15M3甲醇儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)

1、目錄一序言（一）設(shè)計(jì)任務(wù)（二）設(shè)計(jì)思想（三）設(shè)計(jì)特點(diǎn)二儲(chǔ)罐總裝配示意圖三材料及結(jié)構(gòu)的選擇（一）材料的選擇（二）結(jié)構(gòu)的選擇四設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容（一）設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力的確定（二）名義厚度的初步確定（三）容器的壓力實(shí)驗(yàn)（四）容器應(yīng)力的校核計(jì)算（五）封頭的設(shè)計(jì)（六）人孔的設(shè)置（七）支座的設(shè)計(jì)確定（八）各物料進(jìn)出管位置的確定及其標(biāo)準(zhǔn)的選擇（九）液位計(jì)的設(shè)計(jì)（十）焊接接頭設(shè)計(jì)五設(shè)計(jì)小結(jié)K參考資料太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院過(guò)程設(shè)備課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)課程設(shè)計(jì)題目：（15） M甲醇儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)要求及原始數(shù)據(jù)（資料）：一、課程設(shè)計(jì)要求：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、2 .廣泛查閱和綜合分析各種文獻(xiàn)資料，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 .設(shè)計(jì)計(jì)算采用電算，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 .工程圖紙要求計(jì)算機(jī)繪圖。5 .畢業(yè)設(shè)計(jì)全部工作由學(xué)生本人獨(dú)立完成。二、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名稱甲醇儲(chǔ)罐2用途甲醇廠3最局，作壓力0.8MPa4工作溫度-20 48C5公稱容積（Vg）10M36工作壓力波動(dòng)情況口不考慮7裝量系數(shù)（）V）0.98工作介質(zhì)甲醇（易燃，中度危害）9使用地點(diǎn)太原市，室外10安裝與地基要求儲(chǔ)罐底壁坡度0.010.0211其它要求接管代號(hào)公稱尺寸連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形

3、式用途或名稱n180HG20592RF液相進(jìn)口管n280HG20592RF液相出口管n350HG20615RF放氣管n4450人孑Ln550HG20615RF排污管n650HG20615RF壓力表接口n740HG20615RF溫度計(jì)接口s1/s240HG20592RF液位計(jì)接口課程設(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 .繪制設(shè)備總裝配圖6 .編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)交由的設(shè)計(jì)文件（論文）:1 .設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份2 .總裝配圖一張（折合A1圖紙一張）一序言（一）設(shè)計(jì)任務(wù)：針對(duì)化工廠中常見(jiàn)的甲醇儲(chǔ)罐，完成主體設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)和附屬 設(shè)備的選型設(shè)計(jì)，繪制總裝配

4、圖和零件圖，并編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。（二）設(shè)計(jì)思想：綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)課程知識(shí)， 本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，對(duì)儲(chǔ) 罐進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性，安全可靠性。（三）設(shè)計(jì)特點(diǎn)：容器的設(shè)計(jì)一般由筒體，封頭，法蘭，支座，接口管及人孔等組 成。常，低壓化工設(shè)備通用零件大都有標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)可直接選用。本 設(shè)計(jì)書(shū)主要介紹了液罐的筒體，封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算，低壓通用零件的選 用。各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)都正確參考了行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這樣讓 設(shè)計(jì)有章可循，并考慮到結(jié)構(gòu)方面的要求，合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)。二儲(chǔ)罐總裝配示意圖材料及結(jié)構(gòu)的選擇（一） 材料的選擇甲醇的物理化學(xué)性質(zhì)化學(xué)名稱：甲醇，別名：甲基醇、木醇、木精分子式CH

