反应器校核结果

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011固定管板换热器设计计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所设 计 计 算 条 件 壳 程管 程设计压力 3.345MPa设计压力 1MPa设计温度 240设计温度 360壳程圆筒内径Di1260 mm管箱圆筒内径Di1200mm材料名称S30408材料名称S30409 简 图计 算 内 容壳程圆筒校核计算前端管箱圆筒校核计算前端管箱封头(平盖)校核计算后端管箱圆筒校核计算后端管箱封头(平盖)校核计算管板校核计算前端管箱筒体计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 1.00MPa设计温度 t 360.00 C内径 Di 1200.00mm材料 S30409 ( 板材 )试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 110.20MPa试验温度下屈服点 ss 205.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 5.47mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 11.70mm名义厚度 dn = 14.00mm重量 2568.04Kg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 = 1.1104 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 184.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 57.50 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= = 2.12815MPa设计温度下计算应力 st = = 51.78MPastf 110.20MPa校核条件stf st结论 合格前端管箱封头计算计算单位 中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 1.00MPa设计温度 t 360.00 C内径 Di 1200.00mm曲面深度 hi 300.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 131.40MPa试验温度许用应力 s 185.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 1.00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 = 1.25Pc= 1.1104 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 292.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 40.17MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 dh = = 4.57mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 16.70mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dnh = 19.00mm结论 满足最小厚度要求重量 248.20 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 3.63203MPa结论 合格后端管箱筒体计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 1.00MPa设计温度 t 360.00 C内径 Di 1200.00mm材料 S30408 ( 板材 )试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 110.20MPa试验温度下屈服点 ss 205.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 5.47mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 9.70mm名义厚度 dn = 12.00mm重量 2197.55Kg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 = 1.1104 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 184.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 69.24 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= = 1.76728MPa设计温度下计算应力 st = = 62.36MPastf 110.20MPa校核条件stf st结论 合格后端管箱封头计算计算单位 中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 1.00MPa设计温度 t 360.00 C内径 Di 1200.00mm曲面深度 hi 300.00mm材料 S30408 (板材)设计温度许用应力 st 110.20MPa试验温度许用应力 s 137.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 1.00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 = 1.25Pc= 1.1104 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 184.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 117.16MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 dh = = 5.46mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 5.70mm最小厚度 dmin = 2.00mm名义厚度 dnh = 8.00mm结论 满足最小厚度要求重量 102.24 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.04442MPa结论 合格壳程圆筒计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 3.35MPa设计温度 t 240.00 C内径 Di 1260.00mm材料 S30408 ( 板材 )试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 123.60MPa试验温度下屈服点 ss 205.