管殼式換熱器設(shè)計(jì)-數(shù)據(jù)2【含CAD圖紙】

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，圖紙均為CAD原圖，有疑問咨詢QQ:414951605 或1304139763 過 程 設(shè) 備 強(qiáng) 度 計(jì) 算 書 SW6-98軟件批準(zhǔn)號：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名 ： PROJECT 設(shè)備位號： ITEM 設(shè)備名稱： EQUIPMENT 圖 號： DWG NO。 設(shè)計(jì)單位： 壓力容器專用計(jì)算軟件 ? DESIGNER設(shè) 計(jì)Designed by日期Date校 核Checked by日期Date審 核Verified by日期Date審 定Approved by日期Date固定管板換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算單位壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 條 件 殼 程管 程設(shè)計(jì)壓力 1MPa設(shè)計(jì)壓力 1MPa設(shè)計(jì)溫度 25設(shè)計(jì)溫度 70殼程圓筒內(nèi)徑 600 mm管箱圓筒內(nèi)徑600mm材料名稱16Mn(熱軋)材料名稱16MnR(熱軋) 簡 圖 計(jì) 算 內(nèi) 容殼程圓筒校核計(jì)算前端管箱圓筒校核計(jì)算前端管箱封頭(平蓋)校核計(jì)算后端管箱圓筒校核計(jì)算后端管箱封頭(平蓋)校核計(jì)算管箱法蘭校核計(jì)算開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)計(jì)算管板校核計(jì)算筒體法蘭校核計(jì)算前端管箱筒體計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 計(jì)算條件筒體簡圖計(jì)算壓力 Pc 1.00MPa設(shè)計(jì)溫度 t 70.00 C內(nèi)徑 Di 600.00mm材料 16MnR(熱軋) ( 板材 )試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 189.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 189.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ss 345.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 0.90厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 d = = 1.77mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.00mm名義厚度 dn = 8.00mm重量 484.12Kg壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型 液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = 1.25P = 1.2500 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平 sTsT 0.90 ss = 310.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = 70.14 MPa校核條件 sT sT校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力 Pw= = 3.36832MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 st = = 50.50MPastf 170.10MPa校核條件stf st結(jié)論 筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度7.00mm,合格前端管箱封頭計(jì)算計(jì)算單位 壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 計(jì)算條件橢圓封頭簡圖計(jì)算壓力 Pc 1.00MPa設(shè)計(jì)溫度 t 70.00 C內(nèi)徑 Di 600.00mm曲面高度 hi 150.00mm材料 16MnR(熱軋) (板材)設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 189.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 0.90厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù) K = = 1.0000計(jì)算厚度 d = = 1.77mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.00mm最小厚度 dmin = 3.00mm名義厚度 dn = 8.00mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 29.27 Kg壓 力 計(jì) 算最大允許工作壓力 Pw= = 3.38507MPa結(jié)論 合格后端管箱筒體計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 計(jì)算條件筒體簡圖計(jì)算壓力 Pc 1.00MPa設(shè)計(jì)溫度 t 70.00 C內(nèi)徑 Di 600.00mm材料 16MnR(熱軋) ( 板材 )試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 189.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 189.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ss 345.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 0.90厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 d = = 1.77mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.00mm名義厚度 dn = 8.00mm重量 484.12Kg壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型 液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = 1.25P = 1.2500 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平 sTsT 0.90 ss = 310.