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换热器锥体管箱管道载荷校核  

2016-09-27 22:07:28|  分类: 压力容器 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一台固定管板换热器,管箱为锥体带法兰,设计压力1.4MPa,温度100°C, 锥体厚度12mm,腐蚀裕量3mm,大端直径900,小端直径433,锥体高度350mm。入口法兰载荷FR(N)=21600,FL(N)=27000,MT(Nm)=29160,ML(Nm)=31884
如何考虑载荷的影响?
2016年09月27日 - vcad2013 - VCAD的博客

每个截面的载荷

FR=FR1=FR2

FL=FL1=FL2

MT=MT1=MT2

ML1=ML+FL*H1; ML2=ML+FL*H2

对于法兰,根据ASME NC-3658.1(b)等效载荷

2016年09月27日 - vcad2013 - VCAD的博客

 得到Pe后,可采用两种方法校核法兰,两种其一通过即可:

1.根据ASME B16.5,温度压力等级表查询许用的压力,是否大于Pe,如果大于则法兰合格

2.根据ASME VIII I附录2计算法兰,如果计算通过,法兰合格。

如何校核锥体是否合格?
思路:假设锥体上部不是法兰,而是高塔,塔的重力和弯矩作为锥体的载荷,那么如何校核锥体的上下两个截面上的应力?
内压或者真空引起的轴向应力:
2016年09月27日 - vcad2013 - VCAD的博客
轴向载荷引起的轴向应力:
2016年09月27日 - vcad2013 - VCAD的博客
 
弯矩引起的轴向应力:
2016年09月27日 - vcad2013 - VCAD的博客
 锥壳许用的轴向压应力:
[σ]cr=min(Bcosβ^2, [σ]t)
求B比较麻烦,这时有一简单的方式,利用PVElite单独建锥体,然后再建一裙座,运行后所得值/1.2=[σ]cr。Longitudinal Allowable Stresses结果中有B值。
2016年09月27日 - vcad2013 - VCAD的博客
 
判定依据:σ2+σ3-σ1≤[σ]cr
(计算经验,适中的载荷一般都可以过)

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