過(guò)程裝備與控制工程課程設(shè)書(shū)

1 過(guò)程裝備與控制工程課程設(shè)書(shū) 1設(shè)計(jì)目的： 設(shè)計(jì)目的 1) 使用國(guó)家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握典型過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)的全過(guò)程。 2) 掌握查閱和綜合分析文獻(xiàn)資料的能力，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方案的可行性研究和論證。 3) 掌握電算設(shè)計(jì)計(jì)算，要求設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，且正確掌握計(jì)算機(jī)操作和專業(yè)軟件的使用。 4) 掌握工程圖紙的計(jì)算機(jī)繪圖。 2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）： 1 原始數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)條件表 序號(hào) 項(xiàng) 目 數(shù) 值 單 位 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 介質(zhì)溫度確定 4 工作溫度 45 5 公稱容積（ 10/16/20/25 6 工作壓力波動(dòng)情況 可不考慮 7 裝量系數(shù) ( V) 8 工作介質(zhì) 液氯（高度危害） 9 使用地點(diǎn) 室內(nèi) 10 安裝與地基要求 11 其它要求 管口表 接管代號(hào) 公稱尺寸 連接尺寸標(biāo)準(zhǔn) 連接面形式 用途或名稱 a M 液氯進(jìn)口管 b M 安全閥接口 孔 d M 空氣進(jìn)口管 e M 空氣出口管 f M 壓力表接口 M 液位計(jì)接口 h M 液氯出口管 2 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 2設(shè)計(jì)內(nèi)容 1）設(shè)備工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 2）設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算與校核； 3）技術(shù)條件編制； 4）繪制設(shè)備總裝配 圖； 5）編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) (論文 )、圖紙、實(shí)物樣品等： 1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)： 主要內(nèi)容包括：封面 、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 、 目錄 、 設(shè)計(jì)方案的分析和擬定 、 各部分結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算和確定 、 設(shè)計(jì)總結(jié) 、 參考文獻(xiàn)等 ； 2）總裝配圖 設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)遵循國(guó)家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)和化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求有關(guān)規(guī)定，圖面布置要合理，結(jié)構(gòu)表達(dá)要清楚、正確，圖面要整潔，文字書(shū)寫(xiě)采用仿宋體、內(nèi)容要詳盡，圖紙采用計(jì)算機(jī)繪制。 3 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 4主要參考文獻(xiàn)： 1 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局， 制壓力容器，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1998 2 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，1999 3 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站，化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求， 2000， 11 4 鄭津洋、董其伍、桑芝富，過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)，化學(xué)工業(yè)出版社， 2001 5 黃振仁、魏新利，過(guò)程裝備成套技術(shù)設(shè)計(jì)指南，化學(xué)工業(yè)出版社， 2002 6 國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院，化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社， 