环境工程设备第3章

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1、3容器设计实例1中、低压容器设计实例１工艺设计条件某印染废水处理站采用生化处理工艺，产生的含水率98%以上的生物污泥拟用板框压滤机脱水，根据工艺计算知：板框压滤机每一工作循环可处理含水率98%生物污泥5m3,采用气压式进泥罐将污泥加压后送入板框压滤机，所压进泥罐为立式，筒体内径为1600mm，高度2500mm，在常温下工作，安装在脱水机房操作平台的混凝土楼板上，其最大工作压力为Ｐw=1.0MPa，试设计该气压进泥罐。2设计步骤及图纸2.1钢板的选择:污泥无腐性　常温　低压属低压容器可选择碳素结构钢板Ｑ235-A

2、(σs=235MPa,σb=375MPa)或低合金钢容器专用钢板20R(σs=245MPa,σb=400MPa)比较：价格相近，20R强度高许用应力[σ]则20R的许用应力:[σ]=σs/ns=245/1.6=153MPa[σ]=σb/nb=400/3.0=133MPa取较小值133MPa安全系数：ns≥1.6,nb≥3.02.2罐体壁厚设计条件最大工作压力Pw=1.0MPa,以装安全阀考虑,最大设计压力为Pw的1.05~1.1倍,则:P=1.1×1.0MPa=1.1MPa已知内直径:Di=1600mm焊接接头

3、系数φ=1.0腐蚀余量:C2=1.0mm设计罐厚设计壁厚:钢板负偏差:C1=0.8mm,钢板圆整后的名义厚度2.3封头形式与壁厚拟采用标准椭圆形封头设计壁厚:焊接接头系数φ=1.0双面焊或相当于双面焊的全熔透对接接头考虑C1及圆整,取δn=10mm,与壁厚相同2.4校核罐体与封头水压试验强度水压试验时,罐体与封头应力按:PT=1.25P=1.83MPa,污泥静压P1=0.03MPa,δe=δn-C=10-1-0.8=8.2mm,σs=245MPa钢板厚度偏差2.5支座的选择根据题意:立式、无保温层、直接安放在楼

4、板上，选用Ｂ型耳式支座进泥罐总质量：m=m1+m2+m3+m4式中：m1为罐体质量，m2为封头质量，m3为污泥质量，m4为附件质量m1：附录15，m1＝q1×H=397×2.5=992.5kgm2：附录15，m2＝2q2=2×237=474kg污泥质量m3m3：m3＝γVeVe=Vf+V’t总高度：Ｈ=Ht+2Hf=2.5+2×(0.4+0.04)=3.38m总容积：V=２Vf+Vt=2×0.617+2.5×2.017=6.28m3污泥高度以4/5计，则筒体储泥高度：H’t=3.38×0.8-(0.4+0.04

5、)=2.26mm3=γVe=γ(Vf+Ht’×2.017)=1000×(0.617+2.26×2.017)=5175kg人孔质量：200kg各种接管、视镜质量：200kgm4=200+200=400kg进泥罐总质量：m=m1+m2+m3+m4＝7042kg附件质量m４及总质量m一台气压进泥罐设４个Ｂ型耳式支座，同时受力可能只有两个，则每支座承受负荷：Ｑ＝mg/2=7042×9.8/2=35kN材料为Ｑ235-AF，每个支座承受负荷60kN标记：JB/T4725-92耳式支座Ｂ4，δ=8mm支座受力情况B型耳式支

6、座气压进泥罐内部无零部件，则封头与罐体直接焊接，但设人孔以利清洗常温下，气压进泥罐最高工作压力为1.0MPa,人孔也应按公称压力PN＝1.0MPa选用。为检修方便，选DN450、PN1.0垂直吊装盖板平焊法兰人孔。δ=8mm，材料20R,标准号：HG21532-95人孔开孔处补强：等面积补强。补强圈材料20R,δ=10mm，补强圈外径：760mm,内径：480mm2.6人孔及补强2.7接管主要有以下接管1.污泥进料管：采用φ108×5mm无缝钢管，设于顶部封头中心位置因罐体δn=10mm<12mm，接管DN=1

7、00mm>80mm,需对开孔处补强补强圈外径：210mm,内径：112mm,δ=10mm2.污泥出料管：采用φ108×5mm无缝钢管，设于底部封头中心位置污泥出料管DN=100mm,需对开孔处补强补强圈外径：210mm,内径：112mm,δ=10mm接管接管3.压缩空气进口管：采用φ38×3mm无缝钢管，设于顶部封头上因罐体δn=10mm<12mm，接管DN=32mm<80mm,不需对开孔处补强接管4.气体放空管：采用φ38×3mm无缝钢管，设于顶部封头上因罐体δn=10mm<12mm，接管DN=32mm<80

8、mm,不需对开孔处补强5.安全阀接管：采用φ25×2.5mm无缝钢管，设于顶部封头上因罐体δn=10mm<12mm，接管DN=20mm<80mm,不需对开孔处补强接管6.视镜接口：罐中污泥流动性差，易黏附在液面计上的玻璃管上，甚至堵管，所以不用玻璃管液面计。而选用带冲洗管的视镜。安装高度：罐体总高度4/5处，DN150mm，PN1.0MPa,不需对开孔处补强7.压力计接管：采用DN15