5、3OH，分子量32.04,有類似乙醇?xì)馕兜臒o(wú)色透明，易揮發(fā)性液體，密度（20C）0.7913g/mL,熔點(diǎn)為一97.8C,沸點(diǎn)為64.65C甲醇是一種無(wú)色、透明、易燃、易揮發(fā)的有毒液體，略有酒精氣味。 甲醇是最常用的有機(jī)溶劑之一，與水互溶且體積縮小，能與甲醇乙酸 等多種有機(jī)溶劑互溶，甲醇為有毒化工產(chǎn)品，用途廣泛，是基礎(chǔ)的有 機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料，主要用于精細(xì)化工、塑料等領(lǐng)域，用來(lái)制造 甲醛。醋酸、甲氨、硫酸等多種有機(jī)產(chǎn)品，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原 料之。儲(chǔ)罐可選用一般鋼材，但由于壓力較大，可以考慮 20R, 16MnR 這兩種鋼材。如果純粹從技術(shù)角度看，可用20R類的低碳鋼板，16Mn 鋼板的價(jià)

6、格雖比20R貴，但在制造費(fèi)用方面，同等重量設(shè)備的計(jì)價(jià)， 16MnR鋼板較為經(jīng)濟(jì)，所以在此選擇16MnR鋼板作為制造筒體和封 頭的材料。（二）結(jié)構(gòu)的選擇1封頭的選擇從受力與制造方面分析來(lái)看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式。但 缺點(diǎn)是深度大，沖壓較為困難；橢圓封頭濃度比半球形封頭小的多， 易于沖壓成型，是目前中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。 平板封頭 因直徑厚度都較大，加工與焊接方面都要遇到不少困難。 從鋼材耗用 量來(lái)看：球形封頭用材最少，比橢圓封頭節(jié)約，平板封頭用材最多。 因此，從強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)和制造方面綜合考慮，采用橢圓封頭最為合理。2人孔的選擇壓力容器人孔是為了檢查設(shè)備的內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備的

7、內(nèi)部構(gòu)件。人孔主要由筒節(jié)，法蘭，蓋板和手柄組成。一般人孔有 兩個(gè)手柄。選用時(shí)應(yīng)綜合考慮公稱壓力，公稱直徑，工作溫度以及人， 手孔的結(jié)構(gòu)和材料等諸多方面的因素。 人孔的類型很多，選擇使用上 有很大的靈活性。公稱壓力為1.0MPa,公稱直徑為 450mm,H為250mm的水平吊蓋對(duì)焊法蘭人孔。3法蘭的選擇法蘭連接的主要優(yōu)點(diǎn)是密封可靠，強(qiáng)度足夠及應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn) 是不能快速拆卸，制造成本較高。壓力容器的法蘭分平焊法蘭和對(duì)焊 法蘭。法蘭設(shè)計(jì)的優(yōu)化原則是：法蘭設(shè)計(jì)應(yīng)使各項(xiàng)應(yīng)力分別接近許用 應(yīng)力值，即結(jié)構(gòu)材料在各個(gè)方向的強(qiáng)度都得到充分的發(fā)揮。4液面計(jì)的選擇液面計(jì)是用以指示容器內(nèi)物料液面的裝置，具類型大體上可

8、以 分為四類：有玻璃板液面計(jì)，玻璃管液面計(jì)，浮子液面計(jì)和浮標(biāo)液面 計(jì)。在中低壓容器中常用前兩種。玻璃板液面計(jì)有透光式和反射式兩 種結(jié)構(gòu)，具適用溫度在0250攝氏度。玻璃管液面計(jì)適用于工作壓力 小于1.6MPa,介質(zhì)溫度在0250攝氏度情況下。玻璃板液面計(jì)和玻 璃管液面計(jì)均適用于物料沒(méi)有結(jié)晶等堵塞固體的場(chǎng)合。板式5液面計(jì)承壓能力強(qiáng)但比較笨重，成本較高。5鞍式支座的選擇鞍式支座是應(yīng)用較為廣泛的一種臥式支座。從應(yīng)力分析來(lái)看， 理論上支座數(shù)目越多越好。但實(shí)際上，臥式容器應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成雙支 座，這是因?yàn)楫?dāng)支點(diǎn)過(guò)多時(shí)，各支撐平面的影響均會(huì)影響支座反力的分布，因而采用多支座不僅體現(xiàn)不出理論上的優(yōu)越性反而會(huì)造