1996 7 蔡紀(jì)寧主編，化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，化學(xué)工業(yè)出版社， 2003 年 5設(shè)計(jì)成果形式及要求： 1）完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份； 2）草圖一張（ 3）總裝配圖一張 (； 6工作計(jì)劃及進(jìn)度： 2011年 06月 13日 ：布置任務(wù)、 查閱資料并確定設(shè)計(jì)方法和步驟 06月 13日 06 月 17日 ： 機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算 （強(qiáng)度計(jì)算與校核）及技術(shù)條件編制 06月 17日 06 月 22日 ：設(shè)計(jì)圖紙繪制（草圖和裝配圖） 06月 22日 06 月 24日 ：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 06月 24日 ：答辯及成績(jī)?cè)u(píng)定 系主任審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 4 前言 壓力容器的用途十分廣泛。它是在 石油化學(xué)工業(yè) 、能源工業(yè)、科研和軍工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著重要作用的設(shè)備。壓力容器一般由筒體、 封頭 、 法蘭 、密封元件、開(kāi)孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外，還配 有安全裝置、表計(jì)及完成不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因，容易發(fā)生 爆炸 、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故。目前，世界各國(guó)均將其列為重要的監(jiān)檢產(chǎn)品，由 國(guó)家 指定的專門機(jī)構(gòu)，按照國(guó)家規(guī)定的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督檢查和 技術(shù)檢驗(yàn) 。 本次課程設(shè)計(jì)目的主要是使用國(guó)家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握典型過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)的全過(guò)程；掌握查閱和綜合分析文獻(xiàn)資料的能力，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方案的可行性研究和論證；掌握電算設(shè)計(jì)計(jì)算，要求設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，且正確掌握計(jì)算機(jī)操作和專業(yè)軟件的使用；掌握工程圖紙的計(jì)算機(jī)繪圖。 5 目錄 1 工藝設(shè)計(jì) 1 儲(chǔ)量 1 備的選型及輪廓尺寸 1 2 筒體及封頭設(shè)計(jì) 2 料的選擇 2 體壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算 2 頭壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算 3 3 接管及接管法蘭設(shè)計(jì) 4 管尺寸選擇 4 口表及連接標(biāo)準(zhǔn) 4 管法蘭的選擇 5 片的選擇 6 固件的選擇 7 4 人孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 封面的選擇 8 孔的設(shè)計(jì) 8 算開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) 9 5 支座的設(shè)計(jì) 12 座的選擇 12 座的位置 13 6 液面計(jì)及安全閥選擇 14 6 7 總體布局 14 8 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及焊條的選擇 14 9 強(qiáng)度校核 17 10參考文獻(xiàn) 35 7 1 工藝設(shè)計(jì) 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； 裝載系數(shù)； V 壓力容器容積； t 設(shè)計(jì)溫度下的飽和溶液的密度，3 根據(jù)設(shè)計(jì)條件= 0 . 9 4 5 1 . 3 1 4 5 3 . 2 2 備的選型及輪廓尺寸 粗略計(jì)算內(nèi)徑： 32 454 i 一般 63 ，取 4得 2429iD m m，圓整得： 500選用 得：深度65 ，內(nèi)表面積 20861.7 ，容積 32417.2 封 根據(jù) 32g 45242 i 封封筒 254422 封，圓整得 : 300 322 i 封封筒計(jì) 誤差 1 0 0 % 0 . 