反应器强度校核

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 0.14MPa设计压力 0.14MPa设计温度 210设计温度 210壳程圆筒内径Di4200 mm管箱圆筒内径Di4200mm材料名称Q345R材料名称Q345R试验压力0.13MPa试验压力0.13MPa 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)校核计算管箱法兰校核计算开孔补强设计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/T 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 pc 0.14MPa设计温度 t 210.00 C内径 Di 4200.00mm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 179.80MPa试验温度下屈服点 ReL 345.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 1.64mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.70mm名义厚度 dn = 10.00mm重量 10901.19Kg压力试验时应力校核压力试验类型 气压试验试验压力值pT = 1.10p = 0.1300 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.80 ReL = 276.00MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 40.81 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= = 0.57273MPa设计温度下计算应力 st = = 43.95MPastf 179.80MPa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/T 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 pc 0.14MPa设计温度 t 210.00 C内径 Di 4200.00mm曲面深度 hi 1090.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 179.80MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 1.00压力试验时应力校核压力试验类型气压试验试验压力值 pT = 1.10p= 0.1300 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.80 ReL = 276.00MPa试验压力下封头的应力sT = = 38.82MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.9520计算厚度 dh = = 1.56mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 6.70mm最小厚度 dmin = 6.30mm名义厚度 dnh = 10.00mm结论 满足最小厚度要求重量 1527.92 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 pw= = 0.60209MPa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/T 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 pc 0.14MPa设计温度 t 210.00 C内径 Di 4200.00mm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 179.80MPa试验温度下屈服点 ReL 345.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 1.64mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.70mm名义厚度 dn = 10.00mm重量 10901.19Kg压力试验时应力校核压力试验类型 气压试验试验压力值pT = 1.10p = 0.1300 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.80 ReL = 276.00MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 40.81 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= = 0.57273MPa设计温度下计算应力 st = = 43.95MPastf 179.80MPa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/T 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 pc 0.14MPa设计温度 t 210.00 C内径 Di 4200.00mm曲面深度 hi 1090.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 179.80MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 1.00压力试验时应力校核压力试验类型气压试验试验压力值 pT = 1.10p= 0.1300 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.80 ReL = 276.00MPa试验压力下封头的应力sT = = 38.82MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.9520计算厚度 dh = = 1.56mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 6.70mm最小厚度 dmin = 6.30mm名义厚度 dnh = 10.00mm结论 满足最小厚度要求重量 1527.92 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 pw= = 0.60209MPa结论 合格内压圆筒校核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/T 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 pc 0.14MPa设计温度 t 210.00 C内径 Di 4200.00mm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 179.80MPa试验温度下屈服点 ReL 345.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 1.64mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.70mm名义厚度 dn = 10.00mm重量 10901.19Kg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 = 0.1300 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ReL = 310.