再沸器过程设备设计（强度）计算书

软件批准号CSBTS/TC40/SC5D011999DATASHEETOFPROCESSEQUIPMENTDESIGN工程名PROJECT设备位号ITEM设备名称再沸器EQUIPMENT图号DWGNO。设计单位DESIGNER设计DESIGNEDBY日期DATE校核CHECKEDBY日期DATE审核VERIFIEDBY日期DATE审定APPROVEDBY日期DATE固定管板换热器设计计算计算单位设计计算条件壳程管程设计压力PS66MPA设计压力PT03MPA设计温度T285C设计温度250C壳程圆筒内径DI900MM管箱圆筒内径DI900MM材料名称16MNR热轧材料名称0CR18NI9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膨胀节校核计算开孔补强设计计算管板校核计算前端管箱筒体计算计算单位计算条件筒体简图计算压力PC030MPA设计温度T25000C内径DI90000MM材料0CR18NI9板材试验温度许用应力13700MPA设计温度许用应力T12200MPA试验温度下屈服点S20500MPA钢板负偏差C1080MM腐蚀裕量C2000MM焊接接头系数085厚度及重量计算计算厚度130PDCIT2MM有效厚度ENC1C2720MM名义厚度N800MM重量19705KG压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值PT125P04211或由用户输入TMPA压力试验允许通过的应力水平TT090S18450MPA试验压力下圆筒的应力T3121PDIE2MPA校核条件TT校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力PW1646032ETIDMPA设计温度下计算应力T1890CIE2MPAT10370MPA校核条件TT结论合格前端管箱封头计算计算单位设计条件简图计算压力PC0300MPA设计温度T2500C设备壳体内径DI9000MM螺栓连接平盖型式NO13计算直径DC9397MM径向截面上各开孔直径之和D00MM材料名称0CR18NI9许用应力T900MPA中心圆直径DB10000MM螺公称直径DB200MM栓数量N36个材料名称40MNB垫外径D外9540MM内径D内9220MMM300Y690MPA片压紧面形状1A,1B材料类型软垫片厚度设计预紧时AM74369AB84564W05AMABB155753820343781CGDPLK系数K取大值操作时W246080203530开孔削弱系数100计算厚度PDC3224MMT计算结果名义厚度400MM校核合格后端管箱筒体计算计算单位计算条件筒体简图计算压力PC030MPA设计温度T25000C内径DI90000MM材料0CR18NI9板材试验温度许用应力13700MPA设计温度许用应力T12200MPA试验温度下屈服点S20500MPA钢板负偏差C1080MM腐蚀裕量C2000MM焊接接头系数085厚度及重量计算计算厚度130PDCIT2MM有效厚度ENC1C2720MM名义厚度N800MM重量9566KG压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值PT125P04211或由用户输入TMPA压力试验允许通过的应力水平TT090S18450MPA试验压力下圆筒的应力T3121PDIE2MPA校核条件TT校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力PW1646032ETIDMPA设计温度下计算应力T1890CIE2MPAT10370MPA校核条件TT结论合格后端管箱封头计算计算单位设计条件简图计算压力PC0342MPA设计温度T2500C设备壳体内径DI9000MM螺栓连接平盖型式NO13计算直径DC9397MM径向截面上各开孔直径之和D490MM材料名称0CR18NI9许用应力T900MPA中心圆直径DB10000MM螺公称直径DB200MM栓数量N36个材料名称40MNB垫外径D外9540MM内径D内9220MMM300Y690MPA片压紧面形状1A,1B材料类型软垫片厚度设计预紧时AM74369AB84564W05AMABB155753820293781CGDPLK系数K取大值操作时W280531503530开孔削弱系数095计算厚度PDC3535MMT计算结果名义厚度400MM校核合格壳程圆筒计算计算单位计算条件筒体简图计算压力PC662