5 1 %計(jì) 計(jì)工 所以，筒體的公稱直徑 500,長(zhǎng)度 300 8 2 筒體及封頭設(shè)計(jì) 料的選擇 液氯屬于高危害性的介質(zhì)，但其腐蝕性小 ,使用溫 度為 C。 4520 ，根據(jù)壓力容器設(shè)計(jì)手冊(cè)中鋼板的使用條件，選擇 16板作為制造筒體和封頭材料。 體壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)壓力 液氯儲(chǔ)罐的工作溫度 45，故選取設(shè)計(jì)溫度 t=50，由壓力容器介質(zhì)手冊(cè) 【 1】 查的，該溫度下的絕對(duì)飽和蒸汽壓為 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 ，所以設(shè)計(jì)壓力 1 . 1 1 . 4 3 2 0 . 1 1 . 4 6 6p M P a 。 柱靜壓力 由 某些無(wú)機(jī)物重要物理性質(zhì)表 【 1】 查的，液氯的密度為 31314 /kg m ，內(nèi)徑2500iD m m 由各地區(qū)重力加速度表查的太原地區(qū)的 29 6 8 4 /g m s ，則根據(jù)公式ip 靜可得 0 2p M P a算壓力 因?yàn)?1 0 0 % 2 . 2 % 5 %靜 ， 所 以 可 忽 略 靜 壓 力 的 影 響 。 即1 . 4 6 6cp p M P a 計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力 t t 為 C。 4520 ，假設(shè)筒體厚度為 ，由鋼板許用應(yīng)力表可得 70 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(wú)損檢測(cè)，所 以 。 9 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 【 2】 ： 1 . 4 6 6 2 5 0 0 1 0 . 8 2 62 1 7 0 1 . 0 1 . 4 6 62 m m m 之間，故假設(shè)是成立的。 取腐蝕裕量2 2C 2 1 2 . 8 2 6d C m m 。 由常用鋼板厚度負(fù)偏差表可查的，在 6654鋼板標(biāo)準(zhǔn)下 負(fù)偏差 。1 1 3 . 0 7 6d C m m 查鋼板厚度的常用規(guī)格表，將其圓整為 14即名義厚度 14n 的板。 頭壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算 準(zhǔn)橢圓形封頭的計(jì)算厚度 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的計(jì)算厚度公式 【 2】 ： 1 . 4 6 6 2 5 0 0 1 0 . 8 0 32 1 7 0 1 . 0 0 . 5 1 . 4 6 62 0 . 5 取 腐蝕裕量2 2C 2 1 0 . 8 0 3 2 1 2 . 8 0 3d C m m 由常用鋼板厚度負(fù)偏差表可查的，在 6654鋼板標(biāo)準(zhǔn)下 負(fù)偏差 。1 1 3 . 0 5 3d C m m 查鋼板厚度的常用規(guī)格表，將其圓整為 14即名義厚度 14n 的板，可見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭與筒體等厚。 10 3 接管及接管法蘭設(shè)計(jì) 管尺寸選擇 氯進(jìn)、出口接管和空氣進(jìn)、出口接管選用補(bǔ)強(qiáng)管。查化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 【 3】 得： 圖 補(bǔ)強(qiáng)管 表 3】 用途 公稱直徑 徑 壁厚 o 補(bǔ)強(qiáng)管外伸或內(nèi)伸最小高度 25 氯出口管 安全閥 空氣進(jìn)口管 65 779 22 氣出口管 表 液位計(jì)接口、壓力計(jì)接口、人孔接管尺寸表 用途 公稱直徑 徑 壁厚 o 理論質(zhì)量 /kg m 液位計(jì) 20 25 力計(jì) 25 32 孔 500 530 12 口表及連接標(biāo)準(zhǔn) 11 表 管口表 接管代號(hào) 公稱尺寸 連接尺寸標(biāo)準(zhǔn) 連接面形式 用途或名稱 a M 液氯進(jìn)口管 b M 安 全閥接口 孔 d M 空氣進(jìn)口管 e M 空氣出口管 f M 壓力表接口 M 液位計(jì)接口 h M 液氯出口管 管法蘭的選擇 圖 接管法蘭結(jié)構(gòu) 表 接管法蘭結(jié)構(gòu)尺寸表 【 3】 序 號(hào) 名 稱 公稱直徑管外徑 1栓孔中心圓直徑K 螺栓孔直徑 L 螺栓孔數(shù)量 n 螺栓蘭厚度C 法蘭頸 法蘭高度H 法蘭質(zhì)量 N S 1 B a 液氯進(jìn)口 80 89 200 160 18 8 0 110 0 6 50 b 安全法接口 80 89 200 160 18 8 0 110 0 6 50 d 空氣進(jìn)口 65 76 185 145 18 4 0 92 0 6 48 e 空氣出口 65 76 185 145 18 4 0 92 0 6 48 f 壓力表口 25 32 115 85 14 4 6 46 4 40 位計(jì)口 20 25 105 75 14 4 6 40 4 40 h 液氯出口 80 89 200 160 18 