20蒸汽锅炉强度计算-带公式可计算.doc

序号名称一、锅壳筒体强度计算1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6基本许用应力7基本许用应力修正系数8许用应力9筒体内径10取用厚度11最小减弱系数12开孔减弱系数人孔与主蒸汽管孔(1)开孔直径(2)开孔直径(3)平均直径(4)纵向节距(5)横向节距不必按孔桥计算的最小节距人孔与安全阀管孔(1)开孔直径(2)开孔直径(3)平均直径(4)纵向节距(5)横向节距不必按孔桥计算的最小节距安全阀管孔(1)开孔直径(2)纵向节距(3)横向节距不必按孔桥计算的最小节距13理论计算厚度14腐蚀减薄附加厚度受压元件强度计算书共17页符号单位计算公式及来源P e MPa 给定P MPa Pe+△ Pt j ℃查表t bi ℃据 3.4条给定[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[ σ ] MPa η [σ] jD n mm 给定t mm 假定ψ min 据 4.3.1 条d1 mm 给定d2 mm 给定d p mm 0.5(d1+d 2)S mm 给定S' mm 给定S0 mm d p+2[(D n+t)t] 0.5d1 mm 给定d2 mm 给定d p mm 0.5(d1+d 2)S mm 给定S'mm 给定S0mm0.5d p+2[(D n+t)t]d p mm 0.5(d1+d 2)S mm 给定S' mm 给定S0 mm d p+2[(D n+t)t] 0.5t l mm pD n/(2 ψmin [ σ]-p)c1 mm 据4.4.1 条序号名称15材料负偏差附加厚度16工艺减薄附加厚度17附加厚度18最小需要厚度19校核20有效厚度21实际减弱系数22系数23未加强孔的最大允许直径受压元件强度计算书共 17 页符号单位计算公式及来源c2 mm 按材料标准取定c3 mm 据4.4.2.1 条c mm c1+c 2+c3t min mm t l+ct>t min ,强度足够t y mm t-cψs pDn/[(2[ σ ]-p)t y ]D n t y3 210 mm[d] mm 图 55校核筒体上未加强孔的直径d除人孔、主蒸汽管孔外均不大于按图55确定的未加强孔的最大允许直径[d],无需另行加强二、人孔加强强度计算1校核人孔加强计算的适用范围d/D n=400/3400=0.12<0.82人孔圈的计算压力3人孔圈的计算温度4人孔圈材料5基本许用应力6人孔圈基本许用应力修正系数7人孔圈许用应力8人孔圈厚度9加强垫板许用应力10加强垫板厚度11计算孔径12未减弱锅壳筒体的理论计算厚度13人孔圈理论计算厚度14人孔圈腐蚀减薄附加厚度15人孔圈材料负偏差附加厚度16人孔圈工艺减薄附加厚度17人孔圈的附加厚度18人孔圈有效厚度19人孔圈有效加强高度20人孔圈有效加强宽度21需要加强的面积22人孔圈焊脚高度23起加强作用的焊缝面积Pt bi[ σ ]j1η[σ ] 1t1[σ ] 2t2dt0t01c1c2c3ct y1h1h2BAK hA 1d=400<600, 满足 12.2.1的要求MPa 同锅壳筒体℃据 3.4条给定MPa 据表1据表 3MPa η [ σ ] jmm给定MPa η [ σ ] jmm给定mm给定mm pD n/(2[ σ ]-p)mm pd/(2[ σ ]1-p) d=400mm 据4.4.1 条mm按材料标准取定mm 据4.4.2.1 条mm c1+c 2+c3mm t1-cmm 据 12.2.6条mm 据 12.2.6条mm 据 12.2.6条mm 2 [d+2t y1(1-[ σ ]1/[ σ ])]t 0mm给定22mm2K h序号名称24人孔圈多余面积25垫板加强面积26锅壳筒体自身多余面积27校核28校核人孔圈的高度和厚度人孔圈的高度人孔圈的厚度三、主蒸汽管接头加强强度计算1校核管接头加强计算的适用范围2管接头的计算压力3管接头的计算温度4管接头材料5基本许用应力6管接头基本许用应力修正系数7管接头许用应力8管接头厚度9加强垫板许用应力10加强垫板厚度11计算孔径12未减弱锅壳筒体的理论计算厚度13管接头理论计算厚度14管接头腐蚀减薄附加厚度15管接头材料负偏差附加厚度16管接头工艺减薄附加厚度17管接头的附加厚度18管接头有效厚度19管接头有效加强高度20管接头有效加强宽度受压元件强度计算书共 17 页符号单位计算公式及来源A 2 mm 2 [2h 1(t y1-t01)+2h 2t y1]([ σ ]1/[ σ ])A 3 mm 2 0.8(B-d-2t 1))t2([σ ]2/[ σ ])A 4 mm 2 [d+2t y1(1-[ σ ]1/[ σ ])](t y-t0)A 1+A 2+A 3+A 4A 1+A 2+A 3+A 4>A=A 1+A 2+0.5(A 3+A 4)A 1+A 2+0.5(A 3+A 4)>2A/3=h mm给定h=90>(td) 0.5=(25 ×300) 0.5=88.6t1mm给定t1=25>7t/8=25×7/8=21.86且t1=25>19人孔圈的高度均满足12.7.1的要求d/D n=199/3400=0.06<0.8d=199<600, 满足 12.2.1的要求P MPa 同锅壳筒体t bi ℃据 3.4条给定[ σ ]j1 MPa 据表1η据表 3[σ ] 1 MPa η [ σ ] jt1 mm 给定[σ ] 2 MPa η [ σ ] jt2 mm 给定d mm 给定t0 mm pD n/(2[ σ ]-p)t01 