化機(jī)設(shè)計(jì)題目強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算示例(課堂PPT)

1、1,容器設(shè)計(jì)舉例,設(shè)計(jì)一液氨貯罐。工藝尺寸：貯罐內(nèi)徑Di=2600mm，貯罐(不包括封頭)長(zhǎng)度L4800mm。使用地點(diǎn)：天津。 解：1.罐體壁厚設(shè)計(jì) 根據(jù)第二篇第八章選材所作的分析，本貯罐選用16MnR制作罐體和封頭。 設(shè)計(jì)壁厚dd根據(jù)(4-12)式計(jì)算：,設(shè)計(jì)壓力:夏季最高溫度可達(dá)40，氨飽和蒸氣壓1.555MPa（絕壓) 故取p=1.1x1.455=1.6MPa (表壓)； Di=2600mm；st170MPa(附錄6)； j1.O(雙面對(duì)接焊100探傷，表(4-9) C2=1mm,取Cl0.8mm（表4-10），圓整取dn16mm厚的16MnR鋼板制作罐體。,5,2封頭壁厚設(shè)計(jì),采用標(biāo)準(zhǔn)

2、橢圓形封頭。 設(shè)計(jì)壁厚dd按(4-12)式計(jì)算：,j1.0 (鋼板最寬3m，直徑2.6m，封頭需焊后沖壓)。 考慮鋼板厚度負(fù)偏差及沖壓減薄量，圓整后取dn16mm厚16MnR鋼板制作,6,校核罐體與封頭水壓試驗(yàn)強(qiáng)度式(4-19),ss=345 MPa （附錄表6）,水壓試驗(yàn)滿足強(qiáng)度要求。,7,3鞍座,先粗略計(jì)算鞍座負(fù)荷。 貯罐總質(zhì)量：m=m1+m2+m3+m4 式中 : m1-罐體質(zhì)量； m2-封頭質(zhì)量； m3-液氨質(zhì)量； m4-附件質(zhì)量。,（1）罐體質(zhì)量m1 ,筒節(jié)DN=2600mm，dn=16mm，q1=1030Kg/m（附錄7）， m1=q1L=4944(Kg) （2）封頭質(zhì)量m2 ,橢

3、圓形封頭DN=2600mm，dn=16mm，h=40mm q2=1100Kg/m（附錄19）m2=2q2=2200(Kg),（3）充水質(zhì)量m3 m3=Vg V=V對(duì)+V筒=30.42m3, m330420 Kg （4）附件質(zhì)量m4 人孔約200Kg，其它接管總和按300Kg計(jì)，m4=500Kg,10,設(shè)備總重量 m=m1+m2+m3+m4=4950+2200+30420+500=38070=38.1 t 每個(gè)鞍座承約受190KN負(fù)荷，選用輕型帶墊板，包角為120的鞍座。即 JBT4712-92鞍座 A2600一 F JBT4712-92鞍座 A2600一 S,11,4.人孔,常溫及最高工作壓力

4、1.6MPa，按公稱壓力1.6MPa的等級(jí)選取。 考慮人孔蓋直徑較大較重，水平吊蓋人孔。,12,人孔標(biāo)記： HG21523-95 人孔R(shí)F （AG）450-1.6 RF指突面密封，指接管與法蘭的材料為20R， AG是指用普通石棉橡膠板墊片， 450-1.6是指公稱直徑為450mm、公稱壓力為1.6 MPa。,13,5人孔補(bǔ)強(qiáng)確定,筒節(jié)不是無(wú)縫鋼管不能直接用補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)。 人孔筒節(jié)內(nèi)徑d450mm， 壁厚dn10mm。 補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)徑D1=484mm，外徑D2=760mm，,14,補(bǔ)強(qiáng)金屬面積應(yīng)大于等于開(kāi)孔減少截面積， 補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度,故補(bǔ)強(qiáng)圈取24mm厚。,15,16,6接口管,(1)液氨進(jìn)料管： 用

5、f573.5mm無(wú)縫鋼管 (強(qiáng)度驗(yàn)算略)。一端切成45。 配用具有突面密封的平焊管法蘭， 法蘭標(biāo)記： HG20592 法蘭SO50-1.6 RF 16MnR。 殼體名義壁厚dn16mm12mm，接管公稱直徑小于80mm，不用補(bǔ)強(qiáng)。,17,(2)液氨出料管：,可拆壓出管f253mm，用 法蘭套在接口管f383.5mm內(nèi)。 罐體接口管法蘭： HG20592 法蘭SO32-1.6 RF 16MnR。 連接尺寸和厚度與HG20592 法蘭SO32-1.6 RF 16MnR相同，但內(nèi)徑25mm。,18,液氨壓出管端部法蘭(與氨輸送管相連)用HG20592 法蘭SO20-1.6 RF 16MnR。都不必補(bǔ)

6、強(qiáng)。壓出管伸入貯罐2.5m。,19,(3)排污管：,貯罐右端最底部安設(shè)排污管， f573.5mm，管端焊有一與截止閥J41W-16相配的管法蘭： HG20592 法蘭SO50-1.6 RF 16MnR。 排污管與罐體聯(lián)接處焊有一厚度為10mm的補(bǔ)強(qiáng)圈。,20,(4)液面計(jì)接管,本貯罐采用兩支玻璃管液面計(jì) BIW PN1.6，L1000mm，HG5-227-80 與液面計(jì)相配的接管f183mm， 管法蘭為 HG20592 法蘭SO15-1.6 RF 16MnR。,21,(5)放空管接管,用f323.5mm無(wú)縫鋼管， 法蘭 HG20592 法蘭SO25-1.6 RF 16MnR。,22,(6)安全閥接管,安全閥接管尺寸由安全閥泄放量決定。 本貯罐選用f322.5mm的無(wú)縫鋼管， 法蘭為 HG20592 法蘭 SO25-1.6 RF 16MnR。,23,7設(shè)備總裝配圖,附有貯罐的總裝配圖，技術(shù)特性表，接管表，各零部件的名稱、規(guī)格、尺寸、材料等見(jiàn)明細(xì)表。,24,本貯罐技術(shù)要求,1本設(shè)備按GBl50-1998鋼制壓力容器進(jìn)行制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收 2焊接材料，對(duì)接焊接接頭型式及尺寸可按GB985-80中規(guī)定(設(shè)計(jì)焊接接頭系數(shù)j1.0) 3焊接采用電弧焊，焊條型號(hào)為E4303,25,本貯罐技術(shù)要求,4殼體焊縫應(yīng)進(jìn)行無(wú)損探傷檢查，探傷長(zhǎng)度為100 5設(shè)備制造