換熱設(shè)備換熱器校核文件

1、過 程 設(shè) 備 強(qiáng) 度 計(jì) 算 書 SW6-2011PAGE 9 全 國 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心 站軟件批準(zhǔn)號：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN工程名：年產(chǎn)29萬噸乙二醇項(xiàng)目PROJECT設(shè)備位號：E0203ITEM設(shè)備名稱：E0203-浮頭式換熱器EQUIPMENT圖 號：0203DWG NO。設(shè)計(jì)單位：重慶理工大學(xué)“南征北戰(zhàn)”DESIGNER設(shè) 計(jì)Designed by日期Date校 核Checked by日期Date審 核Verified by日期Date批 準(zhǔn)Approved by

2、日期Date浮頭式換熱器設(shè)備計(jì)算計(jì)算單位 重慶理工大學(xué)“南征北戰(zhàn)” 殼程設(shè)計(jì)壓力 0.62 MPa管程設(shè)計(jì)壓力 0.03 MPa殼程設(shè)計(jì)溫度 154.50 管程設(shè)計(jì)溫度 210.00 筒體公稱直徑800.00mm筒浮頭式換熱器筒體最小壁厚12.18mm筒體名義厚度15.00mm校核 合格筒體法蘭厚度mm體校核 筒體后端法蘭厚度mm校核 前端管箱筒體名義厚度15.00mm前校核 合格 端前端管箱封頭名義厚度18.00mm管校核 合格箱前端管箱法蘭厚度mm校核 后端管箱筒體名義厚度15.00mm后校核 合格端后端管箱封頭名義厚度18.00mm管校核 合格箱后端管箱法蘭厚度mm校核 帶法蘭凸形封頭名

3、義厚度mm浮校核 頭法蘭設(shè)計(jì)厚度mm蓋校核 鉤圈計(jì)算厚度mm校核 管管板名義厚度45.00mm板校核 合格浮頭式換熱器筒體計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位重慶理工大學(xué)“南征北戰(zhàn)”計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011 計(jì)算條件筒體簡圖計(jì)算壓力 Pc 0.62MPa設(shè)計(jì)溫度 t 154.50 C內(nèi)徑 Di 800.00mm材料 Q235-B ( 板材 )試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 116.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 t 107.19MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) s 235.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.30mm腐蝕裕量 C2 3.18mm焊接接頭系數(shù) 0.85厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 = = 2.74mm有效厚度 e =n

4、 - C1- C2= 11.52mm名義厚度 n = 15.00mm重量 1205.91Kg壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型 液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = 1.25P = 0.5100 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平 TT 0.90 s = 211.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力 T = = 21.13 MPa校核條件 T T校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力 Pw= = 2.58676MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 t = = 21.87MPat 91.11MPa校核條件t t結(jié)論 合格前端管箱筒體計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位重慶理工大學(xué)“南征北戰(zhàn)”計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2

5、011 計(jì)算條件筒體簡圖計(jì)算壓力 Pc 0.03MPa設(shè)計(jì)溫度 t 210.00 C內(nèi)徑 Di 800.00mm材料 Q235-B ( 板材 )試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 116.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 t 96.80MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) s 235.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.30mm腐蝕裕量 C2 3.18mm焊接接頭系數(shù) 1.00厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 = = 0.14mm有效厚度 e =n - C1- C2= 11.52mm名義厚度 n = 15.00mm重量 1205.91Kg壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型 氣壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = 1.10P = 1.1000 (或由用戶輸入)M

6、Pa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平 TT 0.80 s = 188.00MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力 T = = 38.74 MPa校核條件 T T校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力 Pw= = 2.74827MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 t = = 1.20MPat 96.80MPa校核條件t t結(jié)論 合格前端管箱封頭計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位 重慶理工大學(xué)“南征北戰(zhàn)”計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011 計(jì)算條件橢圓封頭簡圖計(jì)算壓力 Pc 0.03MPa設(shè)計(jì)溫度 t 210.00 C內(nèi)徑 Di 800.00mm曲面深度 hi 250.00mm材料 Q245R (板材)設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 t 12

7、1.40MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 148.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.00mm腐蝕裕量 C2 3.18mm焊接接頭系數(shù) 1.00壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型氣壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值 PT = 1.10Pc= 1.1000 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力tT 0.80 s = 188.00MPa試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)力T = = 22.84MPa校核條件T T校核結(jié)果合格厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù) K = = 0.7600計(jì)算厚度 h = = 0.09mm有效厚度 eh =nh - C1- C2= 14.82mm最小厚度 min = 3.00mm名義厚度 nh = 18.00mm結(jié)論 滿足最

8、小厚度要求重量 155.80 Kg壓 力 計(jì) 算最大允許工作壓力 Pw= = 5.84699MPa結(jié)論 合格后端管箱筒體計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位重慶理工大學(xué)“南征北戰(zhàn)”計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3-2011 計(jì)算條件筒體簡圖計(jì)算壓力 Pc 0.62MPa設(shè)計(jì)溫度 t 154.50 C內(nèi)徑 Di 761.70mm材料 Q235-B ( 板材 )試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 116.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 t 107.19MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) s 235.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.30mm腐蝕裕量 C2 3.18mm焊接接頭系數(shù) 1.00厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 = = 2.21mm有效厚度 e =n