mm pd/(2[ σ ]1-p)c1 mm 据4.4.1 条c2 mm 式 (26)c3 mm 据4.4.2.1 条c mm c1+c 2+c3t y1 mm t1-ch1 mm 据 12.2.6条h2 mm 据 12.2.6条B mm 据 12.2.6条序号名称21需要加强的面积22管接头焊脚高度23起加强作用的焊缝面积24孔圈多余面积25垫板加强面积26锅壳筒体自身多余面积27校核四、前管板强度计算1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6基本许用应力7基本许用应力修正系数8许用应力9假想圆直径系数最小需要厚度10假想圆直径系数最小需要厚度11假想圆直径系数最小需要厚度12假想圆直径系数最小需要厚度13假想圆直径系数最小需要厚度14包含人孔区的最小需要厚度计算常温抗拉强度受压元件强度计算书共 17 页符号单位计算公式及来源A mm 2 [d+2t y1(1-[ σ ]1/[ σ ])]t 0K h mm 给定A 1 mm 2 2K h2A 2 mm 2 [2h 1(t y1-t01)+2h 2t y1]([ σ ]1/[ σ ])A 3 mm 2 0.8(B-d-2t 1))t2([σ ]2/[ σ ])A 4 mm 2 [d+2t y1(1-[ σ ]1/[ σ ])](t y-t0)A 1+A 2+A 3+A 4A 1+A 2+A 3+A 4>A=A 1+A 2+0.5(A 3+A 4)A 1+A 2+0.5(A 3+A 4)>2A/3=P e MPa 给定P MPa Pe+△ Pt j ℃查表t bi ℃据 3.4条给定[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[σ ] MPa η [ σ ] jd J mm 附图一k 据 7.2.4条tmin1 mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1d J mm 附图一k 据 7.2.4条t min2 mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1d J mm 附图一k 据 7.2.4条t min3 mm0.5Kd J(p/[ σ ]) +1d J mm 附图一k 据 7.2.4条t min4 mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1d J mm 附图一k 据 7.2.4条t min5 mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1σ b MPa 给定序号名称假想直径人孔算直径平板系数最小需要厚度15最小需要厚度16取用厚度五、后管板度算1炉定力2算力3算介温度4算壁温5材料6基本用力7基本用力修正系数8用力9假想直径系数最小需要厚度10假想直径系数最小需要厚度11假想直径系数最小需要厚度12假想直径系数最小需要厚度13包含人孔区的最小需要厚度算常温抗拉度假想直径人孔算直径平板系数最小需要厚度14最小需要厚度15取用厚度受压元件强度计算书共 17 符号位算公式及来源d J mm 附一d h mm 定C 表 16(两有拉撑但 l<d j /10)t min6 mm 0.62 ×[p(Cd 2-d 2)/σ]1/2j hbt min mm max{t min1 ,t min2, ⋯t}min6t mm 取定t>t min ,度足P e MPa 定P MPa Pe+△ Pt j ℃表t bi ℃据 3.4条定[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[σ ] MPa η [ σ ] jd J mm 附二k 据 7.2.4条t min1 mm Kd J(p/[ σ ])0.5+1d J mm 附二k 据 7.2.4条t min2 mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1d J mm 附二k 据 7.2.4条t min3 mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1d J mm 附二k 据 7.2.4条t min4 mm Kd J(p/[ σ ])0.5+1σ b MPa 定d J mm 附二d h mm 定C 表 16(两有拉撑但 l<d j /10)t min5 mm 0.62*[p(Cd j 2-d h2)/σb]1/2t min mm max{t min1 ,t min2, ⋯t}min5t mm 取定t>t min ,度足公司名称序号名称六、内前管板强度计算1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6基本许用应力7基本许用应力修正系数8许用应力9假想圆直径系数最小需要厚度10取用厚度11校核七、内后管板强度计算1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6基本许用应力7基本许用应力修正系数8许用应力9假想圆直径系数最小需要厚度10假想圆直径系数最小需要厚度11假想圆直径系数最小需要厚度12假想圆直径系数最小需要厚度WNS20-1.25-Y(Q)编号xxx受压元件强度计算书共17页符号单位计算公式及来源P e MPa 给定P MPa Pe+△ Pt j ℃查表t bi ℃据 