含硫氨污水冷却器大学方案

1、软件批准号： CSBTS/TC40/SC5-D01-1999项目名：PROJECT设备位号：ITEM设备名称：EQUIPMENT图号：DWG NO 。设计单位：DESIGNER设计Designed byDATA SHEET OFprocessDate校核Checked byEQUTPMENTCESIDateGN审核 Verified by日期Date审定Approved by日期Date计算单位浮头式换热器设备计算壳程设计压力2.50MPa管程设计压力2.50MPa壳程设计温度200.00 C管程设计温度200.00C筒体公称直径700.00mm筒浮头式换热器筒体最小壁厚9.00mm筒体名义厚

2、度10.00mm校核合格筒体法兰厚度mm体校核筒体后端法兰厚度52.00mm校核合格前端管箱筒体名义厚度14.00mm刖校核合格端前端管箱封头名义厚度12.00mm管校核合格箱前端管箱法兰厚度mm校核后端管箱筒体名义厚度12.00mm后校核合格端后端管箱封头名义厚度12.00mm管校核合格箱后端管箱法兰厚度mm校核浮头盖带法兰凸形封头名义厚度18.00mm校核合格法兰设计厚度78.00mm校核合格钩圈计算厚度83.00mm校核合格管 板管板名义厚度67.00mm校核合格计算条件计算压力Pc 设计温度t 内径D 材料 后2.50200.00II （筒体简图MPaC厚度计矩计算条条件Q223209

3、34.0封头计-MPa结构d:筒体简图裕量蚀裕翰7.2008 0OLO 0.5（nR（热5.0Db力臂-MDaMCpammmmmma= Fg Lg=4作29368800Nmb00C008N918.00最果Pa材:1623G- C设钢彳m类12.03.00有实M5液压实验=e=寺-Cy?设法十温度许用应右校核f点 O验温内曲1 1T6材HI MPa 516MPa mMPa 170.0轧mm计名义厚度:, 板负偏差许用名义厚度中大者数量n形）b0厚度垃.|】r己肌mmmm1 1宀Kgmmm m3099.7M算a-=箱f *.9外径28692.0内径3.1压紧面形状或由1a,1bMm000p6.4m

4、mA （垫片内径.b06.4mm DG= 片外径 -2 b+垫片外径I；匕0.90压力实验0时应力校核DG=680.0 = 由 780.0MPa毎!液压实Pt 1.25-P 二封头 C- C 2 = 10.00n4合格；Q0I0 仔=310.50结论 压力栓应力计算-DGy=88890.4压实验664.06600.0（或由用户输入B值（MPa封头计算合格16.0sa=mMPa结预紧压态下需耍的最小螺栓 结操大允许工作要的最小螺 重量校需条螺栓总截面积 设核使用螺栓总截面积I 1允许工作压力-同t-如操作情况下法兰受:力P计算应力% 论论设计温度下计算应力=192168.0 -= 12.003、

5、nP 週 合格=W= Fp +=144慣帥F- F前端管箱筒体计校核条件201.6结论压力t畀1设计温度30584.5内径&材料实验温度许用应力二 设计温度许用应力 ，t 实验温度下屈服点；二 钢板负偏差C1腐蚀裕量C2 焊接接头系数计算厚度目 一A = A和A中大Ai 6112.1Kgmm=947062应力丄身MP力4MPammNPp 占=巴| =D 3.56790=合格；N =-=33 0Ls= 0.5 （D - DG =25.0 = 10125结果50= 0.5 （|Ld计算单位算算算条件=t 29.0（板材170.00170.00345.000.002.000.85mmMPaMPaMP

6、ammmm厚度及重量计算=6.11mmmmmmmmM= Fd Ld匚=28553526.0M= Fg Lg=4804200.0M= Ft Lt1筒体简图M= Fr Lrr= 12260640血adMPaAMS?NrMPa nmMPamm钩圈计算计算单位#料16M n型型设计温度下的许用应力 of135.00MPa法兰外径与内径之比K二D/D二0.00查得系数Y =0.00|厂= = |mm1 一 1Nmm1 10.00Y =(由 K查GB150- 1998中图 19-5 得到 0.001 = 183.00mm注：带#号的材料数据是设计者给定的。浮头计算操作情况下法兰总力矩设计条件=计算单位计算

7、压力伍设计温预紧情况下法兰受力W义厚度腐蚀裕量70.8材料名称法兰厚度5 f材料名称预紧状态下操作状料名称螺上f=应力，栓许用lJ公称直径db12.02109468.5.500-MPa 结构d:简图Nmm-2)000.5 (N力臂D - Dg 0 = 25.00Cr18Ni978.016Mn150.0135040C力矩mmmmmm计算结果mm13214212 0两180封头名义厚度中大者24.0校核合格mNmmmm1畑:92.941m1 /讷67.3mm22M= Fg Lgb=3i,一，K曲 作用点7680I518.3.数量ny(MPa 69.0垫 片 mm材料类型b。 6.4mmb=2.53

