第16頁過程設備強度計算書固定管板換熱器設計計算計算單位XXX設計計算條件殼程管程設計壓力MPa設計壓力MPa設計溫度設計溫度mm管箱圓筒內徑mm材料名稱材料名稱簡圖計算內容殼程圓筒校核計算前端管箱圓筒校核計算前端管箱封頭(平蓋)校核計算后端管箱圓筒校核計算后端管箱封頭(平蓋)校核計算膨脹節校核計算管箱法蘭校核計算開孔補強設計計算管板校核計算

前端管箱筒體計算計算單位XXX計算條件筒體簡圖計算壓力PcMPa設計溫度tC內徑Dimm材料試驗溫度許用應力MPa設計溫度許用應力tMPa試驗溫度下屈服點sMPa鋼板負偏差C1mm腐蝕裕量C2mm焊接接頭系數厚度及重量計算計算厚度==mm有效厚度e=n-C1-C2=mm名義厚度n=mm重量Kg壓力試驗時應力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力值PT=1.25P=(或由用戶輸入)MPa壓力試驗允許通過的應力水平TT0.90s=MPa試驗壓力下圓筒的應力T==MPa校核條件TT校核結果合格壓力及應力計算最大允許工作壓力[Pw]==MPa設計溫度下計算應力t==MPatMPa校核條件t≥t結論筒體名義厚度大于或等于GB151中規定的最小厚度6.00mm,合格

前端管箱封頭計算計算單位XXX計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力PcMPa設計溫度tC內徑Dimm曲面高度himm材料設計溫度許用應力tMPa試驗溫度許用應力MPa鋼板負偏差C1mm腐蝕裕量C2mm焊接接頭系數厚度及重量計算形狀系數K==計算厚度==mm有效厚度e=n-C1-C2=mm最小厚度min=mm名義厚度n=mm結論滿足最小厚度要求重量Kg壓力計算最大允許工作壓力[Pw]==MPa結論合格

后端管箱筒體計算計算單位XXX計算條件筒體簡圖計算壓力PcMPa設計溫度tC內徑Dimm材料試驗溫度許用應力MPa設計溫度許用應力tMPa試驗溫度下屈服點sMPa鋼板負偏差C1mm腐蝕裕量C2mm焊接接頭系數厚度及重量計算計算厚度==mm有效厚度e=n-C1-C2=mm名義厚度n=mm重量Kg壓力試驗時應力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力值PT=1.25P=(或由用戶輸入)MPa壓力試驗允許通過的應力水平TT0.90s=MPa試驗壓力下圓筒的應力T==MPa校核條件TT校核結果合格壓力及應力計算最大允許工作壓力[Pw]==MPa設計溫度下計算應力t==MPatMPa校核條件t≥t結論筒體名義厚度大于或等于GB151中規定的最小厚度6.00mm,合格

后端管箱封頭計算計算單位XXX計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力PcMPa設計溫度tC內徑Dimm曲面高度himm材料設計溫度許用應力tMPa試驗溫度許用應力MPa鋼板負偏差C1mm腐蝕裕量C2mm焊接接頭系數厚度及重量計算形狀系數K==計算厚度==mm有效厚度e=n-C1-C2=mm最小厚度min=mm名義厚度n=mm結論滿足最小厚度要求重量Kg壓力計算最大允許工作壓力[Pw]==MPa結論合格

殼程圓筒計算計算單位XXX計算條件筒體簡圖計算壓力PcMPa設計溫度tC內徑Dimm材料試驗溫度許用應力MPa設計溫度許用應力tMPa試驗溫度下屈服點sMPa鋼板負偏差C1mm腐蝕裕量C2mm焊接接頭系數厚度及重量計算計算厚度==mm有效厚度e=n-C1-C2=mm名義厚度n=mm重量Kg壓力試驗時應力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力值PT=1.25P=(或由用戶輸入)MPa壓力試驗允許通過的應力水平TT0.90s=MPa試驗壓力下圓筒的應力T==MPa校核條件TT校核結果合格壓力及應力計算最大允許工作壓力[Pw]==MPa設計溫度下計算應力t==MPatMPa校核條件t≥t結論筒體名義厚度大于或等于GB151中規定的最小厚度6.00mm,合格

