苯基苯酚甲醛樹脂成套裝置設(shè)計—過濾罐的設(shè)計 精品.doc

苯基苯酚甲醛樹脂成套裝置設(shè)計過濾罐的設(shè)計課題名稱： 苯基苯酚甲醛樹脂成套裝置設(shè)計 一 選題意義及背景對于目前的酚醛樹脂的生產(chǎn)和使用有可能因為甲醛處理不完全，影響生態(tài)環(huán)境，然而注意或加強治理，包括廢水處理和廢舊酚醛樹脂產(chǎn)品及其復(fù)合材料的循環(huán)利用，可使酚醛樹脂健康而快速發(fā)展。而對于今后有關(guān)酚醛樹脂的開發(fā)和研究工作，主要圍繞著增強、阻燃、低煙以及成型適用性方面開展，向功能化、精細(xì)化發(fā)展，各國科學(xué)家部以高附加值的酚醛樹脂材料為研究開發(fā)對象。 而對于整個合成樹脂的裝置中計量的工作必不可少。二.（）主要內(nèi)容：生產(chǎn)合成樹脂生產(chǎn)裝置設(shè)計過濾罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計三計劃進度：1.第一周：查閱資料，完成的緒論，完成初步方案論證2.第二周：完成過濾罐筒體封頭壁厚及接管法蘭的選用3.第三周和第四周：完成過濾罐基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計制作4.第五周：查缺補漏，修改和圖紙，并提交相關(guān)資料，準(zhǔn)備答辯四（）結(jié)束應(yīng)提交的材料：.（）報告.評閱表和交叉評閱表.答辯評分表.真實性承諾及指導(dǎo)教師聲明.設(shè)計計算書.圖紙.其它相關(guān)資料指導(dǎo)教師 教研室主任 年 月 日年 月 日第一章 緒論1.1 過濾罐1.1.1 過濾罐簡介過濾器可去除水中大顆粒懸浮物，從而降低水的SDI值，滿足深層凈化的水質(zhì)要求。設(shè)備具有造價低廉，運行費用低，操作簡單；濾料經(jīng)過反洗，可多次使用，濾料使用壽命長等特點。且廣泛用于水處理工藝中，主要用于水處理除濁、軟化水、電滲析、反滲透的前級預(yù)處理，也可用于地表水、地下水的除泥沙等。1.1.2 過濾罐結(jié)構(gòu)型式 按控制類型可分為手動型和全自動型。手動型主要是通過閥門的調(diào)節(jié)來控制過濾器的運行、正洗、反洗；而全自動型是通過FLECK控制器來進行對過濾器運行，正洗、反洗等狀態(tài)的控制，按罐體材質(zhì)可分為玻璃鋼罐、碳鋼罐、不銹鋼罐，罐內(nèi)壁可根據(jù)用戶要求做內(nèi)涂環(huán)氧涂層或襯膠防腐。1.1.3 過濾罐選型原則過濾器選型的一般原則：1、進出口通徑：原則上過濾器的進出口通徑不應(yīng)小于相配套的泵的進口通徑，一般與進口管路口徑一致。2、公稱壓力：按照過濾管路可能出現(xiàn)的最高壓力確定過濾器的壓力等級。3、孔目數(shù)的選擇：主要考慮需攔截的雜質(zhì)粒徑，依據(jù)介質(zhì)流程工藝要求而定。各種規(guī)格絲網(wǎng)可攔截的粒徑尺寸查下表“濾網(wǎng)規(guī)格”。4、過濾器材質(zhì)：過濾器的材質(zhì)一般選擇與所連接的工藝管道材質(zhì)相同，對于不同的服役條件可考慮選擇鑄鐵、碳鋼、低合金鋼或不銹鋼材質(zhì)的過濾器。5、過濾器阻力損失計算水用過濾器，在一般計算額定流速下，壓力損失為0.521.2kpa1.1.4 過濾器的前景發(fā)展過濾器的迅速發(fā)展是與軍事工業(yè)和電子工業(yè)的發(fā)展緊密相關(guān)的。在第一次世界大戰(zhàn)期間,由于各種化學(xué)毒劑的使用,以石棉纖維過濾紙作為濾煙層的軍用防毒面具應(yīng)運而生。過濾器本身的設(shè)計也取得了顯著進展,其中最重要的是分隔板的去除,即無隔板過濾器的發(fā)展。無隔板過濾器不僅消除了分隔板損壞過濾介質(zhì)的危險,而且有效地增加了過濾面積,提高了過濾效率,并降低了氣流阻力,從而減少了能量消耗。此外,過濾器在去除水中大顆粒懸浮物方面也取很大的進展,達到大部分企業(yè)的需求。而將來的發(fā)展趨向主要是向多功用、精細(xì)化發(fā)展。