sw 过程设备强度计算书.docx

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sw过程设备强度计算书

钢制卧式容器

计算单位

中航一集团航空动力控制系统研究所

计算条件

简图

设计压力p

MPa

设计温度t

50

℃

筒体材料名称

Q235-C

封头材料名称

Q235-C

封头型式

椭圆形

筒体内直径Di

2200

mm

筒体长度L

mm

筒体名义厚度?

n

10

mm

支座垫板名义厚度?

rn

10

mm

筒体厚度附加量C

2

mm

腐蚀裕量C2

2

mm

筒体焊接接头系数?

1

封头名义厚度?

hn

10

mm

封头厚度附加量Ch

2

mm

鞍座材料名称

Q235-B

鞍座宽度b

290

mm

鞍座包角θ

120

°

支座形心至封头切线距离A

500

mm

鞍座高度H

250

mm

地震烈度

七

度

内压圆筒校核

计算单位

中航一集团航空动力控制系统研究所

计算所依据的标准

GB

计算条件

筒体简图

计算压力Pc

MPa

设计温度t

?

C

内径Di

mm

材料

Q235-C（板材）

试验温度许用应力?

?

?

MPa

设计温度许用应力?

?

?

t

MPa

试验温度下屈服点?

s

MPa

钢板负偏差C1

mm

腐蚀裕量C2

mm

焊接接头系数?

厚度及重量计算

计算厚度

?

=

=

mm

有效厚度

?

e=?

n-C1-C2=

mm

名义厚度

?

n=

mm

重量

Kg

压力试验时应力校核

压力试验类型

液压试验

试验压力值

PT=

=（或由用户输入）

MPa

压力试验允许通过

的应力水平?

?

?

T

?

?

?

T?

?

s=

MPa

试验压力下

圆筒的应力

?

T=

=

MPa

校核条件

?

T?

?

?

?

T

校核结果

合格

压力及应力计算

最大允许工作压力

[Pw]=

=

MPa

设计温度下计算应力

?

t=

=

MPa

?

?

?

t?

MPa

校核条件

?

?

?

t?

≥?

t

结论

合格

左封头计算

计算单位

中航一集团航空动力控制系统研究所

计算所依据的标准

GB

计算条件

椭圆封头简图

计算压力Pc

MPa

设计温度t

?

C

内径Di

mm

曲面深度hi

mm

材料

Q235-C（板材）

设计温度许用应力?

?

?

t

MPa

试验温度许用应力?

?

?

MPa

钢板负偏差C1

mm

腐蚀裕量C2

mm

焊接接头系数?

压力试验时应力校核

压力试验类型

液压试验

试验压力值

PT=

=（或由用户输入）

MPa

压力试验允许通过的应力?

?

?

t

?

?

?

T?

?

s=

MPa

试验压力下封头的应力

?

T=

=

MPa

校核条件

?

T?

?

?

?

T

校核结果

合格

厚度及重量计算

形状系数

K=

=

计算厚度

?

h=

=

mm

有效厚度

?

eh=?

nh-C1-C2=

mm

最小厚度

?

min=

mm

名义厚度

?

nh=

mm

结论

满足最小厚度要求

重量

Kg

压力计算

最大允许工作压力

[Pw]=

=

MPa

结论

合格

右封头计算

计算单位

中航一集团航空动力控制系统研究所

计算所依据的标准

GB

计算条件

椭圆封头简图

计算压力Pc

MPa

设计温度t

?

C

内径Di

mm

曲面深度hi

mm

材料

Q235-C（板材）

设计温度许用应力?

?

?

t

MPa

试验温度许用应力?

?

?

MPa

钢板负偏差C1

mm

腐蚀裕量C2

mm

焊接接头系数?

压力试验时应力校核

压力试验类型

液压试验

试验压力值

PT=

=（或由用户输入）

MPa

压力试验允许通过的应力?

?

?

t

?

?

?

T?

?

s=

MPa

试验压力下封头的应力

?

T=

=

MPa

校核条件

?

T?

?

?

?

T

校核结果

合格

厚度及重量计算

形状系数

K=

=

计算厚度

?

h=

=

mm

有效厚度

?

eh=?

nh-C1-C2=

mm

最小厚度

?

min=

mm

名义厚度

?

nh=

mm

结论

满足最小厚度要求

重量

Kg

压力计算

最大允许工作压力

[Pw]=

=

MPa

结论

合格

卧式容器（双鞍座）

计算单位

中航一集团航空动力控制系统研究所

计算条件

简图

计算压力pC

MPa

设计温度t

50

℃

圆筒材料

Q235-C

鞍座材料

Q235-B

圆筒材料常温许用应力[?

]

123

MPa

圆筒材料设计温度下许用应力[?

]t

MPa

圆筒材料常温屈服点?

?

235

MPa

鞍座材料许用应力[?