9、成容器受力不均勻程度的增加，給容器的運(yùn)行安全帶來(lái)不利影響。在此選擇輕型的鞍式雙支座，一個(gè) S型，一個(gè)F型。四設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容(一)設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力的確定1 .設(shè)計(jì)溫度的確定根據(jù)液氨儲(chǔ)罐工作溫度為-2048 c所以選擇設(shè)計(jì)溫度t=50C2 .設(shè)計(jì)壓力的確定1】 根據(jù)甲醇儲(chǔ)罐的工作壓力Pw=0.8MPa ,確定設(shè)計(jì)壓力P根據(jù)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，當(dāng)容器上裝有安全閥時(shí)，考慮到安全閥開(kāi)啟動(dòng)作的滯后，容器不能及時(shí)泄壓，設(shè)計(jì)壓力不得低于安全閥的開(kāi)啟壓力。所以，P=1.1Pw=1.1>0.8=0.88MPa2】計(jì)算壓力的確定根據(jù)工作壓力確定計(jì)算壓力，由于液柱靜壓力小于5%的設(shè)計(jì)壓力，所以Pc =P=

10、0.88MPa ,則對(duì)公稱壓力為1.0MPa3】確定計(jì)算溫度下的許用應(yīng)力 k t(MPa )對(duì)于16MnR的低合金鋼板，在t=50C的設(shè)計(jì)溫度下，!二 t MPa >163MPa4】確定焊接接頭系數(shù)取值根據(jù)接頭形式及無(wú)損檢測(cè)的長(zhǎng)度比例來(lái)確定，采用雙面對(duì)接接頭形式，相當(dāng)于雙面對(duì)接接頭的全焊透對(duì)接頭進(jìn)行100%無(wú)損檢測(cè)。取 =1.0（二）所需參數(shù)的確定2.1 筒體長(zhǎng)度及公稱直徑的確定根據(jù)Vt =V卬已知Vt =15m3 ,裝量系數(shù)V=16.67 m3再根據(jù) InDi2 L =V，解得 Di2 L =21.23m3九= 0.9,則設(shè)備的體積又規(guī)定3 6Di假設(shè)公稱直徑DN -2000mm假設(shè)公

11、稱直徑DN -1800mm假設(shè)公稱直徑DN = 1900mmL L=5307mm ,貝U = 2.6 <36DNIL=6552mm,貝U =3.64DNL L=5880mm,則 =3.09DN4所以取 DN=1800mm L=6552mm2.2 計(jì)算筒體和封頭的厚度甲醇儲(chǔ)罐選用16MnR制作罐體和封頭2.2.1 計(jì)算厚度1】確定厚度附加量根據(jù)鋼板的厚度查設(shè)計(jì)手冊(cè)，厚度負(fù)偏差C1=0.5當(dāng)介質(zhì)為壓縮空氣，水蒸氣或水的碳素鋼或低合金鋼制容器，腐蝕余量不小于 1mm,所以取C2=2mm筒體:PCDi2心- Pc0.88 18002 163 1 -0.88=4.87mm封頭:RDi2ktl-0.

12、5Pc0.88 18002 163 1 -0.5 0.88=4.86mm2.2.2 設(shè)計(jì)厚度（加入腐蝕裕量）筒體：、.d =、. C2 = 4.87 2 =6.87mm封頭：、d = C2 =4.86 2 =6.86mm2.2.3 有效厚度筒體：6e =6 +C2 + 圓整=8mm封頭：de=d +C2 + 圓整=8mm2.2.4 名義厚度（設(shè)計(jì)厚度+鋼板厚度負(fù)偏差）筒體：加=露+C1 +Cz +圓整=8+0.5+2+圓整=12mm封頭：an =ae +C1 +c2+圓整=8+0.5+2+圓整=12mm根據(jù)鋼板的常用規(guī)格，取筒和封頭的名義厚度均為12mm（三）封頭的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭是中低壓容

