换热器校核E0104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压力容器专用计算软件设 计 计 算 条 件 壳 程管 程设计压力 0.902MPa设计压力 1.111MPa设计温度 160设计温度 300壳程圆筒内径Di800 mm管箱圆筒内径Di800mm材料名称S30408材料名称S31608 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压力容器专用计算软件计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 1.11MPa设计温度 t 300.00 C内径 Di 800.00mm材料 S31608 ( 板材 )试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 118.00MPa试验温度下屈服点 ss 205.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 3.78mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.70mm名义厚度 dn = 8.00mm重量 717.33Kg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 = 1.2500 (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 = = 75.25 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= = 1.96008MPa设计温度下计算应力 st = = 66.88MPastf 118.00MPa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 压力容器专用计算软件计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 1.11MPa设计温度 t 300.00 C内径 Di 800.00mm曲面深度 hi 155.00mm材料 S31608 (板材)设计温度许用应力 st 118.00MPa试验温度许用应力 s 137.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm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= 1.2500 (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 = = 108.02MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.4433计算厚度 dh = = 5.45mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 6.70mm最小厚度 dmin = 2.40mm名义厚度 dnh = 8.00mm结论 满足最小厚度要求重量 41.55 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.36548MPa结论 合格后端管箱筒体计算计算单位压力容器专用计算软件计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 1.11MPa设计温度 t 300.00 C内径 Di 800.00mm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 114.00MPa试验温度下屈服点 ss 205.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 3.92mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.70mm名义厚度 dn = 8.00mm重量 717.33Kg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 = 1.2500 (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 = = 75.25 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= = 1.89364MPa设计温度下计算应力 st = = 66.88MPastf 114.00MPa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 压力容器专用计算软件计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 1.11MPa设计温度 t 300.00 C内径 Di 800.00mm曲面深度 hi 155.00mm材料 S31608 (板材)设计温度许用应力 st 118.00MPa试验温度许用应力 s 137.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm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= 1.2500 (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 = = 108.02MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.4433计算厚度 dh = = 5.45mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 6.70mm最小厚度 dmin = 2.40mm名义厚度 dnh = 8.00mm结论 满足最小厚度要求重量 44.74 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.36548MPa结论 合格内压圆筒校核计算单位压力容器专用计算软件计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.90MPa设计温度 t 160.00 C内径 Di 800.00mm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 135.60MPa试验温度下屈服点 ss 205.