壓力容器課程設(shè)計(jì)

1、1壓力容器課程設(shè)計(jì)壓力容器課程設(shè)計(jì)目錄1設(shè)計(jì)說(shuō)明 .32選型、計(jì)算、校核 .32.1壓力容器基本參數(shù) .32.2筒體壁厚的計(jì)算與校核 .32.3封頭壁厚的計(jì)算與校核 .42.4儀表管與法蘭 .52.5支座 .52.6人孔及其法蘭 .63參數(shù)表 .74設(shè)計(jì)總結(jié) .85三維模型 .82.7人孔補(bǔ)強(qiáng).621 設(shè)計(jì)說(shuō)明初始數(shù)據(jù)表標(biāo)準(zhǔn)GB150-2011筒體內(nèi)徑1900mm介質(zhì)液化石油氣設(shè)計(jì)壓力2.1MPa工作溫度-20-50C材質(zhì)Q245R腐蝕裕量1.0mm鋼板偏差值 0.5mm焊接接頭系數(shù)0.85筒體長(zhǎng)度L=2Di=3800mm并且按照本次設(shè)計(jì)要求，我們本次課程設(shè)計(jì)選用立式圓筒形容器容器。選擇圓筒形

2、依據(jù)：方形和矩形容器大多只在很小設(shè)計(jì)體積時(shí)采用，因其承壓能力較小且使用材 料較多；而球形容器雖承壓能力較強(qiáng)且節(jié)省材料， 但制造較難和安裝內(nèi)件不方便，一般不使用 選材依據(jù)：由于儲(chǔ)罐為中壓（1.6MPaP10MPa介質(zhì)為液化石油氣，則根據(jù)鋼板使用條件，選 用Q245R2 選型計(jì)算校核2.1 壓力容器基本參數(shù)筒體長(zhǎng)度：L=3800mm公稱直徑：Di=2000mmnDN23 14漢1 92o則圓柱形筒體的體積為：V L= - x3.8=10.77m44筒體的總內(nèi)表面積：S = :DL =3.14 1.9 3. 22.67m2封頭壁厚為18mm，則取直邊高度為25mm。經(jīng)查表可得容積。2.2 筒體壁厚的

3、計(jì)算與校核根據(jù)壁厚公式：3雲(yún)23FC3幾一計(jì)算壓力；幾一計(jì)算壓力；D、筒體內(nèi)徑；筒體內(nèi)徑；占占筒體有效厚度；筒體有效厚度；0焊接接頭系數(shù)；焊接接頭系數(shù)；aa! !許用應(yīng)力許用應(yīng)力= =5/1.6（76/3）0公稱直徑Di=1900mm Pc= 2.1MPa=245/1.6焊接接頭系數(shù)=0.85-PcDi計(jì)算厚度215.45mm2 一Pc丄245/1.6 =153.125取腐蝕裕量C2=1mm結(jié)論：壁厚強(qiáng)度滿足要求結(jié)論：壁厚強(qiáng)度滿足要求2.3封頭壁厚的計(jì)算與校核在本此設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭（2:1）即：K（形狀系數(shù)）=1.0。軋PiDi封頭的計(jì)算壁厚，根據(jù)公式：2，_0.5pc39mm（5.2）

4、設(shè)計(jì)壁厚為： +1=16.30mm查表：取鋼板的負(fù)偏差G = 0.5mm，則封頭的名義壁厚為：16.3+0.5圓整后為18mm上式中0.85其他符號(hào)同前。查表：取鋼的負(fù)偏差G = 0.5mmd驢C2C1=16.95mm2 -Pc圓整后， 圓筒的名義厚度為m=18mm強(qiáng)度校強(qiáng)度校核：核：Pc Pie2.1* 1900 16.5= 121.4 “ 0.85*153 = 130.12*16.54強(qiáng)度校核：Pc(kDi 0.5、e) 2.1 (1900 0.5*16.5) 2龜26.5-121.4MPa乞0.85 245二208.25MPa -：小丨結(jié)論：故符合工藝條件的要求。52.4鋼管和法蘭的選取

5、241進(jìn)料管與法蘭進(jìn)料管與法蘭查表取外徑76mm壁厚為3mm勺熱軋無(wú)縫鋼管（YB231-70）。同時(shí)配套用具有凸面密封的板 式平焊鋼制管法蘭，法蘭型號(hào)為PN25 DN65。2.4.2出料管與法蘭出料管與法蘭在化工生產(chǎn)中，有時(shí)需要將液體介質(zhì)運(yùn)送到與容器平行的或較高的設(shè)備中去，并且獲得純凈無(wú)雜質(zhì)的物料。查表取外徑76mm壁厚為3mm勺熱軋無(wú)縫鋼管（YB231-70）。同時(shí)配套用具有凸面密封的板 式平焊鋼制管法蘭，法蘭型號(hào)為PN25 DN65。2.4.3儀表管與法蘭選取儀表管與法蘭選取通常設(shè)置儀表管道用于安裝儀表儀器。查表取外徑38mm壁厚為2.5mm的熱軋無(wú)縫鋼管 平焊鋼制管法蘭，法蘭型號(hào)為PN2

