???cr????tt?203MPa, 合格。
壳程圆筒内直径横截面积
3.14?5002A???1.9635?105mm2
44?Di2对于单管程换热器,隔板槽面积Ad?0 管板开孔后的面积
A1?A?n
?Di245?1.9635?10?137??129100.282mm2??2524
系数 ??
A1129100.282??0.657 55A1.9635?10圆筒壳壁金属横截面积
AS???S(Di??S)?3.14?10?(500?10)?16022.12mm2
管板布管区面积
At?0866nS2?Ad?0.866?137?322?1.21489?105mm2
一根换热管管壁金属的横截面积a
查GB151-1999 附录J1 表得 a?176.71mm2
mm2 换热管管壁金属的总横截面积 na?137?176.71?24209.27 系数 ??na24209.27??0.1993 5A11.21489?10管板布管区的当量直径
Dt?4At4?1.21489?105??393.30mm ?3.14管板强度削弱系数 ??0.4 管板刚度削弱系数 ??0.4 换热管加强系数
?DK??1.318i??Etna??EP?L??12?500190.6?103?24209.27???1.318?353190.6?10?1387?53?????2.671212
管板周边不布管区无量纲度宽度
k?K(1??t)?2.6712?(1?1.5)??1.3356
k<1.0 符合GB151-1999中5.7.3的规定
旋转刚度参数 Kf?K'f?K\f?15.225?15.225?30.45MPa
Etna190.6?103?24209.27管束模数 Kt???6653.62MPa
LDi1387?500旋转刚度无量纲参数 Kf?~~?Kf4Kt?3.14?30.45?3.5943?10?3
4?6653.62管板第一弯矩系数m1:按K和Kf查GB151-1999 图27得:m1?0.025 管板第二弯矩系数m2:按K和Q查GB151-1999 图28得:
m2/Q?1.915 m2?1.35
系数G2:按K和Kf查GB151-1999 图29得:G2=1.62
系数 ??m1KKf~~?0.025?33.639 4?32.6712?3.5943?10?只有壳程设计压力Ps而管程设计压力
Pt?0。
??0,??Et?0
壳程设计压力Ps?0.6MPa
当量压力组合Pc?Ps?Pt(1??)??0.6MPa 系数
?s?0.4??0.4?0.6??0.6Q?
0.61.419?0.6?0.65750.6575?2.607
系数
??0.61.419?0.4??0.6??0.4?0.1993 0.65750.6575?2.687
有效压力组合
?t?0.4?0.6?0.6Q?0.4?
Pa??SPs??tPt???Et?2.607?0.6?1.5642MPa边界效应压力组合
?3 P?C'P?0.012?0.6?7.2?10MPa bsPb7.2?10?3边界效应力组合系数 Mb???7.00?10?3
?Pa0.6575?1.5642~管板边缘力矩系数 M?Mb?7.00?10?3
管板边缘剪切系数 ???M?33.6394?7.00?10?3?0.2355
m1??m20.025?0.2355?1.35??0.2775
1??1?0.23553?m3?0.4?0.2775??0.1247系数 G1e? K2.6712~~~管板总弯矩系数m?系数 G1i,当m?0时。按K和m,查GB151-1999 图 31(a)实线,知
G1i?0.53
故:系数 G1?G1i?0.53 管板布管区的周边剪切应力系数
?p??管板径向应力系数
~11??11?0.2355???0.1345
4Q?G241.419?1.621(1??)G1~?r????pG1?0.1345?0.53?0.071285
4Q?G2~管板布管区周边处径向应力系数
3m(1??)3m~?'r???p
4K(Q?G2)K~ ?管板径向应力:
3?0.2775?0.1345?2.317
2.6712??D??r??rPa?i?
????~20.6575?500??0.071285?1.5642???? 0.4?53? ?16.312M3Pa2?r?1.5???tr?1.5?130?195MPa, 设计合格。
管板布管区周边处径向应力:
??D??Pa~?kk2?'r??'r?1??(2?m??i???m2m?????0.6575?1.5642?2.3170.42
?1.33561.33562??500???1??2?0.2775???0.27752?0.277553??????14.1917MPa??2?'r?1.5???tr?1.5?130?195MPa, 设计合格。
管板布管区的周边剪切应力:
?Pa~?Dt??p??P??????0.6575?1.5642?0.1345?750????
0.453???4.8937MPa?
?p?1.5???tr?1.5?130?195MPa, 设计合格。
壳程圆筒轴向应力:
?C?A?(1??)?PaASQ?G21.9635?1050.6575?(1?0.2355)???1.5642 16022.121.419?1.62?5.124MPa
?C?????tC?0.85?170?144.5MPa, 设计合格。
换热管轴向应力(位于管束周边处换热管轴向应力):
1?G2??Q??t??Pc??Pa??Q?G2?1?1.62?0.2355?1.419??0.6??1.5642 ??0.1993?1.419?1.62??1.3883MPa
?t?3???tt?3?130?390MPa, 设计合格。
换热管与管板的焊脚高度按 GB151-1999 中5.8.3.2的规定,l?3.0mm 换热管与管板链接的拉脱力:
q??ta?1.3883?176.7???1.0412MPa ?dl3.14?25?3
q??q??0.5???t?0.5?130?65MPa, 设计合格。
t?只管程设计压力Ps,而壳程设计压力Pt?0。
??0,??Et?0
管程设计压力 Pt?0.6MPa