5设备设计与校核源文件反应器r0201r

1、过程强 度 计 算 书SW6-2011固定管板换热器设计计算计算集团航空动力系统研究所设计计算条件壳程管程pspt0.11MPa0.21MPa 设计设计tstt200C380C设计温度设计温度壳程圆筒内径Di5500mm管箱圆筒内径 Di5500mm材料名称Q345R材料名称Q345R简图计算 内 容壳程圆筒设计计算前端管箱圆筒设计计算前端管箱封头()设计计算后端管箱圆筒设计计算后端管箱封头()设计计算管箱设计计算管板设计计算1全 国 化 工设 计 技 术中 心 站过程强度计算书SW6-20112全 国 化 工设 计 技 术 中 心站前端管箱筒体计算计算集团航空动力系统研究所计算所依据的标准G

2、B 150.3-2011计算条件筒体简图计算pc0.21MPa设计温度 t380.00° C内径 Di5500.00mm材料Q345R( 板材 )试验温度应力 s189.00MPa设计温度应力 st132.20MPa试验温度下屈服点 ss345.00MPa钢板负偏差 C10.30mm腐蚀裕量 C22.00mm焊接接头系数 f1.00厚度及重量计算计算厚度 pcDi d = 2s t f -Pc = 4.37mm有效厚度de =dn - C1- C2= 12.70mm名义厚度dn = 15.00mm重量3060.09Kg试验时应力校核试验类型试验试验值s s tpT = 1.25p=

3、0.3469(或由用户输入)MPa试验通过的应力水平 sTsT£ 0.90 ss = 310.50MPa试验下圆筒的应力pT .( Di + d e )sT =2d e .f= 75.30MPa校核条件sT£ sT校核结果合格及应力计算最大工作2d e s t fpw= ( Di +d e ) = 0.60912MPa设计温度下计算应力 pc ( Di +de )st =2de= 45.58MPastf132.20MPa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 15.00mm,合格过程强度计算书SW6-20113全 国 化 工设 计 技

4、术 中 心站前端管箱封头计算计算集团航空动力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pc0.21MPa设计温度 t380.00° C内径 Di5500.00mm曲面深度 hi1415.00mm材料Q245R(板材)设计温度应力 st93.80MPa试验温度应力 s148.00MPa钢板负偏差 C10.30mm腐蚀裕量 C22.00mm焊接接头系数 f1.00试验时应力校核试验类型试验试验值s s tpT = 1.25p= 0.3469 (或由用户输入)MPa试验通过的应力stsT£ 0.90 ss = 220.50MPa试验下封头的应力p

5、T .(KDi + 0.5d eh )sT =2d eh .f= 105.68MPa校核条件sT£ sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数1 éæ D ö2 ùê2 + çi ÷ ú6 êç 2h ÷ úëèi ø ûK = 0.9628计算厚度 KpcDid = 2s t f -0 5 pc = 5.93hmm有效厚度deh =dnh - C1- C2= 8.70mm最小厚度dmin = 8.25mm名义厚度dnh = 11

6、.00mm结论满足最小厚度要求重量2848.66Kg压 力 计 算最大工作2s t fdehpw= KDi +0 5deh = 0.30795MPa结论合格过程强度计算书SW6-20114全 国 化 工设 计 技 术 中 心站后端管箱筒体计算计算集团航空动力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pc0.21MPa设计温度 t380.00° C内径 Di5500.00mm材料Q345R( 板材 )试验温度应力 s189.00MPa设计温度应力 st132.20MPa试验温度下屈服点 ss345.00MPa钢板负偏差 C10.30mm腐蚀裕量 C22.0

7、0mm焊接接头系数 f1.00厚度及重量计算计算厚度 pcDi d = 2s t f -Pc = 4.37mm有效厚度de =dn - C1- C2= 12.70mm名义厚度dn = 15.00mm重量3060.09Kg试验时应力校核试验类型试验试验值s s tpT = 1.25p= 0.3469(或由用户输入)MPa试验通过的应力水平 sTsT£ 0.90 ss = 310.50MPa试验下圆筒的应力pT .( Di + d e )sT =2d e .f= 75.30MPa校核条件sT£ sT校核结果合格及应力计算最大工作2d e s t fpw= ( Di +d e )

8、 = 0.60912MPa设计温度下计算应力 pc ( Di +de )st =2de= 45.58MPastf132.20MPa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 15.00mm,合格过程强度计算书SW6-20115全 国 化 工设 计 技 术 中 心站后端管箱封头计算计算集团航空动力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pc0.21MPa设计温度 t380.00° C内径 Di5500.00mm曲面深度 hi1415.00mm材料Q245R(板材)设计温度应力 st93.80MPa试验温度应力 s14

9、8.00MPa钢板负偏差 C10.30mm腐蚀裕量 C22.00mm焊接接头系数 f1.00试验时应力校核试验类型试验试验值s s tpT = 1.25p= 0.4142 (或由用户输入)MPa试验通过的应力stsT£ 0.90 ss = 220.50MPa试验下封头的应力pT .(KDi + 0.5d eh )sT =2d eh .f= 126.16MPa校核条件sT£ sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数1 éæ D ö2 ùê2 + çi ÷ ú6 êç 2h 

10、47; úëèi ø ûK = 0.9628计算厚度 KpcDid = 2s t f -0 5 pc = 5.93hmm有效厚度deh =dnh - C1- C2= 8.70mm最小厚度dmin = 8.25mm名义厚度dnh = 11.00mm结论满足最小厚度要求重量2848.66Kg压 力 计 算最大工作2s t fdehpw= KDi +0 5deh = 0.30795MPa结论合格过程强度计算书SW6-20116全 国 化 工设 计 技 术 中 心站内压圆筒校核计算集团航空动力系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件

