挠性管板有关计算yyf

设计压力壳程ps4.5壳程/管板257.5/328(Mpa)管程pt0.05管程/换热管282.5/308筒体管板换热管壳程1.01900管程1.0601780强度焊+贴胀575471002600216计算单位：XXXXXXXXXX一、规范性引用文件1、GB150.1～150.4-2011压力容器2、GB/T151-2014热交换器二、设计参数设计温度(℃)挠性管板有关计算设备名称：XXXXXX图号：XXXXXX换热管外径d(mm)换热管内径di(mm)换热管长度(mm)材料焊接接头系数支点线直径(mm)3.换热管应采用光管，且与壳体材料的线膨胀系数接近(两者数值相差不应大于10%)。并采用GB/T151-2014中5.4规定的无缝钢管，且不允许拼接。2.管程介质温度大于550℃时，应在换热管高温端设置保护套管，并应在管板端面设置耐高温隔热衬里。三、适用性判断换热管数量换热管中心距S(mm)3）换热管长度不超过7000mm。2）壳体内直径不大于2500mm。1）设计压力：管程不大于1.0MPa，壳程不大于5.0MPa，且壳程压力应大于管程压力。1.适用的参数范围：20GB5310-2008Q345RGB713-2014Q345RGB713-2014换热管名义厚度δ(mm)换热管与管板连接形式过渡段折边内半径RS(mm)壳程内径Di(mm)GB/T151-2014附录M适用于管程介质为气体、壳程产饱和水蒸气的卧式管壳式余热锅炉的挠性管板设计。根据其适用条件，对设计条件、适用场合、结构参数等进行适用性判断：第9页单位数值或计算结果mm213385.32mm2mm2mm2816.816143.85mmMPa182200N34.03mm18.47mm10mm2600MPa173.8℃257.5℃328℃308mm16.85mm3.920.850.6MPa34.03MPa34.76MPa0.71MPa131.4MPa115.87MPa59.170.8[q]—许用拉脱力。计算过程见六之4q—换热管与管板连接的拉脱力。计算过程见六之3δ—管板计算厚度。l—换热管与管板连接的焊脚高度结构设计给定tJ—对应壳程设计压力下介质（水）的饱和温度。设计条件给定计算过程见七之2Abmax—在布管区周边围绕单根换热管画假想圆的中心线连线所包围面积的最大值。GB/T151附录M.4.3.6,附图AZ—换热管与管板连接的拉脱力计算时，单根换热管支撑的面积。计算过程见六之2数值依据GB/T151附录M.4.1ηh—换热管许用应力修正系数。GB/T151附录M.4.1lcr—换热管受压失稳当量长度。GB/T151图7-2Rtel—设计温度下换热管材料的屈服强度。GB5310表B.1管板设计温度。δt—换热管计算厚度。符号、意义GB/T151附录M.4.3.3～.4计算过程见七之4(c)Aw—换热管轴向稳定许用压应力校核计算时，单根换热管支撑的面积。计算过程见七之1a—1根换热管管壁金属的横截面积。a=π(d2-di2)/4K—结构特征系数。GB150.2表B.13GB/T151附录M.4.3.6,附图[σ]tt—设计温度下换热管材料的许用应力。换热管设计温度。Cr—计算换热管在设计温度下稳定许用压应力时的系数。Et—设计温度下换热管材料的弹性模量。dJ—假想圆直径。Fk—由压力引起的换热管轴向力。i—换热管的回转半径。ηg—管板许用应力修正系数。φ—换热管与管板连接接头系数GB/T151附录M.4.1GB150.1表1、换热管设计温度、GB5310表B.1计算过程见七之3σk—换热管轴向压应力。[σ]tr—设计温度下管板材料的许用应力。管板设计温度、GB150.2表2[σ]tcr—设计温度下换热管稳定许用压应力。GB/T151中7.3.2.2、计算过程见七之4四、符号、意义及数值计算过程见八计算过程见五GB/T151表M.5GB/T151表M.5计算过程见七之4(b)第10页4.5(a)布管区内：dJ=115.47K=0.45δ=10.43(b)布管区周边：dJ=209.86K=0.4δ=16.85布管区内：AZ=6108.24布管区周边：AZ=10833.56q=19.19q=34.03qmax=34.0334.76布管区内：Aw=6925.05布管区周边：Aw=11650.38Awmax=11650.38GB/T151附录M.4.3.1来源1、计算公式及其来源：计算公式计算压力pc=max{│ps│,│pt│}3、拉脱力计算结果：布管区内：AZ=0.866S2-πd2/4AZ=Abmax-πd2/4q=pcAZ/(πdlφ)1、计算公式及其来源：七、换热管轴向稳定许用压应力校核计算布管区周边：计算拉脱力最大值：换热管与管板连接的拉脱力小于许用拉脱力，合格。5.结论：[q]=0.5min{ηh[σ]tt,ηg[σ]tr}单根换热管支撑面积最大值：2、AZ计算公式及计算结果；2.由压力引起的换热管轴向力计算：4、许用拉脱力：1.单根换热管支撑面积计算：GB/T151附录M.4.4.1六、换热管与管板连接的拉脱力计算(c)管板计算厚度取上述计算δ值中大者，即为16.85mm，管板两侧腐蚀裕量各取1mm，设计厚度为18.85mm，换热管与管板的连接形式采用强度焊加贴胀结构，根据GB/T151附录M3.2.3的规定，最小厚度为14mm，同时考虑制造变形等因素，取管板名义厚度为24mm。2、计算过程及其取值：来源Aw=0.866S2-πdi2/4Aw=Abmax-πdi2/4五、管板厚度计算计算公式gtrcJpKd//第11页582.520.71143.8518.473.92八、拉撑作用下的换热管计算厚度换热管名义厚度取5mm，满足要求。[σ]tcr=δt=pcAz/(πdηh[σ]tt)59.17(e)比较[σ]tcr和[σ]tt取小值：59.175.结论：换热管的轴向应力满足校核条件，合格。(C)换热管回转半径i计算：(d)设计温度下换热管稳定许用压应力：(b)系数Cr计算：GB/T151中7.3.2.2当Cr＞lcr/i时σk=Fk/a4.设计温度下换热管稳定许用压应力计算：Fk=Awpt3.换热管轴向压应力计算：计算公式来源(a)计算公式及其来源：当Cr≤lcr/i时22/5.1ilEcrttcrrcrteLtcrCilR2/15.1teLtrREC222)2(25.0tddi第12页表中黄色框内数字由计算人员手动输入表中红色框内数字由电脑自动计算得出