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = 70.14 MPa校核條件 sT sT校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力 Pw= = 3.36832MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 st = = 50.50MPastf 170.10MPa校核條件stf st結(jié)論 筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度7.00mm,合格后端管箱封頭計(jì)算計(jì)算單位 壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 計(jì)算條件橢圓封頭簡圖計(jì)算壓力 Pc 1.00MPa設(shè)計(jì)溫度 t 70.00 C內(nèi)徑 Di 600.00mm曲面高度 hi 150.00mm材料 16MnR(熱軋) (板材)設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 189.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 0.90厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù) K = = 1.0000計(jì)算厚度 d = = 1.77mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.00mm最小厚度 dmin = 3.00mm名義厚度 dn = 8.00mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 29.27 Kg壓 力 計(jì) 算最大允許工作壓力 Pw= = 3.38507MPa結(jié)論 合格殼程圓筒計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 計(jì)算條件筒體簡圖計(jì)算壓力 Pc 2.00MPa設(shè)計(jì)溫度 t 25.00 C內(nèi)徑 Di 600.00mm材料 16Mn(熱軋) ( 管材 )試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 181.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 181.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ss 320.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 1.00mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 0.90厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 d = = 3.71mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 5.00mm名義厚度 dn = 8.00mm重量 484.12Kg壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型 液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = 1.25P = 0.7800 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平 sTsT 0.90 ss = 288.00MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = 52.43 MPa校核條件 sT sT校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力 Pw= = 2.69256MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 st = = 121.00MPastf 162.90MPa校核條件stf st結(jié)論 筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度7.00mm,合格開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 接 管 : #,1508計(jì) 算 方 法 : HG20582-98 等 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法,單 孔設(shè) 計(jì) 條 件簡 圖計(jì)算壓力 pc1MPa設(shè)計(jì)溫度70殼體型式圓形筒體殼體材料名稱及類型16MnR(熱軋)板材殼體開孔處焊縫系數(shù) 0.9殼體內(nèi)直徑 Di600mm殼體開孔處名義厚度n 8mm殼體厚度負(fù)偏差 C0mm殼體腐蝕裕量 C2mm殼體材料許用應(yīng)力 t 189MPa 開孔中心到殼體軸線的距離150mm接管軸線與殼體表面法線的夾角30度接管實(shí)際外伸長度100mm接管材料名稱及類型16Mn(熱軋),管材接管實(shí)際內(nèi)伸長度20mm接管焊縫系數(shù)1接管腐蝕裕量2mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱16MnR(熱軋)凸形封頭開孔中心至封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑300mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度8mm接管厚度負(fù)偏差 C1mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差C0mm接管材料許用應(yīng)力t181MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力t189MPa開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算殼體計(jì)算厚度 1.769 mm接管計(jì)算厚度t0.371 mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr1接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr 0.958接管有效外伸長度 h133.47 mm接管有效內(nèi)伸長度 h218 mm計(jì) 算 截 面圖 示 截 面與 圖 示 成 90 度 的 截 面應(yīng)力校正系數(shù) F0.51開孔直徑 d(mm)163.7140補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B(mm)327.4280開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 A (mm2)130.6223.6殼體多余金屬面積 A1 (mm2)751.6531.5接管多余金屬面積 A2 (mm2)400.1400.1補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 (mm2)6464補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4 (mm2)10111040A1+A2+A3+A4 (mm2)22262036計(jì)算截面的校核結(jié)果合格合格結(jié) 論: 補(bǔ)強(qiáng)滿足要求。不帶法蘭固定式管板計(jì)算(c) 設(shè) 計(jì) 單 位 壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 條 件簡 圖殼程圓筒設(shè)計(jì)壓力Ps1MPa設(shè)計(jì)溫度 t25平均金屬溫度 0裝配溫度 15材料名稱16Mn(熱軋)設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力181MPa平均金屬溫度下彈性模量2.07e+05MPa平均金屬溫度下熱膨脹系數(shù)1.076e-05mm/mm殼程圓筒內(nèi)徑 600mm殼 程 圓 筒 名 義 厚 度 8mm殼 程 圓 筒 有 效 厚 度 5mm殼程圓筒內(nèi)直徑橫截面積 A=0.25 p Di22.827e+05mm2殼程圓筒金屬橫截面積 As=pds ( DI+dn ) 9503mm2管箱圓筒設(shè)計(jì)壓力1MPa設(shè)計(jì)溫度 70材料名稱16MnR(熱軋)設(shè)計(jì)溫度下彈性模量2.06e+05MPa管箱圓筒名義厚度8mm管箱圓筒有效厚度6mm換熱管材料名稱10(熱軋)管子平均溫度 t0設(shè)計(jì)溫度下管子材料許用應(yīng)力 122.1MPa設(shè)計(jì)溫度下管子材料屈服應(yīng)力 190MPa設(shè)計(jì)溫度下管子材料彈性模量 1.914e+05MPa平均金屬溫度下管子材料彈性模量 1.93e+05MPa平均金屬溫度下管子材料熱膨脹系數(shù)1.076e-05mm/mm管子外徑 d19mm管子壁厚2mm管子根數(shù) n325換熱管中心 S25mm一根管子金屬橫截面積150.8mm2換熱管長度 L1 4500mm換熱管有效長度(兩管板內(nèi)側(cè)間距) L 4396mm換熱管管束模數(shù) =3586MPa管子回轉(zhuǎn)半徑 5.755mm管子受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度 100mm系數(shù) Cr =141比值 17.37管子穩(wěn)定許用壓應(yīng)力 () = MPa管子穩(wěn)定許用壓應(yīng)力 () =89.15MPa管板材料名稱16MnR(熱軋)設(shè)計(jì)溫度 70設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 174MPa設(shè)計(jì)溫度下彈性模量 2.041e+05MPa管板腐蝕裕量 4mm管板輸入厚度 52mm管板計(jì)算厚度 32mm隔板槽面積 (包括拉桿和假管區(qū)面積)Ad1232mm2管板強(qiáng)度削弱系數(shù)0.4管板剛度削弱系數(shù)0.4管子加強(qiáng)系數(shù) , K =4.736管板和管子連接型式脹接，開槽管板和管子脹接(焊接)高度 l49mm脹接許用拉脫應(yīng)力q4MPa焊接許用拉脫應(yīng)力qMPa管箱法蘭材料名稱 管箱法蘭厚度 mm比值 比值 系數(shù) (查圖25) 系數(shù) (查圖26) 旋轉(zhuǎn)剛度 MPa注：殼體法蘭材料名稱16MnR(熱軋)殼體法蘭厚度52mm管板延長部分凸緣外直徑 Df 590mm管板延長部分凸緣寬度 -5mm比值 0.008333比值 0.08667系數(shù)(按ds /Di ,df”/Di ) 查圖25)0.005044系數(shù) (查圖26)w0.000427旋轉(zhuǎn)剛度 5.865MPa系數(shù)計(jì)算旋轉(zhuǎn)剛度( c型結(jié)構(gòu) 0) 5.865MPa旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù) 0.001285膨脹節(jié)總體軸向剛度 N/mm管板第一彎矩系數(shù)m1,(按K,查圖27) 0.115系數(shù) 19.02系數(shù)(按查圖29) 3.34換熱管束與不帶膨脹節(jié)殼體剛度之 4.808換熱管束與帶膨脹節(jié)殼體剛度之比 管板第二彎矩系數(shù)m2,按K,Q(或Qex)查圖28(a)或(b)3.481管板參數(shù)管板開孔后面積A- 0.25 n1.906e+05mm2管板布管區(qū)面積 (三角形布管) (正方形布管) 1.771e+05mm2管板布管區(qū)當(dāng)量直徑 474.9mm系數(shù)計(jì)算系數(shù) 0.6741系數(shù) 0.2571系數(shù) 5.57系數(shù) (帶膨脹節(jié)時代替Q) 8.526管板布管區(qū)當(dāng)量直徑與殼體內(nèi)徑之比 0.7915管板周邊不布管區(qū)無量綱寬度 k=K 0.9872僅有殼程壓力Ps作用下的危險組合工況 (Pt = 0) 不計(jì)溫差應(yīng)力計(jì)溫差應(yīng)力換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差=(t-t)-(t-t) 0.00當(dāng)量壓力組合 11MPa有效壓力組合 5.575.57MPa邊界效應(yīng)壓力組合 0.0050440.005044MPa邊界效應(yīng)壓力組合系數(shù) 0.0013430.001343 管板邊緣力矩系數(shù) 0.0013430.001343管板邊緣剪力系數(shù) 0.025550.02555管板總彎矩系數(shù) 0.19890.1989系數(shù)僅用于 時 0.050680.05068系數(shù) 當(dāng)時,按 