延長部分兼作法蘭固定式管板設計單位XXX設計計算條件簡圖設計壓力psMPa設計溫度Ts平均金屬溫度ts裝配溫度to殼材料名稱設計溫度下許用應力[]tMpa程平均金屬溫度下彈性模量EsMpa平均金屬溫度下熱膨脹系數smm/mm圓殼程圓筒內徑Dimmsmmsemm筒殼體法蘭設計溫度下彈性模量Ef’MPa殼程圓筒內直徑橫截面積A=0.25Di2mm2殼程圓筒金屬橫截面積As=s(Di+s)mm2管設計壓力ptMPa箱設計溫度Tt圓材料名稱筒設計溫度下彈性模量EhMPa管箱圓筒厚度(管箱為高頸法蘭取法蘭頸部大小端平均值)hmm管箱圓筒厚度hemm管箱法蘭設計溫度下彈性模量Et”MPa材料名稱換管子平均溫度tt設計溫度下管子材料許用應力[]ttMPa設計溫度下管子材料屈服應力stMPa熱設計溫度下管子材料彈性模量EttMPa平均金屬溫度下管子材料彈性模量EtMPa平均金屬溫度下管子材料熱膨脹系數tmm/mm管管子外徑dmm管子壁厚tmm注：管子根數n換熱管中心距Smm換一根管子金屬橫截面積mm2換熱管長度Lmm管子有效長度(兩管板內側間距)L1mm管束模數Kt=Etna/LDiMPa管子回轉半徑mm熱管子受壓失穩當量長度lcrmm系數Cr=比值lcr/i管子穩定許用壓應力()MPa管管子穩定許用壓應力()MPa材料名稱設計溫度tp管設計溫度下許用應力MPa設計溫度下彈性模量EpMPa管板腐蝕裕量C2mm管板輸入厚度nmm管板計算厚度mm隔板槽面積(包括拉桿和假管區面積)Admm2板管板強度削弱系數管板剛度削弱系數管子加強系數K=管板和管子連接型式管板和管子脹接(焊接)高度lmm脹接許用拉脫應力[q]MPa焊接許用拉脫應力[q]MPa管材料名稱管箱法蘭厚度mm法蘭外徑mm箱基本法蘭力矩Nmm管程壓力操作工況下法蘭力Nmm法蘭寬度mm法比值比值系數(按h/Di,/Di,查<<GB151-1999>>圖25)蘭系數”(按h/Di,/Di,查<<GB151-1999>>圖26)旋轉剛度MPa材料名稱殼殼體法蘭厚度mm法蘭外徑mm體法蘭寬度mm比值法比值系數,按h/Di,/Di,查<<GB151-1999>>圖25蘭系數,按h/Di,/Di,查<<GB151-1999>>圖26旋轉剛度MPa法蘭外徑與內徑之比殼體法蘭應力系數Y(按K查<<GB150－1998>>表9-5)旋轉剛度無量綱參數膨脹節總體軸向剛度N/mm管板第一彎矩系數(按,查<<GB151-1999>>圖27)系系數系數(按查<<GB151－98>>圖29)換熱管束與不帶膨脹節殼體剛度之比數換熱管束與帶膨脹節殼體剛度之比管板第二彎矩系數(按K,Q或查<<GB151-1999>>圖28(a)或(b))系數（帶膨脹節時代替Q）計系數(按K,Q或Qex查圖30)法蘭力矩折減系數管板邊緣力矩變化系數算法蘭力矩變化系數管管板開孔后面積Al=A-0.25nd2mm2板參管板布管區面積(三角形布管)(正方形布管)mm2數管板布管區當量直徑mm系數系系數數系數計系數(帶膨脹節時代替Q)算管板布管區當量直徑與殼體內徑之比管板周邊不布管區無量綱寬度k=K(1-t)