近期出現(xiàn)的一種多介質(zhì)過濾器（又稱機械過濾器）是以成層狀的無煙煤、砂、細(xì)碎的石榴石或其他材料為床層，床的頂層由最輕和最粗品級的材料組成，而最重和最細(xì)品級的材料放在床的低部。其原理為按深度過濾-水中較大的顆粒在頂層被去除，較小的顆粒在過濾器介質(zhì)的較深處被去除。從而使水質(zhì)達到粗過濾后的標(biāo)準(zhǔn)。1.2 生產(chǎn)介質(zhì)的特性酚醛樹脂也叫電木，又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物，市場銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍(lán)等顏色，有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱堿，遇強酸發(fā)生分解，遇強堿發(fā)生腐蝕。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有機溶劑中。苯酚醛或其衍生物縮聚而得。而此次生產(chǎn)制作的則是其中的一種用新型催化法得到的名為苯基苯酚甲醛樹脂的產(chǎn)品。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的確定2.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)參數(shù)名稱設(shè)備內(nèi)夾套內(nèi)工作壓力/MPa-0.090.6設(shè)計壓力/MPa0.10.66工作溫度/60164設(shè)計溫度/100168介質(zhì)樹脂水蒸氣介質(zhì)特性易燃無毒，非易燃主要受壓元件材料0Cr18Ni90Cr18Ni9焊接接頭系數(shù) 筒體/封頭0.85/10.85/1腐蝕裕量/ mm00全容積/m30.2122.2焊縫系數(shù)選擇（1）焊縫系數(shù)根據(jù)接頭形式、無損檢測情況和材料進行確定。本次課程設(shè)計，設(shè)：筒體接頭形式是雙面焊或相當(dāng)與雙面焊全熔透的對接焊縫，局部無損探傷；（2）夾套接頭形式是雙面焊或相當(dāng)與雙面焊全熔透的對接焊縫；全部無損探傷；（3）根據(jù)文獻1，確定筒體焊縫系數(shù)為0.85；夾套焊縫系數(shù)為1.0。2.3材料選用及許用應(yīng)力確定筒體封頭材料：設(shè)備為實驗室且設(shè)備輕小根據(jù)文獻2故取其材料為不銹鋼0Cr18Ni9。其在常溫下的許用應(yīng)力=0.85, t =137MPa，筒體內(nèi)徑為600mm,高度為600mm；封頭根據(jù)文獻1表2-1知取封頭的直邊高度h=25mm。夾套材料：由于夾套內(nèi)介質(zhì)為水蒸汽，介質(zhì)對材料的腐蝕輕微且為小型，故選用不銹鋼0Cr18Ni9為夾套材料，設(shè)計溫度在168時，0Cr18Ni9的許用應(yīng)力t =130MPa。支座材料：根據(jù)JB/T4712.3,支座選用材料為0Cr18Ni9。法蘭材料：由于法蘭必須具有足夠大的強度和剛度，以滿足連接的條件，使之能夠密封良好，也可使用不銹鋼0Cr18Ni9。接管材料：接管要求焊接性能好且耐腐性好。選0Cr18Ni9制作各型號接管。表2-1 橢圓形封頭直邊高度h的選用封頭材料碳素鋼、普通低合金鋼、復(fù)合鋼板不銹鋼、耐酸鋼封頭厚度n/mm4810182039101820直邊高度h/mm254050254050第三章 筒體與夾套幾何參數(shù)的確定3.1確定筒體的直徑和高度選取過濾器裝料系數(shù)=0.85，由V=V0/，可得: V0=V=0.2120.85=0.1802m3選取H/D1=1，估算筒體內(nèi)徑為： 將計算結(jié)果圓整至公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)系，選取筒體直徑D1=600,查文獻4JB/T74746-20XX(鋼制壓力容器用封頭）標(biāo)表3-1。