8、 卜I金属垫片3.00外径压紧面形状28692.0内径 668.01a,1bb0/2 b0 6.4mm DG=垫片外径-2 bb=6.00结构尺寸(mm Db730.0664.0Do780.0600.016.0A值0.003641B (MPa88.5许用内压或外压 (MPa2.577结论封头计算合格封头壁厚计算预紧状态下需要的最小螺栓载荷W 3.14b DGy=884420.4N操作状态下需要的最小螺栓载荷W= Fp + F= 0.0 :N所需螺栓总截面积Am = Ap和 A 中大者 Am = 4171.82 mm实际使用螺栓总截面积A =| x = 9470.4mrn操作情况下法兰受力力臂力

9、矩Fd = 0.785 El pc=-865258.4NLd= 0.5 (D - D =33.0mmMD= Fd Ld=-28553526.0NmmFg = Fp=-192168.0NLg= 0.5 (D - DG =25.0mmMs= Fg Lg=-4804200.0NmmFt= F- Fd=-42201.6NLt= 0.5 (Ld + Lg =29.0mmMT= Ft Lt=-1223847.1NmmFr = Ftg B 1=-1330584.5N1 K 1=6.9mmM= Fr Lr=-9200342.0Nmm螺栓受力计算钩圈计算计算单位材料16Mn类型B型设计温度下的许用应力凶135.

10、00MPa法兰外径与内径之比 K=D/ D =0.00查得系数Y =0.00mmNmmDG=680.01J-*.10.00Y =(由 K查GB150 1998中图 19-5 得到 0.00J83.00mm注：带#号的材料数据是设计者给定的。设计条件螺栓间距校核设计压距p 计算压力p；2.5002.500 I=89MPa8MPa材料名称体|许用应力105.83油K查材料名得整体松式查图 螺法兰用 qb法兰力Tgr9材料名称小dbhi许用应力8公称直径d B.螺栓根径d1数量n 剪应核mm应力性质-2000Jj国0.0 0.0 L-l56.0137.116MnR热轧h70.0./T=1.767 1

11、6Mn查图9-3查图9-5和|0%4和Wf= 1.2140MnB087212.0=0.78180.024.020.8一32-700计算值0.005.022.5软垫片0.00材料类型II压紧面形状| 乂b0 6.4mm b =2.53 耳计算值c(查 GB1NNmm形状常数确定50-98表 9-3MP*a=b/dZ =3.271FiR.79辭a整体法兰MPMPa =1313164.5 mmmmmmmmDfNiaTMf865.mm7150.00000松式法2=0.01.50许用值结论825.016.0|D内 h=1.：U.8925 0S 1VI =0.14301320.0072767.572.03

12、.00800y(MPa40.069.0849.0输入法兰厚度S f = 52.C螺栓受力计算mm时4法兰应力校核6/2b0 6.4mmDG= D- 2 b许用值结论预紧状态下需要的最小螺栓载荷轴状态下需要丸小螺栓载0荷5 W栓总截面积A实向使应力lb113.33切向50.99应力操综合应力-D = 0.785p；=961625.0Fg=3Fp.04Wa= n bDyVV=MR +A = max作法兰=319925.3乂核结果f:=452943.3=1.47240=.502.5 或一卩=_也3537425.0 （按整体法兰设计的任意式法兰64取|x|A =MPa 卜MPaD= LA+ 0.5 1

13、 =87.5MPa= g= 0.5 ( L =33.0校核合格mrh=135).823.3力矩计算=135 02歿合格mmM= Fd Ld84142184.0D - 1=35.0Lt=0.5( LA + 瓦 + Lg =70.3mm校mmM= Fg Lg10557710.0.人 r七M 格 Ft =31819392.0校核合格N mm,N mm，乂核口N mmNlmm预紧MW= 2169210.5Lg =33.0mmM=WL= 71585136.0N mm外压：M = Fd ( Ld - Lg + Ft( Lt- Lg 。 内压：M = Md+M+M M= 126519288.0浮头式换热器管

