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05MW热水锅炉强度计算书

技术文件代号：

SLG08.02

共12页第1页

DZG0.5-0.7/95/70-AⅡ锅炉

锅炉受压元件强度计算书

计算

校对

审定

批准

xxxx锅炉辅机厂

2013年8月23日

xxxx锅炉辅机厂

DZG0.5-0.7/95/70-AⅡ锅炉

受压元件强度计算

技术文件号：

SLG08.02

共12页第2页

目录

一、锅炉规范………………………………………………………………………………3

（一）：

基本参数………………………………………………………………………3

二、锅壳……………………………………………………………………………………3

（一）：

锅壳筒体部件图号SLG0.5-01.01.09…………………………3

（二）：

孔桥1…………………………………………………………………………4

（三）：

孔桥2…………………………………………………………………………4

（四）：

孔桥3…………………………………………………………………………4

（五）：

人孔……………………………………………………………………………4

（六）：

人孔……………………………………………………………………………5

（七）：

锅壳强度总结、结论…………………………………………………………5

（八）：

后管板…………………………………………………………………………5

（九）：

入孔……………………………………………………………………………6

（十）：

前管板…………………………………………………………………………7

三、锅壳集箱………………………………………………………………………………8

（一）：

锅壳集箱部件图号左右对称…………………………………8

（二）：

孔桥1…………………………………………………………………………9

（三）：

孔桥2…………………………………………………………………………9

（四）：

锅壳集箱强度总结、结论……………………………………………………10

四、锅壳集箱………………………………………………………………………………10

（一）：

锅壳集箱部件图号SLG0.5-01.08……………………………10

（二）：

孔桥1…………………………………………………………………………10

（三）：

锅壳集箱强度总结、结论……………………………………………………11

五、锅壳管子………………………………………………………………………………11

（一）：

锅壳管子部件图号SLG0.5-01.03……………………………11

六、安全阀通径计算………………………………………………………………………12

七、安全阀选用……………………………………………………………………………12

说明：

本受压元件强度计算依据

1.《锅壳锅炉受压元件强度计算GB/T16508-1996》。

xxxx锅炉辅机厂

DZG0.5-0.7/95/70-AⅡ锅炉

受压元件强度计算

技术文件号：

SLG08.02

共12页第3页

序号

名称

符号

单位

公式及计算

数值

一、锅炉规范

（一）：

基本参数

1

锅炉额定热功率

Q

MW

给定

0.7

2

锅炉额定工作压力

pe

Mpa

给定

0.7

3

锅炉额定出水温度

t″

℃

给定

95

4

锅炉额定进水温度

t′

℃

给定

70

二、锅壳

（一）：

锅壳筒体部件图号SLG0.5-01.01.09

1

额定压力

pe

MPa

设计取定

0.7

2

计算元件至锅炉出口之间的压力降

△pz

MPa

设计取定

0

3

计算元件受液柱静压力

△psz

MPa

设计取定

0

4

附加压力

△p

MPa

《标准》3.5.1条

0.02

5

计算压力

P

MPa

《标准》3.5.1条

0.72

6

锅壳筒体材料

设计取定

20g（GB713-97）

7

计算介质温度

tb

℃

查表

95

8

计算壁温

tbi

℃

《标准》3.4条

250

9

基本许用应力

[σ]j

MPa

《标准》表

（1）

125

10

基本许用应力修正系数

η

《标准》表（3）

0.9

11

许用应力

[σ]

