E0106换热器E0106计算说明书

过过 程程 设设 备备 强强 度度 计计 算算 书书SW6-2011SW6-2011 全全 国国 化化 工工 设设 备备 设设 计计 技技 术术 中中 心心 站站 1 1 固定管板换热器设计计算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中航一集团航空动力控制系统研究所 设设计计计计算算条条件件 壳程管程 设计压力 ps0.130.13MPa 设计压力 pt0.120.12MPa 设计温度 ts1 12 20 0 C 设计温度 tt4 45 5 C 壳程 圆筒内 径Di800800mm管箱圆筒内径 Di800800mm 材料名称S30408S30408材料名称S30408S30408 简图 计计 算算 内内 容容 壳程圆筒校核计算壳程圆筒校核计算 前端管箱圆筒校核计算前端管箱圆筒校核计算 前端管箱封头前端管箱封头( (平盖平盖) )校核计算校核计算 后端管箱圆筒校核计算后端管箱圆筒校核计算 后端管箱封头后端管箱封头( (平盖平盖) )校核计算校核计算 管箱法兰校核计算管箱法兰校核计算 管板校核计算管板校核计算 过过 程程 设设 备备 强强 度度 计计 算算 书书SW6-2011SW6-2011 全全 国国 化化 工工 设设 备备 设设 计计 技技 术术 中中 心心 站站 2 2 前端管箱筒体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中航一集团航空动力控制系统研究所 计算所依据的标准GBGB 150.3-2011150.3-2011 计算条件筒体简图 计算压力Pc0.120.12MPa 设计温度t4 45.005.00 C 内径Di800.00800.00mm 材料S30408S30408( 板材板材 ) 试验温度许用应力 137.00137.00MPa 设计温度许用应力 t 137.00137.00MPa 试验温度下屈服点 s205.00205.00MPa 钢板负偏差C10.300.30mm 腐蚀裕量C21.001.00mm 焊接接头系数0.850.85 厚度及重量计算 计算厚度 = P D P ci t c 2 = = 0.410.41 mm 有效厚度e=n-C1- C2= 6.706.70mm 名义厚度n=8.008.00mm 重量181.72181.72Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型液压试验液压试验 试验压力值 PT= 1.25P t =0.15000.1500(或由用户输入) MPa 压力试验允许通过 的应力水平 T T 0.90 s=184.50184.50MPa 试验压力下 圆筒的应力 T= pD Tie e .() . 2 = 10.6210.62 MPa 校核条件TT 校核结果合格合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 Pw= 2 e t ie ()D = 1.934341.93434 MPa 设计温度下计算应力 t = PD cie e () 2 = 7.227.22 MPa t 116.45116.45MPa 校核条件 t t 结论筒体名义厚度大于或等于筒体名义厚度大于或等于 GB151GB151 中规定的最小厚度中规定的最小厚度 7.00mm,7.00mm,合格合格 过过 程程 设设 备备 强强 度度 计计 算算 书书SW6-2011SW6-2011 全全 国国 化化 工工 设设 备备 设设 计计 技技 术术 中中 心心 站站 3 3 前端管箱封头计算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中航一集团航空动力控制系统研究所 计算所依据的标准GBGB 150.3-2011150.3-2011 计算条件椭圆封头简图 计算压力Pc0.120.12MPa 设计温度t4 45.005.00 C 内径Di800.00800.00mm 曲面深度hi200.00200.00mm 材料S30408S30408( (板材板材) ) 设计温度许用应力 t 137.00137.00MPa 试验温度许用应力 137.00137.00MPa 钢板负偏差C10.300.30mm 腐蚀裕量C21.001.00mm 焊接接头系数1.001.00 压力试验时应力校核 压力试验类型液压试验液压试验 试验压力值 PT= 1.25Pc t = 0.15000.1500(或由用户输入) MPa 压力试验允许通过的应力tT 0.90 s=184.50184.50MPa 试验压力下封头的应力 T= .2 )5 . 0.( e eiT KDp = 8.998.99 MPa 校核条件TT 校核结果合格合格 厚度及重量计算 形状系数 K= 2 i i 2 2 6 1 h D = 1.00001.0000 计算厚度 h= KP D P ci t c 20 5. = = 0.350.35 mm 有效厚度eh=nh-C1- C2= 6.706.70mm 最小厚度min= 2.002.00mm 名义厚度nh= 8.008.00mm 结论满足最小厚度要求满足最小厚度要求 重量47.1347.13Kg 压力计算 最大允许工作压力 Pw= 2 0 5 . t e ie KD = 2.285182.28518 MPa 结论合格合格 过过 程程 设设 备备 强强 度度 计计 算算 书书SW6-2011SW6-2011 全全 国国 化化 工工 设设 备备 设设 计计 技技 术术 中中 心心 站站 4 4 后端管箱筒体计算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中航一集团航空动力控制系统研究所 计算所依据的标准GBGB 150.3-2011150.3-2011 计算条件筒体简图 计算压力Pc0.120.12MPa 设计温度t4 45.005.00 C 内径Di800.00800.00mm 材料S30408S30408( 板材板材 ) 试验温度许用应力 137.00137.00MPa 设计温度许用应力 t 137.00137.00MPa 试验温度下屈服点 s205.00205.00MPa 钢板负偏差C10.300.30mm 腐蚀裕量C21.001.00mm 焊接接头系数0.850.85 厚度及重量计算 计算厚度 = P D P ci t c 2 = = 0.410.41 mm 有效厚度e=n-C1- C2= 6.706.70mm 名义厚度n=8.008.00mm 重量478.22478.22Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型液压试验液压试验 试验压力值 PT= 1.25P t =0.15000.1500(或由用户输入) MPa 压力试验允许通过 的应力水平 T T 0.90 s=184.50184.50MPa 试验压力下 圆筒的应力 T= pD Tie e .