14、板计算计算单位设计条件壳程设计压力Ps2.50MPa管程设计压力Pt：2.50MPa壳程设计温度ts200.00管程设计温度tt200.00计算力矩M= M与M呵O f中大者M = 126519288.0Nmm壳程腐蚀裕量Cs管程腐蚀裕量Ct换热管使用场合换热管与管板连接方式（胀接或焊接2.002.00一般场合焊接mmmm初始数据材料（名称及类型16Mn锻件输入管板名义厚度各67.00mm管管板强度削弱系数卩0.40管板刚度削弱系数 n0.40隔板槽面积Ad12600.00mm板换热管与管板胀接长度或焊脚高度丨3.50mm设计温度下管板材料弹性模量Ep196000.00MPa设计温度下管板材料

15、许用应力3135.00MPa许用拉脱力q65.00mm壳程侧结构槽深hi5.00mm管程侧隔板槽深h25.00mm材料名称0Cr18Ni9换换热管外径d25.00mm换换热管壁厚52.50mm换热管根数n256根热八、换热管中心距S32.00mm换热管长Lt6000.00mm管换热管受压失稳当量长度lcr700.00mm设计温度下换热管材料弹性模量Et184000.00MPa设计温度下换热管材料屈服点勺144.00MPa设计温度下换热管材料许用应力耳130.00MPa垫片外径Do765.00mm垫垫片内径Di725.00mm垫片厚度mm片垫片接触面宽度怕mm垫片压紧力作用中心园直径Dg749.

16、00mm垫片材料金属垫片压紧面形式1a或 1b系数计算管区 板面 布积 管因单管程三角形排列二=0.866 凹=274744.002 mm正方形排列二=旦=多管程三角形排列ji=正方形排列3=管板开孔后面积回1 k 1149080.002 mm一根换热管管壁金属横截面积回 176.712mm管板布管区当量直径2d* 1= 591.45mm换热管有效长度HL = Lt-2 $-2 12=5863.00mm管束模数0| ” = 2400.45管束无量纲刚度目= 0.0306无量纲压力 JEI只有壳程设计压力,管程设计压力耳=0：只有管程设计压力0,壳程设计压力耳=0：壳程设计压力0和管程设计压力

17、E同时 作用：0.03090.03090.0000系数凶匕=0.7897系数吕按 尸和回 查图得：日=0.5054系数叵（按弓才|和回查图得只有壳程设计压力0,管程设计压力耳=0:2.9896只有管程设计压力回,壳程设计压力弓=0:2.9896壳程设计压力 用：耳,管程设计压力耳同时作系数弓px 0.3035系数3k158.82换热管回转半径1| 8.00mm换热管稳定许用压应力凶1 X 1 时,取1当1 = 时52.18MPa1 = 1当时最小管板厚度计算确定管板设计压力1 1异号2.50MPa同|凹同号=管板最小厚度计算计算厚度X I=52.52mm设计厚度弓 63.00mm管板厚度校核合

18、格换热管轴向应力计算及校核：Mpa （单位计算工况计算公式:计算结果许用值只有壳程设计压力 因,管程设-37.15凹时计压力耳=0:2合格只有管程设计压力 回,壳程设I34.651_J 时计压力耳=0：合格ph1 一 1壳程设计压力 回,管程设计压-2.50力回同时作用：合格换热管与管板连接拉脱力计算及校核拉脱力q23.88MPa校核合格管板重量136.32Kg结论合格注：带#号的材料数据是设计者给定的。开孔补强计算计算单位沈阳陆正冷热设备有限公司接管：N1 “ 168x 8计算方法：HG20582-98等面积补强法单孔设计条件简图计算压力Pc2.5MPa设计温度200c壳体型式圆形筒体壳体材

19、料16MnR热轧名称及类型板材壳体开孔处焊缝系数 $1壳体内直径Di700mim壳体开孔处名义厚度5 n14mim壳体厚度负偏差C.0mim壳体腐蚀裕量C1.2mim壳体材料许用应力b t170MIPa开孔中心到壳体轴线的距离150mm接管轴线与壳体表面法线的夹角25.38度接管实际外伸长度200mm接管材料名称及类型20(GB8163,管材接管实际内伸长度0mm接管焊缝系数1接管腐蚀裕量2mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差C.1mm补强圈厚度负偏差Cmm接管材料许用应力b t123MPa补强圈许用应力b tMPa开孔补强计算壳体计算厚度55.185mm接管计算厚度5t1.561mm补强圈强度削弱系数frr0接管材料强度削弱系数 fr0.724接管有效外伸长度hi35.55mm接管有效内伸长度h20mm计算截面图示截面与图示成90度的截面应力校正系数F0.51开孔直径d(mm175.9158补强区有效宽度B(mm351.8P316开孔削弱所需的补强面积A (mm2463.2833.6壳体多余金属面积Ai (mm216291058接管多余金属面积A2 (mm2176.9176.9补强区内的焊缝面积 A3 (mm23636补强圈面积A4 (mm 2002A1+A2+A3+A4 (mm