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 1.00厚度及重量计算计算厚度 d = = 2.67mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.70mm名义厚度 dn = 8.00mm重量 717.33Kg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 = 1.2500 (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 = = 75.25 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= = 2.25244MPa设计温度下计算应力 st = = 54.30MPastf 135.60MPa校核条件stf st结论 合格不带法兰固定式管板计算(b) 设 计 单 位 压力容器专用计算软件 设 计 计 算 条 件简 图壳程圆筒设计压力Ps0.902MPa设计温度 t160平均金属温度 159装配温度 15材料名称S30408设计温度下许用应力135.6MPa平均金属温度下弹性模量1.855e+05MPa平均金属温度下热膨胀系数1.709e-05mm/mm壳程圆筒内径 800mm壳 程 圆 筒 名 义 厚 度 8mm壳 程 圆 筒 有 效 厚 度 6.7mm壳程圆筒内直径横截面积 A=0.25 p Di25.027e+05mm2壳程圆筒金属横截面积 As=pds ( DI+dn ) 1.698e+04mm2管箱圆筒设计压力1.111MPa设计温度 300材料名称S31608设计温度下弹性模量1.95e+05MPa管箱圆筒名义厚度8mm管箱圆筒有效厚度6.7mm换热管材料名称20(GB9948)管子平均温度 t116设计温度下管子材料许用应力 108MPa设计温度下管子材料屈服应力 162MPa设计温度下管子材料弹性模量 1.83e+05MPa平均金属温度下管子材料弹性模量 1.96e+05MPa平均金属温度下管子材料热膨胀系数1.164e-05mm/mm管子外径 d19mm管子壁厚2mm管子根数 n797换热管中心 S25mm一根管子金属横截面积106.8mm2换热管长度 L1 4500mm换热管有效长度(两管板内侧间距) L 4456mm换热管管束模数 =4682MPa管子回转半径 6.052mm管子受压失稳当量长度 6500mm系数 Cr =149.3比值 1074管子稳定许用压应力 () = 0.7828MPa管子稳定许用压应力 () =MPa管板材料名称Q345R设计温度 300设计温度下许用应力 143MPa设计温度下弹性模量 1.83e+05MPa管板腐蚀裕量 6mm管板输入厚度 22mm管板计算厚度 15.7mm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 =11.01管板和管子连接型式胀接，开槽管板和管子胀接(焊接)高度 l19mm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 管箱法兰厚度 0mm比值 0.008375比值 0系数 (查图25) 0.005069系数 (查图26) 0.0001026旋转刚度 1.667MPa注：壳体法兰材料名称Q345R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 0.008375比值 0系数(按ds /Di ,df”/Di ) 查图25)0.005069系数 (查图26)w0.0001026旋转刚度 1.585MPa系数计算旋转刚度( c型结构 0) 3.252MPa旋转刚度无量纲参数 0.0005456膨胀节总体轴向刚度 1N/mm管板第一弯矩系数m1,(按K,查图27) 0.3603系数 60.12系数(按查图29) 6.074换热管束与不带膨胀节壳体刚度之 5.3换热管束与带膨胀节壳体刚度之比 3.745e+06管板第二弯矩系数m2,按K,Q(或Qex)查图28(a)或(b)6.688e+05管板参数管板开孔后面积A- 0.25 n2.767e+05mm2管板布管区面积 (三角形布管) (正方形布管) 4.314e+05mm2管板布管区当量直径 741.1mm系数计算系数 0.5504系数 0.3077系数 7.267系数 (带膨胀节时代替Q) 6.804e+06管板布管区当量直径与壳体内径之比 0.9264管板周边不布管区无量纲宽度 k=K 0.8104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) 0.0-0.001286当量压力组合 0.9020.902MPa有效压力组合 6.555-71MPa边界效应压力组合 0.0045720.004572MPa边界效应压力组合系数 0.001267-0.000117 管板边缘力矩系数 0.001267-0.000117管板边缘剪力系数 0.07618-0.007033管板总弯矩系数 4.734e+04-4737系数仅用于 时 5172517.4系数 当时,按 K 和 m 查图31(a)实线 当时,按 K 和 m 查图31(b)1.133e+041294系数 0, =, 0, =; 0, =0.062590.06259管板径向应力系数带膨胀节Q为Q =4.178e-094.178e-09管板布管区周边处径向应力系数 =7.56e-097.56e-09管板布管区周边处剪切应力系数 =6.675e-086.675e-08计算值许用值 计算值许用值管板径向应力 112.81.5 =214.5112.83 =429 MPa管板布管区周边处径向应力33.251.5 =214.533.253 =429 MPa管板布管区周边剪切应力 -32.780.5 =71.5-32.781.5 =214.5MPa换热管轴向应力 33.12=108=0.782833.123 =324=0.7828MPa壳程圆筒轴向应力 4.166e-05=135.6-0.0002955=406.8MPa换热管与管板连接拉脱应力 q =3.12q=43.123q焊接q胀接4MPa计算结果管板名义厚度22mm管板校核通过换热管内压计算计算单位压力容器专用计算软件计算条件换热管简图计算压力 Pc 1.11MPa设计温度 t 300.00 C内径 Di 15.00mm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 108.00MPa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 = = 0.08mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 2.00mm名义厚度 dn = 2.00mm重量 3.77Kg压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 25.41176MPa设计温度下计算应力 st = = 4.72MPastf 108.00MPa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压力容器专用计算软件计算条件换热管简图计算压力 Pc -0.90MPa设计温度 t 300.00 C内径 Di 15.00mm材料名称 20(GB9948) (管材)试验温度许用应力 s 152.00MPa设计温度许