過程設(shè)備強(qiáng)度計算書.doc

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軟件批準(zhǔn)號：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999 DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名： PROJECT 設(shè)備位號： ITEM 設(shè)備名稱：二級冷卻器 EQUIPMENT 圖 號：KEL2014-04-00 DWG NO。 設(shè)計單位：赤峰蒙奇制藥機(jī)械設(shè)備有限公司 DESIGNER 設(shè) 計 Designed by 日期 Date 校 核 Checked by 日期 Date 審 核 Verified by 日期 Date 批 準(zhǔn) Approved by 日期 Date  固定管板換熱器設(shè)計計算 計算單位 赤峰蒙奇制藥機(jī)械設(shè)備有限公司 設(shè) 計 計 算 條 件 殼 程 管 程 設(shè)計壓力 0.3 MPa 設(shè)計壓力 0.5 MPa 設(shè)計溫度 100 設(shè)計溫度 50 殼程圓筒內(nèi)徑Di 1000 mm 管箱圓筒內(nèi)徑Di 1000 mm 材料名稱 Q235-B 材料名稱 Q235-B 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 開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計計算  前端管箱封頭計算 計算單位 赤峰蒙奇制藥機(jī)械設(shè)備有限公司 計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) GB 150.3-2011 計算條件 橢圓封頭簡圖 計算壓力 Pc 0.50 MPa 設(shè)計溫度 t 50.00 C 內(nèi)徑 Di 1000.00 mm 曲面深度 hi 250.00 mm 材料 Q235-B (板材) 設(shè)計溫度許用應(yīng)力 [s]t 114.88 MPa 試驗溫度許用應(yīng)力 [s] 116.00 MPa 鋼板負(fù)偏差 C1 0.30 mm 腐蝕裕量 C2 1.00 mm 焊接接頭系數(shù) f 0.85 壓力試驗時應(yīng)力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = 1.25Pc= 0.6250 (或由用戶輸入) MPa 壓力試驗允許通過的應(yīng)力[s]t [s]T 0.90 ss = 211.50 MPa 試驗壓力下封頭的應(yīng)力 sT = = 55.06 MPa 校核條件 sT [s]T 校核結(jié)果 合格 厚度及重量計算 形狀系數(shù) K = = 1.0000 計算厚度 dh = = 2.56 mm 有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 6.70 mm 最小厚度 dmin = 3.00 mm 名義厚度 dnh = 8.00 mm 結(jié)論 滿足最小厚度要求 重量 72.06 Kg 壓 力 計 算 最大允許工作壓力 [Pw]= = 1.30406 MPa 結(jié)論 合格  后端管箱封頭計算 計算單位 赤峰蒙奇制藥機(jī)械設(shè)備有限公司 計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) GB 150.3-2011 計算條件 橢圓封頭簡圖 計算壓力 Pc 0.50 MPa 設(shè)計溫度 t 50.00 C 內(nèi)徑 Di 1000.00 mm 曲面深度 hi 250.00 mm 材料 Q235-B (板材) 設(shè)計溫度許用應(yīng)力 [s]t 114.88 MPa 試驗溫度許用應(yīng)力 [s] 116.00 MPa 鋼板負(fù)偏差 C1 0.30 mm 腐蝕裕量 C2 1.00 mm 焊接接頭系數(shù) f 0.85 壓力試驗時應(yīng)力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = 1.25Pc= 0.6250 (或由用戶輸入) MPa 壓力試驗允許通過的應(yīng)力[s]t [s]T 0.90 ss = 211.50 MPa 試驗壓力下封頭的應(yīng)力 sT = = 55.06 MPa 校核條件 sT [s]T 校核結(jié)果 合格 厚度及重量計算 形狀系數(shù) K = = 1.0000 計算厚度 dh = = 2.56 mm 有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 6.70 mm 最小厚度 dmin = 3.00 mm 名義厚度 dnh = 8.00 mm 結(jié)論 滿足最小厚度要求 重量 72.06 Kg 壓 力 計 算 最大允許工作壓力 [Pw]= = 1.30406 MPa 結(jié)論 合格  殼程圓筒計算 計算單位 赤峰蒙奇制藥機(jī)械設(shè)備有限公司 計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) GB 150.3-2011 計算條件 筒體簡圖 計算壓力 Pc 0.30 MPa 設(shè)計溫度 t 100.00 C 內(nèi)徑 Di 1000.00 mm 材料 Q235-B ( 板材 ) 試驗溫度許用應(yīng)力 [s] 116.00 MPa 設(shè)計溫度許用應(yīng)力 [s]t 113.00 MPa 試驗溫度下屈服點(diǎn) ss 235.00 MPa 鋼板負(fù)偏差 C1 0.30 mm 腐蝕裕量 C2 1.00 mm 焊接接頭系數(shù) f 0.85 厚度及重量計算 計算厚度 d = = 1.56 mm 有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.70 mm 名義厚度 dn = 8.00 mm 重量 581.28 Kg 壓力試驗時應(yīng)力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = 1.25P = 0.3850 (或由用戶輸入) MPa 壓力試驗允許通過 的應(yīng)力水平 [s]T [s]T 0.90 ss = 211.50 MPa 試驗壓力下 圓筒的應(yīng)力 sT = = 34.03 MPa 校核條件 sT [s]T 校核結(jié)果 合格 壓力及應(yīng)力計算 最大允許工作壓力 [Pw]= = 1.27850 MPa 設(shè)計溫度下計算應(yīng)力 st = = 22.54 MPa [s]tf 96.05 MPa 校核條件 [s]tf ≥st 結(jié)論 筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度8.00mm,合格  開孔補(bǔ)強(qiáng)計算 計算單位 赤峰蒙奇制藥機(jī)械設(shè)備有限公司 接 管: a, φ2196 計算方法: GB150.3-2011等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔 設(shè) 計 條 件 簡 圖 計算壓力 pc 0.5 MPa 設(shè)計溫度 50 ℃ 殼體型式 橢圓形封頭 殼體材料 名稱及類型 Q235-B 板材 殼體開孔處焊接接頭系數(shù)φ 0.85 殼體內(nèi)直徑 Di 1000 mm 殼體開孔處名義厚度δn 8 mm 殼體厚度負(fù)偏差 C1 0.3 mm 殼體腐蝕裕量 C2 1 mm 殼體材料許用應(yīng)力[σ]t 114.88 MPa 橢圓形封頭長短軸之比 2 凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾角() -0 接管實際外伸長度 150 mm 接管連接型式 插入式接管 接管實際內(nèi)伸長度 0 mm 接管材料 20(GB8163) 接管焊接接頭系數(shù) 1 名稱及類型 管材 接管腐蝕裕量 1 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 mm 接管厚度負(fù)偏差 C1t 0.9 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r mm 接管材料許用應(yīng)力[σ]t 150.12 MPa 補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力[σ]t MPa 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計 算 非圓形開孔長直徑 210.8 mm 開孔長徑與短徑之比 1 殼體計算厚度δ 2.3072 mm 接管計算厚度δt 0.3453 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr 0 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr 1 開孔補(bǔ)強(qiáng)計算直徑 d 210.8 mm 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B 421.6 mm 接管有效外伸長度 h1 35.564 mm 接管有效內(nèi)伸長度 h2 0 mm 開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A 486 mm2 殼體多余金屬面積 A1 926 mm2 接管多余金屬面積 A2 267 mm2 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 12 mm2 A1+A2+A3= 1205 mm2 ，大于A，不需另加補(bǔ)強(qiáng)。 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4 mm2 A-(A1+A2+A3) mm2 結(jié)論: 合格  開孔補(bǔ)強(qiáng)計算 計算單位 赤峰蒙奇制藥機(jī)械設(shè)備有限公司 接管: b, φ5309 計算方法: GB150.3-2011分析法 設(shè) 計 條 件 簡 圖 計算壓力 pc 0.3 MPa 設(shè)計溫度 100 ℃ 筒體材料名稱 Q235-B 筒體材料類型 板材 筒體內(nèi)直徑 Di 1000 mm 筒體開孔處名義厚度δn 8 mm 筒體厚度負(fù)偏差 C1 0.3 mm 筒體腐蝕裕量 C2 1 mm 筒體材料許用應(yīng)力[σ]t 113 MPa 接管材料名稱 20(GB8163) 接管材料類型 管材 接管實際外伸長度 150 mm 接管厚度負(fù)偏差 C1t 1.35 mm 接管腐蝕裕量C2t 1 mm 接管材料許用應(yīng)力[σ]t 147 MPa 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計 算 筒體中面直徑D=Di+δe+2Cs 1009.30 mm 接管中面直徑d=do-δet 523.35 mm 筒體有效厚度δe=δn- C1 -C2 6.70 mm 接管有效厚度δet =δnt-C1t -C2t 6.65 mm 筒體計算厚度δ = pD 1.34 mm 接管計算厚度δt= pd 0.53 mm 2[σ]t 2[σ]t 筒體厚度校核結(jié)論 合格 接管厚度校核結(jié)論 合格 筒體補(bǔ)強(qiáng)最小長度l 89.4 mm 接管補(bǔ)強(qiáng)最小長度lt 69.1 mm 開孔率ρ=d/D 0.519 接管補(bǔ)強(qiáng)長度校核結(jié)論 合格 參數(shù)δet /δe 0.993 參數(shù)λ =d/(Dδe)0.5 6.364 等效薄膜應(yīng)力集中系數(shù)Km 4.927 等效總應(yīng)力集中系數(shù)K 7.236 等效薄膜應(yīng)力SⅡ=Km pD 111.32 MPa 等效總應(yīng)力SⅣ=K pD 163.50 MPa 2δe 2δe 等效薄膜應(yīng)力許用值 248.60 MPa 等效總應(yīng)力許用值 293.80 MPa 等效薄膜應(yīng)力校核結(jié)論 合格 等效總應(yīng)力校核結(jié)論 合格 結(jié)論: 合格  開孔補(bǔ)強(qiáng)計算 計算單位 