液氯儲(chǔ)罐課程設(shè)計(jì)

1、PAGE PAGE XXXVII 16M液氯儲(chǔ)罐課程設(shè)計(jì)說明書 學(xué) 院：裝備制造學(xué)院 班 級(jí)：過控一班 姓 名：邊明威 學(xué) 號(hào)：110640115 指導(dǎo)老師：張喜亮 劉濤 完成時(shí)間：2014年7月3號(hào)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書16m液氯儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)要求及原始數(shù)據(jù)（資料）課程設(shè)計(jì)要求：1、按照國(guó)家壓力容器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握過程設(shè)備設(shè)計(jì)的過程。2、設(shè)計(jì)計(jì)算采用手算，要求設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。3、工程圖紙要求計(jì)算機(jī)繪圖。4、獨(dú)立完成。原始數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)條件表序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值備注1名稱液氯儲(chǔ)罐2用途液氯儲(chǔ)存站3最高工作壓力MPa由介質(zhì)溫度確定4工作溫度-20455公稱容積m166工作壓力波動(dòng)情況

2、可不考慮7裝量系數(shù)0.98工作介質(zhì)液氯（高度危害）9使用地點(diǎn)邯鄲市，室內(nèi)課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容： 1、設(shè)備工藝設(shè)計(jì) 2、設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3、設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算 4、技術(shù)條件編制 5、繪制涉筆總裝配圖 6、編制設(shè)計(jì)說明書學(xué)生應(yīng)交的設(shè)計(jì)文件（論文）：1、設(shè)計(jì)說明書一份2、總裝配圖一張（折合A1圖紙一張） 摘要 化學(xué)名稱：液態(tài)氯 氯氣的分子量為 70.91 ，黃綠色有刺激性氣味的氣體，并且為有毒氣體。在工業(yè)上，液氯是一種很有用的化學(xué)物質(zhì)。氯可用于造紙、紡織工業(yè)的漂白；用作水和廢水的消毒、殺菌劑；且可用于制造無機(jī)、有機(jī)氯化物，如：金屬氯化物、氯溶劑、染料中間體、殺蟲劑、合成橡膠、塑料等。但由于液氯屬高毒性，是一種強(qiáng)

3、烈的刺激性氣體。它對(duì)人體、環(huán)境都有很強(qiáng)的危害，因此液氯的存儲(chǔ)、運(yùn)輸都是一個(gè)值得深思的問題。設(shè)計(jì)儲(chǔ)存設(shè)備，首先必須滿足各種給定的工藝要求，考慮存儲(chǔ)介質(zhì)的性質(zhì)、容量、鋼材的耗費(fèi)量等等。而且液化氣體必須考慮它的膨脹性和壓縮性，液化氣體的體積會(huì)因溫度的改變而變化，所以必須嚴(yán)格控制儲(chǔ)罐的充裝量（指裝量系數(shù)與儲(chǔ)罐實(shí)際容積和設(shè)計(jì)溫度下介質(zhì)的飽和液體密度的乘積）。目前我國(guó)普遍采用常溫壓力貯罐一般有兩種形式：球形貯罐和圓筒形貯罐。因?yàn)閳A筒形貯罐加工制造安裝簡(jiǎn)單，安裝費(fèi)用少， 但金屬耗量大占地面積大， 所以在總貯量小于500，單罐容積小于100時(shí)選用臥式貯罐比較經(jīng)濟(jì)。最后，根據(jù)本地地理位置和氣候特征，用我們所學(xué)的

