换热器9-SW6-2011强度校核源文件E0101说明书

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 0.68MPa设计压力 0.6MPa设计温度 130设计温度 130壳程圆筒内径Di500 mm管箱圆筒内径Di500mm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)校核计算管箱法兰校核计算管板设计计算筒体法兰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 0.60MPa设计温度 t 130.00 C内径 Di 500.00mm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 2.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 0.79mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 4.70mm名义厚度 dn = 7.00mm重量 47.26Kg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 = 0.6000 (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 = = 32.21 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= = 3.52011MPa设计温度下计算应力 st = = 32.21MPastf 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7.00mm,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 0.60MPa设计温度 t 130.00 C内径 Di 500.00mm曲面深度 hi 125.00mm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 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= 0.6000 (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 = = 32.06MPa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 = = 0.79mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 4.70mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dnh = 7.00mm结论 满足最小厚度要求重量 17.08 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 3.53658MPa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 0.60MPa设计温度 t 130.00 C内径 Di 500.00mm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 2.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 0.79mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 4.70mm名义厚度 dn = 7.00mm重量 47.26Kg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 = 0.6000 (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 = = 32.21 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= = 3.52011MPa设计温度下计算应力 st = = 32.21MPastf 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7.00mm,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 0.60MPa设计温度 t 130.00 C内径 Di 500.00mm曲面深度 hi 125.00mm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 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= 0.6000 (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 = = 32.06MPa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 = = 0.79mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 4.70mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dnh = 7.00mm结论 满足最小厚度要求重量 17.08 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 3.53658MPa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 0.84MPa设计温度 t 130.00 C内径 Di 500.00mm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 2.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 1.11mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 4.70mm名义厚度 dn = 7.00mm重量 262.56Kg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 = 0.6800 (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 = = 36.51 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= = 3.52011MPa设计温度下计算应力 st = = 45.10MPastf 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7.00mm,合格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 0.60MPa设计温度 t 130.00 C内径 Di 15.00mm材料 10(GB9948) ( 管材 )试验温度许用应力 s 124.00MPa设计温度许用应力 st 117.40MPa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 = = 0.04mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 2.00mm名义厚度 dn = 2.00mm重量 2.52Kg压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 27.62353MPa设计温度下计算应力 st = = 2.55MPastf 117.40MPa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 -0.68MPa设计温度 t 130.00 C内径 Di 15.00mm材料名称 10(GB9948) (管材)试验温度许用应力 s 124.00MPa设计温度许用应力 st 117.40MPa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 = 0.23mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 2.00mm名义厚度 dn = 2.00mm外压计算长度 L L= 3000.00mm外径 Do Do= Di+2dn = 19.00mmL/Do 3.85Do/de 9.50A 值 A= 0.0138925B 值 B= 128.00重量 2.52 kg压力计算许用外压力 P= = 22.31577MPa结论 换热管外压计算合格管箱法兰计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所设 计 条 件简 图设计压力 p0.600MPa计算压力 pc0.600MPa设计温度 t130.0 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Q345R许用sf181.0MPa兰应力stf172.6MPa材料名称40Cr螺许用sb196.0MPa应力stb191.0MPa栓公称直径 d B20.0mm螺栓根径 d 117.3mm数量 n30个Di400.0Do500.0垫 结构尺寸Db550.0D外380.0D内350.0010.0 mmLe-25.0LA55.0h19.0120.0材料类型软垫片N15.0m2.75y(MPa)25.5压紧面形状1a,1bb6.93DG366.1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 = 203231.5N操作状态下需要的最小螺栓载荷WpWp = Fp + F = 89475.0 N所需螺栓总截面积 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 1036.9mm2实际使用螺栓总截面积 AbAb = = 7047.0mm2力 矩 计 算操FD = 0.785pc = 75360.0NLD= L A+ 0.51 = 65.0mmMD= FD LD = 4898400.0N.mm作FG = Fp = 26287.2NLG= 0.5 ( Db - DG ) = 91.9mmMG= FG LG = 2416552.0N.mmMpFT = F-FD = -12217.5NLT=0.5(LA + d1 + LG ) = 83.5mmMT= FT LT = -1019729.4N.mm外压: Mp = FD (LD - LG )+FT(LT-LG ); 内压: Mp = MD+MG+MT Mp = 6295222.5N.mm预紧 MaW = 792217.7NLG = 91.9mmMa=W LG = 72827544.0N.mm计算力矩 Mo= Mp 与Masft/sf中大者 Mo = 69447704.0N.mm螺 栓 间 距 校 核实际间距 = 57.6mm最小间距 46.0 (查GB150-2011表9-3)mm最大间距 204.3mm 形 状 常 数 确 定63.25h/ho = 0.3 K = Do/DI = 1.250 2.0由K查表9-5得T=1.818Z =4.556Y =8.830U=9.703整体法兰查图9-3和图9-4FI=0.86893VI=0.300520.01374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 = 2.07677整体法兰 = 204203.6松式法兰 = 0.03.5=f e+1 =2.22g = y/T = 1.222.63 = 4.67剪应力校核计 算 值许 用 值结 论预紧状态 0.00MPa操作状态 0.00MPa输入法兰厚度f = 89.0 mm时, 法兰应力校核应力性质计 算 值许 用 值结 论轴向应力 192.83MPa =258.9 或 =472.5( 按整体法兰设计的任 意 式法兰, 取 ) 校核合格径向应力 12.33MPa = 172.6校核合格切向应力 137.35MPa = 172.6校核合格综合应力 = 165.09MPa = 172.6校核合格刚度系数 0.629 校核合格法兰校核结果校核合格筒体法兰计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所设 计 条 件简 图设计压力 p0.600MPa计算压力 pc0.600MPa设计温度 t130.0 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Q345R许用sf181.0MPa兰应力stf172.6MPa材料名称40Cr螺许用sb196.0MPa应力stb174.0MPa栓公称直径 d B20.0mm螺栓根径 d 117.3mm数量 n30个Di400.0Do500.0垫 结构尺寸Db550.0D外380.0D内350.0010.0 mmLe-25.0LA55.0h19.0120.0材料类型软垫片N15.0m2.75y(MPa)25.5压紧面形状1a,1bb6.93DG366.1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 = 203231.5N操作状态下需要的最小螺栓载荷WpWp = Fp + F = 89475.0 N所需螺栓总截面积 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 1036.9mm2实际使用螺栓总截面积 AbAb = = 7047.0mm2力 矩 计 算操FD = 0.785pc = 75360.0NLD= L A+ 0.51 = 65.0mmMD= FD LD = 4898400.0N.mm作FG = Fp = 26287.2NLG= 0.5 ( Db - DG ) = 91.9mmMG= FG LG = 2416552.0N.mmMpFT = F-FD = -12217.5NLT=0.5(LA + d1 + LG ) = 83.5mmMT= FT LT = -1019729.4N.mm外压: Mp = FD (LD - LG )+FT(LT-LG ); 内压: Mp = MD+MG+MT Mp = 6295222.5N.mm预紧 MaW = 79221