水除沫器强度计算书.doc

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名 ： PROJECT 设备位号： ITEM 设备名称：水除沫器 EQUIPMENT 图 号：HC007-11-001（TCA11-27-00） DWG NO。 设计单位：靖江市鸿成工程设计有限公司 DESIGNER设 计Designed by日期Date校 核Checked by日期Date审 核Verified by日期Date审 定Approved by日期Date立式搅拌容器校核计算单位靖江市鸿成工程设计有限公司筒体设计条件内 筒设计压力 pMPa0.9设计温度 t C80内径 Dimm1400名义厚度 dnmm10材料名称Q345R许用应力 s 189 s tMPa189压力试验温度下的屈服点 s 345钢材厚度负偏差 C1mm0.3腐蚀裕量 C2mm1厚度附加量 CC1C2mm1.3焊接接头系数 f0.85压力试验类型液压试验压力 pTMPa1.125筒体长度 Lwmm1968内筒外压计算长度 Lmm封 头 设 计 条 件筒体上封头筒体下封头夹套封头封头形式椭圆形椭圆形名义厚度 dnmm1010材料名称Q345RQ345R设计温度下的许用应力 s tMPa189189钢材厚度负偏差 C1mm0.30.3腐蚀裕量 C2mm11厚度附加量 CC1C2mm1.31.3焊接接头系数 f0.850.85主 要 计 算 结 果内圆筒体内筒上封头内筒下封头校核结果校核合格校核合格校核合格质 量 m kg684.31172.7172.7搅拌轴计算轴径mm 备 注内筒体内压计算计算单位靖江市鸿成工程设计有限公司计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.90MPa设计温度 t 80.00 C内径 Di 1400.00mm材料 Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 s 189.00MPa设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度下屈服点 ss 345.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 3.93mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 8.70mm名义厚度 dn = 10.00mm重量 684.31Kg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 = 1.25P = 1.1250 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 310.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 107.15 MPa校核条件 sT sT校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 1.98432MPa设计温度下计算应力 st = = 72.86MPastf 160.65MPa校核条件stf st结论 合格内筒上封头内压计算计算单位 靖江市鸿成工程设计有限公司计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.90MPa设计温度 t 80.00 C内径 Di 1400.00mm曲面高度 hi 350.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 d = = 3.93mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 8.70mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dn = 10.00mm结论 满足最小厚度要求重量 172.70 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.99047MPa结论 合格内筒下封头内压计算计算单位 靖江市鸿成工程设计有限公司计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.90MPa设计温度 t 80.00 C内径 Di 1400.00mm曲面高度 hi 350.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 d = = 3.93mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 8.70mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dn = 10.00mm结论 满足最小厚度要求重量 172.70 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.99047MPa结论 合格开孔补强计算计算单位靖江市鸿成工程设计有限公司接 管: N1, 2196计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.9MPa设计温度80壳体型式椭圆形封头壳体材料名称及类型Q345R板材壳体开孔处焊接接头系数0.85壳体内直径 Di1400mm壳体开孔处名义厚度n10mm壳体厚度负偏差 C10.3mm壳体腐蚀裕量 C21mm壳体材料许用应力t189MPa椭圆形封头长短轴之比 2接管实际外伸长度150mm接管实际内伸长度0mm接管材料20(GB8163)接管焊接接头系数1名称及类型管材接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 