4、過程設(shè)備設(shè)計(jì)課本上的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)16m3的液氯臥式儲(chǔ)罐。 第一章 設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)存儲(chǔ)量盛裝液化氣體的壓力容器設(shè)計(jì)存儲(chǔ)量式中：W儲(chǔ)存量，t； 裝量系數(shù)； V壓力容器容積； 設(shè)計(jì)溫度下的飽和溶液的密度，；根據(jù)設(shè)計(jì)條件=設(shè)備的選型及輪廓尺寸因?yàn)閳A筒形貯罐加工制造安裝簡(jiǎn)單，安裝費(fèi)用少， 但金屬耗量大占地面積大， 所以在總貯量小于500，單罐容積小于100時(shí)選用臥式貯罐比較經(jīng)濟(jì)。假設(shè)筒體的公稱直徑DN=1700mm則筒體長(zhǎng)度6.436m6.436/1.7=3.785(在3-6范圍內(nèi))圓整得: 6.5/1.7=3.834m2所以，筒體的公稱直徑,長(zhǎng)度設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)條件的確定2.1.1 設(shè)計(jì)壓

5、力的確定 液氯儲(chǔ)罐的工作溫度-2050，故由壓力容器介質(zhì)手冊(cè)查的，在50溫度下的絕對(duì)飽和蒸汽壓為1.430MPa。在本次設(shè)計(jì)中的液氯儲(chǔ)罐上裝有安全閥，通常認(rèn)為設(shè)計(jì)壓力為工作壓力的1.051.10倍，所以設(shè)計(jì)壓力P=1.1(1.430-0.1)=1.463MPa，水壓試驗(yàn)時(shí)的壓力P=1.25P=1.251.463=1.829MPa，根據(jù)過程設(shè)備設(shè)計(jì)，在容器設(shè)計(jì)選用零部件時(shí)，應(yīng)選用設(shè)計(jì)壓力相近且稍高一級(jí)的公稱壓力，故公稱壓力2.1.2 設(shè)計(jì)溫度的確定 設(shè)計(jì)溫度也是壓力容器的設(shè)計(jì)載荷條件之一，指容器在正常工作情況下，設(shè)定元件的金屬溫度。當(dāng)元件金屬溫度不低于0時(shí)，設(shè)計(jì)溫度不得低于元件可能達(dá)到的最高溫度

6、;當(dāng)元件金屬溫度低于0時(shí)，其值不得高于元件金屬可能達(dá)到的最高溫度。所以設(shè)計(jì)溫度選擇為50。液化氣體飽和蒸汽壓及飽和液密度溫度-15103050飽和蒸汽壓MPa（絕壓）氯0.2170.48608431.430飽和液密Kg/m3氯15111441137713072.1.3設(shè)計(jì)條件表項(xiàng)目?jī)?nèi)容備注工作介質(zhì)液氯工作壓力 MPa1.430設(shè)計(jì)壓力 MPa1.463工作溫度 -2045設(shè)計(jì)溫度 50公稱容積()m316計(jì)算容積()m316.146工作容積()m314.53裝量系數(shù)f0.9介質(zhì)密度（）t/m31.307保溫要求無保溫設(shè)施其它要求2.2 設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1 筒體和封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)筒體筒體的公

7、稱直徑,長(zhǎng)度2.封頭封頭的公稱直徑必須與筒體的公稱直徑相一致，且中低壓容器經(jīng)常采用的封頭型式是標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。故根據(jù)GBT251982010，可選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的公稱直徑DN1700mm，總深度H450mm，容積V0.6999。 橢圓形封頭2.2.2 接管的設(shè)計(jì)由化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)查得常用介質(zhì)流速推薦值：液氯流速為0.8m/s，壓縮空氣的流速為12m/s,根據(jù)該數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)個(gè)各接管尺寸：（1）液氯進(jìn)口管與法蘭設(shè)計(jì)取液氯進(jìn)口管與筒體環(huán)焊縫距離為500mm，入筒體的長(zhǎng)度為1500mm。要求DN=50,取管伸出筒外長(zhǎng)度150mm。選材20鋼。（2）液氯出口管與法蘭設(shè)計(jì)按照無補(bǔ)強(qiáng)要求：兩管口中心線間距不得小