赤峰蒙奇制藥機(jī)械設(shè)備有限公司 接 管: c, φ2196 計算方法: GB150.3-2011等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔 設(shè) 計 條 件 簡 圖 計算壓力 pc 0.5 MPa 設(shè)計溫度 50 ℃ 殼體型式 橢圓形封頭 殼體材料 名稱及類型 Q235-B 板材 殼體開孔處焊接接頭系數(shù)φ 0.85 殼體內(nèi)直徑 Di 1000 mm 殼體開孔處名義厚度δn 8 mm 殼體厚度負(fù)偏差 C1 0.3 mm 殼體腐蝕裕量 C2 1 mm 殼體材料許用應(yīng)力[σ]t 114.88 MPa 橢圓形封頭長短軸之比 2 凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾角() -0 接管實際外伸長度 150 mm 接管連接型式 插入式接管 接管實際內(nèi)伸長度 0 mm 接管材料 20(GB8163) 接管焊接接頭系數(shù) 1 名稱及類型 管材 接管腐蝕裕量 1 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 mm 接管厚度負(fù)偏差 C1t 0.9 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r mm 接管材料許用應(yīng)力[σ]t 150.12 MPa 補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力[σ]t MPa 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計 算 非圓形開孔長直徑 210.8 mm 開孔長徑與短徑之比 1 殼體計算厚度δ 2.3072 mm 接管計算厚度δt 0.3453 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr 0 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr 1 開孔補(bǔ)強(qiáng)計算直徑 d 210.8 mm 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B 421.6 mm 接管有效外伸長度 h1 35.564 mm 接管有效內(nèi)伸長度 h2 0 mm 開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A 486 mm2 殼體多余金屬面積 A1 926 mm2 接管多余金屬面積 A2 267 mm2 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 12 mm2 A1+A2+A3= 1205 mm2 ，大于A，不需另加補(bǔ)強(qiáng)。 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4 mm2 A-(A1+A2+A3) mm2 結(jié)論: 合格  開孔補(bǔ)強(qiáng)計算 計算單位 赤峰蒙奇制藥機(jī)械設(shè)備有限公司 接 管: d, φ2196 計算方法: GB150.3-2011等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔 設(shè) 計 條 件 簡 圖 計算壓力 pc 0.3 MPa 設(shè)計溫度 100 ℃ 殼體型式 圓形筒體 殼體材料 名稱及類型 Q235-B 板材 殼體開孔處焊接接頭系數(shù)φ 0.85 殼體內(nèi)直徑 Di 1000 mm 殼體開孔處名義厚度δn 8 mm 殼體厚度負(fù)偏差 C1 0.3 mm 殼體腐蝕裕量 C2 1 mm 殼體材料許用應(yīng)力[σ]t 113 MPa 接管軸線與筒體表面法線的夾角() 0 凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾角() 接管實際外伸長度 150 mm 接管連接型式 插入式接管 接管實際內(nèi)伸長度 0 mm 接管材料 20(GB8163) 接管焊接接頭系數(shù) 1 名稱及類型 管材 接管腐蝕裕量 1 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 mm 接管厚度負(fù)偏差 C1t 0.9 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 C1r mm 接管材料許用應(yīng)力[σ]t 147 MPa 補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力[σ]t MPa 開 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計 算 非圓形開孔長直徑 210.8 mm 開孔長徑與短徑之比 1 殼體計算厚度δ 1.5641 mm 接管計算厚度δt 0.2114 mm 補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr 0 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr 1 開孔補(bǔ)強(qiáng)計算直徑 d 210.8 mm 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B 421.6 mm 接管有效外伸長度 h1 35.564 mm 接管有效內(nèi)伸長度 h2 0 mm 開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A 330 mm2 殼體多余金屬面積 A1 1083 mm2 接管多余金屬面積 A2 277 mm2 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 12 mm2 A1+A2+A3= 1371 mm2 ，大于A，不需另加補(bǔ)強(qiáng)。 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4 mm2 A-(A1+A2+A3) mm2 結(jié)論: 合格