U型管换热器计算书(甲醇)

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999

DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN

工程名 ：

PROJECT

设备位号： ITEM

设备名称： EQUIPMENT

图 号： DWG NO。 设计单位：

DESIGNER

设 计 Designed by 仅供产考 日期 Date 校 核 Checked by 日期 Date 审 核 Verified by 日期 Date 审 定 日期 Approved by Date

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计算单位 U形管换热器设备计算 壳程设计压力 1.60 MPa 管程设计压力 9.20 MPa mm mm mm 壳程设计温度 130.00 ℃ 管程设计温度 290.00 ℃ 筒体公称直径 2400.00 筒 换热器筒体最小壁厚 18.00 体 前 端 管 箱 后端 管箱 管 板

筒体名义厚度 校核 筒体法兰厚度 校核 前端管箱筒体名义厚度 校核 前端管箱封头名义厚度 校核 前端管箱法兰厚度 校核 后端管箱封头名义厚度 校核 管板厚度 校核 18.00 合格 120.00 合格 105.00 合格 105.00 合格 mm mm mm mm 18.00 合格 490.00 合格 mm

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U形管式换热器筒体计算结果 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 ? 计算单位 筒体简图 mm mm mm Kg MPa 1.60 ? C 130.00 mm 2400.00 16Mn ( 锻材 ) MPa 167.00 MPa 159.40 MPa 275.00 mm 0.00 mm 3.00 1.00 厚度及重量计算 ? = 2[?]t??P = 12.11 c ?e =?n - C1- C2= 15.00 ?n = 18.00 PcDi 计算厚度 有效厚度 名义厚度 重量 8157.33 压力试验时应力校核 液压试验 PT = 1.25P [?] = 2.0000 (或由用户输入) [?]t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 MPa MPa ???T? 0.90 ?s = 247.50 ?T = pT.(Di??e) = 161.00 MPa 2?e.? ?T? ???T 合格 压力及应力计算 2?e[?]?(Di??e)t最大允许工作压力 设计温度下计算应力 ???? 校核条件 结论

t [Pw]= = 1.98012 = 128.80 MPa MPa MPa ? = tPc(Di??e)2?e 159.40 tt???? ≥? 合格

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前端管箱筒体计算结果 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 ? 计算单位 筒体简图 MPa 9.20 ? C 290.00 mm 2400.00 Q345R ( 板材 ) MPa 167.00 MPa 122.60 MPa 275.00 mm 0.30 mm 3.00 1.00 厚度及重量计算 ? = 2[?]t??P = 93.56 c ?e =?n - C1- C2= 101.70 ?n = 105.00 PcDi 计算厚度 有效厚度 名义厚度 重量 mm mm mm Kg 8432.32 压力试验时应力校核 液压试验 PT = 1.25P [?] = 13.9506 (或由用户输入) [?]t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 MPa MPa ???T? 0.90 ?s = 247.50 ?T = pT.(Di??e) = 171.58 MPa 2?e.? ?T? ???T 合格 压力及应力计算 2?e[?]?(Di??e)t最大允许工作压力 设计温度下计算应力 ???? 校核条件 结论

t [Pw]= = 9.96796 = 113.15 MPa MPa MPa ? = tPc(Di??e)2?e 122.60 tt???? ≥? 合格

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前端管箱封头计算结果 计算单位 计算条件 椭圆封头简图 计算压力 Pc 9.20 MPa 设计温度 t 290.00 ? C 内径 Di 2400.00 mm 曲面高度 hi 600.00 mm 材料 Q345R (板材) 设计温度许用应力 ???t 122.60 MPa 试验温度许用应力 ??? 167.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 3.00 mm 焊接接头系数 ? 1.00 厚度及重量计算 形状系数 K = 1??D?2??2??i?? = 1.0000 6???2hi???计算厚度 KP ? = cDi2[?]t??0.5P = 91.77 mm c有效厚度 ?e =?n - C1- C2= 101.70 mm 最小厚度 ?min = 3.60 mm 名义厚度 ?n = 105.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量 5793.87 Kg 压 力 计 算 最大允许工作压力 2[?]t??eMPa [Pw]= KDi?0.5?e= 10.17477 结论 合格