() . 2 = 10.6210.62 MPa 校核条件TT 校核结果合格合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 Pw= 2 e t ie ()D = 1.934341.93434 MPa 设计温度下计算应力 t = PD cie e () 2 = 7.227.22 MPa t 116.45116.45MPa 校核条件 t t 结论筒体名义厚度大于或等于筒体名义厚度大于或等于 GB151GB151 中规定的最小厚度中规定的最小厚度 7.00mm,7.00mm,合格合格 过过 程程 设设 备备 强强 度度 计计 算算 书书SW6-2011SW6-2011 全全 国国 化化 工工 设设 备备 设设 计计 技技 术术 中中 心心 站站 5 5 后端管箱封头计算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中航一集团航空动力控制系统研究所 计算所依据的标准GBGB 150.3-2011150.3-2011 计算条件椭圆封头简图 计算压力Pc0.120.12MPa 设计温度t4 45.005.00 C 内径Di800.00800.00mm 曲面深度hi200.00200.00mm 材料S30408S30408( (板材板材) ) 设计温度许用应力 t 137.00137.00MPa 试验温度许用应力 137.00137.00MPa 钢板负偏差C10.300.30mm 腐蚀裕量C21.001.00mm 焊接接头系数1.001.00 压力试验时应力校核 压力试验类型液压试验液压试验 试验压力值 PT= 1.25Pc t = 0.15000.1500(或由用户输入) MPa 压力试验允许通过的应力tT 0.90 s=184.50184.50MPa 试验压力下封头的应力 T= .2 )5 . 0.( e eiT KDp = 8.998.99 MPa 校核条件TT 校核结果合格合格 厚度及重量计算 形状系数 K= 2 i i 2 2 6 1 h D = 1.00001.0000 计算厚度 h= KP D P ci t c 20 5. = = 0.350.35 mm 有效厚度eh=nh-C1- C2= 6.706.70mm 最小厚度min= 2.002.00mm 名义厚度nh= 8.008.00mm 结论满足最小厚度要求满足最小厚度要求 重量47.1347.13Kg 压力计算 最大允许工作压力 Pw= 2 0 5 . t e ie KD = 2.285182.28518 MPa 结论合格合格 过过 程程 设设 备备 强强 度度 计计 算算 书书SW6-2011SW6-2011 全全 国国 化化 工工 设设 备备 设设 计计 技技 术术 中中 心心 站站 6 6 壳程圆筒计算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中航一集团航空动力控制系统研究所 计算所依据的标准GBGB 150.3-2011150.3-2011 计算条件筒体简图 计算压力Pc0.130.13MPa 设计温度t1 12 20.000.00 C 内径Di800.00800.00mm 材料S30408S30408( 板材板材 ) 试验温度许用应力 137.00137.00MPa 设计温度许用应力 t 137.00137.00MPa 试验温度下屈服点 s205.00205.00MPa 钢板负偏差C10.300.30mm 腐蚀裕量C22.002.00mm 焊接接头系数0.850.85 厚度及重量计算 计算厚度 = P D P ci t c 2 = = 0.450.45 mm 有效厚度e=n-C1- C2= 5.705.70mm 名义厚度n=8.008.00mm 重量478.22478.22Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型液压试验液压试验 试验压力值 PT= 1.25P t =0.16250.1625(或由用户输入) MPa 压力试验允许通过 的应力水平 T T 0.90 s=184.50184.50MPa 试验压力下 圆筒的应力 T= pD Tie e .() . 2 = 13.5113.51 MPa 校核条件TT 校核结果合格合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 Pw= 2 e t ie ()D = 1.647671.64767 MPa 设计温度下计算应力 t = PD cie e () 2 = 9.199.19 MPa t 116.45116.45MPa 校核条件 t t 结论筒体名义厚度大于或等于筒体名义厚度大于或等于 GB151GB151 中规定的最小厚度中规定的最小厚度 8.00mm,8.00mm,合格合格 过过 程程 设设 备备 强强 度度 计计 算算 书书SW6-2011SW6-2011 全全 国国 化化 工工 设设 备备 设设 计计 技技 术术 中中 心心 站站 7 7 换热管内压计算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Pc0.120.12MPa 设计温度t1 12 