3.4条给定[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[σ ] MPa η [ σ ] jd J mm 附图k 据 7.2.4条t min mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1t mm 取定t>t min ,强度足够P e MPa 给定P MPa Pe+△ Ptj ℃查表t bi ℃据 3.4条给定[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[σ ] MPa η [ σ ] jd J mm 附图四k据 7.2.4条t min1 mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1d J mm 附图四k据 7.2.4条t min2 mm Kd J(p/[ σ0.5]) +1d J mm 附图四k据 7.2.4条t min3 mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1d J mm 附图四k据 7.2.4条t min4 mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1公司名称序号名称13最小需要厚度14取用厚度15校核八、形炉胆度算1炉定力2算力3算介温度4算壁温5材料6常温抗拉度7算壁温的屈服点8材料的性模量9胆小径10胆大径11炉胆厚度12炉胆平均直径13算度14安全系数15安全系数16度百分率17系数18最小需要厚度19最小需要厚度20最小需要厚度21校核九、波形炉胆度算1炉定力2算力3算介温度4算壁温5材料6基本用力7基本用力修正系数8用力9炉胆外径10最小需要厚度WNS20-1.25-Y(Q) 号 xxx 受压元件强度计算书共 17符号位算公式及来源t min mmmax{tmin1,tmin2, ⋯t }min4t mm 取定t>t min ,度足P e MPa 定P MPa Pe+△ Pt j ℃表t bi ℃据 3.4条定σ b MPa 据表 1σ t s MPa 据表 2E t MPa 据表 11D ' mm 定D" mm 定t mm 假定D p mm (D'+D")/2+tL mm 定n1 据表 10n2 据表 10u 据 5.2.1.7条B pD p n1/{2 σt s[1+D p/(15L)]}t min1 mmB{1+[1+0.12D p u/(B(1+D p/(0.3L)))]} 0.5/2+1t min2 mm D p 0.6[pLn 2/(1.73E t)] 0.4+1t min mm t min=max{t min1,t min2 }t>t min ,度足P e MPa 定P MPa Pe+△ Pt j ℃表t bi ℃据 3.4条定[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[σ ] MPa η [σ] jD w mm 定t min mm pD w/(2[ σ ])+1公司名称序号名称11炉胆厚度12校核校核加强圈及惯性矩13计算长度 L14计算长度 L 215最边缘一节波纹的需要惯性矩16波纹截面对自身中性轴的惯性矩17校核十、回燃室筒体强度计算1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6常温抗拉强度圆弧段7计算壁温时的屈服点8材料的弹性模量9回燃室平均直径10回燃室厚度11计算长度12安全系数13安全系数14圆度百分率15系数16最小需要厚度17最小需要厚度平直段18基本许用应力19基本许用应力修正系数20许用应力21系数22假想圆直径23最小需要厚度校核横向孔桥抗压强度24回燃室管板的内壁间距WNS20-1.25-Y(Q)编号xxx受压元件强度计算书共17页符号单位计算公式及来源t mm取定t>tmin, 强度足够L mm 给定L 2 mm 给定I' mm 4 pL 2D p3/(1.33 10×6)I b mm 4 查表 12'I b>I ,满足要求P e MPa 给定P MPa Pe+△ Pt j ℃查表t bi ℃据 3.4条给定σ b MPa 据表 1σ t s MPa 据表 2E t MPa 据表 11D p mm 给定t mm 取定L mm 给定n1 据表 10n2 据表 10u 据 5.2.1.7条B pD p n1/{2 σt s[1+D p/(15L)]}t min1 mmB{1+[1+0.12D p u/(B(1+0.5D p/(0.3L)))]} /2+1t min2 mm0.6 t 0.4D p [pLn 2/(1.73E )] +1[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[σ ] MPa η [ σ ] jK 据 7.4.3d J mm 附图五t min3 mm Kd J(p/[ σ ]) 0.5+1s mm 给定公司名称序号名称25管孔横向节距26烟管内径27最小需要厚度28最小需要厚度29校核十一、烟管强度计算1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6管子外径7管子壁厚8最小需要厚度9校核WNS20-1.25-Y(Q) 编号 xxx 受压元件强度计算书共 17 页符号单位计算公式及来源s1 mm 给定d n mm 给定t min4 mm pss1(400/ σb)/[186(s 1-d n)]t