表3-1 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積序號公稱直徑DN(mm)總深度H(mm)內(nèi)表面積A（m2)容積V(m3)65501630.37110.027776001750.43740.035386501880.50900.0442公稱直徑DN=600時的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭曲面高度hi=300,直邊高度h=25mm,封頭容積Vh=0.0424m3,表面積Fh=0.4524m2。計算得每一米高的筒體容積V1=0.2826m3,表面積F1=1.89m2。筒體高度圓整為H=600mm于是H/Di=1，復(fù)核結(jié)果符合原定值。3.2確定夾套的直徑和高度對于筒體內(nèi)徑Di=500600mm,查文獻2(化工設(shè)備）表3-2 夾套的內(nèi)徑Dj=700mm,符合壓力容器公稱直徑系列。按公式估算夾套的高度為：選取夾套高度Hj=500mm。驗算夾套傳熱面積為F=F1Hj+Fh=1.890.5+0.452=1.397m21.23m2故夾套傳熱面積符合設(shè)計要求。第四章 過濾罐結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 夾套強度設(shè)計4.1.1夾套筒體的厚度設(shè)計夾套筒體的材料選用0Cr18Ni9，,知道夾套內(nèi)設(shè)計溫度為168時，0Cr18Ni9的許用應(yīng)力t=130MPa，夾套筒體與內(nèi)筒的檢查，從安全考慮，夾套上所有焊縫均取焊縫系數(shù)=1.0，鋼板厚度負(fù)偏差C1=0.3mm，（假設(shè)其名義厚度34mm)，因材料是不銹鋼，所以腐蝕余量C2=0。厚度附加量C=C1+C2=0.3mm。 夾套的筒體的壁厚按公式：式中 d套圓筒的設(shè)計厚度，mm； P夾套內(nèi)設(shè)計壓力，MPa； Dj夾套內(nèi)徑，mm； t夾套材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力，MPa； C厚度附加量，mm。圓整后n =3mm。4.1.2夾套封頭的厚度設(shè)計夾套的封頭的壁厚按公式式中 d-夾套封頭的設(shè)計厚度，mm； P-夾套內(nèi)設(shè)計壓力，MPa； Dj-夾套內(nèi)徑，mm； t -夾套材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力，MPa； C-厚度附加量，mm。圓整后n =3mm。圓整至鋼板規(guī)格厚度并查封頭標(biāo)準(zhǔn)，選取夾套的封頭和筒體壁厚均為：n =3mm。4.2罐體強度設(shè)計4.2.1罐體筒體的厚度設(shè)計解：用圖算法進行計算。因為是真空外帶夾套容器，筒體和下封頭按外壓設(shè)計，設(shè)計壓力等于真空容器的設(shè)計壓力加上夾套內(nèi)的設(shè)計壓力，故取計算外壓力Pc=0.76MPa。(1)假設(shè)罐體名義厚度n =6mm,則e=n-C=6-（0.6+0）=5.4mm D0=Di+26=612mmL=l+h+(13)=500+25+50=575mmL/D0=575/612=0.9488 D0/e =612/5.4=113.33(2)查圖，根據(jù)圖3-5，L/D0與D0/e在圖中交點處對應(yīng)的A值為0.00125。(3)因所用材料為0Cr18Ni9,故選圖3-8，讀圖得系數(shù)B=95MPa，用式(3-7),計算，得：P=B/( D0/e)=95/(612/5.4)=0.84MPa (4)因PPc且接近，故筒體厚度為4mm,符合設(shè)計要求。綜上所述得，罐體筒體的厚度為6mm。4.2.2罐體封頭的厚度設(shè)計1).罐體上封頭的厚度設(shè)計按外壓薄壁圓筒計算解：用圖算法進行計算。（1）假設(shè)上封頭名義厚度n =3mm，得e=n-C-0.3=2.7mm，上封頭曲面深度hi=150mm,故h0=hi+n=150+3=153mm,D0=Di+2n=600+23=606mm。（2）由D0/2h0=606/(2153)=2,查表3-1知K1=0.9,計算可得R0=K1D0=0.9606=545.4mm,R0/e =545.4/2.7=202；（3）用式（3-14）計算系數(shù)A，得：（4）查圖3-8得系數(shù)B=78MPa，由式（3-15）得（5）因PPC且接近PC，故橢圓形上封頭壁厚為3mm,符合設(shè)計要求。