年產(chǎn)6萬噸超高分子量PMMA項目設計
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過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011
固定管板換熱器設計計算
計算單位
設 計 計 算 條 件
殼 程
管 程
設計壓力
0.1
MPa
設計壓力
0.26
MPa
設計溫度
120
設計溫度
145
殼程圓筒內(nèi)徑Di
800
mm
管箱圓筒內(nèi)徑Di
800
mm
材料名稱
Q345R
材料名稱
S31603
試驗壓力
0.125
MPa
試驗壓力
0.3
MPa
簡 圖
計 算 內(nèi) 容
殼程圓筒校核計算
前端管箱圓筒校核計算
前端管箱封頭(平蓋)校核計算
后端管箱圓筒校核計算
后端管箱封頭(平蓋)校核計算
管箱法蘭校核計算
管板校核計算
前端管箱筒體計算
計算單位
計算所依據(jù)的標準
GB/T 150.3-2011
計算條件
筒體簡圖
計算壓力 pc
0.26
MPa
設計溫度 t
145.00
° C
內(nèi)徑 Di
800.00
mm
材料
S31603 ( 板材 )
試驗溫度許用應力 [s]
120.00
MPa
設計溫度許用應力 [s]t
117.30
MPa
試驗溫度下屈服點 ReL
180.00
MPa
負偏差 C1
0.30
mm
腐蝕裕量 C2
2.00
mm
焊接接頭系數(shù) f
0.85
厚度及重量計算
計算厚度
d = = 1.04
mm
有效厚度
de =dn - C1- C2= 7.70
mm
名義厚度
dn = 10.00
mm
重量
102.47
Kg
壓力試驗時應力校核
壓力試驗類型
液壓試驗
試驗壓力值
pT = 1.25p = 0.3000 (或由用戶輸入)
MPa
壓力試驗允許通過
的應力水平 [s]T
[s]T£ 0.90 ReL = 162.00
MPa
試驗壓力下
圓筒的應力
sT = = 18.51
MPa
校核條件
sT£ [s]T
校核結果
合格
壓力及應力計算
最大允許工作壓力
[pw]= = 1.90102
MPa
設計溫度下計算應力
st = = 13.64
MPa
[s]tf
99.71
MPa
校核條件
[s]tf ≥st
結論
合格
前端管箱封頭計算
計算單位
計算所依據(jù)的標準
GB/T 150.3-2011
計算條件
橢圓封頭簡圖
計算壓力 pc
0.26
MPa
設計溫度 t
145.00
° C
內(nèi)徑 Di
800.00
mm
曲面深度 hi
200.00
mm
材料
S31603 (板材)
設計溫度許用應力 [s]t
117.30
MPa
試驗溫度許用應力 [s]
120.00
MPa
負偏差 C1
0.30
mm
腐蝕裕量 C2
2.00
mm
焊接接頭系數(shù) f
0.85
壓力試驗時應力校核
壓力試驗類型
液壓試驗
試驗壓力值
pT = 1.25p= 0.3000 (或由用戶輸入)
MPa
壓力試驗允許通過的應力[s]t
[s]T£ 0.90 ReL = 162.00
MPa
試驗壓力下封頭的應力
sT = = 18.42
MPa
校核條件
sT£ [s]T
校核結果
合格
厚度及重量計算
形狀系數(shù)
K = = 1.0000
計算厚度
dh = = 1.04
mm
有效厚度
deh =dnh - C1- C2= 7.70
mm
最小厚度
dmin = 2.00
mm
名義厚度
dnh = 10.00
mm
結論
滿足最小厚度要求
重量
59.26
Kg
壓 力 計 算
最大允許工作壓力
[pw]= = 1.91013
MPa
結論
合格
后端管箱筒體計算
計算單位
計算所依據(jù)的標準
GB/T 150.3-2011
計算條件
筒體簡圖
計算壓力 pc
0.26
MPa
設計溫度 t
145.00
° C
內(nèi)徑 Di
800.00
mm