13、器中經(jīng)常采用的封頭形式，其最新的標(biāo)準(zhǔn)為JB/T4746-2002該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以內(nèi)徑為公稱直徑的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封 頭（代號(hào)EHA）的直邊高度只與公稱直徑有關(guān)DNW 2000mm時(shí)直邊高度為25mm;DN>2000mm時(shí)直邊高度為40mm。由于所設(shè)計(jì)的筒體公稱直徑 DN=1800mm<2000mm,所以直邊高度為25mm,又根據(jù)EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積及容積查得： DN=1800mm 時(shí)，總深度H=475mm,內(nèi)表面積A=3.6535m2 ,容積V=0.8270m3所以，封頭設(shè)計(jì)為 EHA1800X 12-16MnR JB/T4746-2002示意圖如下:（四）支座的設(shè)計(jì)確定容器支座有鞍式支

14、座，腿式支座，支承式支座，耳式支座和裙式 支座，本次設(shè)計(jì)為臥式容器，所以采用鞍式支座。鞍式支座分為輕型（代 號(hào)為A）和重型（代號(hào)為B）,輕型適用公稱直徑 DN 10002000mm,所 以選用輕型鞍座就可滿足要求，鞍座與基礎(chǔ)的安裝形式有固定式（代 號(hào)F）和滑動(dòng)式（代號(hào)S）兩種，一般為滿足容器的熱脹冷縮的位移 要求，固定式和滑動(dòng)式應(yīng)配對(duì)使用。故設(shè)計(jì)中選用輕型鞍座，采用固 定式和滑動(dòng)式。根據(jù)JBT4712.14712.4 2007容器支座查表2公稱 直徑允許 載荷鞍座 高度螺栓 間距鞍座 X底板腹 板筋板墊片18002752501120162l1b1a§2l 3b2b3弧長(zhǎng)b464e28

15、02201210295190260821004301080筒體的質(zhì)量 m1 : DN=1800mm 6n=i2mm L=6552mm122.m1 d -di l :- =3511kg 4封頭的質(zhì)量查得m2 = 338.4kg甲醇的質(zhì)量 m3= V P=0.9 0.79 1000 15 =10665kg附件質(zhì)量 m4=0.2X總體質(zhì)量=0.2X 604.4=120.9kg故 儲(chǔ)罐總質(zhì)量=m1 + m2 + m3 + m4 = 14635.3kg總負(fù)荷 F=mg/2=71.7KN查表得DN =1800mm時(shí)，允許載荷Q =275KN ;而此設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐每個(gè)支座所需承受載荷為Q=71.7KN ,符合條件

16、，于是選取支座：JB/T4712.1-2007,支座 A1800-FJB/T4712.1-2007,支座 A1800-S根據(jù)表可知符合要求(五)人孔的設(shè)置5.1人孔位置和尺寸的設(shè)置人孔即檢查孔。壓力容器開(kāi)設(shè)檢查孔目的是為了檢查壓力容器在 使用過(guò)程中是否產(chǎn)生裂紋，變形，腐蝕等缺陷以及裝拆設(shè)備的內(nèi)部零 部件，一般設(shè)備的公稱直徑在 900mm以下時(shí)可根據(jù)需要設(shè)置適當(dāng)數(shù) 量的手孔，超過(guò)900mm時(shí)應(yīng)開(kāi)設(shè)人孔。人孔有圓形和長(zhǎng)圓兩種。人 孔大小的設(shè)置原則是方便人的進(jìn)出， 因此，圓形人孔的公稱直徑規(guī)定 為400600mm,所以本次設(shè)計(jì)選擇人孔公稱直徑為 450 mm。U人孔位置的確定：取L=500mm根據(jù)儲(chǔ)