MPA设计温度T28500C内径DI90000MM材料16MNR热轧板材试验温度许用应力16300MPA设计温度许用应力T13790MPA试验温度下屈服点S32500MPA钢板负偏差C1000MM腐蚀裕量C2200MM焊接接头系数100厚度及重量计算计算厚度2215PDCIT2MM有效厚度ENC1C22400MM名义厚度N2600MM重量140062KG压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值PT125P97516或由用户输入TMPA压力试验允许通过的应力水平TT090S29250MPA试验压力下圆筒的应力T18772PDIE2MPA校核条件TT校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力PW7163642ETIDMPA设计温度下计算应力T12751CIE2MPAT13790MPA校核条件TT结论筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度900MM,合格开孔补强计算计算单位接管N1,12626计算方法GB1501998等面积补强法,单孔设计条件简图计算压力PC6624MPA设计温度285壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16MNR热轧板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径DI900MM壳体开孔处名义厚度N26MM壳体厚度负偏差C10MM壳体腐蚀裕量C22MM壳体材料许用应力T1379MPA接管实际外伸长度94MM接管实际内伸长度0MM接管材料16MN接管焊接接头系数1名称及类型锻件接管腐蚀裕量2MM补强圈材料名称补强圈外径MM凸形封头开孔中心至封头轴线的距离MM补强圈厚度MM接管厚度负偏差C1T0MM补强圈厚度负偏差C1RMM接管材料许用应力T1199MPA补强圈许用应力TMPA开孔补强计算壳体计算厚度2215MM接管计算厚度T2102MM补强圈强度削弱系数FRR0接管材料强度削弱系数FR0869开孔直径D78MM补强区有效宽度B182MM接管有效外伸长度H14503MM接管有效内伸长度H20MM开孔削弱所需的补强面积A1866MM2壳体多余金属面积A1181MM2接管多余金属面积A21715MM2补强区内的焊缝面积A364MM2A1A2A31960MM2，大于A，不需另加补强。补强圈面积A4MM2AA1A2A3MM2结论补强满足要求,不需另加补强。开孔补强计算计算单位接管N2,8021计算方法GB1501998等面积补强法,单孔设计条件简图计算压力PC6624MPA设计温度285壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型16MNR热轧板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径DI900MM壳体开孔处名义厚度N26MM壳体厚度负偏差C10MM壳体腐蚀裕量C22MM壳体材料许用应力T1379MPA接管实际外伸长度84MM接管实际内伸长度0MM接管材料16MN接管焊接接头系数1名称及类型锻件接管腐蚀裕量2MM补强圈材料名称补强圈外径MM凸形封头开孔中心至封头轴线的距离MM补强圈厚度MM接管厚度负偏差C1T0MM补强圈厚度负偏差C1RMM接管材料许用应力T1199MPA补强圈许用应力TMPA开孔补强计算壳体计算厚度2215MM接管计算厚度T1079MM补强圈强度削弱系数FRR0接管材料强度削弱系数FR0869开孔直径D42MM补强区有效宽度B136MM接管有效外伸长度H1297MM接管有效内伸长度H20MM开孔削弱所需的补强面积A1040MM2壳体多余金属面积A11649MM2接管多余金属面积A29255MM2补强区内的焊缝面积A364MM2A1A2A31154MM2，大于A，不需另加补强。补强圈面积A4MM2AA1A2A3MM2结论补强满足要求,不需另加补强。