2). 罐體下封頭的厚度設(shè)計2. 按外壓薄壁圓筒計算因為是真空外帶夾套容器，設(shè)計壓力等于真空容器的設(shè)計壓力加上夾套內(nèi)的設(shè)計壓力，故取計算外壓力Pc=0.76MPa。解：用圖算法進行計算。假設(shè)下封頭名義厚度n =6mm,得e=n -C=6-0.6=5.4mm,上封頭曲面深度hi=150mm,故h0=hi+n =150+6=156mm,D0=Di+2n =600+26=612mm。（2）由D0/2h0=612/(2156)=2,查表3-1知K1=0.9,計算可得：R0=K1D0=0.9612=550.8mm,R0/e =550.8/5.4=102；（3）用式（3-14）計算系數(shù)A，得：（4）查圖3-8得系數(shù)B=90MPa，由式（3-15）得（5）因PPC且接近PC，故橢圓形下封頭壁厚為6mm,符合設(shè)計要求。為了選購等需要，罐體封頭壁厚確定為6mm。4.3筒體封頭夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.3.1筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計由筒體的結(jié)構(gòu)為長圓柱形，具體見厚度設(shè)計。需要指出的是筒體材料性能對裝置的影響，由于外壓圓筒有因剛度不夠造成的失穩(wěn)和強度不夠造成的破壞，可見對外壓筒體強度和剛度要求至高，所以校核期間應(yīng)特別注意。而對于橢圓形長短軸之比為2，即Di/2hi=2，得hi150mm。4.3.2封頭結(jié)構(gòu)設(shè)計封頭查文獻4可知橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，質(zhì)量，見表4-1。 表4-1 封頭尺寸表公稱直徑Di/mm曲面高度hi/mm直邊高度h/mm內(nèi)表面積AF/容積V/600150250.4360.0353700150250.58410.05454.3.3夾套結(jié)構(gòu)設(shè)計夾套就是用焊接或法蘭連接的方式在容器外側(cè)裝蛇各種形式的結(jié)構(gòu)，使其與容器外壁形成密閉的空間，在此空間內(nèi)通入載荷體，加熱或冷卻容器內(nèi)的物料，以維持物料的溫度在預(yù)定的范圍。夾套的主要結(jié)構(gòu)型式有整體夾套、型鋼夾套、半圓管夾套和蜂窩夾套等，整體夾套又分為U形和圓筒形，過濾罐的夾套選用U形不可拆式整體夾套結(jié)構(gòu)。4.4罐體應(yīng)力校核4.4.1夾套筒體的應(yīng)力校核：為避免剛性圓筒不會失穩(wěn)破壞，故進行強度校驗。(1)由應(yīng)力校核公式則(2)設(shè)計溫度下圓筒的最大應(yīng)許工作壓力校核,即:則即筒體強度校核成功。4.4.2夾套封頭的應(yīng)力校核：設(shè)計溫度下封頭的最大應(yīng)許工作壓力校核,即:則即封頭強度校核成功。4.4.3罐體筒體的應(yīng)力校核：為避免剛性圓筒不會失穩(wěn)破壞，故進行強度校驗。(1)由應(yīng)力校核公式 則(2)設(shè)計溫度下圓筒的最大應(yīng)許工作壓力校核，即：則即筒體強度校核成功。4.4.4罐體封頭的應(yīng)力校核：設(shè)計溫度下封頭的最大應(yīng)許工作壓力校核,即:則即封頭強度校核成功。4.5水壓試驗應(yīng)力校核：4.5.1夾套的水壓試驗(1)按以下公式確定水壓試驗壓力Pt為：故由上式得0.825MPa作為水壓試驗的壓力。(2)水壓試驗壓力校核：（3）查文獻7（不銹鋼熱軋鋼板屈服強度統(tǒng)計表）得厚度3mm的0Cr18Ni9的屈服極限為310，故在常溫水壓試驗時的許用應(yīng)力為：0.9s=0.9310=279MPa故t0.9s，因此滿足水壓試驗要求。筒體厚度即可確定為3mm。