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1、《化工设备机械基础》习题解答第一章化工设备材料及其选择二.指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量A组B组：弟一早容器设计的基木知识一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围1第三章内压薄壁容器的应力分析和?m?4S?4?8?63MPm?R?1R?P2S?PD??4S?63MP2.圆锥壳上之A点和B点,己知：p=0.5Mpa,D=1010mm,S=10mm,a=30OoA点:RDl??,R2?2cos??PD0.5?1010m?4Scos??4?10?0.866?14.58MPm?R?1R?P2S?PD0.5?1010??2Scos??2?10?0.866?29
2、.16MPB点:Rl??,R2?0?m????02.椭球壳上之A,B,C点，己知：p=lMpa,a=1010mm,b=505mm,S二20mm。B点处坐标x=600mmo2ab?1010505?2标准椭圆形封头A点(x?0,y?b):Rl?b2,R2??2b?50.5MP?m????PaS21?10102022B点：？m?P2sba24?x(a?b)?43.3MPa???P2sba4?x(a2?b24??a)?2?4?27.7MPa222?a?x(a?b)??C点(x?a,y?0):••五、工程应用题被的薄膜应力？m??25.25MPa2S2?20Pal?10
3、10??????50.5MPaS20?Pa?l?10101.某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为2.5Mpa,汽包圆筒的平均直径为816mm,壁厚为16mm,试求汽包圆筒壁m和??。【解】P=2.5MpaD=816mmS=16mmSD?16816■?PD?0.0196?0.1属薄壁容器？？2.5?8164?162.5?8162?16?31.875MPa?63.75MPa??m4SPD2Sm2.冇一平均直径为10020mm的球形容器，其工作压力为0.6Mpa,厚度为20mm，试求该球形容器壁内的工作压力是多少。【解】P=0.6MpaD=10020mmS=20mmSD
4、?2010020????0.001996?0.1属薄壁容器?PD4S?0.6?100204?20?75.15MPa?m3.有一承受气体内压的圆筒形容器，两端封头均为椭圆形封头，己知:圆筒平均直径为2030mm,筒体与封头厚度均为30mm,丁作压力为3Mpa,试求；⑴圆筒壁内的最大工作压力；⑵若封头椭圆长，短半轴Z比分别为2,2,2.5时，计算封头上薄膜应力的？位置。【解】⑴圆筒P=3MpaD=2030mmS=30mm3m和??的最大值并确定其所在的SD?302030?PD4S?0.0148?0.1属薄壁容器?2?20304?30?50.75MPPD2S?2?2
5、0302?30?101.5MP?m最大工作应力：(2)椭球：%1???ab?2时在x=0,y=bz(顶点处)有最大值(?%1Paa3?1015???)max?()?m?2Sb2?302?71.78MPab?2时，在x=0,y=b处(顶点处)(?Paa3?1015?2??)max?()??101.5MPm?2Sb2?30在x二a,y=0点(边缘处)(??)max??%1Paa3?1015?2()????101.5MP2Sb2?30ab(??2.5时，在x=O,y=b处(顶点处)Paa3?1015?2.5)?()??126.88MPmaxm2Sb2?30在x二a,
6、y=O点(边缘处)(??)max?Pa2S(2?ab22)??215.69MP第四章内压薄壁圆筒与封头的强度设计四、工程应用题A组：1、有一DN2000mm的内压薄壁圆筒，壁厚Sn=22mm,承受的最大气体工作压力pw=2MPaz容器上装冇安全阀，焊接接头系数u二0.85,厚度附加量为C=2mm,试求筒体的最大工作应力.【解】(1)确定参数：pw=2MPa;pc=l.lpw=2.2MPa(装有安全阀);Di=DN=2000mm(钢板卷制)；Sn=22mm;Se=Sn・C=20mmu=0.85(题中给定);C=2mm(题中给定).(2)最大工作应力：??tpc(
7、Di?Se)2Se?2.2?(2000?20)2?20?lll.lMPa2、某球形内压薄壁容器，内径为Di=10m,厚度为Sn二22mm,若令焊接接头系数u二厚度附加量为C=2mm,试计算该球形容器的最大允许工作压力.己知钢材的许用应力[o]t=147MPa・【解】（1）确定参数：Di=10m;Sn=22mm;o=1.0;C=2mm;[o]t=147MPa・Se=Sn・C=20mm.（2）最大工作压力：球形容器.[P]w?4[?]?SeDi?Set?4?147?1.0?2010000?20?1.17MPa3、某化工厂反应釜，内径为1600mm,工作温度为5°C
8、~105°C,工作压力为1.6MPaz