开孔补强计算计算单位接管N4,5088计算方法HG2058298压力面积法,单孔设计条件简图计算压力PC03MPA设计温度250壳体型式圆筒壳体材料名称及类型0CR18NI9板材壳体内直径DI900MM壳体开孔处名义厚度N8MM壳体厚度负偏差C108MM壳体腐蚀裕量C20MM壳体材料许用应力T122MPA接管实际外伸长度140MM接管实际内伸长度0MM接管腐蚀裕量0MM补强圈材料名称补强圈外径MM接管材料名称及类型0CR18NI9板材补强圈厚度MM接管厚度负偏差C108MM补强圈厚度负偏差C1MM接管材料许用应力T122MPA补强圈许用应力TMPA开孔补强计算开孔内直径DI4936MM壳体补强的有效宽度B8082MM接管有效外伸长度H17506MM接管有效内伸长度H20MM有效范围内的压力面积AP342336MM2壳体有效金属面积A01164MM2接管有效金属面积A11196MM2补强圈有效金属面积A20MM2PCAP102701NPC/2A01PC/2A12PC/2A2287550N结论补强满足要求。注U型膨胀节设计计算计算条件简图设计内压力P660MPA设计外压力EMPA设计温度T28500设计要求的循环次数0次波材料16MNR热轧纹腐蚀裕量C2100MM管许用应力T13790MPA直常温下弹性模量EB2058E05MPA边设计温度下弹性模量T1872E05MPA段设计温度下屈服点S22100MPA下限操作温度下弹性模量EBCMPA上限操作温度下弹性模量EBHMPA几何尺寸直边段与波纹内径DB90000MM波长W23600MM直边段长度L42700MM波纹管层数M1波高H15000MM波数N1成型前一层名义厚度1800SMM成型前一层有效厚度1700SEMM波纹管直边段平均直径DBMS91800MM加强圈有效厚度CMM加强圈平均直径DCDB2MSSCMM加强圈弹性模量ECMPA加强圈材料加强圈长度LCMM波纹管平均直径DMDMDOH108600MM成型后波纹管一层最小有效厚度SP1639SB21MM系数计算系数K014LK51B4（当时，取）K1疲劳寿命的温度修正系数TF室温条件下1FTEFBCH修正系数横坐标值079WH2右端纵坐标曲线值080WDS2MP系数按查图62得056PM,SDCP系数按查图63得168F系数按查图64得228PH2,D刚度及位移计算一个波轴向钢度K3202229332PFTBM71HCSEDN/MM总体轴向刚度32022293NN/MM轴向力FF65524736N一个波的轴向位移EF/K205MM应力计算许用值内直边段周向薄膜应力Z2380D2CTC04TBB2LKESP13790TMPA压加强圈周向薄膜应力CTTCM13790TMPA应力波纹管周向薄膜应力1118721572HWP/13790TMPA波纹管经向薄膜应力23021P2S13790TMPA波纹管经向弯曲应力3153733MCMPA轴向波纹管经向薄膜应力41122423EEHBPFMPA位移波纹管经向弯曲应力523835DS5MPA组计算P1839432P33150TS51MPA合计算D249574MPA应力计算所有组合最大值R37833DR70442002STMPA疲劳寿命校核对于奥氏体不锈钢膨胀节,当时,需要进行疲劳校核RST2疲劳破坏时的循环次数NT183704F疲劳寿命安全系数NFF按GB1511999，NF15许用循环次数NF校核条件设计要求的操作循环次数N平面失稳应力664PMSHCS142PSTMPAP图25C“0004842系数查图269148E05管箱法兰旋转刚度“H“F12EK138MPA材料名称0CR18NI9壳体法兰厚度F0MM管板延长部分凸缘外直径DF0MM管板延长部分凸缘宽度BI/20MM比值SI/002667比值FI/D0系数按S/DI,”/DI查图25C001614系数查图260001856壳体法兰旋转刚度21S3IFIFEBK2906MPA旋转刚度C型结构0“KFF“3044MPA旋转刚度无量纲参数FT40004356膨胀节总体轴向刚度EX3787E05N/MM管板第一弯矩系数M1,按K,查图27F05347系数F1543系数按查图29TFG23759换热管束与不带膨胀节壳体刚度之QSTAENA09011换热管束与带膨胀节壳体刚度之比EXKLTEXS1395系数计算管板第二弯矩系数M2,按K,Q或QEX查图28A或B4885管板开孔后面积A025NLD23276E05MM2管板布管区面积三角形布管T860S正方形布管D25459E05MM2管板参数管板布管区当量直径/4TTD8337MM系数A/L0515系数NA01977系数S0461Q2615系数带膨胀节时代替QEXT0416Q2872管板布管区当量直径与壳体内径之比IT/D09263系数计算管板周边不布管区无量纲宽度KKT05861仅有壳程压力PS作用下的危险组合工况PT0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TTTTT0S00000004154当量压力组合PC6666MPA有效压力组