8、于兩孔直徑之和的兩倍，取間距為250mm。要求DN=50,取管伸出筒外長(zhǎng)度150mm。距筒體底部的長(zhǎng)度為200mm。液氨出口接管的PN為2.5MPa選用的材料為20鋼。（3）空氣進(jìn)口與空氣出口設(shè)計(jì)由實(shí)際要求得：空氣進(jìn)口的DN為50mm,空氣出口的DN為50mm空氣進(jìn)口與空氣出口間的距離為250 mm，外伸高度為150mm，內(nèi)伸高度為0；同理可取等級(jí)壓力為2.5MPa，空氣進(jìn)口的材料選用20鋼。（4）安全閥接口管設(shè)計(jì)安全閥接口管設(shè)計(jì)要求的公稱通徑為80mm, 接口管伸出筒體外均為150mm,取等級(jí)壓力2.5MPa,選用材料20鋼。 （5）壓力表接管設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求得：選用的公稱通經(jīng)為DN20mm

9、壓力表接管伸出筒體長(zhǎng)度為158mm壓力表接管的等級(jí)壓力為2.5MPa選用的材料（6）液位計(jì)接口的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求得：選用的公稱通經(jīng)為DN20mm壓力表接管伸出筒體長(zhǎng)度為150mm壓力表接管的等級(jí)壓力為2.5MPa選用的材料（7）排污口接管設(shè)計(jì)排污管入筒體的長(zhǎng)度為0mm。要求DN=50,取管伸出筒外長(zhǎng)度100mm。選材20鋼。（8） 接管尺寸表用途公稱直徑DN外徑壁厚伸出筒體長(zhǎng)度伸入筒體長(zhǎng)度理論質(zhì)量液氯進(jìn)口管50578.515015001.6液氯出口管空氣進(jìn)口管50571115001.2空氣出口管液位計(jì)2025515001.2安全閥20251115001.2壓力表2025515801.2排污口5

10、0571110001.6 管口表符號(hào)ITEM公稱尺寸N.SIZE公稱壓力PN連接標(biāo)準(zhǔn)CONNECT.STD法蘭型式TYPE密封面形式FACING用途或名稱SERVICE設(shè)備中心線至法欄面距離/mmh202.5HG20592WNFM液位計(jì)接口見圖d502.5HG20592WNFM液氯進(jìn)口管1198a502.5HG20592WNFM液氯出口管1198e502.5HG20592WNFM空氣進(jìn)口管1198b502.5HG20592WNFM空氣出口管1198g502.5HG20592WNFM安全閥接口1198c252.5HG20592WNFM壓力表接口1198f5002.5人孔i502.5HG20592

11、WNFM排污口11982.2.3接管法蘭設(shè)計(jì)壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危害程度分類HG-20660-2000得：液氯的毒性為高等危害，故采用帶頸對(duì)焊法蘭，密封面為凹凸面，帶加強(qiáng)環(huán)的纏繞式墊片和專用級(jí)緊固件結(jié)合。，查得最大允許工作壓力為2.25MPa，查得20鋼（50） 由HGT 20592-2009鋼制法蘭墊片緊固件表PN2,5帶頸對(duì)焊鋼制管法蘭設(shè)計(jì)：（1）液氯進(jìn)出口法蘭設(shè)計(jì)選用帶頸對(duì)焊法蘭（WN），凹面密封面（），設(shè)計(jì)壓力為2MPa,取公稱壓力2.5MPa,選材16MnR。（2）空氣進(jìn)出口法蘭設(shè)計(jì)選用帶徑對(duì)焊法蘭（WN），凹面密封面（），公稱壓力2.5MPa,選材16MnR。（3）壓力

12、表接口法蘭設(shè)計(jì)選用帶徑對(duì)焊法蘭（WN），凹面密封面（），等級(jí)壓力2.5MPa,選材16MnR。（4）安全閥接管法蘭設(shè)計(jì)選用帶徑對(duì)焊法蘭（WN），凹面密封面（），等級(jí)壓力2.5MPa,選材16MnR。（5）液面計(jì)接管法蘭設(shè)計(jì)法蘭的密封面形式凹面（FM）法蘭墊片采用柔性石星墊片采用16個(gè)螺栓16個(gè)墊圈，采用16MnR。各接管法蘭尺寸查表HG/T 2059220635-2009得： 法蘭尺寸示意接管法蘭尺寸序號(hào)接管法蘭公稱直徑DN焊接外徑A1連接尺寸法蘭厚度C法蘭頸法蘭高度H法蘭外徑D螺栓孔中心圓直徑K螺栓孔直徑L螺栓孔數(shù)量n（個(gè)）螺栓ThNSH1Ra液氯出口管5057165125184M16207