8 0 110 0 6 50 12 表 接管法蘭標(biāo)記 名稱 法蘭標(biāo)記 液氯進(jìn)口管法蘭 0595 法蘭 M S=86氯出口管 法蘭 安全閥接口管法蘭 空氣進(jìn)口管 法蘭 0595 法蘭 M S=76氣出口管法蘭 液面計(jì)接管法蘭 0595 法蘭 M S=6力表接管法蘭 0595 法蘭 M S=6片的選擇 墊片選用石棉橡膠墊片， 查 20606制管法蘭用非金屬平墊片，得： 圖 金屬包覆墊片 表 墊片尺寸表 【 3】 符號(hào) 管口名稱 墊片厚度 公稱直徑 內(nèi)徑 徑 D2 a 液氯進(jìn)口 0 89 120 b 安全閥口 0 89 120 d 空氣進(jìn)口 5 77 109 e 空氣出口 5 77 109 f 壓力表口 5 34 57 位計(jì)口 0 27 50 h 液氯出口 0 89 120 13 固件的選擇 查 0613鋼制管法蘭用緊固件得螺柱的長(zhǎng)度和平墊圈尺寸： 表 4 螺栓及墊片 【 3】 符號(hào) 公稱直徑 螺紋 螺柱長(zhǎng) 緊固件用平墊圈 a 80 0 17 30 3 b 80 0 17 30 3 d 65 0 17 30 3 e 65 0 17 30 3 f 25 5 13 24 2.5 0 5 13 24 2.5 h 80 0 17 30 3 14 4 人孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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（ 。 人孔的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力為 據(jù) 20052153521514/ 鋼制人孔和手孔 【 3】 ，采用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔。 該人孔標(biāo)記為：人孔 5B 500 200521518/ 圖 人孔結(jié)構(gòu)示意圖 15 表 人孔結(jié)構(gòu)尺寸 【 3】 密封面型式 公稱壓力稱直徑DN S d D 1 H2 b 00 530 12 506 730 660 280 123 44 b1 B L 柱 螺母 螺柱 總質(zhì)量 數(shù)量 直徑 長(zhǎng)度 43 48 405 200 300 30 20 40 2 170 302 核算開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng) 本次設(shè)計(jì)人孔的公稱外徑為 5 0 0 8 9m m m m ，所以進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。 圓柱開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 A 由鋼板許用應(yīng)力表可知厚度為厚度 14m 的低合金鋼 C。 4520時(shí)的 。由鋼管許用應(yīng)力表可知厚度為厚度 低合金鋼 C。 4520 時(shí)的 163t M P a 。 由強(qiáng)度消弱系數(shù)計(jì)算公式得： 163 0 . 9 5 8 8 1 7 0 鋼管厚度負(fù) 偏差 ，腐蝕裕量厚度 2 接管有效厚度12 1 2 1 0 . 2 5 1 0 . 7 5e t n C C m m 開(kāi)孔直徑 2 2 5 3 0 2 1 2 2 1 0 . 2 5 5 0 8 . 5wd d S C m m 圓柱開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積： 22 1 5 0 8 . 5 1 0 . 8 2 6 2 1 0 . 8 2 6 1 0 . 7 5 1 0 . 9 5 8 8 5 5 1 4 . 6 1d f m m 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的補(bǔ)強(qiáng)面積有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的寬度 B 16 有效不強(qiáng)范圍內(nèi)的寬應(yīng) 22 n n 二者中的較大值，其中2 1017d m m , 2 5 6 0 . 5n n td m m ，顯然 22 ，所以2 1 0 1 7B d m m 。 2) 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的外側(cè)高度1 接 管 實(shí) 際 外 伸 高 度二者中的較小值，其中5 0 8 . 5 1 2 7 8 . 1 1 5m m m m ，接管實(shí)際外伸高度為12 2 8 0 1 2 3 4 0 3H H m m m m 。 于 接 管 實(shí) 際 外 伸 高 度 ， 所 以1 7 8 . 1 1 5d m m。 3) 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的內(nèi)側(cè)高度2 接 管 實(shí) 際 內(nèi) 伸 高 度二者中的較小值，其中5 0 8 . 5 1 2 7 8 . 1 1 5m m m m ，接管實(shí)際內(nèi)伸高度設(shè)計(jì)為 接管實(shí)際內(nèi)伸高度小于所以 2 。 