MPa

《标准》公式

（1）

112.5

12

焊缝减弱系数

ψh

《标准》表（5）

1

13

锅壳内径

Dn

mm

设计取定

1000

14

锅壳取用壁厚

T

mm

设计取定

10

15

腐蚀减薄的附加厚度

c1

mm

《标准》4.4.1条

0.5

16

材料厚度下偏差的附加厚度

c2

mm

《标准》4.4.1条

0.25

17

工艺减薄的附加厚度

c3

mm

《标准》4.4.1条

0

18

锅壳附加厚度

c

mm

《标准》公式（25）

0.75

19

有效厚度

ty

mm

t-c

9.25

20

锅壳实际减弱系数

ψs

《标准》公式（107）

0.347

21

Dnty

mm^2

《标准》12.2.4条

9250

22

未加强孔最大允许直径

[d]

mm

《标准》图55

148.37

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受压元件强度计算

技术文件号：

SLG08.02

共12页第4页

序号

名称

符号

单位

公式及计算

数值

（二）：

孔桥1

1

孔桥类型

纵向孔桥

2

孔类型

设计取定

圆孔

3

孔直径

d

mm

设计取定

52

4

轴线上的节距

b

mm

设计取定

110

5

纵向孔桥减弱系数

ψ

《标准》公式（16）

0.527

（三）：

孔桥2

1

孔桥类型

斜向孔桥

2

第一只孔类型尺寸

3

孔类型

设计取定

圆孔

4

孔直径

d

mm

设计取定

52

5

第二只孔类型尺寸

6

孔类型

设计取定

圆孔

7

孔直径

d

mm

设计取定

134.5

8

相邻两孔的平均直径

dp

mm

《标准》公式（21）

93.25

9

圆周上的节距

a

mm

设计取定

44.2

10

轴线上的节距

b

mm

设计取定

220

11

斜向孔桥换算系数

K

《标准》公式（19）

1

12

斜向孔桥减弱系数

ψ″

《标准》公式（20）

0.584

13

斜向孔桥当量减弱系数

ψd

《标准》公式（18）

0.584

（四）：

孔桥3

1

孔桥类型

横向孔桥

2

孔类型

设计取定

圆孔

3

孔直径

d

mm

设计取定

52

4

圆周上的节距

a

mm

设计取定

88.4

5

双倍横向孔桥减弱系数

2ψ′

《标准》公式（17）

0.824

（五）：

入孔

1

孔类型

设计取定

椭圆孔

2

椭圆第一主直径

a

mm

设计取定

300

3

椭圆第二主直径

b

mm

设计取定

400

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受压元件强度计算

技术文件号：

SLG08.02

共12页第5页

序号

名称

符号

单位

公式及计算

数值

按《标准》12.2.4条，此孔不需要加强

（六）：

入孔

1

加强类型

设计取定

加强结构型式，图56（d）

2

加强圈（管接头）壁厚

t1

mm

设计取定

20

3

加强圈（管接头）焊脚高度

Kh

mm

设计取定

10

4

加强圈（管接头）焊脚高度

Kh

mm

设计取定

10

5

加强圈（管接头）筒体内尺寸

h1

mm

设计取定

60

6

加强圈（管接头）筒体外尺寸

h2

mm

设计取定

20

7

有效内加强高度

h1

mm

《标准》12.2.6条

25

8

有效外加强高度

h2

mm

《标准》12.2.6条

20

9

加强圈（管接头）附加壁厚

c

mm

设计取定

1.3

10

加强圈（管接头）有效壁厚

ty1

mm

t1-c

18.7

11

筒体理论壁厚

t0

mm

《标准》公式（109）

3.21

（七）：

锅壳强度总结、结论

1

锅壳最小减弱系数

ψ

《标准》4.3.1条

0.527

2

理论计算壁厚

t1

mm

《标准》公式（5）

6.106

3

最小需要壁厚

Tmin

mm

《标准》公式（6）

6.856

4

最高允许计算压力

[p]

MPa

《标准》公式（8）

1.087

按《标准》4.2.1条，t≥tmin锅筒筒体壁厚满足要求

按《标准》4.5.1条，锅壳筒体壁厚满足t≥4mm的限制要求

按《标准》4.5.3条，锅壳筒体壁厚满足t≤30mm的限制要求

（八）：

后管板

1

计算压力

p

MPa

设计取定

0.72

2

计算介质温度

tj

℃

《查表》

95

3

计算壁温

tbi

℃

《标准》3.4条

250

4

拱形管板材料

设计取定

20g（GB713-97）

5

基本许用应力

[σ]