材料
S31603 ( 板材 )
試驗溫度許用應力 [s]
120.00
MPa
設計溫度許用應力 [s]t
117.30
MPa
試驗溫度下屈服點 ReL
180.00
MPa
負偏差 C1
0.30
mm
腐蝕裕量 C2
2.00
mm
焊接接頭系數(shù) f
0.85
厚度及重量計算
計算厚度
d = = 1.04
mm
有效厚度
de =dn - C1- C2= 7.70
mm
名義厚度
dn = 10.00
mm
重量
102.47
Kg
壓力試驗時應力校核
壓力試驗類型
液壓試驗
試驗壓力值
pT = 1.25p = 0.3000 (或由用戶輸入)
MPa
壓力試驗允許通過
的應力水平 [s]T
[s]T£ 0.90 ReL = 162.00
MPa
試驗壓力下
圓筒的應力
sT = = 18.51
MPa
校核條件
sT£ [s]T
校核結果
合格
壓力及應力計算
最大允許工作壓力
[pw]= = 1.90102
MPa
設計溫度下計算應力
st = = 13.64
MPa
[s]tf
99.71
MPa
校核條件
[s]tf ≥st
結論
合格
后端管箱封頭計算
計算單位
計算所依據(jù)的標準
GB/T 150.3-2011
計算條件
橢圓封頭簡圖
計算壓力 pc
0.26
MPa
設計溫度 t
145.00
° C
內(nèi)徑 Di
800.00
mm
曲面深度 hi
200.00
mm
材料
S31603 (板材)
設計溫度許用應力 [s]t
117.30
MPa
試驗溫度許用應力 [s]
120.00
MPa
負偏差 C1
0.30
mm
腐蝕裕量 C2
2.00
mm
焊接接頭系數(shù) f
0.85
壓力試驗時應力校核
壓力試驗類型
液壓試驗
試驗壓力值
pT = 1.25p= 0.3000 (或由用戶輸入)
MPa
壓力試驗允許通過的應力[s]t
[s]T£ 0.90 ReL = 162.00
MPa
試驗壓力下封頭的應力
sT = = 18.42
MPa
校核條件
sT£ [s]T
校核結果
合格
厚度及重量計算
形狀系數(shù)
K = = 1.0000
計算厚度
dh = = 1.04
mm
有效厚度
deh =dnh - C1- C2= 7.70
mm
最小厚度
dmin = 2.00
mm
名義厚度
dnh = 10.00
mm
結論
滿足最小厚度要求
重量
59.26
Kg
壓 力 計 算
最大允許工作壓力
[pw]= = 1.91013
MPa
結論
合格
內(nèi)壓圓筒校核
計算單位
計算所依據(jù)的標準
GB/T 150.3-2011
計算條件
筒體簡圖
計算壓力 pc
0.10
MPa
設計溫度 t
120.00
° C
內(nèi)徑 Di
800.00
mm
材料
Q345R ( 板材 )
試驗溫度許用應力 [s]
189.00
MPa
設計溫度許用應力 [s]t
189.00
MPa
試驗溫度下屈服點 ReL
345.00
MPa
負偏差 C1
0.30
mm
腐蝕裕量 C2
2.00
mm
焊接接頭系數(shù) f
0.85
厚度及重量計算
計算厚度
d = = 0.25
mm
有效厚度
de =dn - C1- C2= 7.70
mm
名義厚度
dn = 10.00
mm
重量
1201.91
Kg
壓力試驗時應力校核
壓力試驗類型
液壓試驗
試驗壓力值
pT = 1.25p = 0.1250 (或由用戶輸入)
MPa
壓力試驗允許通過
的應力水平 [s]T
[s]T£ 0.90 ReL = 310.50
MPa
試驗壓力下
圓筒的應力
sT = = 7.71
MPa
校核條件
sT£ [s]T
校核結果
合格
壓力及應力計算
最大允許工作壓力
[pw]= = 3.06303
MPa
設計溫度下計算應力
st = = 5.24
MPa
[s]tf
160.65
MPa
校核條件
[s]tf ≥st
結論
合格
直管換熱管內(nèi)壓計算
計算單位