4) 殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 1A 圓筒計(jì)算厚度 ，接管有效厚度12 1 0 . 7 5e t n C C m m 12211 0 1 7 5 0 8 . 5 1 1 . 7 5 1 0 . 8 2 6 2 1 0 . 7 5 1 1 . 7 5 1 0 . 8 2 6 1 0 . 95884 6 9 . 0 3 6e e t d 5) 接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 2A 接管計(jì)算厚度 1 . 4 6 6 5 0 0 2 . 2 5 92 1 6 3 1 . 0 1 . 4 6 62 t 根據(jù)公式 17 2 1 22222 7 8 . 1 1 5 1 0 . 7 5 2 . 2 5 9 2 0 1 0 . 7 5 1 . 2 5 0 . 9 5 8 81 3 2 6 . 5 4 9e t t e tA h h C 6) 焊縫金屬面積3以選用 因此， 223 1 2 6 3 62A m m 7) 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的補(bǔ)強(qiáng)面積1 2 3 4 6 9 . 0 3 6 1 3 2 6 . 5 4 9 3 6 1 8 3 1 . 5 8 5 A A m m 8) 補(bǔ)強(qiáng)圈的選取 因?yàn)?所以需要另加補(bǔ)強(qiáng)，其補(bǔ)強(qiáng)面積為： 4 25 5 1 4 . 6 1 1 8 1 1 . 5 8 5 3 6 8 3 . 0 2 5 。 4213 6 8 3 . 0 2 5 1 2 . 18 4 0 5 3 6cA ，查表 20024736 規(guī)定的補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸系列應(yīng)選用的補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為 14補(bǔ)強(qiáng)材料一般與殼材料相同，可確定補(bǔ)強(qiáng)圈為： 5 0 0 1 4 1 6 M n R /002 。 。 18 5 支座的設(shè)計(jì) 座的選擇 器的自重及附件的質(zhì)量 1m 筒體的質(zhì)量 2 . 5 8 . 3 0 . 0 1 4 7 8 5 0 7 1 6 4 . 2 L k g k g 筒由 知 2500D N m m 封頭質(zhì)量 7 6 4 由回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔尺寸表得人孔的總質(zhì)量為 302m 。 液氯進(jìn)口管、 液氯出口管、安全閥接管質(zhì)量 ： 1 7 1 7 .2 空氣進(jìn)口管、空氣出口管質(zhì)量： 2 1 .4 由熱軋鋼管品種表得所用鋼管的理論質(zhì)量 壓力表接管、液位計(jì)接管： 0 . 1 5 2 . 4 6 0 . 4 接管的總質(zhì)量 2 7 . 2 3 0 . 4 2 5 8 . 4m k g k g 接法蘭的總質(zhì)量 2 2 k g法 蘭由 4736定的補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸系列表得， 500D N m m 補(bǔ)強(qiáng)圈的質(zhì)量為 3 6 k g補(bǔ) 強(qiáng)。 其 他的質(zhì)量 100m 他則容器的自重為1 2 9 2 1 1 . 3m m m m m m m k g 人筒 封 接 補(bǔ) 強(qiáng) 其 試驗(yàn)充滿水的質(zhì)量2的重要物理性質(zhì)表得 C。30 時(shí)水的密度為 3/所以2 4 5 . 2 3 9 9 5 . 7 4 5 0 3 5 . 5 1 1m V k g k g 計(jì)。 充滿液氯的質(zhì)量3 5 . 2 3 1 3 1 4 5 9 4 3 2 . 2 2m V k g k g 計(jì)13 9 2 1 1 . 3 5 9 4 3 2 . 2 2 3 4 3 2 1 . 8 3 4 3 . 222mm k g k g k N 。 查 器支座得： 19 圖 鞍座的結(jié)構(gòu) 表 鞍座的結(jié)構(gòu)尺寸表 【 4】 公稱直徑許載荷Q /座高度h 底板 腹板 筋板 l1 2l3 b2 2600 440 250 1880 300 14 10 295 268 360 8 墊板 螺栓配置 鞍座質(zhì)量加 100長(zhǎng) e 間距孔d 螺紋 孔長(zhǎng)l 3030 610 10 120 1640 24 0 298 26 鞍座標(biāo)記為： /4 7 1 2 . 1 2 0 0 7 , 支 座 2600 /4 7 1 2 . 1 2 0 0 7 , 支 座 2600 座的位置 因?yàn)榘白恢玫囊鬄?，并盡量使 ，綜 20 合考慮選擇 。 6 液面計(jì)及安全閥選擇 本次設(shè)計(jì)采用磁性液位計(jì)，普通型，壓力等級(jí)為 據(jù)實(shí)際要求，選用液位計(jì)的中心距為 2000 標(biāo)記 21584Z F 321C。 