4.5.2罐體的水壓試驗根據(jù)GB150，真空容器必須進行1.25P的液壓試驗，只要按規(guī)范設(shè)計，容器在設(shè)計壓力作用下不會產(chǎn)生失穩(wěn)，此時進行液壓試驗，主要檢查滲漏情況，用內(nèi)壓試驗來代替外壓試驗來檢漏，也可以通過內(nèi)壓試驗來檢漏。(1)按以下公式確定水壓試驗壓力Pt為：故由上式得0.125MPa作為水壓試驗的壓力。(2)水壓試驗壓力校核：（3）查文獻7（不銹鋼熱軋鋼板屈服強度統(tǒng)計表）得厚度6mm的0Cr18Ni9的屈服極限為310，故在常溫水壓試驗時的許用應(yīng)力為：0.9s=0.9310=279MPa故t0.9s，因此滿足水壓試驗要求。筒體厚度即可確定為3mm。4.6接管、法蘭結(jié)構(gòu)設(shè)計本次設(shè)計中，設(shè)備上主要接管類型有出料口、蒸汽進出口、測溫口、備用口、進料口、真空口、真空表口、液位計口。接管材料均選16MnR,結(jié)構(gòu)選型參照文獻3與文獻8，接管的伸出長度均為150mm。具體選型如下：表4-1 板式平焊鋼制管法蘭尺寸公稱通徑DN管子外徑 A連接尺寸法蘭厚度C法蘭內(nèi)徑B坡口寬度b法蘭理論重量kg法蘭管徑D螺栓孔中心圓直徑K螺栓孔直徑L螺栓、螺柱數(shù)量n螺紋Th20259065114M1014260.6253210075114M1014330.734.6.1出料口（a）設(shè)備為真空容器確定出料口公稱直徑為25mm,查文獻9得其接管尺寸為323.5mm。由接管尺寸為323.5選取法蘭a、已知323.5接管法蘭公稱直徑為25mm,即DN=25mm；b、根據(jù)接管材料為16MnR，查文獻1得16MnR最高無沖擊壓力0.25Mpa定管法蘭公稱壓力PN=0.25 Mpa，c、根據(jù)PN=0.25Mpa，DN=25mm，查文獻8確定法蘭類型為板式平焊法蘭，突面密封面；表4-14確定墊片為柔性石墨復(fù)合墊片，確定螺栓為A2-50，螺母為I型六角螺母；d、查標(biāo)準(zhǔn)HG20593-1997知法蘭結(jié)構(gòu)尺寸。綜上所知：HG20593-1997 法蘭 PL 25-0.25 16MnR。 。4.6.2蒸汽進出口（b1-2）該接管在夾套處開孔，選型時應(yīng)特別注意，確定蒸汽進出口公稱直徑為25mm,查文獻3得其接管尺寸為323.5mm。由接管尺寸為323.5選取法蘭a、已知323.5接管法蘭公稱直徑為25mm,即DN=25mm；b、根據(jù)接管材料為16MnR，查文獻8得16MnR最高無沖擊壓力1.0 Mpa,確定管法蘭公稱壓力PN=1.0 Mpac、根據(jù)PN=1.0Mpa，DN=25mm，查文獻8表4-6確定法蘭類型為板式平焊法蘭，突面密封面；表4-14確定墊片為柔性石墨復(fù)合墊片，表4-15和4-16確定螺栓為A2-50，螺母為I型六角螺母；d、查標(biāo)準(zhǔn)HG20593-1997知法蘭結(jié)構(gòu)尺寸。綜上所知：HG20593-1997 法蘭 PL 25-1.0 0Cr18Ni9。4.6.3測溫口（c）1)選用傳感器為Pt100鉑熱電阻，型號WZP-035，測量溫度范圍0-300；2)確定測溫口查文獻10得表口以內(nèi)螺紋連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)為M272.5mm，伸出長度為50mm。4.6.4備用口（d）確定出料口公稱直徑為25mm,查文獻9得其接管尺寸為323.5mm。由接管尺寸為323.5mm選取法蘭a、已知323.5mm接管法蘭公稱直徑為25mm,即DN=25mm；b、根據(jù)接管材料為16MnR，查文獻8得16MnR最高無沖擊壓力0.25Mpa,確定管法蘭公稱壓力PN=0.25Mpa；c、根據(jù)PN=2.5Mpa，DN=25mm，查文獻8確定法蘭類型為板式平焊法蘭，突面密封面；表4-14確定墊片為柔性石墨復(fù)合墊片，確定螺栓為A2-50，螺母為I型六角螺母；d、查標(biāo)準(zhǔn)HG20593-1997知法蘭結(jié)構(gòu)尺寸。綜上所知：HG20593-1997 法蘭 PL 25-0.25 RF 0Cr18Ni9。