设备设计课程设计(卧式内压容器)

《设备设计课程设计(卧式内压容器)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录第1章设计数据及设备简图1第2章设计计算32.1圆筒厚度的设计32.2封头厚度的计算4第3章应力校核53.1计算容器的重量载荷与支座反力53.2计算筒体的轴向应力53.3鞍座切应力校核73.4鞍座筒体的周向应力校核73.5鞍座腹板应力校核8第4章设计结果汇总10参考文献12Ⅰ第1章设计数据及设备简图表1-1简图及数据说明名器容卧式容器（双鞍式）计算单位全国锅炉压力容器标准化技术委员会简图设计参数及要求设计压力P0.88MPa设计温度t80℃最大工作压力0.7MPa工作温度55℃操作介质石脑油保冷材料硅

2、酸铝12续表1-1全容积13.6m3焊接接头系数φ0.85保冷厚度60mm设计寿命10年筒体材料20R鞍座材料Q235-A/20R12第2章设计计算2.1圆筒厚度的设计已知焊缝系数为错误！未找到引用源。，，假设圆筒的厚度在3~16mm范围内，查表得：Q245疲劳极限强度，屈服极限强度，错误！未找到引用源。下的许用应力为，利用中径公式（2-1）式中：——计算厚度，；——计算压力，；——焊接接头系数。其中：由于液柱压力=，所以不考虑液体压力，故。所以查表得：所以12圆整后取为2.2封头厚度的计算选用标准椭圆形

3、封头，长短轴比值为2，根据椭圆形封头计算中式（2－2）式中：——椭圆形封头形状系数，对标准椭圆形封头；——焊封系数。其他符号意义与数值同筒体所以同上，取，则封头的名义厚度为圆整后取为12第3章应力校核3.1计算容器的重量载荷与支座反力1)设备自重2)充满液体时重量3)作用于每个支座上的力3.2计算筒体的轴向应力3.2.1轴向弯矩计算已知:1)鞍座截面处弯矩（3－1）式中：——封头深度，查得；——鞍座底板中心到封头切线距离，查得400mm；——两封头中心线的距离，。12所以1)跨中截面处弯矩3.2.2轴向应

4、力计算由上面的计算结果可知跨中截面弯矩远大于鞍座截面处的弯矩，且。可以不考虑鞍座处的“偏塌”现象，因此，只计算跨中截面的轴向应力即可。1)跨中截面最高点的轴向应力：（3－2）式中：——壳体有效厚度，mm；——圆筒的平均半径，mm。2)跨中截面最低点的轴向应力：（3－3）3)轴向应力校核：12取其中小值取可见满足强度及稳定性的要求3.3鞍座切应力校核因可认为鞍座靠近封头，封头对鞍座处筒体有加强作用。鞍座包角，查表得,。1)圆筒中的切向剪应力：2)封头中的切向剪应力：3)校核：均满足强度要求。3.4鞍座筒体的

5、周向应力校核1)筒体最低点的周向应力：12（3－4）其中，查表得根据鞍座尺寸表知：即，所以此鞍座垫片作为加强用的鞍座。所以满足强度条件。2)鞍座边角处的周向应力：所以（3－5）由于查表知,则不论是最低点处，还是鞍座边角处的周向应力都满足强度要求3.5鞍座腹板应力校核鞍座包角，查表得：，则。由于垫板起加强作用，则：（3－6）式中：12——鞍座腹板厚度，mm；——鞍座高度，mm；——垫板厚度，mm；——计算高度,mm。其中：，则,鞍座腹板厚度。则查表得：，则由于，所以其强度满足要求。至此鞍座强度验算合格。12

6、第4章设计结果汇总表4－1设计计算数据汇总圆筒材料设计温度下许用应力[σ]147MPa圆筒的直径D1600mm圆筒的名义厚度10mm圆筒厚度附加量C2.3mm封头名义厚度10mm封头厚度附加量C2.3mm两封头切线间距离L6080mm鞍座轴向宽度b240mm鞍座高度H400mm鞍座包角θ120°鞍座底板中心至封头切线距离A400mm封头直边高度40mm圆筒平均半径805mm筒体质量G2383kg封头质量G230kg附件质量G1057kg容器内充液质量G13600kg支座反力F85750N12续表4-1筒体

7、支座截面处弯矩M-1.729×10³Nm筒体支座跨中截面处的弯矩M88.641×10³Nm筒体跨中截面最高点处轴向应力40.343MPa筒体跨中截面处最低点的轴向应力51.657MPa圆筒中的切线剪应力τ12.174MPa封头中的切线剪应力τh5.547MPa鞍座处筒体最低点的周向应力11.150MPa鞍座边角处的周向应力-17.246MPa鞍座腹板应力3.015MPa12参考文献[1]郑津洋，董其伍，桑芝富.过程设备设计[M].北京：化学工业出版社,2001:299-361.12