根據(jù)公稱壓力 適用介質(zhì)，選擇型號(hào)為 7 總體布局 各種接管總體布局如圖 圖 接管布局圖 接管中心線間距 500管與封頭間距 740人孔間距 1500焊縫距離不小于 150座距封頭 600 8 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及焊條的選擇 綜合考慮各種因素，針對(duì)本次設(shè)計(jì)儲(chǔ)存的介質(zhì)是高毒性介質(zhì)，所以本次設(shè)計(jì)的殼體 A、 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 21 圖 圖 接管與筒體的接頭 22 圖 強(qiáng)圈接頭形式 表 焊條型號(hào)及牌號(hào) ( 4709接頭母材 焊條型號(hào) 焊條牌號(hào) 1665016 0 +16309307 6309307 23 9 強(qiáng)度校核 鋼制臥式容器 計(jì)算單位 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 計(jì) 算 條 件 簡(jiǎn) 圖 設(shè)計(jì)壓力 p 設(shè)計(jì)溫度 t 50 筒體材料名稱 16軋 ) 封頭材料名稱 16軋 ) 封頭型式 橢圓形 筒體內(nèi)直徑 500 筒體長(zhǎng)度 L 8300 筒體名義厚度 n 14 座墊板名義厚度 0 體厚度附加量 C 2 蝕裕量 體焊接接頭系數(shù) 1 封頭名義厚度 4 頭厚度附加量 座材料名稱 座寬度 b 300 座包角 120 支座形心至封頭切線距離 A 640 座高度 H 250 震烈度 低于 7 度 24 內(nèi)壓圓筒校核 計(jì)算單位 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 計(jì)算條件 筒體簡(jiǎn)圖 計(jì)算壓力 設(shè)計(jì)溫度 t C 內(nèi)徑 材料 16軋 ) ( 板材 ) 試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 t 試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) s 鋼板負(fù)偏差 腐蝕裕量 焊接接頭系數(shù) 厚度及重量計(jì)算 計(jì)算厚度 = P it = 效厚度 e =n - 2= 義厚度 n = 量 g 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 t = (或由用戶輸入 ) 力試驗(yàn)允許通過(guò) 的應(yīng)力水平 T T s = 驗(yàn)壓力下 圓筒的應(yīng)力 T = p DT i ). 2 = 核條 件 T T 校核結(jié)果 合格 壓力及應(yīng)力計(jì)算 最大允許工作壓力 2 e ti e ( )D = 計(jì)溫度下計(jì)算應(yīng)力 t = P Dc i )2 = t 核條件 t t 結(jié)論 合格 25 左封頭計(jì)算 計(jì)算單位 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 計(jì)算條件 橢圓封頭簡(jiǎn)圖 計(jì)算壓力 設(shè)計(jì)溫度 t C 內(nèi)徑 曲面高度 材料 16軋 ) (板材 ) 試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 t 鋼板負(fù)偏差 腐蝕裕量 焊接接頭系數(shù) 厚度及重量計(jì)算 形狀系數(shù) K = 16 2 22算厚度 = c 5 . = 效厚度 e =n - 2= 小厚度 義厚度 n = 論 滿足最小厚度要求 重量 力 計(jì) 算 最大允許工作壓力 20 5 . t ei 論 合格 26 右封頭計(jì)算 計(jì)算單位 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 計(jì)算條件 橢圓封頭簡(jiǎn)圖 計(jì)算壓力 設(shè)計(jì)溫度 t C 內(nèi)徑 曲面高度 材料 16軋 ) (板材 ) 試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 t 鋼板負(fù)偏差 腐蝕裕量 焊接接頭系數(shù) 厚度及重量計(jì)算 形狀系數(shù) K = 16 2 22算 厚度 = c 5 . = 效厚度 e =n - 2= 小厚度 義厚度 n = 論 滿足最小厚度要求 重量 力 計(jì) 算 最大允許工作壓力 20 5 . t ei 論 合格 27 臥式容器（雙鞍座） 計(jì)算單位 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 計(jì) 算 條 件 簡(jiǎn) 圖 計(jì)算壓力 設(shè)計(jì)溫度 t 50 圓筒材料 16軋 ) 鞍座材料 圓筒材料常溫許用應(yīng)力 170 圓筒材料設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 t 170 圓筒材料常溫屈服點(diǎn) 345 鞍座材料許用應(yīng)力 40 作時(shí)物料密度 O1314 kg/壓試驗(yàn)介質(zhì)密度 T 1000 kg/筒內(nèi)直徑 500 筒名義厚度 筒厚度附加量 C 2 筒焊接接頭系數(shù) 1 封頭名義厚度 14 頭厚度附加量 封頭切線間距離 L 8380 座墊板名義厚度 10 座墊板有效厚度 10 座軸向?qū)挾?b 300 座包角 120 