化工容器卧式内压罐体课程设计设计压力3.0MPa.docx

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1、2011级过程装备与控制工程化工容器课程设计姓名：王新升学号：2011115163专业：过程装备与控制工程2011级过程装备与控制工程化工容器课程设计作者：王新升

2、2011115163162011级过程装备与控制工程化工容器课程设计目录设计内容说明3一、筒体几何参数的确定41.1容器内径的确定41.2封头的确定41.2.1封头重量的计算41.3筒体直段的确定5二、补强计算62.1接管H在容器壳上开孔的补强计算62.2人孔接管ML在容器壳上开孔的补强计算8三、水压试验校核11四、鞍座的选取及校核114.1鞍座的选取114.2鞍座的校核12

3、4.2.1弯矩计算134.2.2跨中截面处的轴向应力134.2.3筒体和封头的切向应力144.2.4筒体的轴向应力154.2.5鞍座腹板应力15作者：王新升

4、2011115163162011级过程装备与控制工程化工容器课程设计设计内容说明压力容器类别：第二类全容积：3.0立方米设计压力：1.0MPa介质：C3C4介质特性：易燃易爆主体材料标准与供货状态：GB-6654-1996Q-345设计温度：50℃操作温度：40℃推荐焊条:A.S&A.SJ507A.S&lC.SJ427C.S&C.SJ427监察规程：《压力容器安全技术监察规程》制造

5、技术条件：GB150-2011《压力容器》设计规范：GB150-2011《压力容器》焊接规程：JB/T4709-2007《压力容器焊接规程》无损检测标准：JB4730-2005《承压设备无损检测》2011级过程装备与控制工程王新升2011115163作者：王新升

6、2011115163162011级过程装备与控制工程化工容器课程设计一、筒体几何参数的确定容器筒内径：Di=1100mm1.1容器内径的确定根据容积V=3m3选取容器筒体内径Di=1100mm椭圆封头参数：DN=1100mmH=300mmA=1.398m2V=0.198m3h1

7、=275mmh2=25mmtn=7mmm=80.61Kg1.2封头的确定根据JB/T4746——2002《钢制压力容器用封头》规定，选取公称直径为1100mm的标准椭圆封头，其具体参数如下：DN=1100mm总深度H=300mm内表面积A=1.398m2容积V=0.198m3椭球部分深度h1=275mm直段长度h2=25mm封头的厚度计算：设计压力为P=1Mp,水压实验压力为PTt=PD2σφ-0.5Pt=1×11002×170×0.9-1×0.5=3.6mmtn=t+C1+C2+圆整值=7mm1.2.1封头重量的计算计算数据作者：王新

8、升

9、2011115163162011级过程装备与控制工程化工容器课程设计直段长度为25mm,中径长度D=1100+7=1107mm直段所用钢材体积为V1V1=πDδLV1=3.14×1107×7×25V1=608297mm3=0.000608297m3椭圆部分所用钢材体积为V2V2=1.38δ=1.38×0.007V2=0.00966m3一个完整椭圆封头的体积为VV=V1+V2V=0.0006083+0.00966=0.01027m3一个完整椭圆封头的质量为m=φV,钢材密度φ=7850Kg/m3m=80.61Kg两个封头总重为：m1=

10、2×80.61=161.22Kg筒体直段：L=2740mmte=3.6mmtn=7mmm=523.36Kg1.3筒体直段的确定两个椭球封头的总容积为：2×0.198=0.396m3则筒体直段长:L=3-0.396π×5502×10-6=2740mm作者：王新升

11、2011115163162011级过程装备与控制工程化工容器课程设计筒体直段的计算厚度为tete=PDi2σφ-Pte=1×11002×170×0.9-1=3.6mmtn=te+C1+C2+圆整值=7mm筒体直段体积为V,其中径为：D=Di+teD=1100+7=1107V=πD

12、δL=3.14×1107×7×2740V=66669296.4mm3=0.06667m3筒体直段质量为m=φV，钢材密度φ=7850Kg/m3m=523.36Kg二、补强计算2.1接管H在容器壳上开孔的补强计算接管H材料：20钢许用应力为[σ]=119MPa壳体材料：Q345许用应力为[σ]=170MPa开孔处材料的强度削弱系数fr为：fr=[σ]20[σ]Q235=119170=0.7接管尺寸：∅57×6开孔直径d=57-2×6=45接管名义厚度tn=6接管的计算厚度为：作者：王新升

13、2011115163162011级过程装备与控制工

14、程化工容器课程设计t=PDi2σφ-P=1×57-122×119×0.9-1t=0.21mm壳体名义厚度Tn=7壳体计算厚度T=3.6mm开孔处的削弱的截面积：A0=dT+2Ttn-C(1-fr)A0=(5