11、筒体简图计算pc0.11MPa设计温度 t200.00° C内径 Di5500.00mm材料Q345R( 板材 )试验温度应力 s189.00MPa设计温度应力 st183.00MPa试验温度下屈服点 ss345.00MPa钢板负偏差 C10.30mm腐蚀裕量 C22.00mm焊接接头系数 f1.00厚度及重量计算计算厚度 pcDi d = 2s t f -Pc = 1.65mm有效厚度de =dn - C1- C2= 12.70mm名义厚度dn = 15.00mm重量18421.79Kg试验时应力校核试验类型试验试验值s s tpT = 1.25p= 0.1420(或由用户输入)M

12、Pa试验通过的应力水平 sTsT£ 0.90 ss = 310.50MPa试验下圆筒的应力pT .( Di + d e )sT =2d e .f= 30.82MPa校核条件sT£ sT校核结果合格及应力计算最大工作2d e s t fpw= ( Di +d e ) = 0.84318MPa设计温度下计算应力 pc ( Di +de )st =2de= 23.87MPastf183.00MPa校核条件stf st结论合格过程强度计算书SW6-20117全 国 化 工设 计 技 术 中 心站换热管内压计算计算集团航空动力系统研究所计算条件换热管简图计算Pc0.21MPa设计温度

13、 t380.00° C外径 Do30.00mm材料20(GB9948)( 管材 )试验温度应力 s152.00MPa设计温度应力 st92.00MPa mm钢板负偏差 C10.00腐蚀裕量 C20.00mm焊接接头系数 f1.00厚度及重量计算计算厚度 PcDo d = 2s t f +Pc = 0.03mm有效厚度de =dn - C1- C2= 2.50mm名义厚度dn = 2.50mm重量5.43Kg及应力计算最大工作2des t fPw= Do -de = 16.72727MPa设计温度下计算应力 Pc ( Do -de )st =2de= 1.15MPastf92.00MP

14、a校核条件stf st结论换热管内压计算合格过程强度计算书SW6-20118全 国 化 工设 计 技 术 中 心站换热管外压计算计算集团航空动力系统研究所计算条件换热管简图计算Pc-0.11MPa设计温度 t380.00° C外径 D30.00mm材料名称20(GB9948)(管材)试验温度应力 s152.00MPa设计温度应力 st92.00MPa钢板负偏差 C10.00mm腐蚀裕量 C20.00mm焊接接头系数 f1.00厚度及重量计算计算厚度d = 0.19mm有效厚度de =dn - C1- C2= 2.50mm名义厚度dn = 2.50mm外压计算长度 LL= 3200.0

15、0mm外径 DoDo= 30.00mmL/Do106.67Do/de12.00A 值A= 0.0084027B 值B= 106.30MPa重量5.43kg计算D / d ³ 20 p = B 当 oe时，Do / de =13.28758)MPa当 Do / d e < 20 时， p = min( 2.25 - 0.0625)B, 2s o(1 -1Do / d eDo / d eDo /=d e结论换热管外压计算合格过程强度计算书SW6-20119全 国 化 工设 计 技 术 中 心站管箱计算计算集团航空动力系统研究所设 计 条 件简图设计p0.210MPa计算pc0.21

16、0MPa设计温度 t380.0° C轴向外载荷 F0.0N外力矩 M0.0N.mm壳体材料名称Q345Rst应力n132.2MPa法兰材料名称Q245R应力sf148.0MPastf93.8MPa螺栓材料名称40Cr应力sb212.0MPastb152.2MPa公称直径 d B36.0mm螺栓根径 d 131.7mm数量 n6个垫片结构mmDi80.0Do150.0Db200.0D 外180.0D 内150.0050.0Le-25.0LA-10.0h100.0170.0材料类型软垫片N15.0m2.75y(MPa)25.5压紧面形状1a,1bb6.93DG166.1b06.4mmb=

17、 b0b0 > 6.4mmb=2.53 b0b06.4mmDG= ( D 外+D 内 )/2b0 > 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= bDG y = 92219.3N操作状态下需要的最小螺栓载荷 WpWp = Fp + F = 8729.7N所需螺栓总截面积 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 435.0mm2实际使用螺栓总截面积 Abn p d 2A =4 1 = 4726.5bmm2力 矩 计 算操作MpFD = 0.785 D2 pci= 1055.0NLD= L A+ 0.51= 25.0mmMD=

18、 FD LD= 26376.0N.mmFG = Fp= 4174.9NLG= 0.5 ( Db - DG )= 16.9mmMG= FG LG= 70675.2N.mmFT = F-FD= 3495.4NLT=0.5(LA + d1 + LG )= 38.5mmMT= FT LT= 134447.3N.mm外压: Mp = FD (LD - LG )+FT(LT-LG ); 内压: Mp = MD+MG+MTMp = 231498.5N.mm预紧MaW = 547115.5NLG = 16.9mmMa=W LG = 9261947.0N.mm计算力矩 Mo= Mp 与 Masf /s 中大者M

19、 = 5870072.0tfoN.mm过程强度计算书SW6-201110全 国 化 工设 计 技 术 中 心站螺 栓 间 距 校 核实际间距)pDbL = 104.7nmm最小间距Lmin = 80.0(查 GB150-2011 表 7-3)mm最大间距Lmax = 90.4mm形 状 常 数 确 定h0 =Did0 = 63.25h/ho = 1.6K = Do/DI = 1.875d1 d 0 = 1.4由 K 查表 7-9 得T=1.554Z =1.795Y =3.257U=3.579整体7-3 和图 7-4FI=0.79404VI=0.26817e = FI h0 = 0.01255松式7-5 和图 7-6F