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 40.81 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= = 0.57273MPa设计温度下计算应力 st = = 43.95MPastf 179.80MPa校核条件stf st结论 合格开孔补强计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所接 管: 导热油进口管1, 1084计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.2319MPa设计温度210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1壳体内直径 Di4200mm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 C23mm壳体材料许用应力t179.8MPa接管轴线与筒体表面法线的夹角() 0凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() 接管实际外伸长度 200mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 3mm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 0.4mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 164.2MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 106.8mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 2.7103mm接管计算厚度t 0.0707 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 0.9132开孔补强计算直径 d 106.8mm补强区有效宽度 B 213.6 mm接管有效外伸长度 h1 20.669mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 290mm2壳体多余金属面积 A1 426 mm2接管多余金属面积 A2 20mm2补强区内的焊缝面积 A3 10 mm2A1+A2+A3= 456mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格开孔补强计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所接 管: 导热油进口管2, 1084计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.2319MPa设计温度210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1壳体内直径 Di4200mm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 C23mm壳体材料许用应力t179.8MPa接管轴线与筒体表面法线的夹角() 0凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() 接管实际外伸长度 200mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 3mm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 0.4mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 164.2MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 106.8mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 2.7103mm接管计算厚度t 0.0707 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 0.9132开孔补强计算直径 d 106.8mm补强区有效宽度 B 213.6 mm接管有效外伸长度 h1 20.669mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 290mm2壳体多余金属面积 A1 426 mm2接管多余金属面积 A2 20mm2补强区内的焊缝面积 A3 10 mm2A1+A2+A3= 456mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格开孔补强计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所接 管: 导热油出口管1, 1084计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.14MPa设计温度210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1壳体内直径 Di4200mm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 C23mm壳体材料许用应力t179.8MPa接管轴线与筒体表面法线的夹角() 0凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() 接管实际外伸长度 200mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 3mm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 0.4mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 164.2MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 106.8mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 1.6358mm接管计算厚度t 0.0426 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 0.9132开孔补强计算直径 d 106.8mm补强区有效宽度 B 213.6 mm接管有效外伸长度 h1 20.669mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 175mm2壳体多余金属面积 A1 540 mm2接管多余金属面积 A2 21mm2补强区内的焊缝面积 A3 10 mm2A1+A2+A3= 571mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格开孔补强计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所接 管: 导热油出口管2, 1084计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.14MPa设计温度210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1壳体内直径 Di4200mm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 C23mm壳体材料许用应力t179.8MPa接管轴线与筒体表面法线的夹角() 0凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() 接管实际外伸长度 200mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 3mm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 