K 和 m 查圖31(a)實(shí)線 當(dāng)時,按 K 和 m 查圖31(b)0.22970.2297系數(shù) 0, =, 0, =; 6.4mm b=2.53 b0 6.4mm DG= D外 - 2b螺 栓 受 力 計(jì) 算預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WaWa= bDG y = 6861.2N操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WpWp = Fp + F = 2266.7 N所需螺栓總截面積 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 78.9mm2實(shí)際使用螺栓總截面積 AbAb = = 6577.2mm2力 矩 計(jì) 算操FD = 0.785pc = 282600.0NLD= L A+ 0.51 = 39.0mmMD= FD LD = 11021400.0N.mm作FG = Fp = 1071.5NLG= 0.5 ( Db - DG ) = 330.5mmMG= FG LG = 354139.0N.mmMpFT = F-FD = -281406.0NLT=0.5(LA + d1 + LG ) = 190.2mmMT= FT LT = -53537492.0N.mm外壓: Mp = FD (LD - LG )+FT(LT-LG ); 內(nèi)壓: Mp = MD+MG+MT Mp = 42161952.0N.mm預(yù)緊 MaW = 289537.1NLG = 330.5mmMa=W LG = 95692024.0N.mm計(jì)算力矩 Mo= Mp 與Masft/sf中大者 Mo = 95692024.0N.mm螺 栓 間 距 校 核實(shí)際間距 = 78.5mm最小間距 46.0 (查GB150-98表9-3)mm最大間距 175.0mm 形 狀 常 數(shù) 確 定84.85h/ho = 0.3 K = Do/DI = 1.233 1.8由K查表9-5得T=1.825Z =4.838Y =9.379U=10.306整體法蘭查圖9-3和圖9-4FI=0.87232VI=0.321090.01028松式法蘭查圖9-5和圖9-6FL=0.00000VL=0.000000.00000查圖9-7由 d1/do 得f = 1.76376整體法蘭 = 392195.2松式法蘭 = 0.01.9=f e+1 =1.93g = y/T = 1.052.23 = 2.91剪應(yīng)力校核計(jì) 算 值許 用 值結(jié) 論預(yù)緊狀態(tài) 0.00MPa操作狀態(tài) 0.00MPa輸入法蘭厚度f = 90.0 mm時, 法蘭應(yīng)力校核應(yīng)力性質(zhì)計(jì) 算 值許 用 值結(jié) 論軸向應(yīng)力 199.48MPa =255.0 或 =472.5( 按整體法蘭設(shè)計(jì)的任 意 式法蘭, 取 ) 校核合格徑向應(yīng)力 15.10MPa = 170.0校核合格切向應(yīng)力 111.63MPa = 170.0校核合格綜合應(yīng)力 = 155.56MPa = 170.0校核合格法蘭校核結(jié)果校核合格筒體法蘭計(jì)算計(jì)算單位壓力容器專用計(jì)算軟件 ? 設(shè) 計(jì) 條 件簡 圖設(shè)計(jì)壓力 p1.000MPa計(jì)算壓力 pc1.000MPa設(shè)計(jì)溫度 t25.0 C軸向外載荷 F0.0N外力矩 M0.0N.mm殼材料名稱16Mn(熱軋)許用181.0MPa體應(yīng)力 181.0MPa法材料名稱16MnR(熱軋)許用174.0MPa蘭應(yīng)力174.0MPa材料名稱Q235-A螺許用87.0MPa應(yīng)力86.4MPa栓公稱直徑 dB20.0mm螺栓根徑 d d17.3mm數(shù)量 n40個Di616.0Do730.0墊 結(jié)構(gòu)尺寸Db690.0D外42.0 mmD內(nèi)36.0l4.0圖(a)結(jié)構(gòu)DG取法蘭與翻邊接觸面中心處,與墊片 位置無關(guān)圖(b)結(jié)構(gòu)b06.4mm DG= ( D外+D內(nèi) )/2b0 6.4mm DG= D外 - 2bb06.4mm b= b0DG39.0片b0 6.4mm b=2.53 b1.25壓緊面形狀1c,1d材料類型 軟墊片N 3.0m3.50y(MPa)44.8螺 栓 受 力 計(jì) 算預(yù)緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WaWa= bDG y = 6861.2N操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷WpWp = Fp + F = 2266.7 N所需螺栓總截面積 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 78.9mm2實(shí)際使用螺栓總截面積 AbAb = = 9395.9mm2墊片最小寬度 NminNmin = 74.5mm彎 矩 計(jì) 算操作MpFD = 0.785pc = 297873.0NLD= 0.5(Db -Di) = 37.0mmMD= FD LD = 11021300.0N.mmFG = Fp = 1071.5NLG= 0.5 ( Db - DG ) = 325.5mmMG= FG LG = 348781.4N.mmFT = F-FD = -296679.0N圖(a):LT= 0.5(Db - DG)圖(b):LT=0.5 (LD+ LG ) LT= 181.2mmMT= FT LT = -53773064.0N.mm外壓: Mp = FD (LD - LG )+FT(LT-LG ); 內(nèi)壓: Mp = MD+MG+MT Mp = 42402980.0預(yù)緊 MaW=Wa= 412154.2NLG= 0.5 ( Db - DG ) = 325.5mmMa= W LG = 134156200.0N.mm計(jì)算彎矩 Mo= Mp 與 中大者 Mo=134156200.0N.mm螺 栓 間 距 校 核實(shí)際間距54.2mm最小間距46.0 (查GB150-1998表9-3)mm最大間距235.0mm 輸入法蘭厚度f = 130.0 mm, 法蘭應(yīng)力校核K=Do/Di = 1.185Y=11.523 (查GB150-1998表9-5)計(jì) 算 值許 用 值結(jié) 論圖a結(jié)構(gòu)53.24MPa校核合格剪應(yīng)力校核0.29MPa校核合格計(jì) 算 結(jié) 果 按環(huán)向應(yīng)力確定的法蘭厚度 62 mm校核合格18 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心 站