pDic??t2?????0.5pc3.71?1300计算厚度： ?
2?159?0.85?0.5?3.71?18.1mm设计厚度：δd=δ+ C2=18.1+2=20.10 mm 名义厚度：δn=δd + C1+△=20.10+0+△=22 mm 有效厚度δe=δn-C1-C2=22-0-2=20 mm
水压试验校核pc=3.71MPa [σ] =151.8MPa [σ]t=159MPaσs=325MPa
pT?1.25p????1.25?3.71?151.8?4.43MPa
159???t?T?pT(Di??e)4.43??1200?20? ??135.1MPa2?e2?20?0.9???t??0.9?325?0.85?248.6MPa
?T? 0.9???t? 符合要求
管箱短节应力校核
管箱短节应力校核同圆筒符合要求 外封头短节的应力校核
pT?1.25p????1.25?3.71?151.8?4.43MPa159???t
?T?pT(Di??e)4.43??1300?20???146.19MPa
2?e2?20?0.9???t??0.9?325?0.85?248.6MPa
?T? 0.9???t? 符合要求
30
管箱封头应力校核
pT?1.25p????1.25?3.71?151.8?4.43MPa
159???t?T?pT(Di?0.5?e)4.43??1200?0.5?20???134MPa
2?e2?200.9???t??0.9?325?0.85?248.6MPa
?T? 0.9???t?符合要求
外盖封头的应力校核
pT?1.25p????1.25?3.71?151.8?4.43MPa t159???pT(Di?0.5?e)4.43??1300?0.5?20??T???145.08MPa2?e2?20.6MPa 0.9?????0.9?325?0.85?248
t?T? 0.9???t? 符合要求
2.5.2 管板厚度的计算
n’s=1200-40 s=32 sn=45mm L=9m n’=34 Ad= n’s(sn-s)=34?32?(45-32)=14144mm2 由图得n=876
At =ns2+Ad=876?322+14144=912000mm2 Dt=
4 At=4?9120003.14=1078mm
π垫片外径D=1308 mm 垫圈内径d=1258 mm
D?d1308?1258b0???25
22b0?6.4mm b?2.53b0?2.5325?12.65mm
31
DG?D?2b?1308?2?12.65?1282.7mm
pt?Dc1078??0.84 DG1282.7Na?n??t(d-δt)=876?3.14?2.5(25-2.5)=154724mm
3.14?252A1=At-n=912000-876=482212mm
44?d2??Na154724??0.32 A1482212Et=186?103MPa
设管板的厚度δ=118mm
L=L总-2δ=9000-2?118=8764mm
EtNa186?103?154724Kt===3046
8764?1078LDt?=0.4 Ep=186?103MPa Kt=
3046kt==0.041 3?Ep0.4?186?10换热管材料的选用 10号钢 ?0t=157MPa
Cr=?2?Et?0t2?186?103?3.14=152.8
157d=25mm δt=2.5mm
换热管的回转半径
i=0.25d2?(d?2?t)2?0.25252?(25?2?2.5)2?8mm
换热管受压失稳当量长度 L=300mm
L300??37.5?Cr i8[?]cr?
?st2(1?15737.5lcrli(1?)=68.87MPa )?22?152.82cr32
Ps=3.71MPa Pt=3.71MPa 取 Pd=PS或 Pd=PT较大者 Pd=3.71MPa
Pa=
Pd3.71??0.0439 t1.5u???1.5?0.4?14113k13P查图23得到C=0.46 查图24得到Ctme=2.9 管板计算厚度
1a2=0.0410.043912=1.65
??cdtPa?0.46?1078?0.0439?103.9mm
管板规定的最小厚度?min?0.75d?0.75?25?18.75mm 壳程腐蚀余量2mm或结构开槽深度0 ?i=2mm
管程腐蚀余量2mm或分程隔板深度5mm 取5mm
所以???1??2??3?103.9?2?5?110.9mm
所以取管板的厚度为118mm
2.6 换热管的轴向应力
一般情况下，应按下列三种工况分别计算换热管的轴的应力 只有壳程设计压力Ps管程设计压力PT=0时
Pc?Ps?Pt(1??)?3.71?0?(1?0.32)?3.71MPa
?t?
1?[Ps?(Ps?Pt)At1912000Ctwe]?[3.71?3.71?2.9]??55.1MPa A10.3248221233
?t?0时，???a?cr?68.87 符合要求
只有管程设计压力Pt，壳程设计压力PS=0时
PC?Ps?Pt(1??)?0?3.71?(1?0.32)
=?5.17mpa
?t? ?1?[Ps?(Ps?Pt)AtCtwe]A11912000[?5.17?3.71?2.9] 0.32482212?47.4MPa?t?0时，?????t?101符合要求
换热管与管板连接拉脱力
?q??0.5???t?0.5?101?50.5MPa
换热管与管板焊脚高度 L=3.5mm
换热管的轴向应力?t上述最大值为??t??55.1MPa
q=
?ta?t(d??t)?t ??dL?dL?55.1?3.14?(25?2.5)2.5
3.14?25?3.5 =
=35.37 q
2.7 浮头盖的设计计算
2.7.1 管程压力作用下浮头盖的计算
a)球冠形封头计算厚度 管程 Pt=3.71MPa
34