0.4mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 164.2MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 106.8mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 1.6358mm接管计算厚度t 0.0426 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 0.9132开孔补强计算直径 d 106.8mm补强区有效宽度 B 213.6 mm接管有效外伸长度 h1 20.669mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 175mm2壳体多余金属面积 A1 540 mm2接管多余金属面积 A2 21mm2补强区内的焊缝面积 A3 10 mm2A1+A2+A3= 571mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格开孔补强计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所接 管: 进料管, 32510计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.14MPa设计温度210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1壳体内直径 Di4200mm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 C23mm壳体材料许用应力t179.8MPa椭圆形封头长短轴之比 1.9266凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() -0 接管实际外伸长度 200mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 3mm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 1mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 164.2MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 313mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 1.414mm接管计算厚度t 0.1301 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 0.9132开孔补强计算直径 d 313mm补强区有效宽度 B 626 mm接管有效外伸长度 h1 55.946mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 444mm2壳体多余金属面积 A1 1649 mm2接管多余金属面积 A2 600mm2补强区内的焊缝面积 A3 25 mm2A1+A2+A3= 2274mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格开孔补强计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所接 管: 出料管, 32510计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.14MPa设计温度210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1壳体内直径 Di4200mm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 C23mm壳体材料许用应力t179.8MPa椭圆形封头长短轴之比 1.9266凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() -0 接管实际外伸长度 200mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 3mm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 1mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 164.2MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 313mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 1.414mm接管计算厚度t 0.1301 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 0.9132开孔补强计算直径 d 313mm补强区有效宽度 B 626 mm接管有效外伸长度 h1 55.946mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 444mm2壳体多余金属面积 A1 1649 mm2接管多余金属面积 A2 600mm2补强区内的焊缝面积 A3 25 mm2A1+A2+A3= 2274mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格延长部分兼作法兰固定式管板腐蚀后计算 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 ps0.14MPa设计温度 ts 210平均金属温度 ts180装配温度 to20材料名称Q345R设计温度下许用应力179.8MPa平均金属温度下弹性模量 Es 1.922e+05MPa平均金属温度下热膨胀系数as1.21e-05mm/mm壳程圆筒内径 Di 4200mm壳 程 圆 筒 名义厚 度 ds10mm壳 程 圆 筒 有效厚 度 dse6.7mm壳体法兰设计温度下弹性模量 Ef1.904e+05MPa壳程圆筒内直径横截面积 A=0.25 p Di21.385e+07mm2壳程圆筒金属横截面积 As=pds ( Di+ds )8.855e+04mm2壳程端部圆筒材料名称端部圆筒平均金属温度下弹性模量 Es MPa端部圆筒平均金属温度下热膨胀系数asmm/mm 端部圆筒名义厚 度 dsmm端部圆筒有效厚 度 dsemm两端部圆筒总长度端部圆筒金属横截面积 As=pds ( Di+ds )mm2管箱圆筒设计压力pt0.14MPa设计温度tt210材料名称Q345R设计温度下弹性模量 Eh1.904e+05MPa管箱圆筒名义厚度(管箱为高颈法兰取法兰颈部大小端平均值)dh10mm管箱圆筒有效厚度dhe6.7mm管箱法兰设计温度下弹性模量 Et”1.904e+05MPa换热管材料名称16Mn管子平均温度 tt180设计温度下管子材料许用应力 stt164.2MPa设计温度下管子材料屈服应力sst246MPa设计温度下管子材料弹性模量 Ett1.904e+05MPa注：换热管平均金属温度下管子材料弹性模量 Etm1.922e+05MPa平均金属温度下管子材料热膨胀系数at1.21e-05mm/mm 管子外径 d42mm管子壁厚dt2.5mm管子根数 n7453根换热管中心距 S46mm一根管子金属横截面积310.2mm2换热管长度 L11.05e+04mm管子有效长度(两管板内侧间距) L1.02e+04mm管束模数 Kt = Et na/LDi1.037e+04MPa管子回转半径 13.99mm管子受压失稳当量长度 lcr1200mm系数Cr =123.6比值 lcr /i85.76管子稳定许用压应力 () MPa管子稳定许用压应力 () 107.1MPa管板材料名称Q345R设计温度 tp210设计温度下许用应力144.2MPa设计温度下弹性模量 