13、58.58652b空氣出口管5057165125184M162075118652c壓力表接口202510575144M12184056440d液氯進(jìn)口管5057165125184M1620758.58652e空氣進(jìn)口管5057165125184M162075118652g安全閥接口5057165125184M162075118652h液面計(jì)接口202510575144M12204056440i排污口50571651252.2.4 人孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.密封面的選擇由于本次設(shè)計(jì)的介質(zhì)是高度危害的，所以本次設(shè)計(jì)采用凹凸法蘭密封面（MFM）。2.人孔的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力為1.463MPa，根據(jù)鋼

14、制人孔和手孔，采用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔。該人孔標(biāo)記為：人孔(W.D-2222) A 人孔結(jié)構(gòu)示意圖人孔結(jié)構(gòu)尺寸密封面型式公稱壓力PN公稱直徑DNdwSdDD1H1H2bMFM2.55005301250673066028012344b1b2ABLd0螺柱螺母螺柱總質(zhì)量數(shù)量直徑長(zhǎng)度4348405200300302040M3321703022.2.5 支座設(shè)計(jì) 1.支座的選擇該臥式容器采用雙鞍式支座，材料選用Q235-A。當(dāng)頭體內(nèi)為液氯時(shí)估算鞍座的負(fù)荷： 儲(chǔ)罐總質(zhì)量筒質(zhì)量量單個(gè)封頭的質(zhì)量：查標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746-2002鋼制壓力容器用封頭中表B.2 EHA橢圓形封頭質(zhì)量，可知，充液質(zhì)量：，附件質(zhì)量

15、：人孔質(zhì)量為604kg，其他接管和法蘭質(zhì)量總和估=5.23.48+1.61.63=5.76kg=35+13=18kg=604+5.76+18=627.76kg綜上所述， kg每個(gè)鞍座承受的重量為m=251.94kN由此查JB4712.1-2007容器支座，選取輕型，焊制為A,包角為120，有墊板的鞍座。查JB4712.1-2007得鞍座結(jié)構(gòu)尺寸如下表 鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸 單位：mm公稱直徑DN允許載荷Q /kN鞍座高度h底板腹板筋板l1b1l3b2b3170027525012002001282751702408墊板螺栓配置鞍座質(zhì)量kg增加100mm高度增加的質(zhì)量/kg弧長(zhǎng)b4e間距l(xiāng)2螺孔d螺紋

16、孔長(zhǎng)l1990390870104020M1640122122.鞍座位置的確定通常取尺寸A不超過0.2L值，中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JB 4731鋼制臥式容器規(guī)定A0.2L=0.2（L+2h），A最大不超過0.25L.否則由于容器外伸端的作用將使支座截面處的應(yīng)力過大。由標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭,有故由于封頭的抗彎剛度大于圓筒的抗變鋼度，故封頭對(duì)于圓筒的抗彎鋼度具有局部的加強(qiáng)作用。若支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對(duì)支座處圓筒截面的加強(qiáng)作用。因此，JB 4731還規(guī)定當(dāng)滿足A0.2L時(shí)，最好使A0.5R m ，取A=425mm綜上有：A=425鞍座標(biāo)記為： 2.2.6 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合考慮各種因素，針對(duì)本次設(shè)計(jì)儲(chǔ)存的介

