E0201-强度校核过程说明书

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南京林业大学-蓝精灵团队设 计 计 算 条 件 壳 程管 程设计压力 0.55MPa设计压力 0.1705MPa设计温度 260设计温度 105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)设计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 0.17MPa设计温度 t 105.00 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 1.50mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 0.32mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 5.20mm名义厚度 dn = 7.00mm重量 209.57Kg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 = 0.2131 (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 = = 14.59 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= = 2.76067MPa设计温度下计算应力 st = = 9.92MPastf 160.65MPa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6.50mm,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 0.17MPa设计温度 t 105.00 C内径 Di 600.00mm曲面深度 hi 150.00mm材料 TA1 (板材)设计温度许用应力 st 103.40MPa试验温度许用应力 s 123.00MPa钢板负偏差 C1 0.40mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 0.85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= 0.2131 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 225.00MPa试验压力下封头的应力sT = = 28.99MPa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 = = 0.58mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 2.60mm最小厚度 dmin = 2.00mm名义厚度 dnh = 6.00mm结论 满足最小厚度要求重量 11.75 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 pw= = 0.76007MPa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 0.17MPa设计温度 t 105.00 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 1.50mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 0.32mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 5.20mm名义厚度 dn = 7.00mm重量 209.57Kg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 = 0.2131 (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 = = 14.59 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= = 2.76067MPa设计温度下计算应力 st = = 9.92MPastf 160.65MPa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6.50mm,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 0.17MPa设计温度 t 105.00 C内径 Di 600.00mm曲面深度 hi 150.00mm材料 TA1 (板材)设计温度许用应力 st 103.40MPa试验温度许用应力 s 123.00MPa钢板负偏差 C1 0.40mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 f 0.85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= 0.2131 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 225.00MPa试验压力下封头的应力sT = = 28.99MPa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 = = 0.58mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 2.60mm最小厚度 dmin = 2.00mm名义厚度 dnh = 6.00mm结论 满足最小厚度要求重量 11.75 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 pw= = 0.76007MPa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 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 pc 0.55MPa设计温度 t 260.00 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 164.20MPa试验温度下屈服点 ss 345.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.50mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 1.18mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 5.20mm名义厚度 dn = 7.00mm重量 209.57Kg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 = 0.6875 (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 = = 47.07 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= = 2.39843MPa设计温度下计算应力 st = = 32.01MPastf 139.57MPa校核条件stf st结论 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 0.17MPa设计温度 t 260.00 C外径 Do 30.00mm材料 TA1 ( 管材 )试验温度许用应力 s 123.00MPa设计温度许用应力 st 59.20MPa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= 2.50mm名义厚度 dn = 2.50mm重量 1.95Kg压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 10.76364MPa设计温度下计算应力 st = = 0.94MPastf 59.20MPa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 -0.55MPa设计温度 t 260.00 C外径 D 30.00mm材料名称 TA1 (管材)试验温度许用应力 s 123.00MPa设计温度许用应力 st 59.20MPa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 = 0.62mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 2.50mm名义厚度 dn = 2.50mm外压计算长度 L L= 2000.00mm外径 Do Do= 30.00mmL/Do 66.67Do/de 12.00A 值 A= 0.0084027B 值 B= 48.97MPa重量 1.95 kg压力计算许用外压力当时， = 6.12109MPa当时，=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 p0.170MPa计算压力 pc0.170MPa设计温度 t105.0 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stf180.2MPa螺栓材料名称Q235许用sb114.8MPa应力stb116.0MPa公称直径 d B30.0mm螺栓根径 d 127.0mm数量 n20个Di600.0Do780.0垫 结构尺寸Db725.0D外639.0D内603.008.0 mmLe27.5LA25.5h12.0137.0材料类型软垫片N18.0m0.00y(MPa)0.0压紧面形状1a,1bb7.59DG623.8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 = 0.0N操作状态下需要的最小螺栓载荷WpWp = Fp + F = 52111.4 N所需螺栓总截面积 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 449.2mm2实际使用螺栓总截面积 AbAb = = 11451.1mm2力 矩 计 算操FD = 0.785pc = 48183.3NLD= L A+ 0.51 = 44.0mmMD= FD LD = 2120065.0N.mm作FG = Fp = 0.0NLG= 0.5 ( Db - DG ) = 50.6mmMG= FG LG = 0.0N.mmMpFT = F-FD = 3901.7NLT=0.5(LA + d1 + LG ) = 56.5mmMT= FT LT = 220621.5N.mm外压: Mp = FD (LD - LG )+FT(LT-LG ); 内压: Mp = MD+MG+MT Mp = 2340686.5N.mm预紧 MaW = 683079.0NLG = 50.6mmMa=W LG = 34556964.0N.mm计算力矩 Mo= Mp 与Masft/sf中大者 Mo = 34404224.0N.mm螺 栓 间 距 校 核实际间距 = 113.9mm最小间距 70.0 (查GB150-2011表7-3)mm最大间距 720.0mm 形 状 常 数 确 定69.28h/ho = 0.2 K = Do/DI = 1.300 4.6由K查表7-9得T=1.797Z =3.899Y =7.546U=8.293整体法兰查图7-3和图7-4FI=0.90739VI=0.307430.01310松式法兰查图7-5和图7-6FL=0.00000VL=0.000000.00000查图7-7由 d1/do 得f = 15.01619整体法兰 = 119603.8松式法兰 = 0.01.4=f e+1 =1.72g = y/T = 0.961.96 = 2.35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 = 55.0 mm时, 法兰应力校核应力性质计 算 值许 用 值结 论轴向应力 264.32MPa =270.3 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 15.83MPa = 180.2校核合格切向应力 81.35MPa = 180.2校核合格综合应力 = 172.83MPa = 180.2校核合格刚度系数 0.898 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 p0.170MPa计算压力 pc0.170MPa设计温度 t260.0 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 164.2MPa法材料名称Q345R许用sf181.0MPa兰应力stf144.2MPa螺栓材料名称Q235许用sb114.8MPa应力stb116.0MPa公称直径 d B30.0mm螺栓根径 d 127.0mm数量 n20个Di600.0Do780.0垫 结构尺寸Db725.0D外639.0D内603.008.0 mmLe27.5LA25.5h12.0137.0材料类型软垫片N18.0m0.00y(MPa)0.0压紧面形状1a,1bb7.59DG623.8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 = 0.0N操作状态下需要的最小螺栓载荷WpWp = Fp + F = 52111.4 N所需螺栓总截面积 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 449.2mm2实际使用螺栓总截面积 AbAb = = 11451.1mm2力 矩 计 算操FD = 0.785pc = 48183.3NLD= L A+ 0.51 = 44.0mmMD= FD LD = 2120065.0N.mm作FG = Fp = 0.0NLG= 0.5 ( Db - DG ) = 50.6mmMG= FG LG = 0.0N.mmMpFT = F-FD = 3901.7NLT=0.5(LA + d1 + LG ) = 56.5mmMT= FT LT = 220621.5N.mm外压: Mp = FD (LD - LG )+FT(LT-LG ); 内压: Mp = MD+MG+MT Mp = 2340686.5N.mm预紧 MaW = 683079.0NLG = 50