618 mm接管有效外伸长度 h156mm接管有效内伸长度 h2 0.0mm开孔削弱所需的补强面积A 2467.18mm2壳体多余