計算條件
換熱管簡圖
計算壓力 Pc
0.26
MPa
設計溫度 t
145.00
° C
外徑 Do
19.00
mm
材料
S31603 ( 管材 )
試驗溫度許用應力 [s]
117.00
MPa
設計溫度許用應力 [s]t
117.00
MPa
負偏差 C1
0.00
mm
腐蝕裕量 C2
0.00
mm
焊接接頭系數(shù) f
1.00
厚度及重量計算
計算厚度
d = = 0.02
mm
有效厚度
de =dn - C1- C2= 2.00
mm
名義厚度
dn = 2.00
mm
重量
4.19
Kg
壓力及應力計算
最大允許工作壓力
[Pw]= = 27.52941
MPa
設計溫度下計算應力
st = = 1.11
MPa
[s]tf
117.00
MPa
校核條件
[s]tf ≥st
結論
直管換熱管內(nèi)壓計算合格
直管換熱管外壓計算
計算單位
計算條件
換熱管簡圖
計算壓力 Pc
-0.10
MPa
設計溫度 t
145.00
° C
外徑 D0
19.00
mm
材料名稱
S31603 (管材)
試驗溫度許用應力 [s]
117.00
MPa
設計溫度許用應力 [s]t
117.00
MPa
負偏差 C1
0.00
mm
腐蝕裕量 C2
0.00
mm
焊接接頭系數(shù) f
1.00
厚度及重量計算
計算厚度
d = 0.09
mm
有效厚度
de =dn - C1- C2= 2.00
mm
名義厚度
dn = 2.00
mm
外壓計算長度 L
L= 5000.00
mm
外徑 Do
Do= 19.00
mm
L/Do
263.16
Do/de
9.50
A 值
A= 0.0138925
B 值
B= 108.36
MPa
重量
4.19
kg
壓力計算
許用外壓力
當時, =
18.89234
MPa
當時,
=
結論
換熱管外壓計算合格
直管換熱管殼程壓力試驗外壓計算
計算單位
計算條件
換熱管簡圖
計算壓力 Pc
-0.12
MPa
設計溫度 t
20.00
° C
外徑 D0
19.00
mm
材料名稱
S31603 (管材)
試驗溫度許用應力 [s]
117.00
MPa
設計溫度許用應力 [s]t
117.00
MPa
負偏差 C1
0.00
mm
腐蝕裕量 C2
0.00
mm
焊接接頭系數(shù) f
1.00
厚度及重量計算
計算厚度
d = 0.10
mm
有效厚度
de =dn - C1- C2= 2.00
mm
名義厚度
dn = 2.00
mm
外壓計算長度 L
L= 5000.00
mm
外徑 Do
Do= 19.00
mm
L/Do
263.16
Do/de
9.50
A 值
A= 0.0138925
B 值
B= 137.57
MPa
重量
4.19
kg
壓力計算
許用外壓力
當時, =
23.98356
MPa
當時,
=
結論
換熱管殼程壓力試驗外壓計算合格
管箱法蘭計算
計算單位
設 計 條 件
簡 圖
設計壓力 p
0.260
MPa
計算壓力 pc
0.260
MPa
設計溫度 t
145.0
° C
軸向外載荷 F
0.0
N
外力矩 M
0.0
N.mm
殼
材料名稱
S31603
體
許用應力
117.3
MPa
法
材料名稱
S31603
許用
[s]f
120.0
MPa
蘭
應力
[s]tf
88.1
MPa
螺
栓
材料名稱
S31608
許用
[s]b
128.0
MPa
應力
[s]tb
101.8
MPa
公稱直徑 d B
20.0
mm
螺栓根徑 d 1
17.3
mm
數(shù)量 n
24
個
材料名稱
石棉橡膠板(厚度3mm)
Di
800.0
Do
930.0
墊
結構尺寸
Db
890.0
D外
825.0
D內(nèi)
780.0
δ0
16.0
mm
Le
20.0
LA
19.0
h
6.0
δ1
26.0
N(mm)
22.5
m
2.00
y(MPa)
11.0
壓緊面形狀
1a,1b
b
8.49
DG