17、罐的設(shè)計(jì)溫度，最高工作壓力，材質(zhì)，介質(zhì)及使用要求的等條件，選用公稱壓力PN=1.0MPa,水平吊蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔(HG2152495),人孔公稱直徑選定為 DN=450mm,采用樺梢面和密封面和石棉橡膠板墊片，人孔各零件名稱，材質(zhì)及尺寸如下表根據(jù) 鋼制人孔和手孔HG/T21514215132005公 稱dw xsdDDiHiH2bbib2ABLd0螺栓 個(gè)數(shù)螺母 個(gè)數(shù)螺柱總質(zhì)里直 徑450480 X12456670600250126424446375175250242040M33 X2X 170246人孔開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)人孔開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)采用補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為 16MnR根據(jù)JB/T4736 2002確定

18、補(bǔ)強(qiáng)圈的內(nèi)經(jīng) 口 = 484mm外徑D2 760mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為20mm(六)各物料進(jìn)由管位置的確定及其標(biāo)準(zhǔn)的選擇開(kāi)孔液相進(jìn)口管 DN80,液相出口管DN80,放空口DN50,排污管 DN50,壓力表接口 DN50,溫度計(jì)接口DN40O6.1 兩相鄰開(kāi)孔中心的間距兩相鄰開(kāi)孔中心的間距(對(duì)曲面間距以弧長(zhǎng)計(jì)算)應(yīng)不小于 兩孔直徑之和的兩倍，其他管口如液相出口管，壓力表接口，放 氣管，排污管，壓力表接口，溫度計(jì)接口，液位計(jì)接口等管間的 間距均由下述來(lái)設(shè)計(jì)并計(jì)算：L - 2(dn dm)上部：從罐的右側(cè)至左側(cè)依次設(shè)置：人孔，液相進(jìn)口管，壓力表 接口，放空口，溫度計(jì)接口。壓力表接口中心線與人孔中心線間距

19、：L產(chǎn) 2(450+ 50) = 1000mm 取 Li=i500mm液相進(jìn)口中心線與壓力表接口中心線間距:L2 之 2(80 + 50)= 260mm 取L2 = 300mm液相出口中心線與排污管接口中心線的間距：L3 2 2(80+ 50)= 260mm 取L3 =300mm放氣管中心線與液相進(jìn)口出口中心線的間距：L4 之 2(50+ 80)= 260mm 取L4 = 300mm溫度計(jì)接口中心線與放氣管中心線的間距：L5 占 2(50+ 40) = 180mm取L5 = 200mm兩液位計(jì)之間的間距L6 = 1000mm液位計(jì)接口中心線到筒體中心線的距離 L7 = 500mm下部：罐左側(cè)設(shè)

20、置液相出口，右側(cè)設(shè)置排污管：排污管和液氨出口管中心線與焊縫間距分別為：250mm。封頭的左側(cè)放兩個(gè)液位計(jì)接口。6.2 法蘭的確定6.2 . 11液相進(jìn)出口的管法蘭已知管的公稱直徑DN=80mm 連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)HG20592 連接面形式RF,HG20592 法蘭 WN 80-10 RF4.516M根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)HG2059220635法蘭 查表41所示公稱 直徑鋼管 外徑法蘭 外徑螺栓 孔中 心圓 直徑螺栓 孑L直徑螺栓 孔數(shù) 量螺紋法蘭 厚度法蘭 高度法蘭理 論重量法蘭頸N法蘭頸 厚度法蘭頸高 度法蘭頸R8089200160188M1620504.22kg1103.2106所以液相進(jìn)出口管的管法蘭標(biāo)記

21、為6.3 .2排污管，放氣管的管法蘭已知管的公稱直徑 DN=50,標(biāo)準(zhǔn)HG20615 連接面形式為突面RF根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)HG20615，查表7.01-1 DN<600mm時(shí)的法蘭連接尺寸公稱 直徑鋼管 外徑法蘭 外徑螺栓孔 中心圓 直徑螺栓 孑L直徑螺栓 孑L數(shù) 量螺紋法蘭厚度法蘭高度法蘭理論法蘭頸N法蘭內(nèi)徑5060.3150120.5184M1619.5642.72kg7852放氣管，排污管的管法蘭標(biāo)記為HG20615 法蘭 WN 50-2.0 RF 16Mn623】溫度計(jì)接口的管法蘭已知管的公稱直徑DN=40 標(biāo)準(zhǔn)HG20615 突面根據(jù)HG20615 查表7.01-1 DN<600