17、質(zhì)是高毒性介質(zhì)，所以本次設(shè)計(jì)的殼體A、B類焊接接頭應(yīng)為X型的如圖。而對(duì)于法蘭與殼體、接管連接的接頭，應(yīng)采用全焊透接頭。 對(duì)于人孔、補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體的接頭選用，如圖 V型焊接接頭圖8.2 接管與筒體的接頭補(bǔ)強(qiáng)圈接頭形式2.2.6 附件設(shè)計(jì)1.墊片的選擇 因?yàn)槭褂脡毫N=2.5MP，而且工作溫度不是太高，液氯的腐蝕性可以忽略，而且該密封屬于靜密封，所以墊片選用石棉橡膠墊片即可滿足要求，查HG/T 20606-1997鋼制管法蘭用非金屬平墊片，得： 金屬包覆墊片凹凸面法蘭用MFM型墊片尺寸表符號(hào)管口名稱墊片厚度公稱直徑內(nèi)徑D1外徑D2d液氯進(jìn)口1.5506187g安全閥口1.5506187e空氣進(jìn)口1

18、.5506187b空氣出口1.5506187c壓力表口1.5202750h液位計(jì)口1.5202750a液氯出口1.5506187I排污口1.55061872.連接件的選擇查HG 20613-97 鋼制管法蘭用緊固件得螺柱的長(zhǎng)度和平墊圈尺寸：管法蘭緊固件尺寸符號(hào)公稱直徑螺紋螺柱長(zhǎng)緊固件用平墊圈 mmhd50M169017303g50M169017303e50M168517303b50M168517303c20M127013242.5h20M127013242.5a50M169017303i50M1685173033.液位計(jì)于此儲(chǔ)罐介質(zhì)溫度在太原地區(qū)隨四季溫度的變化而變化，最低-20，最高48，密

19、度黏度也隨之變化，又根據(jù)需要滿足筒體內(nèi)徑DN=1700，公稱壓力PN=2.5其他的液位計(jì)均不符合要求，所以本次設(shè)計(jì)采用磁性液位計(jì)，普通型，壓力等級(jí)為2.5 MPa。根據(jù)實(shí)際要求，選用液位計(jì)的長(zhǎng)度為600mm HG/T 21584-95 UZ 2.5M-200-1.307 321C。安全閥根據(jù)公稱壓力PN=2.5和適用介質(zhì)，選擇型號(hào)為A41H-16C的安全閥。2.2.7總體設(shè)計(jì) 液氯進(jìn)氣管外伸度150mm，內(nèi)伸高度1500mm。液氯出口管外伸高度150mm，內(nèi)伸高度1800mm。 安全閥外伸高度150mm，內(nèi)伸高度0mm。壓力表外伸高度158mm,內(nèi)伸高度0mm.空氣進(jìn)/出口管外伸高度150mm

20、,內(nèi)伸高度0mm。人孔外伸300mm，內(nèi)伸0mm。 接管與接管間距500mm，接管與封頭間距300mm,與人孔間距1500mm，與焊縫距離不小于150mm,鞍座距封頭切線500mm。2.3 設(shè)備的強(qiáng)度計(jì)算2.3.1 壁厚計(jì)算1.液柱靜壓力由課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查的，液氯的密度為1.307kmm3，內(nèi)徑由各地區(qū)重力加速度表查的邯鄲地區(qū)的，則根據(jù)公式可得 2.計(jì)算壓力因?yàn)椋钥珊雎造o壓力的影響。即=P=1.4633.設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力為，假設(shè)筒體厚度為，由材料許用應(yīng)力表可Q345R的4.焊接接頭系數(shù)本次液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)采用雙面焊對(duì)接接頭和相當(dāng)于雙面焊的全焊透對(duì)接接頭，100%無損檢測(cè)，所以。5.內(nèi)