6、5 DN32。2.5支座支座支座用來(lái)支撐容器的重量，固定容器的位置并使容器在操作中保持穩(wěn)定。臥式圓筒形容器的支座分為鞍座、圈座和支腿三類。立式容器常采用支腿式（YB231-70）。同時(shí)配套用具有凸面密封的板式圖1平面式平焊詢制管法益62.6人孔及法蘭的選取人孔及法蘭的選取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。一般的人孔有兩個(gè)手柄。人孔分為：板式平焊法蘭人孔、帶頸平焊法 蘭人孔、帶頸對(duì)焊法蘭人孔。根據(jù)儲(chǔ)罐在常溫下及高溫工作壓力為2.1Mpa的條件下工作，人孔 的標(biāo)準(zhǔn)公稱壓力為2.1Mpa等級(jí)選取，考慮到人孔較大較重，故選用水平呆

7、吊蓋帶頸對(duì)焊法蘭人 孔。公稱直徑為530mm,選取PN25DN50型法蘭，突面法蘭密封面。2.7人孔補(bǔ)強(qiáng)人孔補(bǔ)強(qiáng)為了滿足各種工藝和結(jié)構(gòu)上的要求，不可避免的要在容器的筒體或封頭上開(kāi)孔并安裝接管。開(kāi) 孔后，殼壁因除去可一部分承載的金屬材料而被消弱，進(jìn)而出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象。為保證容器 的安全運(yùn)行，對(duì)開(kāi)孔必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右匝a(bǔ)強(qiáng)以降低峰值的應(yīng)力。這里采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)， 因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、使用經(jīng)驗(yàn)豐富進(jìn)而被廣泛使用。附：不需補(bǔ)強(qiáng)的最大開(kāi)孔直徑由于鋼板具有一定的規(guī)格，殼體的壁厚往往超過(guò)實(shí)際強(qiáng)度的需要， 厚度增加，使最大應(yīng)力降低， 相當(dāng)于容器已被整體加強(qiáng)，并且容器的開(kāi)孔總有接管相連，其接管多于實(shí)際需要

8、的壁厚也起補(bǔ) 強(qiáng)作用。同時(shí)由于容器材料具有一定的塑性儲(chǔ)備，允許承受不大的局部應(yīng)力。故當(dāng)孔徑不超過(guò) 一定數(shù)值時(shí)，可不進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。不需要補(bǔ)強(qiáng)的條件：O設(shè)計(jì)壓力小于或等于2.5MPa；。兩相鄰開(kāi)孔中心的間距應(yīng)不小于兩孔徑之和的兩倍；O接管公稱外徑小于或等于89mm；。接管最小壁厚滿足下表的要求。接管最小壁厚接管公稱直徑253238454857657689最小壁厚3.54.05.06.0注:接管的腐蝕裕量為1mm73 參數(shù)表筒體設(shè)計(jì)條件內(nèi)筒設(shè)計(jì)壓力pMPa2.1設(shè)計(jì)溫度t C-20-50內(nèi)徑Dimm1900名義厚度 &mm18材料名稱Q245R許用應(yīng)力MPa148Mt147.5t壓力試驗(yàn)溫度下的

9、屈服點(diǎn)a s245鋼材厚度負(fù)偏差Cmm0.5腐蝕裕量C2mm1厚度附加量C=Ci+C2mm0.5焊接接頭系數(shù)*0.85筒體長(zhǎng)度Lwmm3800封頭設(shè)計(jì)條件筒體上封頭筒體下封頭封頭形式橢圓形橢圓形名義厚度bmm1818材料名稱Q245RQ245R設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力4 t:MPa147.5147.5鋼材厚度負(fù)偏差Cmm0.50.5腐蝕裕量amm11厚度附加量C=Ci+C2mm1.51.5焊接接頭系數(shù) *0.850.85主要計(jì)算結(jié)果內(nèi)圓筒體內(nèi)筒上封頭內(nèi)筒下封頭校核結(jié)果校核合格校核合格校核合格人孔內(nèi)徑Dmm530標(biāo)準(zhǔn)零件法蘭規(guī)格螺栓規(guī)格螺母規(guī)格PN25DN32M12標(biāo)準(zhǔn)螺母PN25DN65M12標(biāo)準(zhǔn)螺母PN25DN500M20標(biāo)準(zhǔn)螺母84 設(shè)計(jì)總結(jié)在本次儲(chǔ)罐壓力容器的課程設(shè)計(jì)中， 我學(xué)習(xí)到了很多的知識(shí)。首先，最大的收 獲是對(duì)如何進(jìn)行設(shè)計(jì)更深刻了解，以及增強(qiáng)了手工畫圖和軟件繪圖的技能。 在設(shè) 計(jì)中開(kāi)始遇到了很多問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)總結(jié)和吸取教訓(xùn)，保持