103换热器强度校核计算书

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011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：EQUIPMENT图 号：DWG NO。设计单位：湖北工业大学什么队DESIGNER设 计Designed by日期Date校 核Checked by日期Date审 核Verified by日期Date批 准Approved by日期Date固定管板换热器设计计算计算单位湖北工业大学什么队设 计 计 算 条 件 壳 程管 程设计压力 0.1MPa设计压力 0.5MPa设计温度 25设计温度 50壳程圆筒内径Di600 mm管箱圆筒内径Di600mm材料名称Q345R材料名称Q345R 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)设计计算管箱法兰校核计算开孔补强设计计算管板设计计算前端管箱筒体计算计算单位湖北工业大学什么队计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.50MPa设计温度 t 50.00 C内径 Di 600.00mm材料 Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 s 185.00MPa设计温度许用应力 st 185.00MPa试验温度下屈服点 ss 325.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 8.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 0.81mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 11.70mm名义厚度 dn = 20.00mm重量 1376.07Kg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 = 0.7000 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 292.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 18.30 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= = 7.07700MPa设计温度下计算应力 st = = 13.07MPastf 185.00MPa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13.00mm,合格前端管箱封头计算计算单位 湖北工业大学什么队计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.50MPa设计温度 t 50.00 C内径 Di 600.00mm曲面深度 hi 175.00mm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 0.00mm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= 0.7000 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 310.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 18.00MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.8231计算厚度 dh = = 0.65mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 9.70mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dnh = 10.00mm结论 满足最小厚度要求重量 37.11 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 7.35191MPa结论 合格壳程圆筒计算计算单位湖北工业大学什么队计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.10MPa设计温度 t 25.00 C内径 Di 600.00mm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 3.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 0.16mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.70mm名义厚度 dn = 10.00mm重量 676.94Kg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 = 0.3000 (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 = = 13.58 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= = 4.17439MPa设计温度下计算应力 st = = 4.53MPastf 189.00MPa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8.00mm,合格开孔补强计算计算单位 湖北工业大学什么队接 管 : N1, 5809计算方法: HG/T20582-2011压力面积法,单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.1 MPa设计温度25 壳体型式圆 筒壳体材料名称及类型Q345R板材壳体内直径 Di600 mm壳体开孔处名义厚度n 10 mm壳体厚度负偏差 C0.3 mm壳体腐蚀裕量 C3 mm壳体材料许用应力s 189 MPa接管实际外伸长度150 mm接管实际内伸长度0 mm接管腐蚀裕量3 mm接管连接型式 插入式接管补强圈材料名称接管材料名称及类型Q345D管材补强圈外径 mm补强圈厚度 mm接管厚度负偏差 C1.35 mm补强圈厚度负偏差C mm接管材料许用应力b174 MPa补强圈许用应力p MPa开 孔 补 强 计 算开孔内直径 di570.7mm壳体补强的有效宽度 b63.756 mm接管有效外伸长度 h151.724mm接管有效内伸长度 h20 mm有效范围内的压力面积 Aps+Apb mm2壳体有效金属面积 Afs 287mm2接管有效金属面积 Afb 11mm2焊缝金属面积Afw 0mm2补强圈有效金属面积 Afp mm2|pc |(Aps+ Apb) 12374N(Afs+ Afw) (s-0.5|pc |) + Afp (p-0.5|pc |) + Afb (b-0.5|pc |) 132766N结论: 合格开孔补强计算计算单位 湖北工业大学什么队接 管 : N2, 58010计算方法: HG/T20582-2011压力面积法,单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.5 MPa设计温度50 壳体型式圆 