MPa

《标准》表

（1）

125

6

基本许用应力修正系数

η

《标准》表（3）

0.85

7

基本许用应力

[σ]

MPa

《标准》公式

（1）

106.25

8

结构型式

无孔无拼接焊缝

xxxx锅炉辅机厂

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受压元件强度计算

技术文件号：

SLG08.02

共12页第6页

序号

名称

符号

单位

公式及计算

数值

9

管板上部减弱系数

ψ

《标准》表（14）

1

10

管板下部减弱系数

ψ

《标准》表（14）

1.239

11

管板内径

Dn

mm

设计取定

100

12

管板内高度

hn

mm

设计取定

200

13

上部当量内径

Dnd

mm

设计取定2a，，b

594.72

14

下部当量内径

Dnd

mm

设计取定2a，，b

1000

15

上部当量内径

Dnd，

mm

设计取定2a，b

410

16

下部当量内径

Dnd，

mm

设计取定2a，b

800

17

上部开关系数

Y

《标准》公式（57）

0.702

18

下部开关系数

Y1

《标准》公式（57）

1.375

19

腐蚀减薄的附加厚度

c1

mm

《标准》6.2.10条

0.5

20

材料厚度下偏差的附加厚度

c2

mm

《标准》6.2.10条

0.8

21

工艺减薄的附加厚度

c3

mm

《标准》6.2.10条

1

22

附加厚度

c

mm

2.3

23

烟管管束区平板假想圆直径

dj

mm

设计取定

78

24

系数

K

《标准》7.3.2条

0.47

25

上部凸形部分最小需要厚度

tmin1

mm

《标准》公式（54）

3.716

26

下部凸形部分最小需要厚度

tmin2

mm

《标准》公式（54）

6.066

27

圆筒部分最小需要厚度

tmin3

mm

《标准》公式（5）、（6）

2.64

28

平板部分最小需要厚度

tmin4

mm

《标准》公式（62）

4.018

29

检验最小需要厚度

tmin

mm

6.066

30

管板取用壁厚

t

mm

设计取定

10

管板上部凸形部位几何尺寸校验

按《标准》6.2.3条，满足hn/Dnd，≥0.2的要求

按《标准》6.2.3条，满足（tmin1-c）/Dnd，≤0.1的要求

管板下部凸形部位几何尺寸校验

按《标准》6.2.3条，满足hn/Dnd，≥0.2的要求

按《标准》6.2.3条，满足（tmin2-c）/Dnd，≤0.1的要求

按《标准》7.3.4条，满足“管子与管板连接全部采用焊接时，则管板取用厚度不应小于8mm”要求

按《标准》6.2.1条，t≥tmin厚度满足要求

（九）：

人孔

1

加强圈许用应力

[σ]1

MPa

《标准》表

（1）

125

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受压元件强度计算

技术文件号：

SLG08.02

共12页第7页

序号

名称

符号

单位

公式及计算

数值

2

加强圈内径

dn

mm

设计取定

380

3

加强圈理论计算厚度

t01

mm

《标准》公式（110）

1.067

4

加强圈附加厚度

C

mm

设计取定

2.3

5

加强圈最小需要厚度

t1min

mm

t01+C

3.367

6

加强圈厚度

t1

mm

设计取定

20

7

加强圈内侧高度

h1

mm

设计取定

58

8

加强圈外侧高度

h2

mm

设计取定

20

9

加强圈有效加强高度

h1

mm

《标准》12.2.6条

25

10

加强圈有效加强高度

h2

mm

《标准》12.2.6条

20

11

加强圈有效加强宽度

B

mm

设计取定

4200

12

加强圈有效厚度

ty1

mm

17.7

13

加强圈焊脚高度

Kh

mm

设计取定

12

14

加强圈焊脚高度

Kh2

mm

设计取定

12

15

加强圈和连接焊缝起加强作用的面积

AF

mm^2

《标准》表19

1838.32

按《标准》12.7.1条加强圈高度h满足要求

按《标准》12.7.1条t1=20＞7/8t=10.5满足要求

（十）：

前管板

1

计算压力

p

MPa

设计取定

0.72

2

计算介质温度

tj

℃

《查表》

95

3

计算壁温

tbi

℃

《标准》3.4条

250

4

拱形管板材料

设计取定

20g（GB713-97）

5

基本许用应力

[σ]j

MPa

《标准》表

（1）

125

6

基本许用应力修正系数

η

《标准》表（3）

0.85

7

基本许用应力

[σ]