22、mm時(shí)的法蘭連接尺寸公稱 直徑鋼管 外徑法蘭 外徑螺栓孔 中心圓 直徑螺栓 孑L直徑螺栓 孔數(shù) 量螺紋法蘭厚 度法蘭高 度法蘭理論重 量法蘭頸N法蘭內(nèi)徑4048.313098.5164M1417.5621.81kg65416.2.4】液位計(jì)接口處的法蘭根據(jù)HG20592 查表4-1所示公稱 直徑鋼管 外徑法蘭 外徑螺栓 孔中 心圓 直徑螺栓 孑L直徑螺栓 孔數(shù) 量螺紋法蘭 厚度法蘭 高度法蘭理 論重量法 蘭 頸N法蘭頸 厚度法蘭頸高度法蘭頸R4045150110184M1618452.37kg642.675所以液位計(jì)處的法蘭標(biāo)記為HG20592 法蘭 WN 40 RF 16M625】筒體與封頭

23、的連接尺寸根據(jù)JBT470047032000壓力容器法蘭查表 1當(dāng)PN=1.0Mpa DN=1800mm法蘭的尺寸如圖所示DDiD2D3D4dHhaa161$2Rd螺 柱 規(guī) 格螺 柱 數(shù) 量最 小 厚 度197019151876185618538015040211818261230M275614法蘭的質(zhì)量根據(jù)JBT47004703 2000壓力容器法蘭查表 2PN=1.0MPa DN=1800mm可知：法蘭質(zhì)量突面338kg襯環(huán)質(zhì)量凸環(huán)17.5kg（七）接管的尺寸7.1 】 接管的長(zhǎng)度：容器接管一般采用無(wú)縫鋼管，采用對(duì)焊法 蘭的接管，在確定接管長(zhǎng)度l時(shí)，還應(yīng)保證接管上的焊縫與焊縫之間 的距離

24、不小于50mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)六合一，查表5-1根據(jù)保溫層厚度與 接管公稱直徑DN=80,最小接管長(zhǎng)度l=150mm.7.2 】接管的高度：液相進(jìn)出口管的高度液位計(jì)管的高度排污管，放氣管的高度溫度計(jì)接管的高度（八）容器的壓力實(shí)驗(yàn)所謂壓力試驗(yàn)，就是用液體或氣體作為工作介質(zhì)，在容器內(nèi)施加比它的設(shè)計(jì)壓力還要高的試驗(yàn)壓力，以檢查容器在試驗(yàn)壓力下是否有滲漏、明顯的塑性變形以及其他缺陷。壓力試驗(yàn)分為液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)兩種，一般采用液壓試驗(yàn)，而且普遍采用水為液壓試驗(yàn)介 質(zhì)，故本次設(shè)計(jì)采用水壓試驗(yàn)二根據(jù)GB150標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，液壓試驗(yàn)時(shí)P = 1.25P-H二取設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)溫度為50oC ,查表有L】=163MPa =

25、k】而圓筒的應(yīng)力所以所以PT =1.25 1 =1.25M P a1.25 (1800 8)二T 二1 1141.25MPa2 8查表得到% 3 345MPa0.9；，=0.9 345 = 310.5MPa ：二。9二s所以，厚度校核合格。（九）容器應(yīng)力的校核計(jì)算1計(jì)算容器質(zhì)量m筒體的質(zhì)量 m1 ： DN=1800mm 6n=12mm L=6552mmmi =1 二 d2di2 l P =3511kg封頭的質(zhì)量查得m2 = 338.4kg容器的自重 m =m1 m2 = 3849.4kg1.2充液質(zhì)量充水時(shí)：m（總）=m + P（水 V =3849.4 +1000x15 = 18849.4kg

