过程设备设计题解

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1、过程设备设计题解1.图所示为一立式夹套反应容器，两端均采用椭圆形封头。反应器圆筒内反应液的最高工作压力pw=3.0MPa，工作温度Tw=50℃，反应液密度ρ=1000kg/m3，顶部设有爆破片，圆筒内径Di=1000mm，圆筒长度L=4000mm，材料为Q345R，腐蚀裕量C2=2.0mm，对接焊缝采用双面全熔透焊接接头，且进行100%无损检测；夹套内为冷却水，温度10℃，最高压力0.4MPa，夹套圆筒内径Di=1100mm，腐蚀裕量C2=1.0mm，焊接接头系数φ=0.85，试进行如下设计：①确定

2、各设计参数；②计算并确定为保证足够的强度和稳定性，内筒和夹套的厚度；③确定水压试验压力，并校核在水压试验时，各壳体的强度和稳定性是否满足要求。解：①各设计参数：(1)反应器圆筒各设计参数：按GB150规定，选择普通正拱型爆破片，静载荷情况下，其最低标定爆破压力查GB150表B3爆破片的制造范围，当设计爆破压力高于3.6MPa时，取精度等级0.5级，其制造范围上限为3%设计爆破压力，下限为1.5%设计爆破压力，设计爆破压力为按内压设计时的设计压力（并取计算压力等于设计压力）：按外压设计时的计算长度：按

3、外压设计时的设计压力：按外压时的计算压力:设计温度取工作温度，钢板为6~16mm时，16MnR的[σ]t=189MPa，C1=0.3mm，腐蚀裕量C2=2.0mm，φ=1.0。②内筒和夹套的厚度（1）内筒厚度设计压力（并取计算压力等于设计压力）：取最高工作压力。设计温度取10℃，C1=0。4a.按内压设计时b.按外压设计时解析法：假设内筒为短圆筒，厚度为：，假设成立。，，弹性失稳。综合内、外压求得的厚度，筒体和封头厚度名义厚度为。图解法：4（2）夹套壁厚③水压试验内筒：4夹套：故内筒与夹套均满足强度

4、要求。4