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开孔补强计算 计算单位 接 管: S3, φ219.1×18 计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔 设 计 条 件 简 图 计算压力 pc 1.6 MPa 设计温度 130 ℃ 壳体型式 圆形筒体 壳体材料 16Mn 名称及类型 锻件 壳体开孔处焊接接头系数φ 1 壳体内直径 Di 2400 mm 壳体开孔处名义厚度δn 18 mm 壳体厚度负偏差 C1 0 mm 壳体腐蚀裕量 C2 3 mm 壳体材料许用应力[σ]t 159.4 MPa 接管实际外伸长度 180 mm 接管实际内伸长度 0 mm 接管材料 Q345R 接管焊接接头系数 1 名称及类型 板材 接管腐蚀裕量 0 mm 补强圈材料名称 凸形封头开孔中心至 mm 补强圈外径 mm 封头轴线的距离 补强圈厚度 mm 接管厚度负偏差 C1t 0.3 mm 补强圈厚度负偏差 C1r mm 接管材料许用应力[σ]t 181 MPa 补强圈许用应力[σ]t MPa 开 孔 补 强 计 算 壳体计算厚度δ 12.11 mm 接管计算厚度δt 0.813 mm 补强圈强度削弱系数 frr 0 接管材料强度削弱系数 fr 1 开孔直径 d 183.7 mm 补强区有效宽度 B 367.4 mm 接管有效外伸长度 h1 57.5 mm 接管有效内伸长度 h2 0 mm 开孔削弱所需的补强面积A 2224 mm2 壳体多余金属面积 A1 531.6 mm2 接管多余金属面积 A2 1942 mm2 补强区内的焊缝面积 A3 64 mm2 A2 1+A2+A3=2538 mm，大于A，不需另加补强。 补强圈面积 A4 mm2 A-(A1+A2+A3) mm2 结论: 补强满足要求,不需另加补强。

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开孔补强计算 计算单位 接 管: T1,T2, φ980×130 计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔 设 计 条 件 简 图 计算压力 pc 9.2 MPa 设计温度 290 ℃ 壳体型式 圆形筒体 壳体材料 Q345R 名称及类型 板材 壳体开孔处焊接接头系数φ 1 壳体内直径 Di 2400 mm 壳体开孔处名义厚度δn 105 mm 壳体厚度负偏差 C1 0.3 mm 壳体腐蚀裕量 C2 3 mm 壳体材料许用应力[σ]t 122.6 MPa 接管实际外伸长度 400 mm 接管实际内伸长度 0 mm 接管材料 15CrMo 接管焊接接头系数 1 名称及类型 锻件 接管腐蚀裕量 0 mm 补强圈材料名称 凸形封头开孔中心至 mm 补强圈外径 mm 封头轴线的距离 补强圈厚度 mm 接管厚度负偏差 C1t 0 mm 补强圈厚度负偏差 C1r mm 接管材料许用应力[σ]t 132.8 MPa 补强圈许用应力[σ]t MPa 开 孔 补 强 计 算 壳体计算厚度δ 93.56 mm 接管计算厚度δt 25.83 mm 补强圈强度削弱系数 frr 0 接管材料强度削弱系数 fr 1 开孔直径 d 720 mm 补强区有效宽度 B 1440 mm 接管有效外伸长度 h1 305.9 mm 接管有效内伸长度 h2 0 mm 开孔削弱所需的补强面积A 67363 mm2 壳体多余金属面积 A1 5861 mm2 接管多余金属面积 A2 63737 mm2 补强区内的焊缝面积 A3 64 mm2 A2 1+A2+A3=69662 mm，大于A，不需另加补强。 补强圈面积 A4 mm2 A-(A1+A2+A3) mm2 结论: 补强满足要求,不需另加补强。

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开孔补强计算 计算单位 接 管: T3, φ980×130 计 算 方 法 : GB150-1998 等 面 积 补 强 法, 单 孔 设 计 条 件 简 图 计算压力 pc 9.2 MPa 设计温度 290 ℃ 壳体型式 椭圆形封头 壳体材料 Q345R 名称及类型 板材 壳体开孔处焊接接头系数φ 1 壳体内直径 Di 2400 mm 壳体开孔处名义厚度δn 105 mm 壳体厚度负偏差 C1 0.3 mm 壳体腐蚀裕量 C2 3 mm 壳体材料许用应力[σ]t 122.6 MPa 椭圆形封头长短轴之比 2 接管实际外伸长度 468 mm 接管实际内伸长度 0 mm 接管材料 16Mn 接管焊接接头系数 1 名称及类型 锻件 接管腐蚀裕量 0 mm 补强圈材料名称 凸形封头开孔中心至 补强圈外径 mm 封头轴线的距离 mm 补强圈厚度 mm 接管厚度负偏差 C1t 0 mm 补强圈厚度负偏差 C1r mm 接管材料许用应力[σ]t 126.6 MPa 补强圈许用应力[σ]t MPa 开 孔 补 强 计 算 壳体计算厚度δ 82.59 mm 接管计算厚度δt 27.15 mm 补强圈强度削弱系数 frr 0 接管材料强度削弱系数 fr 1 开孔直径 d 720 mm 补强区有效宽度 B 1440 mm 接管有效外伸长度 h1 305.9 mm 接管有效内伸长度 h2 0 mm 开孔削弱所需的补强面积A 59467 mm2 壳体多余金属面积 A1 13757 mm2 接管多余金属面积 A62934 22 mm 补强区内的焊缝面积 A3 64 mm2 A+A76754 mm2 12+A3=，大于A，不需另加补强。 补强圈面积 A4 mm2 A-(A1+A2+A3) mm2 结论: 补强满足要求,不需另加补强。

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