换热器校核E0405强度校核

1、 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VAc想要变得可爱队 团队设 计 计 算 条 件 壳 程管 程设计压力 0.11MPa设计压力 0.83MPa设计温度 60设计温度 150壳程圆筒外径Do824 mm管箱圆筒外径Do824mm材料名称Q345R材料名称S31608试验压力0.1375MPa试验压力1.0375MPa 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)校核计算管箱法兰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VAc想要变得可爱队 团队计算

2、所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 pc 0.83MPa设计温度 t 150.00 C外径 Do 824.00mm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 137.00MPa试验温度下屈服点 ReL 205.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 2.93mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 9.70mm名义厚度 dn = 12.00mm重量 240.29Kg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

3、 = 1.25p = 1.0375 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ReL = 184.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 51.23 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= = 2.77432MPa设计温度下计算应力 st = = 34.84MPastf 116.45MPa校核条件stf st结论 合格前端管箱封头计算计算单位VAc想要变得可爱队 团队计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 pc 0.83MPa设计温度 t 150.00 C外径 Do 824.00mm

4、曲面深度 ho 200.00mm材料 S31608 (板材)设计温度许用应力 st 137.00MPa试验温度许用应力 s 137.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85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= 1.0375 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ReL = 184.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 55.37MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0878计算厚度 dh = = 3.18mm有效厚度 deh =dnh -

5、C1- C2= 9.70mm最小厚度 dmin = 2.44mm名义厚度 dnh = 12.00mm结论 满足最小厚度要求重量 69.61 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 2.56687MPa结论 合格后端管箱筒体计算计算单位VAc想要变得可爱队 团队计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 pc 0.83MPa设计温度 t 150.00 C外径 Do 824.00mm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 137.00MPa试验温度下屈服点 ReL 205.00MPa负偏差 C1 0.30

6、mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 2.93mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 9.70mm名义厚度 dn = 12.00mm重量 240.29Kg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 = 1.0375 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ReL = 184.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 51.23 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= = 2.77432MPa设计温度下计算应力 st = = 34.

7、84MPastf 116.45MPa校核条件stf st结论 合格后端管箱封头计算计算单位VAc想要变得可爱队 团队计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 pc 0.83MPa设计温度 t 150.00 C外径 Do 824.00mm曲面深度 ho 200.00mm材料 S31608 (板材)设计温度许用应力 st 137.00MPa试验温度许用应力 s 137.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85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= 1.0375 (或由用户输入)M

8、Pa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ReL = 184.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 55.37MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0878计算厚度 dh = = 3.18mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 9.70mm最小厚度 dmin = 2.44mm名义厚度 dnh = 12.00mm结论 满足最小厚度要求重量 69.61 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 2.56687MPa结论 合格内压圆筒校核计算单位VAc想要变得可爱队 团队计算所依据的标准GB/T 150.3-2011 计算条件筒体简图

9、计算压力 pc 0.11MPa设计温度 t 60.00 C外径 Do 824.00mm材料 Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 s 189.00MPa设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度下屈服点 ReL 345.00MPa负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 0.28mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 9.70mm名义厚度 dn = 12.00mm重量 720.88Kg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 = 0.1375 (或由用户输入)MPa压力试

10、验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ReL = 310.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 6.79 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= = 3.82735MPa设计温度下计算应力 st = = 4.62MPastf 160.65MPa校核条件stf st结论 合格开孔补强计算计算单位VAc想要变得可爱队 团队接 管: N1, 1686计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.11MPa设计温度60壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型Q345R板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径

11、 Di800mm壳体开孔处名义厚度n12mm壳体厚度负偏差 C10.3mm壳体腐蚀裕量 C22mm壳体材料许用应力t189MPa接管轴线与筒体表面法线的夹角() 0凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() 接管实际外伸长度 200mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 16Mn接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 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 C1t 0.6mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 181MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径

12、 161.2mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 0.2329mm接管计算厚度t 0.0474 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 0.9577开孔补强计算直径 d 161.2mm补强区有效宽度 B 322.4 mm接管有效外伸长度 h1 31.1mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 38mm2壳体多余金属面积 A1 1523 mm2接管多余金属面积 A2 200mm2补强区内的焊缝面积 A3 18 mm2A1+A2+A3= 1741mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格开孔补强计算

13、计算单位VAc想要变得可爱队 团队接 管: N2, 766计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.83MPa设计温度150壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型S31608板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di800mm壳体开孔处名义厚度n12mm壳体厚度负偏差 C10.3mm壳体腐蚀裕量 C22mm壳体材料许用应力t137MPa接管轴线与筒体表面法线的夹角() 0凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() 接管实际外伸长度 200mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 S31608接管焊接接头系数 1名称及类型 管

14、材接管腐蚀裕量 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 C1t 0.6mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 137MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 69.2mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 2.4307mm接管计算厚度t 0.1945 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 1开孔补强计算直径 d 69.2mm补强区有效宽度 B 138.4 mm接管有效外伸长度 h1 20.376mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 1

15、68mm2壳体多余金属面积 A1 503 mm2接管多余金属面积 A2 131mm2补强区内的焊缝面积 A3 18 mm2A1+A2+A3= 652mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格开孔补强计算计算单位VAc想要变得可爱队 团队接 管: N3, 736计算方法: GB/T 150.3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.83MPa设计温度150壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型S31608板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di800mm壳体开孔处名义厚度n12mm壳体厚度负偏差 C10.3mm壳体腐

16、蚀裕量 C22mm壳体材料许用应力t137MPa接管轴线与筒体表面法线的夹角() 0凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() 接管实际外伸长度 200mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 S31608接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 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 C1t 0.6mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 137MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 66.2mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 2.4307mm接管计算

17、厚度t 0.1853 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 1开孔补强计算直径 d 66.2mm补强区有效宽度 B 132.4 mm接管有效外伸长度 h1 19.93mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 161mm2壳体多余金属面积 A1 481 mm2接管多余金属面积 A2 128mm2补强区内的焊缝面积 A3 18 mm2A1+A2+A3= 627mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格开孔补强计算计算单位VAc想要变得可爱队 团队接 管: N2, 1686计算方法: GB/T 150.

