過程設(shè)備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇1.1設(shè)計(jì)參數(shù)形式：臥式橢圓形封頭儲罐材料：16MnR設(shè)計(jì)壓力：0.78MPa設(shè)計(jì)溫度：60全容積：7.5m3介質(zhì)名稱：硫化劑介質(zhì)特性：強(qiáng)氧化性，毒性，不易燃第二章 容器強(qiáng)度的計(jì)算與校核2.1筒體與封頭的厚度計(jì)算2.1.1筒體厚度由于該容器存儲介質(zhì)具有中毒毒性，熔點(diǎn)195，不易燃。所以該容器的焊縫采用雙面全融透對接接頭結(jié)構(gòu)，對該儲罐進(jìn)行局部探傷，所以取焊縫系數(shù)。根據(jù)長徑比最為合適，取，則。則：所以：查鋼板卷焊筒體，規(guī)定用筒體內(nèi)徑作為公稱直徑系列尺寸表，圓整為。查JBT4737-95橢圓形封頭表1得在封頭厚度在6mm時的，總深度，代入原式反算：則：

2、在區(qū)間26之間，符合要求。計(jì)算厚度鋼板或鋼管厚度負(fù)偏差應(yīng)按相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)名義厚度的規(guī)定選取。當(dāng)鋼材的厚度負(fù)偏差不大于0.25mm，且不超過名義厚度的6%時，可取。由于GB 6654壓力容器用鋼板規(guī)定壓力容器專用鋼板厚度的厚度負(fù)偏差不大于0.25mm，因此使用該標(biāo)準(zhǔn)中鋼板厚度超過5mm，可取。根據(jù)腐蝕速率直接選取：材料屬于單面腐蝕取。則：筒體設(shè)計(jì)厚度筒體名義厚度2.1.2封頭厚度選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，其形狀系數(shù)，封頭采用鋼板整體沖壓而成，焊接接頭系數(shù)取，故封頭計(jì)算壁厚：取，則封頭設(shè)計(jì)厚度同上取，則封頭名義厚度考慮常用鋼板的規(guī)格和材料采購和焊接上的方便，可取封頭壁厚與筒體厚度相同2.1.3液壓試驗(yàn)應(yīng)力

3、校核試驗(yàn)壓力 (或由用戶輸入)故而，液壓試驗(yàn)應(yīng)力校核合格。2.2鞍座選型和結(jié)構(gòu)確定2.2.1鞍座選型臥式容器優(yōu)先考慮雙支座，標(biāo)準(zhǔn)鞍座材料為Q235-A·F，墊片材料一般應(yīng)與臥式容器圓筒材料相同。儲罐總質(zhì)量-筒體質(zhì)量： -單個封頭質(zhì)量：查表得-充氣質(zhì)量：，水壓試驗(yàn)充滿水，故取則-附件質(zhì)量：估計(jì)人孔質(zhì)量150Kg，其他接管總和為300kg，綜上所述，則每個鞍座承受約44769.85N的重力由此據(jù)表JB/T4712.1-2007表2得相應(yīng)參數(shù)：公稱直徑DN允許載荷QkN鞍座高度h底板腹板筋板13001552009401701082151402006墊板螺栓配置鞍座質(zhì)量增加100mm高度增加

4、的質(zhì)量kg弧長e間距74915203508707802.2.2鞍座位置根據(jù)根據(jù)JB/T4712-2005中規(guī)定：應(yīng)盡量使支座中心到封頭切線的距離 (為圓筒的平均半徑，)，當(dāng)無法滿足時，A值不宜大于0.2L。已知：，查JBT4737-95知當(dāng)時，當(dāng)時， 取,圓整為增加100mm高度增加的質(zhì)量為9Kg。2.3封頭、法蘭、接管的選型和結(jié)構(gòu)尺寸擬定2.3.1封頭由前邊各項(xiàng)數(shù)據(jù)已定，由JB/T4737-95，選用。2.3.2法蘭 選用帶頸對焊鋼制管法蘭，按GB20595-2009標(biāo)準(zhǔn)，都是FM（凹面），凹凸面安裝時易于對中，且能有效地防止墊片被擠出壓緊面，使用于的容器法蘭和管法蘭。選用尺寸見表1。符號公

5、稱直徑連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式鋼管外徑法蘭外徑D螺栓孔中心圓直徑K20凹面251057580凹面89200160500凹面53071565050凹面5716512580凹面89200160螺栓孔直徑L螺栓孔數(shù)量n螺紋Th法蘭厚度NSRH質(zhì)量/kg144M1218402.344010188M16241053.2858503320M3023457811129070.7164M1618752.964830188M16241053.2858502.4 緊固件的選用根據(jù)緊固件HG/T2059220635-2009密封面形式為凸面。墊片的選擇：墊片是螺栓法蘭連接的核心，決定密封性能，選用非石棉纖維橡膠，尺寸