鞍座底板中心至封頭切線距離 A 640 頭曲面高度 625 驗(yàn)壓力 座高度 H 250 28 29 腹板與筋板 (小端 )組合截面積 58324 板與筋板 (小端 )組合截面斷面系數(shù) 6 震烈度 0 配管軸向分力 圓筒平均半徑 1257 料充裝系數(shù) o支 座 反 力 計(jì) 算 圓筒質(zhì)量 (兩切線間 ) 頭質(zhì)量 (曲面部分 ) 件質(zhì)量 9211.3 頭容積 (曲面部分 ) 9 器容積 (兩切線間 ) V = 0 器內(nèi)充液質(zhì)量 工作時(shí) , 力試驗(yàn)時(shí) , m V = 45225.8 熱層質(zhì)量 0 質(zhì)量 工作時(shí) , 54321 2 力試驗(yàn)時(shí) , 5 4321 2 位長(zhǎng)度載荷 q h 43 qm gL F 50656 1 310141 F F F m a x , 350656 N 筒 體 彎 矩 計(jì) 算 圓筒中間處截 面上的彎矩 工作時(shí) 341/21422218 壓力試驗(yàn) 1422218 N 30 31 支座處橫 截面彎矩 工作時(shí) 7 壓力試驗(yàn) 3412112227 N 數(shù) 計(jì) 算 2=3=4= 6=6=7= 4= 筒 體 軸 向 應(yīng) 力 計(jì) 算 軸向應(yīng)力計(jì)算 操作狀態(tài) 2 12 2 2123 2 2 2224 壓試驗(yàn)狀態(tài) 4 e 32 應(yīng)力校核 許用壓縮應(yīng)力 A R 0 094. 66B = t ), 2 ， t = |8 | 座 應(yīng) 力 計(jì) 算 水平分力 S 腹板水平應(yīng)力 計(jì)算高度 31m in 50 座腹板厚度 0 座墊板實(shí)際寬度 610 座墊板有效寬度 b b m 4 2 板水平應(yīng)力 無(wú) 墊 板 或 墊 板 不 起 加 強(qiáng) 作 用 , 9 0 FH 9 0 FH b r 力判斷 9 23 合格 板與筋板組合截面軸向彎曲應(yīng)力 由地震、配管軸向水平分力引起的支座軸向彎曲強(qiáng)度計(jì)算 圓筒中心至基礎(chǔ)表面距離 1514 向力 N 時(shí) , L 22 時(shí) L 2r 圓筒溫差引起的軸向力 f 力判斷 ：帶 #的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)者給定的 38 39 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 計(jì)算單位 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 接 管 : , 89 8 計(jì) 算 方 法 : 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法 , 單 孔 設(shè) 計(jì) 條 件 簡(jiǎn) 圖 計(jì)算壓力 設(shè)計(jì)溫度 50 殼體型式 圓形筒體 殼體材料 名稱及類型 16軋 ) 板材 殼體開(kāi)孔處焊接接頭系數(shù) 1 殼體內(nèi)直徑 500 殼體開(kāi)孔處名義厚度 n 14 殼體厚度負(fù)偏差 殼體腐蝕裕量 殼體材料許用應(yīng)力 t 接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度 150 接管實(shí)際內(nèi)伸長(zhǎng)度 1500 管材料 20(接管焊接接頭系數(shù) 1 名稱及類型 管材 接管腐蝕裕量 1 強(qiáng)圈材料名稱 凸形封頭開(kāi)孔中心至 封頭軸線的距離 強(qiáng)圈外徑 強(qiáng)圈厚度 管厚度負(fù)偏差 強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差 管材料許用應(yīng)力 t 強(qiáng)圈許用應(yīng)力 t 孔 補(bǔ) 強(qiáng) 計(jì) 算 殼體計(jì)算厚度 管計(jì)算厚度 t 強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) 開(kāi)孔直徑 d 強(qiáng)區(qū)有效寬度 B 管有效外伸長(zhǎng)度 管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積 A 體多余金屬面積 管多余金屬面積 強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 1+3= 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 -(2+ 論 : 根據(jù) 的規(guī)定 ,本開(kāi)孔可不另行補(bǔ)強(qiáng)。 40 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 計(jì)算單位 全國(guó)化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站 接 管 : , 89 8 計(jì) 算 方 法 : 面 積 補(bǔ) 強(qiáng) 法 , 單 孔 設(shè) 計(jì) 條 件 簡(jiǎn) 圖 計(jì)算壓力 設(shè)計(jì)溫度