原始数据
| 序号 | 名称 | 单位 | 符号 | 数据 |
| 1 | 计算压力 | Kg/cm2 | Pjs | 8 |
| 2 | 计算温度 | ℃ | tjs | 175 |
| 3 | 计算安装温度 | ℃ | tas | 20 |
| 4 | 管子材料 | / | / | 20号钢 |
| 5 | 管子外径 | cm | Dw | 15.9 |
| 6 | 管子内径 | cm | Dn | 14.7 |
| 7 | 管子壁厚 | cm | S | 0.6 |
| 8 | 弯管弯曲半径 | mm | R | 650 |
| 9 | 钢材在计算温度下的线膨胀系数 | Cm/m. ℃ | αt | 11.92×10-4 |
| 10 | 钢材在20℃时的弹性模数 | Kg/cm2 | Eto | 2.02×106 |
| 11 | 钢材在计算温度下的弹性模数 | Kg/cm2 | Et | 1.8×106 |
| 12 | 环向焊缝系数 | / | φ | 0.91 |
| 13 | 钢材在20℃时的基本许用应力 | Kg/mm2 | 〔σ〕2j0\ | 13.67 |
| 14 | 钢材在计算温度下的基本许用应力 | Kg/mm2 | 〔σ〕tj | 13.67 |
| 序号 | 名称 | 单位 | 符号 | 公式 | 数据 | ||||
| 1 | 管壁断面积 | cm2 | f | (π/4)(Dw2-Dn2) | 28.8 | ||||
| 2 | 管道断面惯性矩 | cm4 | J | (π/)(Dw4-Dn4) | 844.76 | ||||
| 3 | 管道断面抗弯距 | cm3 | W | (π/32Dw)(Dw4-Dn4) | 106.26 | ||||
| 4 | 弯管尺寸系数 | / | λ | SR/v2 | 0.671 | ||||
| 5 | 弯管柔性系数 | / | K | 1.65/λ | 2.46 | ||||
| 6 | 蝶式加强焊制三通 | / | λ | 3.25S/rD | 2.55 | ||||
| 7 | 应力加强系数 | m | 0.9/λ2/3 | 0.48 | |||||
| 8 | 许用应力范围 | kg/mm2 | / | 1.2[σ]j20+0.2[σ]jt | 19.14 | ||||
| 补偿值计算 | |||||||||
| 序号 | 名称 | 单位 | 符号 | 公式 | 数据 | ||||
| 1 | 计算管系末端B沿坐标轴X的附加线位移 | cm | ΔXB | ||||||
| 2 | 计算管系末端B沿坐标轴Y的附加线位移 | cm | ΔYB | 0 | |||||
| 3 | 计算管系末端B沿坐标轴Z的附加线位移 | cm | ΔZB | 0 | |||||
| 4 | 计算管系始端A沿坐标轴X的附加线位移 | cm | ΔXA | 0 | |||||
| 5 | 计算管系始端A沿坐标轴Y的附加线位移 | cm | ΔYA | 0 | |||||
| 6 | 计算管系始端A沿坐标轴Z的附加线位移 | cm | ΔZA | ||||||
| 7 | 计算管系末端B的坐标 | m | XBYBZB | 11.2 0 0 | |||||
| 8 | 计算管系始端A的坐标 | m | XAYAZA | 0 0 4.65 | |||||
| 9 | 计算管系AB沿坐标轴X的热伸长量 | cm | ΔXtAB | αt[(XB-XA)(tjs-taz)] | 2.07 | ||||
| 10 | 计算管系AB沿坐标轴Y的热伸长量 | cm | ΔYtAB | αt[(YB-YA)(tjs-taz)] | 0 | ||||
| 11 | 计算管系AB沿坐标轴Z的热伸长量 | cm | ΔZtAB | αt[(ZB-ZA)(tjs-taz)] | 0.86 | ||||
| 12 | 计算管系AB沿坐标轴X的线位移全补偿值 | cm | ΔX | ΔXB-ΔXA-ΔXtAB | -2.07 | ||||
| 13 | 计算管系AB沿坐标轴Y的线位移全补偿值 | cm | ΔY | ΔYB-ΔYA-ΔYtAB | 0 | ||||
| 14 | 计算管系AB沿坐标轴Z的线位移全补偿值 | cm | ΔZ | ΔZB-ΔZA-ΔZtAB | -0.86 | ||||
| 15 | 计算管系AB沿坐标轴X的冷紧比 | / | γX | 0.5 | |||||
| 16 | 计算管系AB沿坐标轴Y的冷紧比 | / | γY | 0.5 | |||||
| 17 | 计算管系AB沿坐标轴Z的冷紧比 | / | γZ | 0.5 | |||||
| 18 | 计算管系AB在工作状态下的冷紧有效系数 | / | / | 2/3 | |||||
| 19 | 计算管系AB在冷状态下的冷紧有效系数 | / | / | 1 | |||||
(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, =A,αEJΔt/107L12=A, / L12·αEJΔt/107 (Kg)
PY, =B,αEJΔt/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
根据图10-11查得A, =3.1，B, =14.3
由表10-13查得αEJΔt/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
σWAQ=C·αEDW/107·Δt/L1
从图10-12中查得C=4.83
从表10-11查得αEDW/107=0.03816
计算得弹性弯曲应力为6.14Kg/mm2，而20号钢在175℃时的许用应力为13.67 Kg/mm2，所以是安全的。下载本文