26、G =mg =18849.4 9.8 -184724.12N甲醇的質(zhì)量：m3 =10665kgG=10665X9.8=104517N2建立力學(xué)模型計(jì)算圓筒中的彎距2.1鞍座位置的確定鞍座位置的選擇一方面要考慮到利用封頭的加強(qiáng)效應(yīng)，另一方面又要考慮到不使殼體中因荷重引起的彎曲應(yīng)力過(guò)大。由此，鞍座的位置按aM0.2L,并盡量使aW0.5R的條件來(lái)確定，其中a為鞍座中心線 至圓筒端部的距離，L為圓筒長(zhǎng)度（兩封頭切線間距離），R為筒體 內(nèi)半徑。a <0.2L =0.2 6.552 = 1.31m1.8a W0.5R =0.5父=0.45m 2取 a = 0.45m2.2 力學(xué)模型2.3 圓筒最大

27、彎矩的計(jì)算將由上述計(jì)算所得的質(zhì)量產(chǎn)生的重力簡(jiǎn)化為沿容器軸線作用的均布載荷，計(jì)算跨中截面處的彎矩 M取 L = 6.552m而支座位置a = 0.45m分析受力圖可知 由于兩支座距罐兩端距離相等，兩支座 A,B受力相同，均為罐重力的一半，且在罐中心截面上彎矩最大。11減壓頭驗(yàn)時(shí)：Ra = RbG 184724.12 = 92362.06N22maxc(6.552 c184724.12 6.552 1 6.552=ra -0.45 i-kkk< 266.552222= 109726.13N mi- AJXi=r / Jr_L_1 _1一正常操作時(shí)：Ra = RbG 104517 = 5225

28、8.5N22maxc ,6.552G 6.552 1 6.552RA -0.45 i-m黑一m< 26 6.552222-62083.1N m3計(jì)算圓筒跨中截面最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力，進(jìn)行應(yīng)力校核最大拉應(yīng)力由介質(zhì)壓力及彎矩 M引起，位于該截面的最低點(diǎn)二 PD M max 4 e0.785D2 e1 180062083.124 80.785 18002 8= 56.25MPa其強(qiáng)度條件為"max氣。/=163M Pa條件符合最大壓應(yīng)力位于該截面的最高點(diǎn)，并且在盛滿物料而升壓時(shí)壓應(yīng)mt0.785D2 ee力有最大值，故有最大壓應(yīng)力為:=-5.39 104M P a109726.13

29、20.785 18002 8其強(qiáng)度條件為 仃min E0.9%6=279.45M P a條件符合。穩(wěn)定性條件為：max' * min Tmin-3 ,式中Jr為穩(wěn)定許用壓縮應(yīng)力L-cr I - B = 2 AEcr3八 0.0940.0944.A8.25 10一E = 2.0 1 CTM P a.18*KJ-B=2 8.25 104 2.0 105=110MPa 3由以上計(jì)算可知此穩(wěn)定性條件符合。（十）液位計(jì)的設(shè)計(jì)1液位計(jì)型式有很多種，本次設(shè)計(jì)采用磁性液位計(jì)。2根據(jù)罐內(nèi)工作壓力P =0.88MPa選取壓力等級(jí)為1.0 MPa。3選普通型，外加保溫層的液位計(jì)。4中心距L的選擇：液位：h =0.8 Di = 0.8 1800 = 1440 mm液位計(jì)位置在 0.2Di 處：0.2Di =0.2父1800 =360mmL =1440 -360 =1080mm 取 L = 1400mm的液位計(jì)5材質(zhì)選擇：16MnR。6采用規(guī)格為DN40的接管外伸500,內(nèi)伸0。7采用帶對(duì)焊法蘭，法蘭規(guī)格為 DN40,密封面型式采用突面。（十一）焊接接頭設(shè)計(jì)容器各受壓元件的組裝通常采用焊接。焊接接頭是焊縫，熔合線 和熱影響區(qū)的總