4.6.5進料口（c）確定出料口公稱直徑為25mm,查文獻9得其接管尺寸為323.5mm由接管尺寸為323.5選取法蘭a、已知323.5接管法蘭公稱直徑為25mm,即DN=25mm；b、根據(jù)接管材料為0Cr18Ni9，查文獻8得16MnR最高無沖擊壓力0.25Mpa,確定管法蘭公稱壓力PN=0.25Mpa；c、根據(jù)PN=0.25Mpa，DN=25mm，查文獻8表4-6確定法蘭類型為板式平焊法蘭，突面密封面；表4-14確定墊片為柔性石墨復(fù)合墊片，表4-15和4-16確定螺栓為A2-50，螺母為I型六角螺母；d、查標(biāo)準(zhǔn)HG20593-1997知法蘭結(jié)構(gòu)尺寸。綜上所知：HG20593-1997 法蘭 PL 25-0.25.RF 16MnR。4.6.6真空口（c）確定出料口公稱直徑為25mm,查文獻9得其接管尺寸為323.5mm。由接管尺寸為323.5mm選取法蘭a、已知323.5mm接管法蘭公稱直徑為25mm,即DN=25mm；b、根據(jù)接管材料為0Cr18Ni9，查文獻8得16MnR最高無沖擊壓力0.25Mpa,確定管法蘭公稱壓力PN=0.25Mpa；c、根據(jù)PN=0.25Mpa，DN=25mm，查文獻8表4-6確定法蘭類型為板式平焊法蘭，突面密封面；表4-14確定墊片為柔性石墨復(fù)合墊片，表4-15和4-16確定螺栓為A2-50，螺母為I型六角螺母；d、查標(biāo)準(zhǔn)HG20593-1997知法蘭結(jié)構(gòu)尺寸。綜上所知：HG20593-1997 法蘭 PL 25-0.25.RF 16MnR。4.6.7真空表口（c）1)選用Z-50Z軸向無邊型真空壓力表（精確度為正負(fù)2.5）；2)確定出料口公稱直徑為20mm,查文獻10得表口以內(nèi)螺紋連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)為M201.5mm，伸出長度為50mm。綜上可得，16MnR滿足要求，通過與不銹鋼性能比較，選擇0Cr18Ni9也滿足設(shè)計，所以選用0Cr18Ni9。4.7 液面計的設(shè)計選擇液面計是用來觀察設(shè)備內(nèi)部液位變化的一種裝置，液面計其類型大體上可分為四類，有玻璃板液面計、玻璃管液面計、浮子液面計和浮標(biāo)液面計。而應(yīng)用最多的即是玻璃板液面計。液面計的選用標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)工作條件和環(huán)境條件，選擇玻璃板液面計。考慮到計量罐內(nèi)液位高度變化，用一只液面計不能滿足要求，故需選用兩只液面計L1、L2。4.8壓力容器法蘭的選用1).由罐體設(shè)計壓力Pc=0.1MPa,確定法蘭公稱壓力為0.25MPa。2).根據(jù)容器法蘭公稱直徑等于與其相連的筒體內(nèi)徑，可得法蘭的公稱直徑DN=600mm,同時由設(shè)計溫度t=100和選定的公稱直徑，查文獻133).根據(jù)介質(zhì)特性和罐體材料確定法蘭材料為16MnR,并根據(jù)t=100和PN=0.25MPa,查文獻5的其最大允許工作壓力為0.26MPa。4).因為法蘭最大允許工作壓力大于設(shè)計壓力，所以確定選擇公稱直徑DN=600mm,公稱壓力PN=0.25MPa,因為材料16MnR滿足設(shè)計要求，綜合設(shè)備尺寸，所以材料選擇A2。5）.由于工作介質(zhì)易燃，查文獻1選全密封形式（O型密封圈），材料為氯橡膠，確定支耳、銷、帶孔銷、環(huán)形螺母材料為0Cr18Ni9。6）.查文獻6JB/T4701-2000，確定法蘭結(jié)構(gòu)尺寸。第五章 開孔與補強5.1開孔與補強設(shè)計考慮到容器開孔后承載面積減小使整體強度削弱，同時由于開孔使器壁材料的連續(xù)性被破壞，在開孔處產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，結(jié)果使開孔附近產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，故若容器需要進行開孔補強應(yīng)綜合考慮，采取合理的補強措施。工程中采用的補強方法有補強圈補強、厚壁接管補強及整體鍛件補強。