21、壓容器的計(jì)算厚度根據(jù)內(nèi)壓容器的計(jì)算厚度公式： 在之間，故假設(shè)是成立的。取腐蝕裕量，由常用鋼板厚度負(fù)偏差表可查的，在的鋼板標(biāo)準(zhǔn)下的負(fù)偏差。查鋼板厚度的常用規(guī)格表，將其圓整為，即名義厚度的鋼板。 MPa 0.9s=0.91345MPa=310.5MPa233.08MPa 校驗(yàn)合格6.標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的計(jì)算厚度標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的公稱直徑DN1700mm，總深度H450mm，容積V0.6999，結(jié)合后面的計(jì)算。橢圓形封頭根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的計(jì)算厚度公式： 取腐蝕裕量，Q345R的負(fù)偏差。將其圓整為，即名義厚度的鋼板。6.水壓試驗(yàn)試驗(yàn)方法：試驗(yàn)時(shí)容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充液時(shí)應(yīng)將容器內(nèi)的空氣排盡，試驗(yàn)過程中，應(yīng)保

22、持容器外表面的干燥。試驗(yàn)時(shí)壓力應(yīng)緩慢上升，達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)壓力后，保壓時(shí)間一般不少于30min。然后將壓力降至規(guī)定試驗(yàn)壓力的80%，并保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間以便對(duì)所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行檢查。如有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)。查表得：16MnR：水壓試驗(yàn)時(shí)的壓力 水壓試驗(yàn)的應(yīng)力校核：水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力 水壓試驗(yàn)時(shí)的許用應(yīng)力為 16MnR： ，所以滿足要求2.3.2 設(shè)備的應(yīng)力校核 鋼制臥式容器計(jì)算單位 過控1001計(jì) 算 條 件 簡(jiǎn) 圖設(shè)計(jì)壓力 p1.463MPa設(shè)計(jì)溫度 t50筒體材料名稱Q345R封頭材料名稱封頭型式橢圓形筒體內(nèi)直徑Di1700mm筒體長(zhǎng)度 L6500mm筒體名義厚度 dn10mm支座墊板名

23、義厚度 drn8mm筒體厚度附加量 C2.3mm腐蝕裕量 C12mm筒體焊接接頭系數(shù) F1封頭名義厚度 dhn10mm封頭厚度附加量 Ch2.8mm鞍座材料名稱16MnR鞍座寬度 b200mm鞍座包角 120支座形心至封頭切線距離 A425mm鞍座高度 H250mm地震烈度 低于7度內(nèi)壓圓筒校核計(jì)算單位過控1001計(jì)算條件筒體簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力 Pc 1.46MPa設(shè)計(jì)溫度 t 50.00 C內(nèi)徑 Di 1700.00mm材料 # ( 板材 )試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 189.00MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 189.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ss 345.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.80mm腐蝕

24、裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 d = = 6.61mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 7.20mm名義厚度 dn = 10.00mm重量 2741.05Kg壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型 液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = 1.25P = 1.8290 (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平 sTsT 0.90 ss = 310.50MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = 216.84 MPa校核條件 sT sT校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力 Pw= = 1.59419MPa設(shè)計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 st = = 173.45

25、MPastf 189.00MPa校核條件stf st結(jié)論 合格注: 帶#號(hào)的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)者給定的。左封頭計(jì)算計(jì)算單位 過控1001計(jì)算條件橢圓封頭簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力 Pc 1.46MPa設(shè)計(jì)溫度 t 50.00 C內(nèi)徑 Di 1700.00mm曲面高度 hi 425.00mm材料 # (板材)設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 189.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.80mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù) K = = 1.0000計(jì)算厚度 d = = 6.59mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 7.20mm最小厚

26、度 dmin = 6.59mm名義厚度 dn = 10.00mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 251.62 Kg壓 力 計(jì) 算最大允許工作壓力 Pw= = 1.59756MPa結(jié)論 合格右封頭計(jì)算計(jì)算單位 過控1001計(jì)算條件橢圓封頭簡(jiǎn)圖計(jì)算壓力 Pc 1.46MPa設(shè)計(jì)溫度 t 50.00 C內(nèi)徑 Di 1700.00mm曲面高度 hi 425.00mm材料 # (板材)設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 st 189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 s 189.00MPa鋼板負(fù)偏差 C1 0.80mm腐蝕裕量 C2 2.00mm焊接接頭系數(shù) f 1.00厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù) K = = 1.0000計(jì)算厚度 d

