1、过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 0软件批准号： CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN工程名 ： PROJECT设备位号： ITEM设备名称： 薄膜蒸发器EQUIPMENT图 号： XLE-41JDWG NO。设计单位： 西安协力动力科技有限公司DESIGNER设 计Designed by日期Date校 核Checked by日期Date审 核Verified by日期Date审 定Approved by日期Date过 程 设 备 强 度
2、计 算 书 SW6-2011全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 1立式搅拌容器校核 计算单位 西安协力动力科技有限公司筒体设计条件 内 筒 夹 套设计压力 p MPa -0.1 0.3设计温度 t C 150 150内径 Di mm 1000 1200名义厚度 n mm 12 12材料名称 Q245R Q245R许用应力 148 148 t MPa 140 140压力试验温度下的屈服点 245 245钢材厚度负偏差 C1 mm 0.3 0.3腐蚀裕量 C2 mm 1 1厚度附加量 C C1 C2 mm 1.3 1.3焊接接头系数 0.85 0.85压力试验类型 液压 液压试验压
3、力 pT MPa 0.5 0.5筒体长度 Lw mm 3800 2800内筒外压计算长度 L mm 2800封 头 设 计 条 件 筒体上封头 筒体下封头 夹套封头封头形式 平 盖 椭 圆 形 大 端 有 折 边 锥 形名义厚度 n mm 48 12 12材料名称 Q245R Q245R Q245R设计温度下的许用应力 tMPa 140 140 140钢材厚度负偏差 C1 mm 0.3 0.3 0.3腐蚀裕量 C2 mm 1 1 1厚度附加量 C C1 C2 mm 1.3 1.3 1.3焊接接头系数 1 1 1主 要 计 算 结 果内圆筒体 夹套筒体 内筒上封头 内筒下封头 夹套封头校核结果
4、校核合格 校核合格 校核合格 校核合格 校核合格质 量 m kg 1138.03 1004.27 109.12 109.62搅拌轴计算轴径mm 悬臂轴(刚性轴)校核合格备 注过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 2内筒上封头外压计算 计算单位 西安协力动力科技有限公司计算所依据的标准 GB 150.3-2011 设 计 条 件 简 图计算压力 pc -0.100 MPa设计温度 t 150.0 C设备壳体内径 Di 1000.0 mm螺栓连接平盖型式 No 9计算直径 Dc 1028.0 mm径向截面上各开孔直径之和 D 65.
5、0 mm材料名称 Q245R许用应力 t 127.0 MPa中心圆直径 Db 1090.0 mm螺 公称直径 dB 20.0 mm栓 数量 n 36 个材料名称 35CrMoA垫 外径 D外 1044.0 mm 内径 D内 1004.0 mmm 2.00 y 11.0 MPa片 压紧面形状 1a,1b 材料类型 软垫片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 = 0.50 MPa压力试验允许通过的应力 t T = 202.50 MPa试验压力下封头的应力 T = = 119.95.2eiKDp MPa校核条件 T T校核结果 合格厚 度 设 计预紧时Am =1353.4 Ab
6、=8456.4W = 0.5( Am + Ab )b = 1030027.0= 0.52378.1cGDpLK系数 K (取大值) 操作时W =0.0= 0.303.0c开孔削弱系数 = 0.94计算厚度 p = Dc = 19.97 tK mm计 算 结 果名义厚度 47.7 mm 校核合格过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 3内筒下封头外压计算 计算单位 西安协力动力科技有限公司计算所依据的标准 GB 150.3-2011 计算条件 椭圆封头简图计算压力 Pc -0.40 MPa设计温度 t 150.00 C内径 Di 1
7、000.00 mm曲面深度 hi 250.00 mm材料 Q245R (板材)试验温度许用应力 148.00 MPa设计温度许用应力 t 140.00 MPa钢板负偏差 C1 0.30 mm腐蚀裕量 C2 1.00 mm焊接接头系数 1.00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 = 1.25Pc= 0.5000 MPa压力试验允许通过的应力 t T 0.90 s = 220.50 MPa试验压力下封头的应力 T = = 20.91.2)50(eiKDp MPa校核条件 T T校核结果 合格厚 度 计 算计算厚度 h = 3.85 mm有效厚度 eh =nh - C1- C2