設(shè)計中常采用補強圈補強，此種補強方法在中低壓容器中應(yīng)用較多，補強圈貼焊在殼體和接管連接處并以全焊透將外部補強件與接管、殼體相焊接。為了便于檢驗焊接情況，在補強圈上開有小螺紋孔，以便焊后通壓縮空氣看有無不緊密之處，補強圈的結(jié)構(gòu)如圖5-1所示根據(jù)文獻1中規(guī)定的可不另行補強的最大開孔直徑，滿足無需開孔的四個條件即：(1)設(shè)計壓力小于或等于2.5Mpa；(2)兩相鄰開孔中心的間距（對曲面間距以弧長計算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍；(3)接管外徑小于或等于89；(4)接管最小壁厚滿足表5-1要求表5-1 不另行補強的接管外徑及其最小厚度/mm接管公稱外徑253238454857657689最小厚度3.54.05.06.0注：1.鋼材的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度下限值時，接管與殼體的連接宜采用全焊透的結(jié)構(gòu)型式。2,.接管的腐蝕裕量為1mm。故綜上所述，本設(shè)計中所有接管因滿足以上四個條件故無需考慮開孔補強。第六章 支座的設(shè)計立式容器有耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座四種。 罐體內(nèi)徑DN=600mm,容器可選用耳式支座，查文獻3表5-2、表5-3得，耳式支座選用B型，2號耳式支座，支座材料為0Cr18Ni9,墊板材料為0Cr18Ni9,表6-1 支座材料代號材料代號IIIIIIIV支座的筋板和底板材料Q235-A16MnR0Cr18Ni915CrMoR6.1支座總重量計算容器支座的選用計算過濾罐因需外加保溫，故選用B型懸掛式支座。過濾罐的總質(zhì)量包括物料（或水壓試驗的水）質(zhì)量W1,罐體和夾套的質(zhì)量W2，法蘭、接管等附件質(zhì)量W3。當(dāng)罐內(nèi)、夾套內(nèi)部充滿水時的質(zhì)量比物料重，因此計算得W1=310.385kg。罐體和夾套的質(zhì)量計算得：W2=DH+DjHj+2M封頭+M夾套式中M封頭=90.5kg,M夾套=53.7計算得W2=192.294kg。罐體法蘭及接管等附件質(zhì)量約為82kg,即：W3=82kg罐體總重量：W=W1+W2+W3=310.385+192.294+82=584kg及總重力約為58kg6.2支座強度校核1).安裝四個支座，查文獻3得可以選用承載能力為20KN的支座的支座B2 JB/T4712.3-20XX。耳式支座實際承受載荷的近似計算： 式中 Q支座實際承受載荷，KN；D支座安裝尺寸，mm；g重力加速度，取g=9.8m/s2；Ge偏心載荷，N；h水平力作用點至底板高度，mm；k不均勻系數(shù)，安裝3個以上支座時，k=0.83；m0設(shè)備總質(zhì)量（包括殼體及其附件，內(nèi)部介質(zhì)及保溫層的質(zhì)量），kg；n支座數(shù)量；Se偏心距，mm；P水平力，取PW和Pc+0.25PW的大值，N。Pe水平地震力，N；,式中, 地震影響系數(shù),此處為0.24；D0容器外徑，mm,為夾套外徑；fi風(fēng)壓高度變化系數(shù),見表4-2H0容器總高度，mm；q010m高度處的基本風(fēng)壓值，N/m2。參數(shù)如下表4-2、表4-3表6-2 風(fēng)壓高度變化系數(shù)設(shè)備質(zhì)心所在高度，m1520風(fēng)壓高度變化系數(shù) ,fi1.001.141.25表6-3 B型支座系列參數(shù)支座號支座允許載荷Q.KN適用容器公稱直徑DN高度H底板筋板墊板蓋板地腳螺栓支座質(zhì)量kg0Cr18Ni9l1b1s1l2b2l3b3eb4dM2422050010001601258084018090620016062450-24M204.3計算得Q=2.055KN，因為Q=20KN,所以滿足支座本體允許載荷的要求。2）.支座處夾套筒體所受支座彎矩ML計算；計算得ML=0.2877（KN.m）根據(jù)e和P查文獻3內(nèi)插得:ML=2.08KN.m因為MLML,