9、- C1- C2= 11.52mm名義厚度 n = 15.00mm重量 12354.34Kg壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型 氣壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = 1.10P = 0.5100 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平 TT 0.80 s = 188.00MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力 T = = 17.12 MPa校核條件 T T校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力 Pw= = 3.19399MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 t = = 20.84MPat 107.19MPa校核條件t t結(jié)論 合格后端管箱封頭計(jì)算結(jié)果計(jì)算單位 重慶理工大學(xué)“南征北戰(zhàn)”計(jì)算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB 150.3

10、-2011 計(jì)算條件橢圓封頭簡圖計(jì)算壓力 Pc 0.62MPa設(shè)計(jì)溫度 t 154.50 C內(nèi)徑 Di 761.70mm曲面深度 hi 220.00mm材料 Q245R (板材)設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 t 132.19MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 148.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.30mm腐蝕裕量 C2 3.18mm焊接接頭系數(shù) 1.00壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型氣壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值 PT = 1.10Pc= 0.5100 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力tT 0.80 s = 188.00MPa試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)力T = = 11.27MPa校核條件T T校核結(jié)果合格厚度及重量計(jì)算形

11、狀系數(shù) K = = 0.8328計(jì)算厚度 h = = 1.49mm有效厚度 eh =nh - C1- C2= 14.52mm最小厚度 min = 3.00mm名義厚度 nh = 18.00mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 132.45 Kg壓 力 計(jì) 算最大允許工作壓力 Pw= = 5.98309MPa結(jié)論 合格浮頭式換熱器管板計(jì)算計(jì)算單位重慶理工大學(xué)“南征北戰(zhàn)”設(shè) 計(jì) 條 件殼程設(shè)計(jì)壓力 Ps0.62MPa管程設(shè)計(jì)壓力 Pt0.03MPa殼程設(shè)計(jì)溫度 ts154.50C管程設(shè)計(jì)溫度 tt210.00C換熱器公稱直徑 D1800.00mm殼程腐蝕裕量 Cs3.18mm管程腐蝕裕量 Ct3.18m

12、m換熱管使用場合一般場合換熱管與管板連接方式 ( 脹接或焊接)脹接初始數(shù)據(jù)管板材料(名稱及類型)Q235-B板材輸入管板名義厚度 n45.00mm管板強(qiáng)度削弱系數(shù) 0.40管板剛度削弱系數(shù) 0.40隔板槽面積 Ad0.00mm2換熱管與管板脹接長度或焊腳高度 l42.00mm設(shè)計(jì)溫度下管板材料彈性模量 Ep193064.00MPa設(shè)計(jì)溫度下管板材料許用應(yīng)力 105.19MPa許用拉脫力 q2.00mm殼程側(cè)結(jié)構(gòu)槽深 h13.00mm管程側(cè)隔板槽深 h24.00mm換熱管材料名稱20(GB9948)換熱管外徑 d19.00mm換熱管壁厚 t2.00mm換熱管根數(shù) n551根換熱管中心距 S25.

13、00mm換熱管長 Lt4000.00mm換熱管受壓失穩(wěn)當(dāng)量長度 lcr10.00mm設(shè)計(jì)溫度下?lián)Q熱管材料彈性模量 Et193064.00MPa設(shè)計(jì)溫度下?lián)Q熱管材料屈服點(diǎn)205.63MPa設(shè)計(jì)溫度下?lián)Q熱管材料許用應(yīng)力 137.19MPa墊片墊片外徑 Do829.40mm墊片內(nèi)徑 Di800.00mm墊片厚度 gmm墊片接觸面寬度 mm墊片壓緊力作用中心園直徑 DG815.68mm墊片材料金屬墊片壓緊面形式1a或1b系數(shù)計(jì)算管 區(qū)單管程三角形排列= 0.866 EQ = 板 面正方形排列= 298228.75 mm2布 積多管程三角形排列=管 正方形排列= = 管板開孔后面積 142004.05m

14、m2一根換熱管管壁金屬橫截面積106.81mm2管板布管區(qū)當(dāng)量直徑 = 616.21mm換熱管有效長度L = Lt-2n-2l2 = 3907.00mm管束模數(shù) = 4719.65管束無量綱剛度 = 0.0611無量綱壓力只有殼程設(shè)計(jì)壓力,管程設(shè)計(jì)壓力=0: 0.0098只有管程設(shè)計(jì)壓力,殼程設(shè)計(jì)壓力=0: 0.0005殼程設(shè)計(jì)壓力和管程設(shè)計(jì)壓力同時作用: 0.0093系數(shù)= 0.7555系數(shù)按和查圖得:= 0.5328 系數(shù)( 按和查圖得 )只有殼程設(shè)計(jì)壓力,管程設(shè) 計(jì)壓力=0: 8.0216只有管程設(shè)計(jì)壓力,殼程設(shè)計(jì)壓力=0: 殼程設(shè)計(jì)壓力,管程設(shè)計(jì)壓 力同時作用: 8.2927系數(shù) 0.4145系數(shù) 136.14換熱管回轉(zhuǎn)半徑 6.05mm 換熱管穩(wěn)定許用壓應(yīng)力 時,取當(dāng)時102.19MPa當(dāng)時最小管板厚度計(jì)算確定管板設(shè)計(jì)壓力異號0.62MPa 同號=管