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内压圆筒校核 计算所依据的标准 计算条件 计算压力 Pc 设计温度 t 内径 Di 材料 试验温度许用应力 ??? t设计温度许用应力 ??? 试验温度下屈服点 ?s 钢板负偏差 C1 腐蚀裕量 C2 焊接接头系数 ? 0.83 MPa 50.00 ? C 700.00 mm Q345R ( 板材 ) 189.00 MPa 189.00 MPa 345.00 MPa 0.30 mm 2.00 mm 0.85 厚度及重量计算 ? = 2[?]t??P = 1.81 c ?e =?n - C1- C2= 5.70 ?n = 8.00 838.07 压力试验时应力校核 压力试验类型 试验压力值 压力试验允许通过 的应力水平 ???T 试验压力下 圆筒的应力 校核条件 校核结果 液压试验 PcDi计算单位 安徽理工大学机械工程学院 GB 150.3-2011 筒体简图 计算厚度 有效厚度 名义厚度 重量 mm mm mm Kg PT = 1.25P [?]t = 1.2500 (或由用户输入) [?]MPa MPa ???T? 0.90 ?s = 310.50 ?T = pT.(Di??e) = 91.03 MPa 2?e.? ?T? ???T 合格 压力及应力计算 2?e[?]t? [Pw]= (Di??e)= 2.59517 最大允许工作压力 设计温度下计算应力 ???? 校核条件 结论
tMPa MPa MPa Pc(Di??e) ? = = 51.31 2?et 160.65 ???? ≥? 合格 tt全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站
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开孔补强计算 接 管: N1, φ148×4 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 壳体腐蚀裕量 C2 壳体材料许用应力[σ] t计算单位 安徽理工大学机械工程学院 计算方法: GB150.3-2011等面积补强法，单孔 简 图 0.8288 50 Q345R 板材 700 8 0.3 2 189 120 MPa ℃ 圆形筒体 壳体开孔处焊接接头系数φ 0.85 mm mm mm mm MPa 筒体周向斜接管偏心距离(mm) 凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角(°) 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] 非圆形开孔长直径 壳体计算厚度δ 开孔补强计算直径 d 接管有效外伸长度 h1 接管多余金属面积 A2 t180 5 0.85 1 0.4 181 152.2 1.8103 142.8 23.9 114 mm mm mm mm mm MPa mm mm mm mm mm mm mm 222接管连接型式 接管材料 名称及类型 补强圈外径 补强圈厚度 插入式接管 16Mn 管材 1.0658 0.3781 285.6 4 555 12 t补强圈材料名称 mm mm mm MPa mm mm mm mm mm mm 222补强圈厚度负偏差 C1r 补强圈许用应力[σ] 开孔长径与短径之比 接管计算厚度δt 补强区有效宽度 B 接管有效内伸长度 h2 壳体多余金属面积 A1 补强区内的焊缝面积 A3 开 孔 补 强 计 算 补强圈强度削弱系数 frr 0 接管材料强度削弱系数 fr 0.9577 开孔削弱所需的补强面积A 259 A1+A2+A3= 681 补强圈面积 A4 结论: 合格
mm，大于A，不需另加补强。 2 A-(A1+A2+A3) 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站
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开孔补强计算 接 管: N2, φ128×4 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 壳体腐蚀裕量 C2 壳体材料许用应力[σ] t计算单位 安徽理工大学机械工程学院 计算方法: GB150.3-2011等面积补强法，单孔 简 图 0.44 100 Q345R 板材 700 8 0.3 2 189 120 MPa ℃ 圆形筒体 壳体开孔处焊接接头系数φ 0.85 mm mm mm mm MPa 筒体周向斜接管偏心距离(mm) 凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角(°) 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] 非圆形开孔长直径 壳体计算厚度δ 开孔补强计算直径 d 接管有效外伸长度 h1 接管多余金属面积 A2 t150 5 0.85 1 0.4 181 130.77 0.9599 122.8 22.163 115 mm mm mm mm mm MPa mm mm mm mm mm mm mm 222接管连接型式 接管材料 名称及类型 补强圈外径 补强圈厚度 插入式接管 16Mn 管材 1.0649 0.1718 245.6 4 581 12 t补强圈材料名称 mm mm mm MPa mm mm mm mm mm mm 222补强圈厚度负偏差 C1r 补强圈许用应力[σ] 开孔长径与短径之比 接管计算厚度δt 补强区有效宽度 B 接管有效内伸长度 h2 壳体多余金属面积 A1 补强区内的焊缝面积 A3 开 孔 补 强 计 算 补强圈强度削弱系数 frr 0 接管材料强度削弱系数 fr 0.9577 开孔削弱所需的补强面积A 118 A1+A2+A3= 708 补强圈面积 A4 结论: 合格
mm，大于A，不需另加补强。 2 A-(A1+A2+A3) 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站
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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 设计温度下许用应力[?]t 设计单位 MPa ??? 安徽理工大学机械工程学院 简 图 0.77 50 40 15 Q345R 189 2e+05 1.105e-05 C C C 壳 材料名称 程 平均金属温度下弹性模量 Es 平均金属温度下热膨胀系数?s Mpa Mpa mm/mmC 700 8 5.7 1.995e+05 ? mm mm mm MPa mm2 2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 筒 壳体法兰设计温度下弹性模量 Ef’ 壳程圆筒内直径横截面积 A=0.25 ? Di 壳程圆筒金属横截面积 As=??s ( Di+?s ) 23.848e+05 1.264e+04 0.44 100 Q345R 1.97e+05 19 17 1.97e+05 20(GB9948) 70 mm MPa ?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[?]t t设计温度下管子材料屈服应力?s t t ”C MPa mm mm MPa ?换 管子平均温度 tt C 147 220 1.97e+05 1.985e+05 1.128e-05 25 2.5 MPa MPa MPa MPa mm/mmC 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 管子壁厚?t 管 管子外径 d 注：
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管子根数 n 换热管中心距 S 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 管子回转半径 i?0.25d2?(d?2?t)2 322 32 176.7 6000 5880 2744 8.004 420 132.9 52.47 2 mm mm mm mm MPa mm mm MPa 2换 一根管子金属横截面积a???t(d??t) 热 管子受压失稳当量长度lcr 系数Cr =?2Ett/?st 比值 lcr /i ?Et 管子稳定许用压应力 (C??lcr) [?]cr?ri2(lcri)2tlcr) [?]cr??s?1?lcri? ??i2?2Cr? 管 管子稳定许用压应力 (Cr? 材料名称 设计温度 tp t88.29 Q245R 100 133 1.97e+05 4 60 52.7 0 0.4 0.4 MPa ?C 管 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 ? Di管子加强系数 K2?1318.?管板和管子连接型式 Etna/EpL?? K = MPa MPa mm mm mm mm mm MPa MPa 2板 管板强度削弱系数 ? 3.451 胀接，开槽 50 4 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] 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站
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