RF平面密封法兰计算GB150和ASME



					平面密封法兰计算书				项目号 ITEM NO.
					Flange calculation				文件号 DOC. NO.
遵循规范： GB/T 150-2011						法兰编号			N1
设计条件						简              图
主体	计算压力		Pc	-0.065	Mpa
	设计温度		t	670	°C
筒体	材料		S30409
	设计温度许用应力		[σ]nt	34	Mpa
法兰	材料		S30409II
	常温许用应力		[σ]f	137	Mpa
	设计温度许用应力		[σ]ft	34	mm
	常温弹性模量		E0	195000	Mpa
	设计温度弹性模量		Et	143000	Mpa
螺栓	材料		S30409
	常温许用应力		[σ]b	137	Mpa
	设计温度许用应力		[σ]bt	36	Mpa
	公称直径		dB	27	mm
	根径		d根	23.751	mm
	数量		n	16	个	分程隔板槽面积Ar=			0	mm2
垫片	垫片系数		m	3		结 构 尺 寸 （mm）	法兰假定厚度		δf	46.1
	比压力		y	69	Mpa		Di	194.0	δ0	11.0
	垫片宽度		N	15.10	mm		D0	445.0	δ1	31.5
	基本密封宽度		b0	7.55	mm		Db	387.4	h	70.0
	有效密封宽度		b	6.95	mm		D外	317.5	Le	28.8
	压紧力作用中心圆DG			303.60	mm		D内	287.3	LA	65.2
	b0≤6.4mm     b= b0					b0≤6.4mm   DG= ( D外+D内 )/2
	b0 > 6.4mm     b=2.53√b0					b0 > 6.4mm   DG= D外 - 2b
1. 螺栓受力计算
流体压力引起的总轴向力					F=πDG2Pc/4			=	4.705E+03	N
操作状态下需要的最小垫片压紧力					Fp=2Pc（πbDGm+0.5Arm）			=	2.586E+03	N
操作状态下需要的最小螺栓载荷					Wp=F+Fp			=	7.291E+03	N
预紧状态下需要的最小螺栓载荷					Wa=πbDGy+0.5Ary			=	457498.5561	N
操作状态下需要的最小螺栓总截面积					Ap=Wp/[σ]bt			=	0.0	mm2
预紧状态下需要的最小螺栓总截面积					Aa=Wa/[σ]b			=	3339.4	mm2
所需螺栓总截面积					Am取Ap和Aa中大者， Am			=	3339.4	mm2
实际螺栓总截面积					Ab=nπd根2/4			=	7088.81534	mm2
判断依据：Ab≥Am, 螺栓面积										合格
操作状态螺栓设计载荷W1					W1=Wp			=	7291.3	N
预紧状态螺栓设计载荷W2					W2=0.5(Am+Ab)[σ]b			=	714333.1	N
2. 法兰力矩计算
操作	FD=πDi2Pc/4=			1.921E+03	N	LD=LA+0.5δ1=			80.95	mm
	FG=FP=			2.586E+03	N	LG=0.5(Db-DG)=			41.9	mm
	FT=F-FD=			2.784E+03	N	LT=0.5(LA+δ1+LG)=			69.3	mm
	MD=FDLD=			1.555E+05	Nmm	外压:Mp=FD(LD-LG)+FT(LT-LG )
	MG=FGLG=			1.084E+05	Nmm	外压:		=	1.513E+05	Nmm
	MT=FTLT=			1.929E+05	Nmm	内压:Mp=MD+MG+MT		=	4.568E+05	Nmm
	Mp	(注：按照外压的值计算）						=	1.513E+05	Nmm
预紧	Ma=W2LG							=	29931806.48	Nmm
	Ma[σ]tf/[σ]f							=	7428331.536	Nmm
计算力矩 Mo= Mp 与Ma[σ]ft/[σ]f中大者，Mo								=	7.428E+06	Nmm
3. 螺栓间距校核
实际间距					L=πDb/n			=	76.1	mm
最小间距(查GB/T150.3表7-3)					Lmin			=	62.0	mm
最大间距					Lmax			=	133.0	mm
判断依据： 当Lmin<=L<=Lmax，螺栓间距合格。										合格
4. 形状常数确定
h0=(Diδ0)0.5=					46.20	h/h0=		=	1.52
K=D0/Di=					2.29	δ1/δ0=		=	2.86
由K查表7-9			T=		1.40	查图7-3	F1	=	0.63
			Z=		1.47	查图7-4	V1	=	0.06
			Y=		2.48	查图7-7	f	=	1.00
			U=		2.73	e=F1/H0		=	0.01
d1=Uh0δ02/VI=					2.36E+05	ψ=δf e+1=		=	1.63
β=4δf e/3+1=					1.83	γ=ψ/T=		=	1.16
η=δf3/d1=					0.41	λ=γ+η=		=	1.57
5. 法兰应力校核
当Di<20δ1,且f≤1,Dil=Di+δ1								=	225.5	mm
应力		计算值(MPa)				许用值(MPa)				结论
轴向应力		σH=fM0/(λδ12Dil)=			21.11	1.5[σ]ft=			51	合格
						2.5[σ]nt=			85	合格
径向应力		σR=βM0/(λδf2Di)=			21.02	[σ]ft=			34	合格
切向应力		σT=YM0/(δf2Di)-ZσR=			13.86	[σ]ft=			34	合格
组合应力		（σH+σR）/2=			21.06	[σ]ft=			34	合格
		（σH+σT）/2=			17.49	[σ]ft=			34	合格
6. 刚度校核
刚度系数		K1=	0.3	Mo由预紧控制时，E用E0代替				E=E0=	195000.0	Mpa
刚度指数   J=52.14V1Mo/λEδ02K1Ho=								=	0.049	合格
注：
1. 所有尺寸均不含腐蚀裕量。