27、 = = 6.59mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 7.20mm最小厚度 dmin = 6.59mm名義厚度 dn = 10.00mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 251.62 Kg壓 力 計(jì) 算最大允許工作壓力 Pw= = 1.59756MPa結(jié)論 合格注: 帶#號(hào)的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)者給定的。臥式容器（雙鞍座）計(jì)算單位過控1001計(jì) 算 條 件 簡(jiǎn) 圖 計(jì)算壓力 pC1.463MPa 設(shè)計(jì)溫度 t50 圓筒材料Q345R 鞍座材料16MnR 圓筒材料常溫許用應(yīng)力 s170MPa 圓筒材料設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力st170MPa 圓筒材料常溫屈服點(diǎn) ss345MPa 鞍座材料許用應(yīng)力 ss

28、a170MPa 工作時(shí)物料密度 1511kg/m3 液壓試驗(yàn)介質(zhì)密度 1000kg/m3 圓筒內(nèi)直徑Di1700mm 圓筒名義厚度 10mm 圓筒厚度附加量 2.3mm 圓筒焊接接頭系數(shù) 1 封頭名義厚度 10mm 封頭厚度附加量 Ch2.8mm 兩封頭切線間距離 6550mm 鞍座墊板名義厚度 8mm 鞍座墊板有效厚度 8mm 鞍座軸向?qū)挾?b200mm 鞍座包角 120 鞍座底板中心至封頭切線距離 A425mm 封頭曲面高度 425mm 試驗(yàn)壓力 pT1.829MPa 鞍座高度 H250mm腹板與筋板組合截面積 0mm2 腹板與筋板組合截面斷面系數(shù)0mm3 地震烈度7圓筒平均半徑 Ra 8

29、55mm 物料充裝系數(shù) 0.9一個(gè)鞍座上地腳螺栓個(gè)數(shù)1地腳螺栓公稱直徑0mm地腳螺栓根徑0mm鞍座軸線兩側(cè)的螺栓間距0mm地腳螺栓材料支 座 反 力 計(jì) 算 圓筒質(zhì)量(兩切線間)2762.21kg 封頭質(zhì)量(曲面部分)248.823kg 附件質(zhì)量627.76kg 封頭容積(曲面部分)6.4311e+08mm3 容器容積(兩切線間)V = 1.61534e+10mm3 容器內(nèi)充液質(zhì)量工作時(shí), 21967壓力試驗(yàn)時(shí), = 16153.4kg 耐熱層質(zhì)量0kg總質(zhì)量工作時(shí), 25854.6壓力試驗(yàn)時(shí), 20041kg單位長(zhǎng)度載荷35.6467 27.6313N/mm支座反力126843 98321.

30、3126843N筒 體 彎 矩 計(jì) 算圓筒中間處截面上的彎矩工作時(shí)= 1.42163e+08壓力試驗(yàn)= 1.10197e+08Nmm支座處橫截面彎矩操作工況： -2.60682e+06壓力試驗(yàn)工況： -2.02065e+06Nmm系 數(shù) 計(jì) 算K1=0.1K2=1K3=0.879904K4=0.401056K5=0.760258K6=0.0132129K6=0.010861K7=K8=K9=0.203522C4=C5=筒 體 軸 向 應(yīng) 力 計(jì) 算軸向應(yīng)力計(jì)算操作狀態(tài) 89.2683 81.3724MPa -8.04332 -0.147488MPa水壓試驗(yàn)狀態(tài) -6.23156 -0.1143

31、24MPa 107.78 101.659MPa應(yīng)力校核許用壓縮應(yīng)力0.000851529根據(jù)圓筒材料查GB150圖6-36-10 B = 111.927MPa111.927111.927MPa 189 合格|,| 111.927 合格|,| 111.927 合格T2 ,T3 0.9s = 310.5 合格MPa筒體和封頭的切應(yīng)力時(shí)(時(shí),不適用)MPa時(shí)圓筒中：16.9529封頭中：8.26366MPa應(yīng)力校核封頭橢圓形封頭, 172.715碟形封頭, 半球形封頭, MPa圓筒封頭 = 0.8 t = 136 39.7847MPa圓筒, = 136 MPa 合格封頭, h h = 39.7847

