压力容器与管道技术课程设计

《压力容器与管道技术课程设计》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、河南城建学院《压力容器与管道安全》课程设计班级0234102专业安全工程姓名xujinliang学号0234102xx课程名称压力容器与管道安全指导教师xxxxxxxxx目录一、设计时间及地点二、目的与任务三、设计题目1.筒体和附件材料的选择21.1.1封头的选择21.1.2支座的选取2四、工艺计算1．1筒体壁厚的计算41.2封头壁厚的计算41.3鞍座的计算51.4筒体轴向应力校核1.4.1筒体轴向弯矩计算51.5筒体轴向应力计算61.6筒体和封头切向应力校核71.6.1筒体切向应力计算81.6.2封头切向应力计算81.7筒体环向应力校核81.7.1环向

2、应力计算81.8鞍座有效断面平均压力91.9开孔补强的计算10一、设计时间及地点二、目的与任务本课程设计是在学完《压力容器与管道安全》之后综合利用所学知识完成一个压力容器设计。该课程设计的主要任务1.是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对压力容器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。3.通过实际设计方案的分析比较，设计计算，元件选择等环节，初步掌握工程中压力容器设计方法。4.培养严肃认真的

3、工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。三、设计题目某厂需添置一台液氨贮罐，已知：设计压力p=1.5MPa，设计温度T=39℃，容器内径D=1190mm，容积V=2.7立方米，设备充装系数0.9，采用鞍式支座。试设计该设备。1.筒体和附件材料的选择纯液氨腐蚀性小，贮罐可选用一般碳素钢，压力容器专用钢板为20R，另外还有一些合金钢，如16MnR、15MnVR等也适合做为压力容器的钢板。1.1.1封头的选择几何方面，就单位容积的表面积来说，以半球形封头为最小

4、。椭圆形和蝶形封头的容积和表面积基本相同，可以近似认为相等。力学方面，在直径、厚度和计算压力相同的条件下，半球形封头的应力最小，二向薄膜应力相等，而沿经线的分布式均匀的。如果与壁厚相同的圆筒体连接，边缘附近的最大应力与薄膜应力并无明显不同。椭圆形封头的应力情况就不如半球形封头均匀。由应力分析可知，椭圆形封头沿经线各点的应力是变化的，顶点处应力最大，在赤道上可能出现环向内压应力，对于标准椭圆形封头与壁厚相等的圆筒体相连接时，其可以达到与筒体等强度[2]。1.1.2支座的选取本题目为鞍式支座。四、工艺计算1．1筒体壁厚的计算筒体的理论计算壁厚公式为[2]：(

5、3.1)式中δ——筒体的理论计算壁厚，mm；pc——筒体计算压力，MPa；Di——筒体内径，mm；[σ]t——钢板在设计温度下的许用应力，MPa;——焊接接头系数，其值为1。取计算压力pc=p=1.5MPa，筒体内径Di=DN=1190mm，查表2.1知16MnR在设计温度为39℃时的许用应力为[σ]t=163MPa，将这些数值代入公式(3.1)计算出筒体的计算厚度为：由于液氨对金属有一定的腐蚀，取腐蚀裕量C2=2mm，故筒体的设计厚度为：由钢板厚度负偏差表查得C1=0.8mm，故名义壁厚为：圆整后取δn=8mm。1.2封头壁厚的计算1.2.1采用的是标

6、准椭圆形封头，各参数与筒体相同，其厚度计算式为[2]：设计厚度为：名义厚度为：圆整后取δn=8mm。查得标准椭圆形封头的直边高度(JB/T4737-95)为h0=25mm。1.3鞍座的计算首先粗略计算鞍座负荷。贮罐总质量为储罐总质量M=M1+M2+M3式中M1—罐体质量，kgM2—封头质量，kgM3—液氨质量，kg1．3.1罐体质量m1DN=1190mm，=8mm的筒节，查得每米质量为370kg/m,由查得筒体每米长的容积=1.12/m，查得封头每米长的容积=0.33/m.然后由V=2V封+V筒=2V2+V1L=2×0.33+1.12L=2.8解得L=1

7、.9m，取公称直径DN=1190mm，壁厚δ=8mm的筒体，查表得每米质量是q1=190kg/m，所以M4=2×190+1.9×370=1083kg由于整个罐的容积为2.8,故其水压试验时罐内的水重为M2=2.8×1000=2800㎏其它附件质量M3人孔质量约为85kg,其他接管质量和按200kg计。于是，设备总质量为M=M1+M2+M3=2800+1083+（85+200）=4168kg由以上计算内容的鞍座反力G=Mg=41680N1.4筒体轴向应力校核1.4.1筒体轴向弯矩计算筒体中间处截面的弯矩为(5.1)式中F——鞍座反力(N)；Rm——椭圆封头

8、长半轴外半径(mm)；L——两封头切线之间的距离(mm)；A——鞍座的位置(mm