]sa

147

MPa

工作时物料密度

1830

kg/m3

液压试验介质密度

1000

kg/m3

圆筒内直径

Di

2200

mm

圆筒名义厚度

10

mm

圆筒厚度附加量

2

mm

圆筒焊接接头系数

1

封头名义厚度

10

mm

封头厚度附加量Ch

2

mm

两封头切线间距离

mm

鞍座垫板名义厚度

10

mm

鞍座垫板有效厚度

10

mm

鞍座轴向宽度b

290

mm

鞍座包角θ

120

°

鞍座底板中心至封头切线距离A

500

mm

封头曲面高度

550

mm

试验压力pT

MPa

鞍座高度H

250

mm

腹板与筋板组合截面积

37092

mm2

腹板与筋板组合截面断面系数

+07

mm3

地震烈度

7

圆筒平均半径Ra

1105

mm

物料充装系数

一个鞍座上地脚螺栓个数

2

地脚螺栓公称直径

24

mm

地脚螺栓根径

20

mm

鞍座轴线两侧的螺栓间距

1380

mm

地脚螺栓材料

Q235-A

支座反力计算

圆筒质量（两切线间）

kg

封头质量（曲面部分）

kg

附件质量

kg

封头容积（曲面部分）

+09

mm3

容器容积（两切线间）

V=+10

mm3

容器内充液质量

工作时,

压力试验时,

=

kg

耐热层质量

0

kg

总质量

工作时,

压力试验时,

kg

单位长度载荷

N/mm

支座反力

173411

112682

173411

N

筒体弯矩计算

圆筒中间处截

面上的弯矩

工作时

=+07

压力试验

=+07

N·mm

支座处横

截面弯矩

操作工况：

+06

压力试验工况：

+06

N·mm

系数计算

K1=1

K2=1

K3=

K4=

K5=

K6=

K6’=

K7=

K8=

K9=

C4=

C5=

筒体轴向应力计算

轴向应力计算

操作状态

MPa

MPa

水压试验状态

MPa

MPa

应力校核

许用压缩应力

根据圆筒材料查GB150图4-3～4-12

B=

MPa

MPa

<

合格

|

|,|

|<

合格

|

|,|

|<

合格

?

T2,?

T3

s=合格

MPa

筒体和封头的切应力

时（

时,不适用）

MPa

时

圆筒中：

封头中：

MPa

应力校核

封头

椭圆形封头,

碟形封头,

半球形封头,

MPa

圆筒

封头

[?

]=[?

]t=

MPa

圆筒,?

<[?

]=MPa合格

封头,?

h<[?

h]=MPa合格

鞍座处圆筒周向应力

无加强圈圆筒

圆筒的有效宽度

mm

无垫板或垫板不起加强作用时

在横截面最低点处

MPa

在鞍座

边角处

L/Rm≥8时,

MPa

L/Rm<8时,

MPa

无

加

强

圈

筒

体

垫板起加强作用时

鞍座垫板宽度

；鞍座垫板包角

横截面最低点处的周向应力

MPa

鞍座边角处

的周向应力

L/Rm≥8时,

MPa

L/Rm<8时,

MPa

鞍座垫板边

缘处圆筒中

的周向应力

L/Rm≥8时,

MPa

L/Rm<8时,

MPa

应力校核

|?

5|<[?

]t=合格

|?

6|<[?

]t=合格

|?

’6|<[?

]t=合格

MPa

应力校核

|?

5|<[?

]t=合格

|?

6|<[?

]t=合格

|?

7|<[?

]t=

|?

8|<[?

]tR=

MPa

鞍座应力计算

水平分力

N

腹板水平应力

计算高度

250

mm

鞍座腹板厚度

10

mm

鞍座垫板实际宽度

500

mm

鞍座垫板有效宽度

mm

腹板水平应力

无垫板或垫板不起加强作用,

垫板起加强作用,

MPa

应力判断

?

9<

[?

]sa=98合格

MPa

腹板与筋板组合截面应力

由地震水平分力引起的支座强度计算

圆筒中心至基础表面距离

1360

mm

轴向力

N

MPa

MPa

|?

sa|<[?

bt]=合格

地脚螺栓应力

拉应力

MPa

?

bt<[?

bt]=MPa合格

剪应力

MPa

?

bt

Ko?

[?

bt]=MPa合格

温差引起的应力

N

MPa

|?

tsa|<[?

]sa=147合格

注：

带#的材料数据是设计者给定的

开孔补强计算

计算单位

中航一集团航空动力控制系统研究所

接管:

M,φ480×10

计算方法:

等面积补强法，单孔

设计条件

简图

计算压力pc

MPa

设计温度

50

℃

壳体型式

圆形筒体

壳体材料

名称及类型

Q235-C

板材

壳体开孔处焊接接头系数φ

1

壳体内直径Di

2200

mm

壳体开孔处名义厚度δn

10

mm

壳体厚度负偏差C1

0

mm

壳体腐蚀裕量C2

2

mm

壳体材料许用应力[σ]t

MPa

接管轴线与筒体表面法线的夹角（°）

0

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

mm

接管连接型式

插入式接管

接管实际内伸长度

0

mm

接管材料

10（GB8163）

接管焊接接头系数

1

名称及类型

管材

接管腐蚀裕量

2

mm

补强圈材料名称

凸形封头开孔中心至

封头轴线的距离

mm

补强圈外径

mm

补强圈厚度

mm

接管厚度负偏差C1t

mm

补强圈厚度负偏差C1r

mm

接管材料许用应力[σ]t

MPa

补强圈许用应力[σ]t

MPa

开孔补强计算

非圆形开孔长直径

467

mm

开孔长径与短径之比

1

壳体计算厚度δ

mm

接管计算厚度δt

mm

补强圈强度削弱系数frr

0

接管材料强度削弱系数fr

1

开孔补强计算直径d

467

mm

补强区有效宽度B

934

mm

接管有效外伸长度h1

mm

接管有效内伸长度h2

0

mm

开孔削弱所需的补强面积A

690

mm2

壳体多余金属面积A1

3046

mm2

接管多余金属面积A2

1049

mm2

补强区内的焊缝面积A3

36

mm2

A1+A2+A3=4131

mm2，大于A，不需另加补强。

补强圈面积A4

mm2

A-（A1+A2+A3）

mm2

结论:

合格