min mm t min=max{t min1,t min2, t min3,t min4}t>t min ,强度足够P e MPa 给定P MPa Pe+△Pt j ℃查表t bj ℃据 3.4条给定D w mm 给定t mm 给定t min mm pD w/70+1.5t>t min ,强度足够10基本许用应力11基本许用应力修正系数12许用应力13支撑面积14管子的最小需要截面积15管子的取用截面积16校核十二、拉撑管强度计算[σ ] j MPaη[σ ] MPaA2cmF min2cmF cm2据表 1据表 3η[σ] j附图一pA/[ σ ]π(d w2-d n2)/4F>F min ,强度足够1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6基本许用应力7基本许用应力修正系数8许用应力9支撑面积10拉撑管的最小需要截面积11拉撑管外径12拉撑管壁厚13拉撑管的取用截面积14校核Pe MPa 给定p MPa Pe+△Pt j ℃查表t bj ℃据 3.4条给定[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[σ ] MPa η [σ] jA cm2附图二F min cm2pA/[ σ ]d w mmt mm 给定F cm2 π (d2-(d w-t) 2)/4F>Fmin, 强度足够公司名称序号名称十三、直拉杆强度计算1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6基本许用应力7基本许用应力修正系数8许用应力9支撑面积10直拉杆的最小需要截面积11直拉杆直径12直拉杆的取用截面积13校核十四、斜拉杆强度计算1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6基本许用应力7基本许用应力修正系数8许用应力9斜拉杆与管板的夹角10支撑面积11斜拉杆的最小需要截面积12斜拉杆直径13斜拉杆的取用截面积14校核15焊缝长度16校核WNS20-1.25-Y(Q)编号xxx 受压元件强度计算书共17页符号单位计算公式及来源Pe MPa 给定p MPa Pe+△Pt j ℃查表t bj ℃据 3.4条给定[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[σ ] MPa η [σ] jA cm2附图二F min cm2 pA/[ σ ]d mmF cm2 π d2/4F>Fmin, 强度足够Pe MPa 给定P MPa Pe+△Pt j ℃查表t bj ℃据 3.4条给定[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[σ ] MPa η [ σ ] jα°给定A cm2附图一F min cm2 pA/([ σ]sin α )d mm 假定F2 2cm π d /4F>F min ,强度足够L h mm 给定250F min/dL h> 55.35序号名称十五、加固横梁强度计算1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6基本许用应力7基本许用应力修正系数8许用应力10系数11回燃室管板的内壁间距12横梁计算节距13横梁计算高度14最小需要厚度15取用厚度十六、检查孔圈强度计算1锅炉额定压力2计算压力3计算介质温度4计算壁温5材料6常温抗拉强度7计算壁温时的屈服点8材料的弹性模量9检查孔圈平均直径10检查孔圈厚度11计算长度12安全系数13安全系数14圆度百分率15系数16最小需要厚度17最小需要厚度18最小需要厚度19校核受压元件强度计算书共17页符号单位计算公式及来源Pe MPa 给定P MPa Pe+△Pt j ℃查表t bj ℃据 3.4条给定[σ ] j MPa 据表 1η据表 3[σ ] MPa η [ σ ] jK H 取定s mm 给定s H mm 给定h H mm 给定t Hmin mm ps2s H/(K H h H 2[σ ])t mm 取定P e MPa 给定P MPa Pe+△Pt j ℃查表t bj ℃据 3.4条给定σ b MPa 据表 1σ t s MPa 据表1E t MPa 据表 11D p mm 给定t mm 假定L mm 给定n1 据表 10n2 据表 10u 据 5.2.1.7条B pD p n1/{2 σt s[1+D p/(15L)]}t min1 mmB{1+[1+0.12D p u/(B(1+D p/(0.3L)))]} 0.5/2+1t min2 mm D p 0.6[pLn 2/(1.73E t)] 0.4+1t min mm t min=max{t min1,t min2 }t>t min ,强度足够序号名称十七、安全阀排放量计算1锅炉额定蒸发量2锅炉额定压力3安全阀入口处的蒸汽压力4安全阀入口处的蒸汽压力修正系数5安全阀入口处的蒸汽过热修正系数6安全阀入口处的蒸汽比容修正系数7安全阀型号8安全阀数量9安全阀流道直径10安全阀流道面积11安全阀理论排放量12校核受压元件强度计算书共17页符号单位计算公式及来源D Kg/h 给定P e MPa 给定P MPa 据《蒸规》 ,同锅炉计算压力K p 《蒸规》表 7-1K g 《蒸规》表 7-1K K p K gA48Y-40 DN100 PN1.6 nd mmA mm 2 nπ d2/4E Kg/h 0.235A(10.2p+1)kE>D, 满足《蒸规》的要求。