臥式油罐計(jì)算書

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)題目 所在院（系） 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間 此頁(yè)為任務(wù)書，請(qǐng)同學(xué)將任務(wù)書放入1設(shè)計(jì)總說明 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.1 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.2 2計(jì)算說明書 錯(cuò)誤!未定義書簽。2.1設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.2油罐尺寸確定 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.3油罐罐壁的設(shè)計(jì)計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.3.1油罐罐壁鋼板的尺寸和排板確定 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.3.2罐壁各層鋼板厚度的計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。油罐罐底的設(shè)計(jì)計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。罐頂?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.5.1計(jì)算載荷（設(shè)計(jì)壓力）的確定 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.5.2油罐罐頂?shù)男：?參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤！未定義書簽。附錄 錯(cuò)誤！未定義書簽。iii1設(shè)計(jì)說明書2設(shè)計(jì)計(jì)算書2.1設(shè)計(jì)的基本參數(shù)設(shè)計(jì)壓力P=0.1MPa設(shè)計(jì)溫度T=200C介質(zhì)汽油焊縫系數(shù)甲=1腐蝕裕量C2=2mm筒體內(nèi)徑Di1=2600mm筒體長(zhǎng)度L=8400mm封頭內(nèi)徑Di2=2600mm主體材料16MnR其設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力la1=170MP水壓試驗(yàn)壓力PT=0.125MPa鋼板厚度負(fù)偏差C1=0.25mm2.2殼體壁厚計(jì)算2.2.1筒體壁厚計(jì)算由設(shè)計(jì)書中的公式(2-1)計(jì)算筒體壁厚父 PD2卜】部—P0.1x26002x170x1-0.1=0.764mm壁厚附加量C=C1+C2=2+0.25=2.25mm2D由于最小壁厚規(guī)定5 >3mm并且5 >n=5.2mmmin min1000所以5 +C=5.2+2.25=7.45mmmin圓整后，實(shí)選壁厚5=7.5mmn2.2.2封頭壁厚計(jì)算由設(shè)計(jì)書中的公式(2-2)計(jì)算封頭壁厚.PD一2卜］平三0.5P_ 0.1x2600—2x170x1-0.5x0.1=0.765mm由于最小壁厚規(guī)定5 >3mm并且5 2>氣=5.2mmmin min1000壁厚附加量C=C1+C2+C3=0.25+2+2=4.25mm5.+C=5.2+4.25=9.45mm圓整后實(shí)選壁厚5=10mmn2.3鞍座的選擇計(jì)算儲(chǔ)罐的總重q=q1+q2+q3+q4式中：Q1___罐體重 Q2___封頭重Q3 汽油重 Q4 附件重2.3.1罐體重Q1Dg=2600mm,5=10mm的筒節(jié)，每米設(shè)備重量q1=1050kg/m所以Q1=qL=1050x8.4=8820Kg2.3.2封頭重Q2Dg=2600mm,5=10mm,直邊高度h=40mm的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，其重量q2=850kg所以Q1=2q2=1700kg2.3.3汽油重Q3Q3=眥Y其中a一充料系數(shù)，取0.8V—儲(chǔ)罐體積 V=V封+V筒=47.85+5.03=52.88m3Y一汽油在200C時(shí)的比重為840Kg/m3于是Q3=aVY=0.8x52.88x840=35535.36Kg