32、 MPa 鞍 座 處 圓 筒 周 向 應(yīng) 力無加強(qiáng)圈圓筒圓筒的有效寬度344.247mm無墊板或墊板不起加強(qiáng)作用時(shí)在橫截面最低點(diǎn)處MPa在鞍座邊角處L/Rm8時(shí), MPaL/Rm8時(shí), MPa無加強(qiáng)圈筒體墊板起加強(qiáng)作用時(shí)鞍座墊板寬度 ； 鞍座墊板包角橫截面最低點(diǎn)處的周向應(yīng)力-1.78425MPa鞍座邊角處的周向應(yīng)力L/Rm8時(shí), MPaL/Rm8時(shí), -27.1606MPa鞍座墊板邊緣處圓筒中的周向應(yīng)力L/Rm8時(shí), MPaL/Rm8時(shí), -48.3596MPa應(yīng)力校核 |5| t = 189 合格 |6 | 1.25 t = 212.5 合格 |6 | 1.25 t = 212.5 合格MP

33、a有加強(qiáng)圈圓筒加強(qiáng)圈參數(shù)加強(qiáng)圈材料, e = mm d = mm加強(qiáng)圈數(shù)量, n = 個(gè)組合總截面積, A0 = mm2組合截面總慣性矩, I0 = mm4設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力MPa加強(qiáng)圈位于鞍座平面上 在鞍座邊角處圓筒的周向應(yīng)力：MPa 在 鞍 座 邊 角 處 ，加 強(qiáng) 圈 內(nèi) 緣 或 外 緣 表 面 的 周 向 應(yīng) 力 ：MPa有加強(qiáng)圈圓筒加強(qiáng)圈靠近鞍座橫 截 面 最 低 點(diǎn) 的 周 向 應(yīng) 力 無墊板時(shí)，（ 或 墊 板 不 起 加 強(qiáng) 作 用 ） 采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用）MPa 在橫截上靠近水平中心線的周向應(yīng)力：MPa 在橫截上靠近水平中心線處，不與筒壁相接的加強(qiáng)圈內(nèi)緣 或 外 緣

34、表 面 的 周 向 應(yīng) 力 ：MPa加強(qiáng)圈靠近鞍座鞍座邊角處點(diǎn)處的周向應(yīng)力 無墊板或墊板不起 加強(qiáng) 作用L/Rm8時(shí), MPa 無墊板或墊板不起 加強(qiáng) 作用L/Rm8時(shí), MPa 采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用）L/Rm8時(shí), MPa采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用）L/Rm8時(shí), MPa應(yīng)力校核|5| t = 合格|6 | 1.25t = 合格|7 | 1.25t = |8 | 1.25tR = MPa鞍 座 應(yīng) 力 計(jì) 算水平分力25815.3N腹板水平應(yīng)力計(jì)算高度250mm鞍座腹板厚度8mm鞍座墊板實(shí)際寬度390mm鞍座墊板有效寬度344.247mm腹板水平應(yīng)力無 墊 板 或 墊 板 不 起 加 強(qiáng) 作 用 , 墊板起加強(qiáng)作用, 5.43025MPa應(yīng)力判斷 9 sa = 113.333 合格MPa腹板與筋板組合截面應(yīng)力由地震水平分力引起的支座強(qiáng)度計(jì)算圓筒中心至基礎(chǔ)表面距離 1110mm軸向力0 N, MPa, MPa|sa| 1.2bt = 0 MPa 剪應(yīng)力 1.26e-08MPabt 0.8Kobt = 0 MPa 溫差引起的應(yīng)力 34761.8N 0MPa|tsa| sa = 170 注：帶#的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)者給定的2.3.3 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算計(jì)算單位過控1001接 管: A1, 53