808.0
墊片厚度 (mm)
分程隔板墊片面積(mm2)
0.00
片
b0≤6.4mm b= b0
b0≤6.4mm DG= ( D外+D內(nèi) )/2
b0 > 6.4mm b=2.53
b0 > 6.4mm DG= D外 - 2b
螺 栓 受 力 計 算
預緊狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷Wa
Wa= πbDG y = 236954.8
N
操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷Wp
Wp = Fp + F = 155729.3
N
所需螺栓總截面積 Am
Am = max (Ap ,Aa ) = 1851.2
mm2
實際使用螺栓總截面積 Ab
Ab = = 5637.6
mm2
力 矩 計 算
操
FD = 0.785pc
= 130624.0
N
LD= L A+ 0.5δ1
= 32.0
mm
MD= FD LD
= 4179967.8
N.mm
作
FG = Fp
= 22391.7
N
LG= 0.5 ( Db - DG )
= 41.0
mm
MG= FG LG
= 917741.7
N.mm
Mp
FT = F-FD
= 2634.9
N
LT=0.5(LA + d1 + LG )
= 43.0
mm
MT= FT LT
= 113280.6
N.mm
外壓: Mp = FD (LD - LG )+FT(LT-LG ); 內(nèi)壓: Mp = MD+MG+MT Mp = 5210990.0
N.mm
預緊 Ma
W = 479281.7
N
LG = 41.0
mm
Ma=W LG = 19643778.0
N.mm
計算力矩 Mo= Mp 與Ma[s]ft/[s]f中大者 Mo = 14421807.0
N.mm
螺 栓 間 距 校 核
實際間距
= 116.5
mm
最小間距
46.0 (查GB/T 150.3-2011表7-3)
mm
最大間距
136.0
mm
形 狀 常 數(shù) 確 定
113.14
h/ho = 0.1
K = Do/DI = 1.163
1.6
由K查表7-9得
T=1.854
Z =6.691
Y =12.961
U=14.243
整體法蘭
查圖7-3和圖7-4
FI=0.90748
VI=0.50044
0.00802
松式法蘭
查圖7-5和圖7-6
FL=0.00000
VL=0.00000
0.00000
查圖7-7
由 d1/do 得
f = 2.38738
整體法蘭
= 824303.7
松式法蘭
= 0.0
0.1
ψ=δf e+1 =1.32
g = y/T
= 0.71
1.43
= 0.79
剪應力校核
計 算 值
許 用 值
結 論
預緊狀態(tài)
1.90
MPa
校核合格
操作狀態(tài)
0.62
MPa
校核合格
輸入法蘭厚度δf = 40.0 mm時, 法蘭應力校核
應力
性質(zhì)
計 算 值
許 用 值
結 論
軸向
應力
80.58
MPa
=132.1 或
=293.2( 按整體法蘭設計的任 意 式法蘭, 取 )
校核合格
徑向
應力
20.36
MPa
= 88.1
校核合格
切向
應力
9.80
MPa
= 88.1
校核合格
綜合
應力
= 50.47
MPa
= 88.1
校核合格
剛度
系數(shù)
0.294
校核合格
法蘭校核結果
校核合格
11
收藏
編號:233735536
類型:共享資源
大?。?span id="jjvhljp" class="font-tahoma">143.95MB
格式:ZIP
上傳時間:2023-10-13
45
積分
- 關 鍵 詞:
-
年產(chǎn)
超高
分子量
PMMA
項目
設計
- 資源描述:
-
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