8、= 10.70 mm名义厚度 nh = 12.00 mm外径 Do Do= Di+2nh = 1024.00系数 K1 K1 = 0.8895A 值 A= = 0.00148530251./oeB 值 B= 166.19重量 109.12 Kg压 力 计 算许用外压力 P= = 1.97477BKD(/)1oe MPa结论 合格过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 4夹套圆筒体计算 计算单位 西安协力动力科技有限公司计算所依据的标准 GB 150.3-2011 计算条件 筒体简图计算压力 Pc 0.30 MPa设计温度 t 15
9、0.00 C内径 Di 1200.00 mm材料 Q245R ( 板材 )试验温度许用应力 148.00 MPa设计温度许用应力 t 140.00 MPa试验温度下屈服点 s 245.00 MPa钢板负偏差 C1 0.30 mm腐蚀裕量 C2 1.00 mm焊接接头系数 0.85厚度及重量计算计算厚度 = = 1.51PDcit2 mm有效厚度 e =n - C1- C2= 10.70 mm名义厚度 n = 12.00 mm重量 1004.27 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 = 1.25P = 0.5000 (或由用户输入)t MPa压力试验允许通过的应力水平
10、T T 0.90 s = 220.50 MPa试验压力下圆筒的应力T = = 33.28 pDie.()2 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= = 2.103412eti()D MPa设计温度下计算应力 t = = 16.97cie2 MPat 119.00 MPa校核条件 t t结论 合格过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 5夹套封头计算 计算单位 西安协力动力科技有限公司计算所依据的标准 GB 150.3-2011 设计条件 锥壳简图计算压力 Pc 0.30 MPa设计温度 t 15
11、0.00 C锥壳大端直径 DiL 1200.00 mm锥壳小端直径 Dis 1025.00 mm锥壳大端转角半径 r 120.00 mm锥壳小端转角半径 rs 0.00 mm锥壳计算内直径 Dc 1181.73 mm锥壳半顶角 22.50 大端产生的轴向载荷 f1 0.00 N/mm小端产生的轴向载荷 f2 0.00 N/mm大端筒体 小端筒体 锥壳部分材料名称 Q245R Q245R Q245R材料类型 板材 板材 板材试验温度许用应力 148.00 148.00 148.00 MPa设计温度许用应力 t 140.00 140.00 140.00 MPa试验温度下屈服点 s 245.00 2
12、45.00 245.00 MPa钢板负偏差 C1 0.30 0.30 0.30 mm焊接接头系数 C2 0.85 1.00 1.00腐蚀裕量 1.00 1.00 1.00 mm锥 壳 厚 度 计 算锥壳 = 1.37cos1trpDmm过渡段厚度 r r= = 0.91ciLc5.02PDKt mmK 系数 K = 0.7073锥壳大端 过渡段相连锥壳 r= = 1.37ciLc5.0Pft mmf 系数 f = = 0.53cos2)1(iLDr计算厚度 r= 1.37 mm过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 6计算厚度 r
13、 r= = 2.862Qmm是否加强 需要加强锥壳小端 应力增强系数 Q2= 2.60锥壳加强段长度 56.32cosriDmm圆筒加强段长度 54.13ri mm压力试验时应力校核锥壳 锥壳大端 锥壳小端压力试验类型 液压试验 液压试验 液压试验试验压力值 PT = 1.25Pc= 0.5000 PT2 = 1.25Pc= 0.5000 PT3 = 1.25Pc= 0.5000MPa压力试验允许通过的应力tT 0.90 s = 220.50T2 0.90 si = 220.50T3 0.90 s3 = 220.50MPa试验压力下的应力 T = 30.14 T2 = 139.63 T3 =