Ep1.904e+05MPa管板腐蚀裕量 C2 6mm管板输入厚度dn150mm管板计算厚度 d142.7mm管板分程处面积 Ad3.14e+04mm2管板强度削弱系数 h0.4管板刚度削弱系数 m0.4管子加强系数 K = 8.82管板和管子连接型式由程序确定管板和管子胀接(焊接)高度l50mm胀接许用拉脱应力 q4MPa焊接许用拉脱应力 qMPa管箱法兰材料名称Q345R管箱法兰厚度 200mm法兰外径 4430mm基本法兰力矩 2.307e+08Nmm管程压力操作工况下法兰力 2.564e+08Nmm法兰宽度 115mm比值0.001595比值0.04762管箱圆筒壳常数0.010841/mm系数8.96e-06管箱圆筒与法兰的旋转刚度参数 0.8727MPa壳体法兰材料名称Q345R壳体法兰厚度140mm法兰外径 4430mm法兰宽度 115mm比值 0.001595比值0.03333壳程圆筒壳常数 0.010841/mm系数5.958e-06壳体法兰与圆筒的旋转刚度参数0.346MPa旋转刚度参数0.346MPa系数计算法兰外径与内径之比 1.055壳体法兰应力系数Y (按 K 查表7-9) 36.11旋转刚度无量纲参数 2.62e-05膨胀节波峰处内直径 4200mm系数0膨胀节总体轴向刚度 Kex0.1N/mm系数计算管板第一弯矩系数 (按,查图7-12) 0.01787系数 77.4系数 (按,查图 7-13) 6.468换热管束与不带膨胀节壳体刚度之比 26.11换热管束与壳体刚度之比 26.11管板第二弯矩系数 (按K,查图7-14(a)或(b) 7.249系数 3.112e-05系数 (按K,Qex 查图7-15) 0.001112法兰力矩折减系数 0.02301管板边缘力矩变化系数 2.384法兰力矩变化系数 0.9451管管板开孔后面积 Al = A - 0.25 npd 23.529e+06mm2板参管板布管区面积 (三角形布管) (正方形布管) 1.369e+07mm2数管板布管区当量直径 4175mm系数 0.2547系系数 0.6552数系数 64.27计系数 105.5算管板布管区当量直径与壳体内径之比 0.994管板周边不布管区无量纲宽度 k = K(1-rt) 0.05278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 g = at(tt-to)-as(ts-to)0.00 当量压力组合 0.140.14MPa 有效压力组合 （直管） （波纹管） 8.9988.998MPa基本法兰力矩系数 0.001730.00173 管板边缘力矩系数0.0018040.001804管板边缘剪力系数 0.13970.1397管板总弯矩系数 0.90410.9041管板布管区周边径向弯矩系数系数 0.85560.8556管板布管区最大径向弯矩系数系数-0.1333-0.4034管板径向弯矩系数0.85560.8556系数0.29120.2912管板径向应力系数= 0.0025470.002547管板布管区周边处剪切应力系数 =0.0087450.008745壳体法兰力矩系数1.04e-051.04e-05计算值许用值 计算值许用值管板径向应力 12.641.5 =216.312.643 =432.6 MPa管板布管区周边剪切应力1.4660.5 =72.11.4661.5 =216.3MPa壳体法兰应力0.60851.5 =216.30.60853 =432.6 MPa换热管轴向应力 -0.9754=164.2=107.1-0.97543 =492.6=128.5MPa壳程圆筒轴向应力 12.54=179.812.54=539.4MPa换热管与管板连接拉脱应力 q =0.04586q=40.045863q焊接q胀接4MPa仅有管程压力Pt作用下的危险组合工况 (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 =(t-t)-(t-t)0.00 当量压力组合 -0.2317-0.2317MPa 有效压力组合 （直管） （波纹管） -14.78-14.78MPa操作情况下法兰力矩系数-0.001171-0.001171管板边缘力矩系数 -0.001171-0.001171管板边缘剪力系数 -0.09063-0.09063管板总弯矩系数 -0.7028-0.7028管板布管区周边径向弯矩系数系数 -0.7545-0.7545管板布管区最大径向弯矩系数系数-1.036-1.036管板径向弯矩系数-1.036-1.036系数-0.3528-0.3528管板径向应力系数= -0.002461-0.002461管板布管区周边处剪切应力系数 =0.0069780.006978壳体法兰力矩系数 -5.806e-05-5.806e-05计算值许用值 计算值许用值管板径向应力 20.061.5 =216.320.063 =432.6 MPa管板布管区周边剪切应力 -1.9210.5 =72.1-1.9211.5 =216.3MPa壳体法兰应力 5.5771.5 =216.35.5773 =432.6 MPa换热管轴向应力5.761=164.2=107.15.7613 =492.6=128.5MPa壳程圆筒轴 向 应 力 5.47179.85.47539.4MPa换热管与管板连接拉脱应力 q =0.2709q=40.27093q焊接q胀接4MPa考虑壳程和管程压力同时作用下的危险组合工况不计温差应力计温差应力 换热管与壳体热膨胀变形差 =(t-t)-(t-t)0.00 当量压力组合 -0.09173-0.09173MPa 有效压力组合 （直管） （波纹管） -5.778-5.778MPa基本法兰力矩系数 -0.002694-0.002694操作情况下法兰力矩系数 -0.00292-0.00292管板边缘力矩系数=Max-0.00262-0.00262管板边缘剪力系数 -0.2028-0.2028管板总弯矩系数 -1.822-1.822管板布管区周边径向弯矩系数系数 -1.876-1.876管板布管区最大径向弯矩系数系数-2.061-2.061管板径向弯矩系数-2.387-2.387系数-0.8125-0.8125管板径向应力系数= -0.004789-0.004789管板布管区周边处剪切应力系数 =0.0061170.006117壳体法兰力矩系数 -0.0001-0.0001计算值许用值 计算值许用值管板径向应力 15.261.5 =216.315.263 =432.6 MPa管板布管区周边剪切应力 -0.65840.5 =72.1-0.65841.5 =216.3MPa壳体法兰应力 3.7571.5 =216.33.7573 =432.6 MPa换热管轴向应力 3.249=164.2=107.13.2493 =492.6=128.5MPa壳程圆筒轴向应力16.48=179.816.48=539.4MPa换热管与管板连接拉脱应力 q =0.1431q=40.14313q焊接q胀接4MPa计算结果管板名义厚度150mm管板校核通过直管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 0.14MPa设计温度 t 210.00 C外径 Do 42.00mm材料 16Mn ( 管材 )试验温度许用应力 s 181.00MPa设计温度许用应力 st 164.20MPa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 = = 0.02mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 2.50mm名义厚度 dn = 2.50mm重量 25.57Kg压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 20.78481MPa设计温度下计算应力 st = = 1.11MPastf 164.20MPa校核条件stf st结论 直管换热管内压计算合格直管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 -0.14MPa设计温度 t 210.