6、見表4。公稱直徑DN墊片內(nèi)徑墊片外徑墊片厚度T包邊寬度b2027611.5350611071.5380891421.53500530624332.5 材料的選擇筒體、封頭、人孔、鞍座為Q345R，接管選用10號鋼。2.6計(jì)算數(shù)據(jù)鋼制臥式容器計(jì)算單位計(jì)算條件設(shè)計(jì)壓力 P0.78MPa設(shè)計(jì)溫度 T60筒體材料名稱16MnR（熱軋）封頭材料名稱16MnR（熱軋）封頭形式橢圓形筒體內(nèi)徑 Di1300mm筒體長度 L5170mm筒體長度L05120mm筒體名義厚度 n6mm筒體實(shí)際厚度 e4mm筒體焊接接頭系數(shù) 0.85封頭形狀系數(shù)k1封頭焊接接頭系數(shù) 1.00封頭名義厚度 hn6mm封頭設(shè)計(jì)厚度he4

7、mm支座墊板名義厚度 rn8mm厚度附加量 C10mm腐蝕欲量 C22mm鞍座材料名稱Q235-AF鞍座包角 120°支座形心至封頭切線距離 A325mm鞍座高度 H350mm地震烈度 低于7第三章 容器及附件強(qiáng)度校核3.1臥式容器的應(yīng)力校核3.1.1圓筒軸向彎矩鞍座支反力，圓筒中間截面上的軸向彎矩：鞍座平面上的軸向彎矩：3.1.2圓筒軸向應(yīng)力計(jì)算及校核3.1.2.1圓筒中間橫截面上，由壓力及軸向彎矩引起的軸向應(yīng)力最高點(diǎn)處：最低點(diǎn)處：3.1.2.2 鞍座平面上，由壓力及軸向彎矩引起的軸向應(yīng)力由于，則圓筒在鞍座平面上被封頭加強(qiáng)，軸向應(yīng)力位于橫截面最高點(diǎn)，系數(shù)由JB/T4731-2005

8、鋼制臥式容器表7-1由鞍座選用120°包角輕型帶墊板得：則鞍座橫截面最高點(diǎn)處軸向應(yīng)力：鞍座橫截面最高點(diǎn)處軸向應(yīng)力：3.1.2.3 圓筒軸向應(yīng)力校核，根據(jù)圓筒材料查GB150表6-36-10得 因?yàn)?且 故合格3.1.3圓筒切向剪應(yīng)力計(jì)算及校核3.1.3.1圓筒切向應(yīng)力校核帶來的加強(qiáng)作用，由過程設(shè)備設(shè)計(jì)表5-2查得在包角為時，筒體中最大剪應(yīng)力而故切向剪應(yīng)力校核合格。3.1.3.2封頭切應(yīng)力校核由內(nèi)壓引起的拉伸應(yīng)力：，合格。3.1.4 支座封面處圓筒周向應(yīng)力計(jì)算與校核3.1.4.1 鞍座處橫截面的最低點(diǎn)處周向應(yīng)力對于有加強(qiáng)圈圓筒采用墊板時(墊板起加強(qiáng)作用)當(dāng)容器焊在支座上時，取，由JB/

9、T4731-2005表7-3查得：則3.1.4.2 鞍座角邊處的周向應(yīng)力采用墊板，（墊板起加強(qiáng)作用）時3.1.4.3 應(yīng)力校核故合格。3.1.5 鞍座應(yīng)力計(jì)算與校核3.1.5.1 鞍座有效斷面平均應(yīng)力鞍座應(yīng)承受的水平分力，查JB/T4731-2005表7-5得鞍座有效斷面平均應(yīng)力：計(jì)算高度，鞍座實(shí)際高度和中較小者，此處取。鞍座腹板厚度，。3.1.5.2 鞍座有效斷面應(yīng)力校核鞍座材料Q235-AF的許用應(yīng)力，合格。3.1.5.3 腹板與筋板組合截面應(yīng)力計(jì)算及校核圓筒中心線至基礎(chǔ)表面距離查表5-5可得設(shè)計(jì)地震烈度為7度（0.1g）時的水平地震影響系數(shù)，則軸向力：筋板面積：腹板面積： 則形心： 腹板

10、與筋板組合截面斷面系數(shù)：取鞍座底板與基礎(chǔ)間（水泥）靜摩擦系數(shù)，故，則 ，合格。第四章 開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)GB150規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)壓力小于或等于時，在殼體上開孔，兩相鄰開孔中心的間距大于兩空直徑之和的兩倍，且接管公稱直徑外徑不大于時，接管厚度滿足要求即可不另行補(bǔ)強(qiáng)。故本設(shè)計(jì)只有的人孔需要補(bǔ)強(qiáng)。4.1 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別按HG/T21518-2005選用回旋蓋帶頸對焊法蘭人孔，開孔直徑采用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。封頭和筒體計(jì)算厚度均取。接管材料選用10號剛，其中許用應(yīng)力接管有效厚度強(qiáng)度削弱系數(shù)則開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積為： 4.2 有效強(qiáng)度范圍4.2.1 有效寬度B的確定4.2.2 有效高度的確定4.2.2.1 外側(cè)有效高度的確定附人孔尺寸參數(shù)（mm）：密封面型式公稱壓力PN（Mpa）公稱直徑DNDD1ABLbb1b2凹凸面1.6500715650390200300343136H1H2d螺栓螺母螺栓螺柱螺母螺柱質(zhì)量數(shù)量直徑*長度數(shù)量直徑*長度260111242020402164.2.2.2 內(nèi)側(cè)有效高