MPa

《标准》公式

（1）

106.25

8

结构型式

无孔无拼接焊缝

9

管板上部减弱系数

ψ

《标准》表（14）

1

10

管板下部减弱系数

ψ

《标准》表（14）

1

11

管板内径

Dn

mm

设计取定

1000

12

管板内高度

hn

mm

设计取定

200

13

上部当量内径

Dnd

mm

设计取定2a，，b

594.72

14

下部当量内径

Dnd

mm

设计取定2a，，b

1000

15

上部当量内径

Dnd，

mm

设计取定2a，b

410

xxxx锅炉辅机厂

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受压元件强度计算

技术文件号：

SLG08.02

共12页第8页

序号

名称

符号

单位

公式及计算

数值

16

下部当量内径

Dnd，

mm

设计取定2a，b

800

17

上部形状系数

Y

《标准》公式（57）

0.702

18

下部形状系数

Y1

《标准》公式（57）

1.375

19

腐蚀减薄的附加厚度

c1

mm

《标准》6.2.10条

0.5

20

材料厚度下偏差的附加厚度

c2

mm

《标准》6.2.10条

0.8

21

工艺减薄的附加厚度

c3

mm

《标准》6.2.10条

1

22

附加厚度

c

mm

2.3

23

烟管管束区平板假想圆直径

dj

mm

设计取定

78

24

系数

K

《标准》7.3.2条

0.47

25

上部凸形部分最小需要厚度

tmin1

mm

《标准》公式（54）

3.716

26

下部凸形部分最小需要厚度

tmin2

mm

《标准》公式（54）

6.967

27

圆筒部分最小需要厚度

tmin3

mm

《标准》公式（5）、（6）

5.7

28

平板部分最小需要厚度

tmin4

mm

《标准》公式（62）

4.018

29

检验最小需要厚度

tmin

mm

6.967

30

管板取用壁厚

t

mm

设计取定

10

管板上部凸形部位几何尺寸校验

按《标准》6.2.3条，满足hn/Dnd，≥0.2的要求

按《标准》6.2.3条，满足（tmin1-c）/Dnd，≤0.1的要求

管板下部凸形部位几何尺寸校验

按《标准》6.2.3条，满足hn/Dnd，≥0.2的要求

按《标准》6.2.3条，满足（tmin2-c）/Dnd，≤0.1的要求

按《标准》7.3.4条，满足“管子与管板连接全部采用焊接时，则管板取用厚度不应小于8mm”要求

按《标准》6.2.1条，t≥tmin厚度满足要求

三、锅壳集箱

（一）：

锅壳集箱部件图号左右对称

1

额定压力

Pe

MPa

设计取定

0.7

2

计算元件至锅炉出口之间的压力降

△pz

MPa

设计取定

0

3

计算元件受液柱静压力

△psz

MPa

设计取定

0

4

附加压力

△p

MPa

《标准》3.5.1条

0.02

5

计算压力

p

MPa

《标准》3.5.1条

0.72

6

集箱筒体材料

设计取定

20（GB3087-99）

xxxx锅炉辅机厂

DZG0.5-0.7/95/70-AⅡ锅炉

受压元件强度计算

技术文件号：

SLG08.02

共12页第9页

序号

名称

符号

单位

公式及计算

数值

7

计算介质温度

tj

℃

《标准》3.4条

95

8

计算壁温

tdj

℃

《标准》3.4条

250

9

基本许用应力

[σ]j

MPa

《标准》表

（1）

125

10

基本许用应力修正系数

η

《标准》表（3）

0.9

11

许用应力

[σ]