2.3.4附件重Q4兩個(gè)人孔約重150kg，其接管重總和按300kg計(jì)，于是Q4=450kg所以設(shè)備總重Q=Q]+Q2+Q3+Q4=8820+1700+35535.36+450=45.66噸每個(gè)支座需承受約22.83噸重，負(fù)荷相當(dāng)大，所以選公稱直徑為2600mm的重型鞍座。2.4鞍座作用下筒體應(yīng)力計(jì)算2.4.1筒體軸向彎矩計(jì)算雙支座支撐的的臥式容器殼視為雙支點(diǎn)的外伸梁，在容器軸向存在兩個(gè)最大彎矩，一個(gè)在鞍座處，一個(gè)在容器兩支座間跨距中點(diǎn)處。跨距中點(diǎn)處的彎矩按下式計(jì)算：M]=F(QL—A) 一 ..，， FA支座處的彎矩按下式計(jì)算：M=一2C2式中R.---式中R.----筒體內(nèi)半徑，mA——支座中心線全封頭切線的距離，m，選取A=1.8m4H1 4x650C2=1+玄\+3^T1。R2—H2)(3002—6502),C=——& = =0.0583 2LR 2x8400x1300C=(0.25+CR)=(0.25+0.058x1300)=02961 C23' Q0 .c2――系數(shù)C3——系數(shù)c1——系數(shù)所以M1=F(C1L—A)=223.734x(0.296x8.4—1.26)=274.39x103NmFAM2C2FAM2C2=—48.744x103Nm223.734x103x1.26(1.101-126+0.058x工-1.10'V8.4 1.26 )2.4.2筒體軸向應(yīng)力計(jì)算在跨距中點(diǎn)處橫截面上，由壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)力之和見下圖:在跨距中點(diǎn)處橫截面上，由壓力及彎矩所引起的軸向應(yīng)力之和見下圖:作州于封柔上的催體壓方-村.圖作州于封柔上的催體壓方-村.圖3-2筒體軸向應(yīng)力分析圖1 u-1場(chǎng)布就荷一4項(xiàng)I口1，帶TE2.4.2.1在橫截面的最高點(diǎn)處：b_PRM1b_PRM1=可-兀R；5 2x7.75 3.14x1.32x7.752.9.2.2在橫截面的最低點(diǎn)處：0.1x1300274.39=1.715MPa274.39竺+M1=°.1x130°+—— =15.059MPa274.3925 兀R25 2x7.75 3.14x1.32x7.75以上兩式中：P以上兩式中：P設(shè)計(jì)壓力MPa5e2.4.2.3在支座處的軸向應(yīng)力：容器壁厚，mm（不計(jì)附加壁厚）此應(yīng)力取決于支承面上筒體的局部剛性。當(dāng)在載荷作用下筒體不能保持圓形時(shí)，其橫截面上部的一部分對(duì)承受軸向彎矩不起作用。當(dāng)筒體有加強(qiáng)圈時(shí)，在筒體最高點(diǎn)處的軸向應(yīng)力用下式計(jì)算:PR 2~7^25 5e2.4.2.3在支座處的軸向應(yīng)力：容器壁厚，mm（不計(jì)附加壁厚）此應(yīng)力取決于支承面上筒體的局部剛性。當(dāng)在載荷作用下筒體不能保持圓形時(shí)，其橫截面上部的一部分對(duì)承受軸向彎矩不起作用。當(dāng)筒體有加強(qiáng)圈時(shí)，在筒體最高點(diǎn)處的軸向應(yīng)力用下式計(jì)算:PR 2~7^25 K兀R25e1ie-48.7440.1x1300 — =19.465MPa2x7.75 0.107x3.14x1.32x7.75在筒體橫截面的最低點(diǎn)處的軸向應(yīng)力用下式計(jì)算:-48.744K12.4.5雄+_M^=。.旻300+ =_=-2.214MPa25 K?R.2& 2x7.75 0.192x3.14x1.32x7.75K2為參數(shù)，查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表7-6得K]=0.107,K2=0.192筒體周向應(yīng)力計(jì)算2.4.5.1周向彎矩計(jì)算因鞍座截面處無(wú)加強(qiáng)圈且A>0.5Rn，所以按《化工容器》中公式5-55：因鞍座截面處無(wú)加強(qiáng)圈M=K6FRn計(jì)算。

式中：K6——系數(shù)，由《化工容器》中圖5-55查得：K6=0.055其它參數(shù)同上。則M=K6FRn=0.055x223.734x103x1310=16.12x103N.m2.4.5.2周向壓縮應(yīng)力計(jì)算因鞍座截面處無(wú)加強(qiáng)圈，且A>0.5Rn，所以按《化工容器》中公式5-57：Tmax=-K5F計(jì)算。式中：K5——系數(shù)，由《化工容器》中查得：鞍座包角0=120°時(shí)K5=0.760則Tmax=-K5F=-0.760x223.734x103=—170.04x103N而在鞍座軸邊角處的周向壓縮應(yīng)力T值為：T=-F/4=-223.734x103/4=-55.93x103N2.4.5.3周向總應(yīng)力的計(jì)算和校核該設(shè)計(jì)圓筒的鞍座界面上無(wú)加強(qiáng)圈，但在鞍座兩側(cè)的圓筒上有加強(qiáng)圈。而且鞍座上不設(shè)置襯墊板，則圓筒橫截面最低處周向壓縮應(yīng)力按下式計(jì)算：_kK5F其中k---計(jì)及圓筒和鞍座是否相焊的系數(shù)，本設(shè)計(jì)中不相焊，k=1.0K5__系數(shù)，K5=0.760b----圓筒的有效長(zhǎng)度，b=b+1.56：'RT=300+1.56、1310x7.75=457.7mm2 nekKF 1.0x0.76x223.734x103457.1x7.75所以b=-一l=- 457.1x7.755b62e鞍座邊角處的周向總應(yīng)力：因?yàn)?4801310因?yàn)?4801310=6.47>6b=—F—3KF=—223.734x103_3x0.0109x223.734x103=-4511MPa6=4b