14、69.51 MPa校核条件 T T T2 T2 T3 T3校核结果 合格 合格 合格计 算 结 果锥壳所需名义厚度 4.00 mm锥壳大端所需名义厚度 4.00 mm锥壳小端所需名义厚度 5.00 mm输入厚度 12.00 mm结论 合格 锥壳与筒体连接处的加强计算大 端 小 端 值 大端不满足加强设计条件 =4.10,需作加强设计=76.88241fDpQiScSN所需加强面积 )(tsirgkA=95.35mm2有效加强面积 cos)(5.0niScneSDC=128.48mm2增加壁厚加强方法设置加强圈过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011全 国 化 工 设 备 设 计 技
15、 术 中 心 站 7增加壁厚加强段厚度 5.00 mm筒体加强段长度 39.37 mm锥壳加强段长度 39.37 mm设置加强圈加强圈规格加强圈型号加强圈截面积 mm2过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 8开孔补强计算 计算单位 西安协力动力科技有限公司接 管 : A2,1086 计 算 方 法 : HG20582-98等 面 积 补 强 法 , 单 孔设 计 条 件 简 图计算压力 pc 0.1外压 MPa设计温度 150 壳体型式 圆形筒体壳体材料名称及类型Q245R板材壳体开孔处焊缝系数 0.85壳体内直径 Di 100
16、0 mm壳体开孔处名义厚度 n 12 mm壳体厚度负偏差 C10.3 mm壳体腐蚀裕量 C21 mm壳体材料许用应力 t 140 MPa接管轴线与壳体表面法线的夹角 45 度接管实际外伸长度 100 mm 接管材料名称及类型 20(GB8163),管材接管实际内伸长度 0 mm 接管焊缝系数 1接管腐蚀裕量 0 mm 补强圈材料名称补强圈外径 mm凸形封头开孔中心至封头轴线的距离 mm 补强圈厚度 mm接管厚度负偏差 C10.75 mm 补强圈厚度负偏差C 1mm接管材料许用应力 t 140 MPa 补强圈许用应力 t MPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 8.45 mm 接管计算厚度 t
17、 0 mm补强圈强度削弱系数 frr 0 接管材料强度削弱系数 fr 1接管有效外伸长度 h1 24.19 mm 接管有效内伸长度 h2 0 mm计 算 截 面 图 示 截 面 与 图 示 成 90 度 的 截 面应力校正系数 F 1 0.5开孔直径 d(mm) 137.9 97.5补强区有效宽度 B(mm) 275.8 195开孔削弱所需的补强面积 A (mm2) 495.2 175.1壳体多余金属面积 A1 (mm2) 263.7 536.6接管多余金属面积 A2 (mm2) 254 254补强区内的焊缝面积 A3 (mm2) 16 16补强圈面积 A4 (mm2) 0 0A1+A2+A3
18、+A4 (mm2) 533.7 806.6计算截面的校核结果 合格 合格结 论: 补强满足要求。过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 9开孔补强计算 计算单位 西安协力动力科技有限公司接 管: A3, 576 计 算 方 法 : GB150-2011 等 面 积 补 强 法 , 单 孔设 计 条 件 简 图计算压力 pc 0.1外压 MPa设计温度 150 壳体型式 圆形筒体壳体材料名称及类型Q245R板材壳体开孔处焊接接头系数 0.85壳体内直径 Di 1000 mm壳体开孔处名义厚度 n 12 mm壳体厚度负偏差 C1 mm
19、壳体腐蚀裕量 C2 1 mm壳体材料许用应力 t 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 20(GB8163)接管焊接接头系数 1 名称及类型 管材接管腐蚀裕量 0 mm 补强圈材料名称补强圈外径 mm凸形封头开孔中心至封头轴线的距离 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 t MPa 补强圈许用应力 t MPa开 孔 补 强 计 算壳体计算厚度 mm 接管计算厚度 t mm补强圈强度削弱系数 frr 接管材料强度削弱系数 fr开孔直径 d mm 补强区有效宽度 B mm接管有效外伸长度 h1 mm 接管有效内伸长度 h2 mm开孔削弱所需的补强面积 A mm2 壳体多余金属面积 A1 mm2接管多余金属面积 A2 mm2 补强区内的焊缝面积 A3 mm2A1+A2+A3= mm2 补强圈面积 A4 mm2 A-(A1+A2+A3) mm2结论: 根据GB150第6.1.3节的规定,本开孔可不另行补强。