C1t 0.75mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t144MPa补强圈许用应力tMPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 3.534mm接管计算厚度t0.649 mm补强圈强度削弱系数 frr0接管材料强度削弱系数 fr0.762开孔直径 d210.5mm补强区有效宽度 B421 mm接管有效外伸长度 h135.54mm接管有效内伸长度 h20 mm开孔削弱所需的补强面积A 751.1mm2壳体多余金属面积 A11077 mm2接管多余金属面积 A2195mm2补强区内的焊缝面积 A336 mm2A1+A2+A3=1308 mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 补强满足要求,不需另加补强。开孔补强计算计算单位靖江市鸿成工程设计有限公司接 管: N2, 2196计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.9MPa设计温度80壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型Q345R板材壳体开孔处焊接接头系数0.85壳体内直径 Di1400mm壳体开孔处名义厚度n10mm壳体厚度负偏差 C10.3mm壳体腐蚀裕量 C21mm壳体材料许用应力t189MPa 接管实际外伸长度150mm接管实际内伸长度0mm接管材料20(GB8163)接管焊接接头系数1名称及类型管材接管腐蚀裕量1mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差 C1t 0.75mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t144MPa补强圈许用应力tMPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 3.933mm接管计算厚度t0.649 mm补强圈强度削弱系数 frr0接管材料强度削弱系数 fr0.762开孔直径 d210.5mm补强区有效宽度 B421 mm接管有效外伸长度 h135.54mm接管有效内伸长度 h20 mm开孔削弱所需的补强面积A 835.8mm2壳体多余金属面积 A1993.9 mm2接管多余金属面积 A2195mm2补强区内的焊缝面积 A336 mm2A1+A2+A3=1225 mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 补强满足要求,不需另加补强。窄面整体(或带颈松式)法兰计算计算单位靖江市鸿成工程有限公司设 计 条 件简 图设计压力 p0.900MPa计算压力 pc0.900MPa设计温度 t80.0 C轴向外载荷 F0.0N外力矩 M0.0N.mm壳材料名称Q345R体许用应力 189.0MPa法材料名称16Mn许用sf167.0MPa兰应力stf164.0MPa材料名称40Cr螺许用sb212.0MPa应力stb194.8MPa栓公称直径 d B27.0mm螺栓根径 d 123.8mm数量 n28个Di1400.0Do1560.0垫 结构尺寸Db1515.0D外1462.0D内1415.0010.0 mmLe22.5LA25.5h41.5132.0材料类型软垫片N23.5m2.00y(MPa)11.0压紧面形状1a,1bb8.67DG1444.7片b06.4mm b= b0b06.4mm DG= ( D外+D内 )/2b0 6.4mm b=2.53 b0 6.4mm DG= D外 - 2b螺 栓 受 力 计 算预紧状态下需要的最小螺栓载荷WaWa= bDG y = 432958.1N操作状态下需要的最小螺栓载荷WpWp = Fp + F = 1616927.6 N所需螺栓总截面积 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 8302.6mm2实际使用螺栓总截面积 AbAb = = 12406.5mm2力 矩 计 算操FD = 0.785pc = 1384740.0NLD= L A+ 0.51 = 41.5mmMD= FD LD = 57466712.0N.mm作FG = Fp = 141623.7NLG= 0.5 ( Db - DG ) = 35.2mmMG= FG LG = 4981247.5N.mmMpFT = F-FD = 89745.6NLT=0.5(LA + d1 + LG ) = 46.3mmMT= FT LT = 4158471.2N.mm外压: Mp = FD (LD - LG )+FT(LT-LG ); 内压: Mp = MD+MG+MT Mp = 66606428.0N.mm预紧 MaW = 2195158.5NLG = 35.2mmMa=W LG = 77209048.0N.mm计算力矩 Mo= Mp 与Masft/sf中大者 Mo = 75822056.0N.mm螺 栓 间 距 校 核实际间距 = 170.0mm最小间距 62.0 (查GB150-98表9-3)mm最大间距 219.6mm 形 状 常 数 确 定118.32h/ho = 0.4 K = Do/DI = 1.114 3.2由K查表9-5得T=1.872Z =9.277Y =17.929U=19.702整体法兰查图9-3和图9-4FI=0.85136VI=0.204860.00720松式法兰查图9-5和图9-6FL=0.00000VL=0.000000.00000查图9-7由 d1/do 得f = 4.79639整体法兰 = 1137941.4松式法兰 = 0.00.3=f e+1 =1.50g = y/T = 0.801.66 = 1.09剪应力校核计 算 值许 用 值