热力管道计算书
原始数据
序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 计算压力 计算温度 计算安装温度 管子材料 管子外径 管子内径 管子壁厚 单位 Kg/cm2 ℃ ℃ / cm cm cm 符号 数据 8 175 20 20号钢 15.9 14.7 0.6 Pjs tjs tas / Dw Dn S 8 弯管弯曲半径 mm R 650 11.92×10-4 2.02×106 1.8×106 0.91 9 10 钢材在计算温度下的线膨胀系数 钢材在20℃时的弹性模数 Cm/m. ℃ Kg/cm2 Kg/cm2 / Kg/mm2 αt Eto 11 12 钢材在计算温度下的弹性模数 环向焊缝系数 Et φ 〔σ〕2j0\\ 〔σ〕tj 13 钢材在20℃时的基本许用应力 13.67 14
钢材在计算温度下的基本许用应力 Kg/mm2 13.67 计算数据
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 管壁断面积 管道断面惯性矩 管道断面抗弯距 弯管尺寸系数 弯管柔性系数 蝶式加强焊制三通 应力加强系数 许用应力范围 单位 cm cm cm / / / kg/mm 2342符号 f J W λ K λ m / 2公式 (π/4)(Dw-Dn) (π/)(Dw-Dn) (π/32Dw)(Dw-Dn) SR/v 1.65/λ 3.25S/rD 0.9/λ2/3244442数据 28.8 844.76 106.26 0.671 2.46 2.55 0.48 t 1.2[σ]j+0.2[σ]j 2019.14 补偿值计算 序号 1 2 3 4 5 6 名称 计算管系末端B沿坐标轴X的附加线位移 计算管系末端B沿坐标轴Y的附加线位移 计算管系末端B沿坐标轴Z的附加线位移 计算管系始端A沿坐标轴X的附加线位移 计算管系始端A沿坐标轴Y的附加线位移 计算管系始端A沿坐标轴Z的附加线位移 单位 cm cm cm cm cm cm 符号 公式 数据 0 0 0 0 ΔXB ΔYB ΔZB ΔXA ΔYA ΔZA XB 7 计算管系末端B的坐标 m YB ZB XA 11.2 0 0 0 0 4.65 8 计算管系始端A的坐标 m YA ZA α 9 计算管系AB沿坐标轴X的热伸长量 cm ΔXt tAB 2.07 [(XB-XA)(tjs-taz)] 10 计算管系AB沿坐标轴Y的热伸长量 cm ΔYtAB α 0 t[(YB-YA)(tjs-taz)] 0.86 11 计算管系AB沿坐标轴Z的热伸长量 cm ΔZt tABα[(ZB-ZA)(tjs-taz)] -2.07 0 -0.86 0.5 0.5 0.5 2/3 1 12 13 14 15 16 17 18 19 计算管系AB沿坐标轴X的线位移全补偿值 计算管系AB沿坐标轴Y的线位移全补偿值 计算管系AB沿坐标轴Z的线位移全补偿值 计算管系AB沿坐标轴X的冷紧比 计算管系AB沿坐标轴Y的冷紧比 计算管系AB沿坐标轴Z的冷紧比 计算管系AB在工作状态下的冷紧有效系数 计算管系AB在冷状态下的冷紧有效系数 cm cm cm / / / / / ΔX ΔXB-ΔXA-ΔXtAB ΔY ΔYB-ΔYA-ΔYtAB ΔZ ΔZ-ΔZ-ΔZt γX γY γZ / / BAAB
YBAZ
X(1)弹性力计算
根据《热力管道设计手册》P331，短臂固定点A的弹性力：
PX=AαEJΔt/107L12=A/ L12·αEJΔt/107 (Kg) PY=BαEJΔt/107L12=B/ L12·αEJΔt/107 (Kg)
长臂固定点的弹性力为：
,,
,,
,,
PX =AαEJΔt/107L12=A / L12·αEJΔt/107 (Kg) PY =BαEJΔt/107L12=B / L12·αEJΔt/107 (Kg)
我们所需要计算的管道L1为4.65m，L2为11.2m，L2/ L1=2.4，夹角为φ为0。 式中：根据图10-10查得A=15，B=3.3
,
由表10-13查得α
,
根据图10-11查得A =3.1，B =14.3
EJΔt/107=314.495
所以由以上公式以及相关数据计算得：
PX=218.17(Kg) PY=48(Kg)
,,
PX =45.09(Kg) PY=208(Kg) （2）弹性弯曲应力计算 σ
AWQ
=C·αEDW/107·Δt/L1
从图10-12中查得C=4.83
从表10-11查得αED7
W/10=0.03816
计算得弹性弯曲应力为6.14Kg/mm2，而Kg/mm2，所以是安全的。
20号钢在175℃时的许用应力为13.67