20.000.00 C 内径Di19.0019.00mm 材料S30408S30408( 管材管材 ) 试验温度许用应力 116.00116.00MPa 设计温度许用应力 t 116.00116.00MPa 钢板负偏差C10.000.00mm 腐蚀裕量C20.000.00mm 焊接接头系数1.001.00 厚度及重量计算 计算厚度 = P D P ci t c 2 = = 0.010.01 mm 有效厚度e=n-C1- C2= 3.003.00mm 名义厚度n=3.003.00mm 重量4.884.88Kg 压力及应力计算 最大允许工作压力 Pw= 2 e t ie ()D = 31.6363631.63636 MPa 设计温度下计算应力 t = PD cie e () 2 = 0.440.44 MPa t 116.00116.00MPa 校核条件 t t 结论换热管内压计算合格换热管内压计算合格 过过 程程 设设 备备 强强 度度 计计 算算 书书SW6-2011SW6-2011 全全 国国 化化 工工 设设 备备 设设 计计 技技 术术 中中 心心 站站 8 8 换热管外压计算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-0.13-0.13MPa 设计温度t1 12 20.000.00 C 内径Di19.0019.00mm 材料名称S30408S30408(管材管材) 试验温度许用应力 116.00116.00MPa 设计温度许用应力 t 116.00116.00MPa 钢板负偏差C10.000.00mm 腐蚀裕量C20.000.00mm 焊接接头系数1.001.00 厚度及重量计算 计算厚度 = 0.140.14mm 有效厚度e=n-C1- C2= 3.003.00mm 名义厚度n=3.003.00mm 外压计算长度LL=3000.003000.00mm 外径DoDo=Di+2n= = 25.0025.00mm L/Do3.613.61 Do/e8.338.33 A值A=0.01823100.0182310 B值B=117.77117.77 重量4.884.88kg 压力计算 许用外压力 P= B Do e / = 24.4375824.43758 MPa 结论换热管外压计算合格换热管外压计算合格 管箱法兰计算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 p0.1200.120MPa 计算压力pc0.1200.120MPa 设计温度t4 45.05.0 C 轴向外载荷F0.00.0N 外力矩M0.00.0N .mm 壳材料名称S30408S30408 体 许用应力 n t 137.0137.0MPa 法材料名称16Mn16Mn 许用f178.0178.0MPa 兰应力 t f 178.0178.0MPa 材料名称3535 螺许用b118.0118.0MPa 应力 t b 92.092.0MPa 过过 程程 设设 备备 强强 度度 计计 算算 书书SW6-2011SW6-2011 全全 国国 化化 工工 设设 备备 设设 计计 技技 术术 中中 心心 站站 9 9 栓公称直径dB27.027.0mm 螺栓根径d123.823.8mm 数量n1010个 Di200.0200.0Do250.0250.0 垫结构尺寸Db250.0250.0D外250.0250.0D内200.0200.008.08.0 mmLe0.00.0LA7.07.0h8.08.0118.018.0 材料类型软垫片软垫片N25.025.0m0.300.30y(MPa)0.20.2 压紧面形状1a,1b1a,1bb8.948.94DG232.1232.1 片b06.4mmb=b0b06.4mmDG= (D 外+D内)/2 b0 6.4mmb=2.53 0 bb0 6.4mmDG=D外- 2b 螺栓受力计算 预紧状态下需要的最小螺栓载荷WaWa=bDGy= 1304.51304.5N 操作状态下需要的最小螺栓载荷WpWp=Fp+F= 5547.25547.2N 所需螺栓总截面积AmAm= max (Ap,Aa) = 60.360.3mm 2 实际使用螺栓总截面积Ab Ab= 2 1 4 dn = 4430.94430.9 mm 2 力矩计算 操 FD= 0.785 i 2 Dpc = 3768.03768.0 N LD=L A+ 0.51 = 16.016.0 mm MD=FDLD = 60288.060288.0 N .mm 作 FG=Fp = 469.4469.4 N LG= 0.5 (Db-DG) = 8.98.9 mm MG=FGLG = 4198.64198.6 N .mm Mp FT=F-FD = 1307.01307.0 N LT=0.5(LA+ 1+LG) = 17.017.0 mm MT=FTLT = 22183.622183.6 N .mm 外压:Mp=FD(LD-LG)+FT(LT-LG);内压:Mp=MD+MG+MTMp= 86670.386670.3N .mm 预紧 Ma W= 264979.3264979.3NLG=8.98.9mmMa=W LG= 2370213.82370213.8N .mm 计算力矩Mo=Mp与Maf t/ f中大者 Mo= 2370213.82370213.8 N .mm 螺栓间距校核 实际间距 n D L b = 78.578.5 mm 最小间距 min L 62.062.0(查 GB150-2011 表 9-3) mm 最大间距 max L 279.0279.0 mm 形状常数确定 hD 0i0 40.0040.00h/ho= 0.20.2K=Do/DI= 1.2501.250 10 2.22.2 由K查表 9-5 得T=1.8181.818Z=4.5564.556Y=8.8308.830U=9.7039.703 整体法兰查图 9-3 和图 9-4FI=0.888390.88839VI=0.342420.34242eF h I0 0.022210.02221 松式法兰查图 9-5 和图 9-6FL=0.000000.00000V