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 17.28mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 19.70mm名义厚度 dn = 22.00mm重量 4261.53Kg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 = 4.0200 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 184.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 130.57 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= = 3.80545MPa设计温度下计算应力 st = = 108.64MPastf 123.60MPa校核条件stf st结论 筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度10.00mm,合格不带法兰固定式管板计算(b) 设 计 单 位 中航一集团航空动力控制系统研究所 设 计 计 算 条 件简 图壳程圆筒设计压力Ps3.345MPa设计温度 t240平均金属温度 360装配温度 15材料名称S30408设计温度下许用应力123.6MPa平均金属温度下弹性模量1.714e+05MPa平均金属温度下热膨胀系数1.783e-05mm/mm壳程圆筒内径 1260mm壳 程 圆 筒 名 义 厚 度 22mm壳 程 圆 筒 有 效 厚 度 19.7mm壳程圆筒内直径横截面积 A=0.25 p Di21.247e+06mm2壳程圆筒金属横截面积 As=pds ( DI+dn ) 7.92e+04mm2管箱圆筒设计压力1MPa设计温度 360材料名称S30409设计温度下弹性模量1.95e+05MPa管箱圆筒名义厚度14mm管箱圆筒有效厚度11.7mm换热管材料名称S30408管子平均温度 t360设计温度下管子材料许用应力 93.4MPa设计温度下管子材料屈服应力 122.2MPa设计温度下管子材料弹性模量 1.714e+05MPa平均金属温度下管子材料弹性模量 1.714e+05MPa平均金属温度下管子材料热膨胀系数1.783e-05mm/mm管子外径 d32mm管子壁厚2mm管子根数 n673换热管中心 S40mm一根管子金属横截面积188.5mm2换热管长度 L1 6127mm换热管有效长度(两管板内侧间距) L 6027mm换热管管束模数 =2863MPa管子回转半径 10.63mm管子受压失稳当量长度 230mm系数 Cr =166.4比值 21.64管子稳定许用压应力 () = MPa管子稳定许用压应力 () =57.13MPa管板材料名称S30408设计温度 360设计温度下许用应力 110.2MPa设计温度下弹性模量 1.714e+05MPa管板腐蚀裕量 4mm管板输入厚度 50mm管板计算厚度 45.7mm隔板槽面积 (包括拉杆和假管区面积)Ad0mm2管板强度削弱系数0.4管板刚度削弱系数0.4管子加强系数 , K =6.244管板和管子连接型式焊接管板和管子胀接(焊接)高度 l4.5mm胀接许用拉脱应力qMPa焊接许用拉脱应力q46.7MPa管箱法兰材料名称 管箱法兰厚度 0mm比值 0.009286比值 0系数 (查图25) 0.00562系数 (查图26) 0.0001328旋转刚度 2.158MPa注：壳体法兰材料名称S30408壳体法兰厚度0mm管板延长部分凸缘外直径 Df 0mm管板延长部分凸缘宽度 0mm比值 0.01563比值 0系数(按ds /Di ,df”/Di ) 查图25)0.009463系数 (查图26)w0.0004885旋转刚度 6.977MPa系数计算旋转刚度( c型结构 0) 9.135MPa旋转刚度无量纲参数 0.002506膨胀节总体轴向刚度 40N/mm管板第一弯矩系数m1,(按K,查图27) 0.3278系数 21.03系数(按查图29) 3.651换热管束与不带膨胀节壳体刚度之 1.602换热管束与带膨胀节壳体刚度之比 9.019e+04管板第二弯矩系数m2,按K,Q(或Qex)查图28(a)或(b)2.831e+04管板参数管板开孔后面积A- 0.25 n7.056e+05mm2管板布管区面积 (三角形布管) (正方形布管) 9.325e+05mm2管板布管区当量直径 1090mm系数计算系数 0.5659系数 0.1798系数 3.158系数 (带膨胀节时代替Q) 1.594e+05管板布管区当量直径与壳体内径之比 0.8648管板周边不布管区无量纲宽度 k=K 0.8442仅有壳程压力Ps作用下的危险组合工况 (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=(t-t)-(t-t) 0.00当量压力组合 3.3453.345MPa有效压力组合 10.5610.56MPa边界效应压力组合 0.031650.03165MPa边界效应压力组合系数 0.0052940.005294 管板边缘力矩系数 0.0052940.005294管板边缘剪力系数 0.11130.1113管板总弯矩系数 28372837系数仅用于 时 547.3547.3系数 当时,按 K 和 m 查图31(a)实线 当时,按 K 和 m 查图31(b)12101210系数 0, =, 0, =; 0, =0.13140.1314管板径向应力系数带膨胀节Q为Q =3.643e-073.643e-07管板布管区周边处径向应力系数 =4.929e-074.929e-07管板布管区周边处剪切应力系数 =2.772e-062.772e-06计算值许用值 计算值许用值管板径向应力 62.441.5 =165.362.443 =330.6 MPa管板布管区周边处径向应力23.611.5 =165.323.613 =330.6 MPa管板布管区周边剪切应力 -14.90.5 =55.1-14.91.5 =165.3MPa换热管轴向应力 28.04=93.4=57.1328.043 =280.2=57.13MPa壳程圆筒轴向应力 0.0004627=123.60.0004627=370.8MPa换热管与管板连接拉脱应力 q =11.68q=46.711.683q焊接q胀接140.1MPa计算结果管板名义厚度50mm管板校核通过换热管内压计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算条件换热管简图计算压力 Pc 1.00MPa设计温度 t 360.00 C内径 Di 28.00mm材料 S30408 ( 管材 )试验温度许用应力 s 116.00MPa设计温度许用应力 st 93.40MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 0.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 0.15mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 2.00mm名义厚度 dn = 2.00mm重量 9.07Kg压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 12.45333MPa设计温度下计算应力 st = = 7.50MPastf 93.40MPa校核条件stf st结论 换热管内压计算合格换热管外压计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算条件换热管简图计算压力 Pc -3.35MPa设计温度 t 360.00 C内径 Di 28.00mm材料名称 S30408 (管材)试验温度许用应力 s 116.00MPa设计