过程设备强度设计书
内压法兰无折边球面封头的法兰 设计条件 计算压力 Pc＝ 设计温度 t= 材料 法兰 许用 应力 MPa ºC 垫片 螺栓 计算单位 中国轻工业武汉设计工程有限责任公司 垫片及螺栓计算 材料 外径 x 内径 x 厚度 直径 dB= mm N= mm b= mm y= m= 个 N N N F+Fp＝
Lr =
δf
2
−
δ
2 cos β r
−l =
M r = Fr Lr =
操作情况下法兰总力矩 M P = M D + M G + M T − M r = 预紧螺栓时法兰的受力
FG = W =
N·mm 臂 mm
M a = FG LG =
力 N
力
LG = 1 / 2( Db − DG ) =
矩 N·mm mm2
MPa
Am =
[σ ]b
Wa
或
FP + F
[σ ]
t b
(两者中大者）＝
mm2
MPa
Ab =
W = 0.5( Am + Ab )[σ ]b =
mm2 N 况 mm mm mm
FD LD = FG LG = FT LT =
所有尺寸均不包括腐蚀裕量
FD = 0.785Di pc = FG = FP = FT = F − FD =
[σ ]tf [σ ]tf [σ ]tf
=
βM 0 = λδ 2 Di f
M 0Y − Zσ R =
MPa
=
切向应力 σ T =
δ 2 Di f
MPa
=
0.5(σ H + σ T )或0.5(σ H + σ R )
(两者中大者)＝
MPa
mm
注：表中符号及其值的取法凡未列入本节的符号说明者均按第 9 章。
（GB150）
过程设备强度设计书
整体法兰计算表 计算压力 设计温度 法兰材料 螺栓材料 腐蚀裕量 螺栓 许用 应力 设计 温度 常温 设计 温度 常温 mm
Wa = 3.14 DG y = FP = 6.28bDG mpc =
2 F = 0.785DG pC =
力 N N N N
LD = 1 / 2( D b − Di ) =
臂 mm mm mm mm
M D = FD LD = M G = FG LG = M T = FT LT =
力
矩 N·mm N·mm N·mm N·mm
LG = 1 / 2( D b − DG ) = LT = 1 / 2( LD + LG ) =
[σ ]b = [σ ]tb =
MPa MPa （º）
Am=Am1 或 Am2(取两者中较大值)＝ A b＝
W = 0.5( Am + Ab )[σ ]b =
β = arcsin
0.5Di = Ri + 0.5δ
操作情况下法兰的受力
FD = 0.785Di 2 p c = FG = FP = Fr = F − FD = Fr = FD ctgβ1 =
计算单位 MPa ºC 法 兰 面 详图 型 式垫片外径 垫片详图
中国轻工业武汉设计工程有限责任公司 当 bo≤6.4mm 时 b=bo 当 bo>6.4mm 时
b = 2.53 b0
N b0 b y
N
m N
[σ ]t b
[σ ]b
MPa MPa
N
Fp + F =
N
法兰 许用 应力
[σ ]tf [σ ] f
Am 2 = Wa
MPa
螺栓个数 n=
FP = 6.28DG bmpc =
[σ ] f
[σ ]tf
=
=
MPa MPa
2 F = 0.785DG pc =
Wa = 3.14bDG y = Am1 = (F + FP ) / [σ ]tb ＝
N mm2 mm2 mm2 N
材料 螺栓 许用 应力
mm2
[σ ]b ＝
操 N N N
作
情
LD = L A + 0.5δ 1 =
N·mm N·mm N·mm N·mm
LG = 0.5(Db − DG ) =
LT = 0.5(L A + δ1 + LG ) =
M P = FD LD + FG LG + FT LT = FG = W =
N
LG = 0.5(Db − DG ) =
e = F1 h0 =
F1＝ V 1= f=
δ f (假设)
ϕ = δ f e +1
β = 4 3δ f e + 1
r =ϕ
T
d1
许 用 值
1.5[σ ]tf 或2.5[σ ]tn
应 力 计 算 轴向应力 σ H = 径向应力 σ R =
fM 0
η=
δ3 f
λ = r +η
λδ 12 Di
=
MPa
预紧螺栓情况 mm
M a = FG LG =
N·mm N·mm
[σ ]tf M 0 = M P 或M a [σ ] f
(两者中大者） =
形
h0 = Diδ 0 = K = D0 Di =
状 常 数
h h0 =
δ1 δ 0 =
T= 查表 9-5 Z= Y= U=
2 d1 = U V1 h0δ 0 =
查图 9-3 查图 9-4 查图 9-7
Ja =
M a D + Di = [σ ] f Di D − Di
mm2 ,
JP =
[σ ]
MP
t f
D + Di = Di D − Di
法兰厚度
法兰厚度 δf 取 δfa 与 δfp 之大者，且不小于封头 名义厚度的两倍
δ fa = J a =
mm
δ fp = L + J P + L2 =