僅有殼程壓力僅有殼程壓力Ps作用下的危險組合工況(Pt=0)不計溫差應力計溫差應力換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差=(t-t)-(t-t)當量壓力組合MPa有效壓力組合MPa基本法蘭力矩系數管板邊緣力矩系數管板邊緣剪力系數管板總彎矩系數系數僅用于時系數當時,按K和m查圖31(a)實線當時,按K和m查圖31（b）系數>0,=,<0,=管板徑向應力系數帶膨脹節Q為Q=管板布管區周邊處徑向應力系數=管板布管區周邊處剪切應力系數=殼體法蘭力矩系數計算值許用值計算值許用值管板徑向應力1.53MPa管板布管區周邊處徑向應力1.53MPa管板布管區周邊剪切應力0.51.5MPa殼體法蘭應力1.53MPa換熱管軸向應力3MPa殼程圓筒軸向應力MPa換熱管與管板連接拉脫應力q=[q]3[q]焊接[q]脹接MPa僅有管程壓力Pt作用下的危險組合工況(Ps=0)不計溫差應力計溫差應力換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差=(t-t)-(t-t)當量壓力組合MPa有效壓力組合MPa操作情況下法蘭力矩系數管板邊緣力矩系數管板邊緣剪力系數管板總彎矩系數系數僅用于時系數當時,按K和m查圖31（a）實線當時,按K和m查31（b)系數>0,=;<0,=管板徑向應力系數帶膨脹節Q為Q=管板布管區周邊處徑向應力系數=管板布管區周邊處剪切應力系數=殼體法蘭力矩系數計算值許用值計算值許用值管板徑向應力1.53MPa管板布管區周邊處徑向應力1.53MPa管板布管區周邊剪切應力0.51.5MPa殼體法蘭應力1.53MPa換熱管軸向應力3MPa程圓筒軸向應力MPa換熱管與管板連接拉脫應力q=[q]3[q]焊接[q]脹接MPa計算結果管板名義厚度mm管板校核通過

筒體法蘭計算結果計算單位XXX設計條件簡圖設計壓力pMPa計算壓力pcMPa設計溫度tC軸向外載荷FN外力矩MN.mm殼材料名稱體許用應力MPa法材料名稱許用[]fMPa蘭應力[]MPa材料名稱螺許用[]bMPa應力[]MPa栓公稱直徑mm螺栓根徑d1mm數量n個DiDo墊結構尺寸DbD外D內δ0mmLeLAhδ1材料類型Nmy(MPa)壓緊面形狀bDG片b0≤6.4mmb=b0b0≤6.4mmDG=(D外+D內)/2b0>6.4mmb=2.53b0>6.4mmDG=D外-2b螺栓受力計算預緊狀態下需要的最小螺栓載荷WaWa=πbDGy=N操作狀態下需要的最小螺栓載荷WpWp=Fp+F=N所需螺栓總截面積AmAm=max(Ap,Aa)=mm2實際使用螺栓總截面積AbAb==mm2力矩計算操FD=0.785pc=NLD=LA+0.5δ1=mmMD=FDLD=N.mm作FG=Fp=NLG=0.5(Db-DG)=mmMG=FGLG=N.mmMpFT=F-FD=NLT=0.5(LA+1+LG)=mmMT=FTLT=N.mm外壓:Mp=FD(LD-LG)+FT(LT-LG);內壓:Mp=MD+MG+MTMp=N.mm預緊MaW=NLG=mmMa=WLG=N.mm計算力矩Mo=Mp與Ma[]ft/[]f中大者Mo=N.mm螺栓間距校核實際間距=mm最小間距(查GB150-98表9-3)mm最大間距mm形狀常數確定h/ho=K=Do/DI=由K查表9-5得T=Z=Y=U=整體法蘭查圖9-3和圖9-4FI=VI=松式法蘭查圖9-5和圖9-6FL=VL=查圖9-7由1/o得f=整體法蘭=松式法蘭=ψ=δfe+1==/T==剪應力校核計算值許用值