MPa

《标准》公式

（1）

112.5

12

焊缝减弱系数

ψh

《标准》表（5）

1

13

集箱外径

Dw

mm

设计取定

159

14

集箱取用壁厚

t

mm

设计取定

6

15

腐蚀减薄的附加厚度

c1

mm

《标准》4.4.2.1条

0.5

16

材料厚度下偏差的附加厚度

c2

mm

《标准》4.4.2.1条

0.25

17

工艺减薄的附加厚度

c3

mm

《标准》4.4.2.1条

0

18

校核计算集箱筒体附加厚度

c

mm

c1+c2+c3

0.75

19

集箱筒体有效厚度

ty

mm

《标准》公式（10）

5.25

20

集箱筒体实际减弱系数

ψs

《标准》公式（107）

0.09

（二）：

孔桥1

1

孔桥类型

纵向孔桥

2

孔类型

设计取定

圆孔

3

孔直径

d

mm

设计取定

52

4

轴线上的节距

b

mm

设计取定

110

5

纵向孔桥减弱的系数

ψ

《标准》公式（16）

0．527

（二）：

孔桥2

1

孔桥类型

斜向孔桥

2

孔类型

设计取定

圆孔

3

孔直径

d

mm

设计取定

52

4

圆周上的节距

a

mm

设计取定

40.1

5

轴线上的节距

b

mm

设计取定

55

6

纵横节距比

n

《标准》公式（19）

1.372

7

斜向孔桥换算系数

K

《标准》公式（19）

1.048

8

斜向节距

s″

《标准》公式（22）

68.066

9

斜向孔桥减弱系数

ψ″

《标准》公式（20）

0.236

10

斜向孔桥当量减弱系数

ψ

《标准》公式（18）

0.247

xxxx锅炉辅机厂

DZG0.5-0.7/95/70-AⅡ锅炉

受压元件强度计算

技术文件号：

SLG08.02

共12页第10页

序号

名称

符号

单位

公式及计算

数值

（四）：

锅壳集箱强度总结、结论

1

集箱筒体最小减弱系数

ψ

《标准》4.3.1条

0.247

2

集箱筒体理论计算厚度

t1

mm

《标准》公式（7）

2.03

3

集箱筒体最小需要厚度

tmin

mm

《标准》公式（6）

2.78

按《标准》4.2.2条，t≥tmin集箱壁厚满足要求

四、锅壳集箱

（一）：

锅壳集箱部件图号SLG0.5-01.08

1

额定压力

Pe

MPa

设计取定

0.7

2

计算元件至锅炉出口之间的压力降

△pz

MPa

设计取定

0

3

计算元件受液柱静压力

△psz

MPa

设计取定

0

4

附加压力

△p

MPa

《标准》3.5.1条

0.02

5

计算压力

p

MPa

《标准》3.5.1条

0.72

6

集箱筒体材料

设计取定

20（GB3087-99）

7

计算介质温度

tj

℃

《标准》3.4条

95

8

计算壁温

tbi

℃

《标准》3.4条

250

9

基本许用应用

[σ]j

MPa

《标准》表

（1）

125

10

基本许用应力修正系数

η

《标准》表（3）

0.9

11

许用应力

[σ]

MPa

《标准》公式

（1）

112.5

12

焊缝减弱系数

ψh

《标准》表（5）

0.8

13

集箱外径

Dw

mm

设计取定

159

14

集箱取用壁厚

t

mm

设计取定

6

15

腐蚀减薄的附加厚度

c1

mm

《标准》4.4.2.1条

0.5

16

材料厚度下偏差的附加厚度

c2

mm

《标准》4.4.2.1条

0.25

17

工艺减薄的附加厚度

c3

mm

《标准》4.4.2.1条

0

18

校核计算集箱筒体附加厚度

c

mm

c1+c2+c3

0.75

19

集箱筒体有效厚度

ty

mm

《标准》公