18、3-2011等面积补强法，单孔设 计 条 件简 图计算压力 pc0.11MPa设计温度60壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型Q345R板材壳体开孔处焊接接头系数1壳体内直径 Di800mm壳体开孔处名义厚度n12mm壳体厚度负偏差 C10.3mm壳体腐蚀裕量 C22mm壳体材料许用应力t189MPa接管轴线与筒体表面法线的夹角() 0凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角() 接管实际外伸长度 200mm接管连接型式 插入式接管接管实际内伸长度 0mm接管材料 S30408接管焊接接头系数 1名称及类型 管材接管腐蚀裕量 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 m

19、m补强圈厚度 mm接管厚度负偏差 C1t 0.6mm补强圈厚度负偏差 C1r mm接管材料许用应力t 137MPa补强圈许用应力t MPa开 孔 补 强 计 算非圆形开孔长直径 161.2mm开孔长径与短径之比 1 壳体计算厚度 0.2329mm接管计算厚度t 0.0627 mm补强圈强度削弱系数 frr 0接管材料强度削弱系数 fr 0.7249开孔补强计算直径 d 161.2mm补强区有效宽度 B 322.4 mm接管有效外伸长度 h1 31.1mm接管有效内伸长度 h2 0 mm开孔削弱所需的补强面积A 38mm2壳体多余金属面积 A1 1508 mm2接管多余金属面积 A2 150mm

20、2补强区内的焊缝面积 A3 18 mm2A1+A2+A3= 1677mm2 ，大于A，不需另加补强。补强圈面积 A4mm2A-(A1+A2+A3)mm2结论: 合格直管换热管内压计算计算单位VAc想要变得可爱队 团队计算条件换热管简图计算压力 Pc 0.83MPa设计温度 t 150.00 C外径 Do 19.00mm材料 S31608 ( 管材 )试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 137.00MPa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 = = 0.06mm有效厚度 de =dn - C1- C

21、2= 2.00mm名义厚度 dn = 2.00mm重量 2.52Kg压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 32.23529MPa设计温度下计算应力 st = = 3.53MPastf 137.00MPa校核条件stf st结论 直管换热管内压计算合格直管换热管外压计算计算单位VAc想要变得可爱队 团队计算条件换热管简图计算压力 Pc -0.11MPa设计温度 t 150.00 C外径 D0 19.00mm材料名称 S31608 (管材)试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 137.00MPa负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 0.00mm焊接接头系数 f

22、1.00厚度及重量计算计算厚度 d = 0.11mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 2.00mm名义厚度 dn = 2.00mm外压计算长度 L L= 3000.00mm外径 Do Do= 19.00mmL/Do 157.89Do/de 9.50A 值 A= 0.0138925B 值 B= 123.04MPa重量 2.52 kg压力计算许用外压力当时， = 21.45081MPa当时，=结论 换热管外压计算合格直管换热管壳程压力试验外压计算计算单位VAc想要变得可爱队 团队计算条件换热管简图计算压力 Pc -0.14MPa设计温度 t 20.00 C外径 D0 19.00mm材料名

23、称 S31608 (管材)试验温度许用应力 s 137.00MPa设计温度许用应力 st 137.00MPa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 = 0.11mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 2.00mm名义厚度 dn = 2.00mm外压计算长度 L L= 3000.00mm外径 Do Do= 19.00mmL/Do 157.89Do/de 9.50A 值 A= 0.0138925B 值 B= 132.23MPa重量 2.52 kg压力计算许用外压力当时， = 23.05271MPa当时，=结论 换热管壳程压

24、力试验外压计算合格管箱法兰计算计算单位VAc想要变得可爱队 团队设 计 条 件简 图设计压力 p0.830MPa计算压力 pc0.830MPa设计温度 t150.0 C轴向外载荷 F0.0N外力矩 M0.0N.mm壳材料名称S31608体许用应力 137.0MPa法材料名称Q345R许用sf185.0MPa兰应力stf183.0MPa螺栓材料名称20许用sb91.0MPa应力stb75.0MPa公称直径 d B20.0mm螺栓根径 d 117.3mm数量 n20个材料名称Di400.0Do540.0垫结构尺寸Db500.0D外455.0D内400.0012.0 mmLe20.0LA28.0h2

25、5.0122.0N(mm)27.5m2.75y(MPa)25.5压紧面形状1a,1bb9.38DG436.2垫片厚度 (mm)分程隔板垫片面积(mm2)0.00片b06.4mm b= b0b06.4mm DG= ( D外+D内 )/2b0 6.4mm b=2.53 b0 6.4mm DG= 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 = 327856.7N操作状态下需要的最小螺栓载荷WpWp = Fp + F = 182747.3 N所需螺栓总截面积 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 3602.8mm2实际使用螺栓总截面积 AbAb = = 4698.0mm2力 矩 计 算操FD = 0.785pc = 104248.0NLD= L A+ 0.51 = 39.0mmMD= FD LD = 4065672.0N.mm作FG = Fp = 58663.1NLG= 0.5 ( Db - DG ) = 31.9mmMG= FG LG = 187026