太原科技大学毕业设计（论文）
ψ=δf e+1 ? = ?/T =1.46 =0.81 剪应力校核 预紧状态 ?1?W? ??43??????fe?1?1.61 许 用 值 = 1.06 结 论 校核合格 计 算 值 MPa 20.08 MPa ?DilWp???1?0.8???n 操作状态 ?2??Dil?12.76 输入法兰厚度δ
f
???2?0.8???tn 校核合格 = 50.0 mm时, 法兰应力校核
许 用 值 1.5[?]f =182.7 或 2.5[?]n =331.0( 按整体法兰设tt应力 性质 轴向 应力 ?H?计 算 值 结 论 fMo??21Di?MPa 校核合格 158.26 计的任 意 式法兰, 取1.5[?]n ) t径向 应力 切向 应力 应力 ?R?(1.33?f?e?1)M0??2Dif? 32.00 MPa [?]tf = 121.8 MPa [?]tf = 121.8 = 校核合格 ?T?M0Y?fDi2?Z?R? 校核合格 36.93 H综合 max(0.5(?97.59 法兰校核结果 H??R),0.5(???T)) MPa [?]f=121.8 t校核合格 校核合格 4.2.6开孔补强计算
开孔补强计算 接 管: 159, φ159×6 设 计 条 件 计算压力 pc 设计温度 壳体型式 壳体材料 名称及类型 壳体内直径 Di 壳体开孔处名义厚度δn 壳体厚度负偏差 C1 1.46 10 圆形筒体 16MnR(正火) 板材 1 mm mm mm 39
计算单位 计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔 简 图 MPa ℃ 壳体开孔处焊接接头系数φ 600 8 0.3 太原科技大学毕业设计（论文）
壳体腐蚀裕量 C2 壳体材料许用应力[σ]t 接管实际外伸长度 接管实际内伸长度 接管焊接接头系数 接管腐蚀裕量 凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离 接管厚度负偏差 C1t 接管材料许用应力[σ]t 壳体计算厚度δ 补强圈强度削弱系数 frr 开孔直径 d 接管有效外伸长度 h1 接管多余金属面积 A2 A1+A2+A3=1021 mm补强圈面积 A4
2
1 189 105 0 1 2 0.75 190 0.758 0 152.5 30.25 185.7 mm MPa mm mm mm mm mm MPa mm mm mm 接管材料 名称及类型 16(GB9948) 管材 补强圈材料名称 补强圈外径 补强圈厚度 0.18 1 305 0 799.4 36 mm mm mm MPa mm mm mm mm2 mm2 mm2 补强圈厚度负偏差 C1r 补强圈许用应力[ζ]t 接管计算厚度δt 接管材料强度削弱系数 fr 补强区有效宽度 B 接管有效内伸长度 h2 开 孔 补 强 计 算
开孔削弱所需的补强面积A 115.6 mm2 壳体多余金属面积 A1 mm2 补强区内的焊缝面积 A3 mm2 A-(A1+A2+A3) ，大于A，不需另加补强。 结论: 补强满足要求,不需另加补强。
4.2.7延长部分兼作法兰固定式管
延长部分兼作法兰固定式管板 设 计 计 算 条 件 设计压力 ps 设计温度 Ts 平均金属温度 ts 装配温度 to 1.46 10 0 5 MPa ?设计单位 简 图 C ??C C 壳 材料名称
16MnR(正火) t 设计温度下许用应力[?]189 Mpa 40
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程 平均金属温度下弹性模量 Es 圆 壳程圆筒内径 Di 壳 程 圆 筒 名义厚 度 ?s 壳 程 圆 筒 有效厚 度 ?se 壳程圆筒内直径横截面积 A=0.25 ? Di2 壳程圆筒金属横截面积 As=??s ( Di+?s ) 8 6 1.916e+05 2.827e+05 1.142e+04 1.43 10 16MnR(正火) 1.92e+05 16 8 1.898e+05 16(GB9948) 0 134 214 1.898e+05 1.93e+05 1.076e-05 25 2.5 204 32 a???t(d??t)1.93e+05 1.076e-05 Mpa mm/mmC ? 600 Mm Mm Mm MPa mm2 mm MPa ?2平均金属温度下热膨胀系数?s 筒 壳体法兰设计温度下弹性模量 Ef’ 管 设计压力pt 箱 设计温度Tt 圆 材料名称 筒 设计温度下弹性模量 Eh 管箱圆筒名义厚度(管箱为高颈法兰取法兰颈部大小端平均值)?h 管箱圆筒有效厚度?he 管箱法兰设计温度下弹性模量 Et” 材料名称 设计温度下管子材料许用应力 [?]tt 设计温度下管子材料屈服应力?st t C MPa mm mm MPa 换 管子平均温度 tt C MPa ?MPa MPa MPa mm/mmC mm mm mm mm2 mm mm MPa mm mm ?热 设计温度下管子材料弹性模量 Et 平均金属温度下管子材料弹性模量 Et 平均金属温度下管子材料热膨胀系数?t 管 管子外径 d 换 一根管子金属横截面积 管子回转半径 换热管长度 L 管子有效长度(两管板内侧间距) L1 管束模数 Kt = Et na/LDi i?0.25d2管子壁厚?t 管子根数 n 换热管中心距 S 106.8 3000 2901 2603 ?(d?2?t)26.052 778.5 132.3 热 管子受压失稳当量长度 lcr 系数Cr =?2Et/?stt 41
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管子稳定许用压应力 (管 管子稳定许用压应力 ( 管 材料名称 设计温度 tp 设计温度下许用应力???r 设计温度下弹性模量 Ep 管板腐蚀裕量 C2 管板输入厚度?n 管板计算厚度 ? 隔板槽面积 (包括拉杆和假管区面积)Ad 管板刚度削弱系数 ? 管子加强系数 K2比值 lcr /i lcri100.8 [?]cr? MPa ?Et2(lcri) 22 Cr??) lcri) Cr?[?]cri??1???2?2Cr? lcrt?s?66.24 MPa 16MnR(正火) 30 t121.8 1.898e+05 4 49.5 45.5 0 0.4 0.4 C MPa ?MPa mm mm mm mm2 mm MPa MPa 板 管板强度削弱系数 ? ?1.318Di?Etna/EpL??3.419 K = 焊接 3 67 16MnR 管板和管子连接型式 管板和管子胀接(焊接)高度l 胀接许用拉脱应力 [q] 焊接许用拉脱应力 [q] 管 材料名称 管箱法兰厚度 ?f 法兰外径 D fm\50 760 5.211e+06 pmm mm N?mm 箱 基本法兰力矩 M 法 管程压力操作工况下法兰力M 法兰宽度 bf比值?h/Di 比值?f/Di 系数C(按?h/Di ,?f”/Di , 查<
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Kf\\\2?f12Efbf???[12Di?bf?Di?旋转刚度 壳 体 法兰宽度 法 兰 K'f???E?\]h?? 333.88 MPa 材料名称 壳体法兰厚度?f 法兰外径 Df bf?(Df?Di)/2'16MnR(正火) 49.5 760 80 0.01 0.0825 0.00 0.0005792 MPa mm mm mm 比值 ?s/Di 比值?f/Di 系数C, 按?h/Di ,?f”/Di , 查<