筒壳体材料名称及类型Q345R板材壳体内直径 Di600 mm壳体开孔处名义厚度n 20 mm壳体厚度负偏差 C0.3 mm壳体腐蚀裕量 C8 mm壳体材料许用应力s 185 MPa接管实际外伸长度150 mm接管实际内伸长度0 mm接管腐蚀裕量3 mm接管连接型式 插入式接管补强圈材料名称接管材料名称及类型Q345D管材补强圈外径 mm补强圈厚度 mm接管厚度负偏差 C1.5 mm补强圈厚度负偏差C mm接管材料许用应力b174 MPa补强圈许用应力p MPa开 孔 补 强 计 算开孔内直径 di569mm壳体补强的有效宽度 b84.598 mm接管有效外伸长度 h156.212mm接管有效内伸长度 h20 mm有效范围内的压力面积 Aps+Apb mm2壳体有效金属面积 Afs 419mm2接管有效金属面积 Afb 25mm2焊缝金属面积Afw 0mm2补强圈有效金属面积 Afp mm2|pc |(Aps+ Apb) 67031N(Afs+ Afw) (s-0.5|pc |) + Afp (p-0.5|pc |) + Afb (b-0.5|pc |) 260314N结论: 合格开孔补强计算计算单位 湖北工业大学什么队接 管 : N3, 58010计算方法: HG/T20582-2011压力面积法,单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.5 MPa设计温度50 壳体型式圆 筒壳体材料名称及类型Q345R板材壳体内直径 Di600 mm壳体开孔处名义厚度n 10 mm壳体厚度负偏差 C0.3 mm壳体腐蚀裕量 C3 mm壳体材料许用应力s 189 MPa接管实际外伸长度150 mm接管实际内伸长度0 mm接管腐蚀裕量3 mm接管连接型式 插入式接管补强圈材料名称接管材料名称及类型Q345D管材补强圈外径 mm补强圈厚度 mm接管厚度负偏差 C1.5 mm补强圈厚度负偏差C mm接管材料许用应力b174 MPa补强圈许用应力p MPa开 孔 补 强 计 算开孔内直径 di569mm壳体补强的有效宽度 b63.756 mm接管有效外伸长度 h156.212mm接管有效内伸长度 h20 mm有效范围内的压力面积 Aps+Apb mm2壳体有效金属面积 Afs 364mm2接管有效金属面积 Afb 12mm2焊缝金属面积Afw 0mm2补强圈有效金属面积 Afp mm2|pc |(Aps+ Apb) 62482N(Afs+ Afw) (s-0.5|pc |) + Afp (p-0.5|pc |) + Afb (b-0.5|pc |) 146261N结论: 合格开孔补强计算计算单位 湖北工业大学什么队接 管 : N4, 58010计算方法: HG/T20582-2011压力面积法,单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.1 MPa设计温度25 壳体型式圆 筒壳体材料名称及类型Q345R板材壳体内直径 Di600 mm壳体开孔处名义厚度n 10 mm壳体厚度负偏差 C0.3 mm壳体腐蚀裕量 C3 mm壳体材料许用应力s 189 MPa接管实际外伸长度150 mm接管实际内伸长度0 mm接管腐蚀裕量3 mm接管连接型式 插入式接管补强圈材料名称接管材料名称及类型Q345D管材补强圈外径 mm补强圈厚度 mm接管厚度负偏差 C1.5 mm补强圈厚度负偏差C mm接管材料许用应力b174 MPa补强圈许用应力p MPa开 孔 补 强 计 算开孔内直径 di569mm壳体补强的有效宽度 b63.756 mm接管有效外伸长度 h156.212mm接管有效内伸长度 h20 mm有效范围内的压力面积 Aps+Apb mm2壳体有效金属面积 Afs 364mm2接管有效金属面积 Afb 12mm2焊缝金属面积Afw 0mm2补强圈有效金属面积 Afp mm2|pc |(Aps+ Apb) 12496N(Afs+ Afw) (s-0.5|pc |) + Afp (p-0.5|pc |) + Afb (b-0.5|pc |) 146422N结论: 合格换热管内压计算计算单位湖北工业大学什么队计算条件换热管简图计算压力 Pc 0.50MPa设计温度 t 50.00 C内径 Di 13.80mm材料 20(GB9948) ( 管材 )试验温度许用应力 s 152.00MPa设计温度许用应力 st 150.12MPa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 = = 0.02mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 2.60mm名义厚度 dn = 2.60mm重量 4.73Kg压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 47.60061MPa设计温度下计算应力 st = = 1.58MPastf 150.12MPa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湖北工业大学什么队计算条件换热管简图计算压力 Pc -0.10MPa设计温度 t 50.00 C内径 Di 13.80mm材料名称 20(GB9948) (管材)试验温度许用应力 s 152.00MPa设计温度许用应力 st 150.12MPa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 = 0.10mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 2.60mm名义厚度 dn = 2.60mm外压计算长度 L L= 4500.00mm外径 Do Do= Di+2dn = 19.00mmL/Do 3.38Do/de 7.31A 值 A= 0.0241457B 值 B= 163.92重量 4.73 kg压力计算许用外压力 P= = 40.22419MPa结论 换热管外压计算合格管箱法兰计算计算单位湖北工业大学什么队设 计 条 件简 图设计压力 p0.500MPa计算压力 pc0.500MPa设计温度 t50.0 C轴向外载荷 F0.0N外力矩 M0.0N.mm壳材料名称Q345R许用185.0MPa体应力 185.0MPa法材料名称16Mn许用178.0MPa兰应力178.0MPa材料名称40MnB螺许用212.0MPa应力203.4MPa栓公称直径 dB36.0mm螺栓根径 d d31.7mm数量 n30个Di760.0Do930.0垫 结构尺寸Db860.0D外780.0 mmD内720.0l18.0图(a)结构DG取法兰与翻边接触面中心处,与垫片 位置无关图(b)结构b06.4mm DG= ( D外+D内 )/2b0 6.4mm DG= D外 - 2bb06.4mm b= b0DG760.4片b0 6.4mm b=2.53 b9.80压紧面形状1a,1b材料类型 软垫片N 30.0m0.30y(MPa)2.0螺 栓 受 力 计 算预紧状态下需要的最小螺栓载荷WaWa= bDG y = 46815.5N操作状态下需要的最小螺栓载荷WpWp = Fp + F = 234085.6 N所需螺栓总截面积 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 1151.0mm2实际使用螺栓总截面积 AbAb = = 23632.3mm2垫片最小宽度 NminNmin = 524.3mm弯 矩 计 算操作MpFD =