2014年化机基础课程总结-例题.ppt

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1、设计参数：工作压力15.6MPa，工作温度350℃,汽包内径为1300mm，装设安全阀，采用低合金钢18MnMoNbR。【解】（1）确定参数工作压力15.6MPa，定为高压容器，属于三类容器，其焊缝结构必须是双面对接焊结构，100%无损探伤，取焊缝系数=1例1：设计锅炉汽包的筒体壁厚四章、例题与讨论筒体需保温，则筒壁设计温度取介质温度，t=350℃；采用低合金钢18MnMoNbR。[]t=211MPa，（估计壁厚可能在δ＞60～100mm)s=390MPa；设置安全阀，计算压力Pc=1.1Pw=1.1×15.6=17.16(MPa)；水蒸气对低合金钢有轻微腐蚀，且为单面腐蚀

2、，取C2=1mm（2）计算壁厚设计壁厚δd=δ+C2=55.1+1.0=56.1(mm)由56.1mm,查表4-9得壁厚减薄量C1=1.3mm壁厚附加量C=C1+C2=1.3+1.0=2.3(mm)名义厚度δn=δ+C+圆整=55.1+2.3+圆整=58(mm)由T＜0.9s水压试验强度合格，能保证试验时设备安全。（3）校核水压试验时的强度δe=δn-C=58-2.3=55.7(mm)确定参数水压试验强度条件为例2：有一无缝钢管收口制成旧气瓶，材质为40Mn2A，实测其外径为219mm，最小壁厚为6.5mm。查材料手册得该材料b=785MPa，s=510MPa，5=1

3、8%。校验后回答：（1）常温下可否充15MPa氧气？（2）如强度不够，最高允许工作压力多少？【解】（1）确定参数Pc=15MPaDo=219mmδn=6.5mm=1(无缝钢管）C2=1mmC1=0(实测壁厚6.5mm)δe=6.5-1=5.5mm许用应力求取：[]t=｛b/nb，s/ns｝=｛785/2.7，510/1.5｝=290.74/340(MPa)取二者中较小的值为许用应力[]t=290.74MPa，*该气瓶的最大安全使用压力为13.48MPa。*“实测壁厚”概念，即无需考虑负偏差问题C1=0*无缝钢管制的容器公称直径为外经，壁厚计算公式中应采用外径公式。（

4、3）确定最高允许压力计算公式为用于充装15MPa气体强度不够；需降压，改变使用用途。（2）强度校核公式为290.7例3试为某厂设计一台10m3液氨贮罐的筒体和封头的壁厚。对封头，按半球形、椭圆形、碟形和平板形，各种形式分别计算，并对结果进行比较和讨论。钢板负偏差C1=0.25mm（查表4-9）名义壁厚δn=δd+C1+圆整=8.11+0.25=8.36mm圆整后，取名义壁厚：δn=9mm设计壁厚解：（1）筒体壁厚设计按给定条件该容器为三类容器取=1已知：Di=1300mmPc=1.6MPa材质：Q245R[]t=147MPa，C2=1mm，封头用整块钢板冲压成型。计算壁厚（2

5、）按半球形封头设计设计壁厚钢板负偏差C1=0.25mm（查表4-9）名义壁厚δn=δd+C1+圆整=4.55+0.25+圆整=5mm计算壁厚（3）按标准椭圆形封头设计计算壁厚设计壁厚钢板负偏差C1=0.25mm（查表4-9）名义壁厚δn=δd+C1+圆整=8.27+0.25+圆整=9mm（4）按标准碟形封头设计计算壁厚设计壁厚钢板负偏差C1=0.25mm（查表4-9）名义壁厚δn=δd+C1+圆整=9.51+0.25+圆整=10mm（6）按平板封头设计⑸按标准无折边球形封头设计附加已知条件：Ri=Dihi=0.15Di=30o=1全焊透结构P/[]t=0.012Ri/Di

6、=1.0查107页图4-9得Q=2.25计算壁厚设计壁厚钢板负偏差C1=0.25mm（查表4-9）名义壁厚δn=δd+C1+圆整=17.81+0.25+圆整=19mm取结构特征系数K=0.25Dc=Di=1300mm[]t=123MPa封头型式圆筒半球形椭圆形碟形无折边球形平板壁厚Sn(mm)959101976重量kg104.2134.5142.1208.62792制造难度①②③④⑤计算壁厚设计壁厚钢板负偏差C1=0.25mm（查表4-9）计算结果比较五章、例题与讨论例1试设计一外压圆筒的壁厚。已知：计算压力Pc=0.2MPa设计温度t=250℃内径Di=1800mm，材质Q3

7、45R计算长度L=10350mm壁厚附加量C=2mmEt=186.4103MPa解：（1）假设δn=14mm，则Do=Di+2δn=1800+2×14=1828mmδe=δn-C=14-2=12mm计算L/Do=10350/1828=5.7Do/δe=1828/12=152（2）求值（A值）查图5-5得：系数A=0.000102（3）求B值由图5-9，A点在温度曲线左方，查不到系数B，由公式计算：(4）求[P]显然，Pc=0.2＞[P]=0.0834不安全；重新设计。解决的办