《过程设备设计》（Ⅱ）.ppt

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1、《过程设备设计》（Ⅱ）宁夏化工厂一化肥装置在任何结构中，绝没有偶然的和多余的东西，所有结构的产生都有一定的原因。学会分析设备的结构，能找出为什么采取这种结构的原因，应该是本课程的基本任务之一。学习基本要求及考核方式（1）巩固和加强《机械制图》、《化工制图》的基础知识，提高读图和制图的能力。（2）教与学有机结合，多想多问。（3）课后及时复习，答疑。（4）学习过程中的问题及时和教师沟通、反馈，提出好的建议。（5）按时交作业，及时纠正错误。（6）成绩评定：平时成绩和课堂提问20~30%，期末考试70~80%。第5章

2、储存设备压力容器基本组成一六大部件筒体、封头、密封、开孔接管、支座、安全附件（安全阀、爆破片）储存容器（C或B）外壳即为容器本身传热（E）、传质（S）和反应容器（R）外壳内装入工艺所要求的内件立式容器支座耳式支座：悬挂式，筋板、支脚板和垫板组成，反应釜及立式换热器等直立设备支承式支座：高度不大、安装位置距基础面近且具有凸形封头的立式容器，支承在容器底封头上腿式支座：支腿，高度较小中小型立式容器，支承在容器圆柱体部分裙式支座：高大立式容器，特别是塔器储存设备设计应考虑的因素：●工艺条件（可燃性、饱和蒸汽压、密度

3、、腐蚀性、毒性、化学反应活性）●材料（腐蚀性，氢腐蚀，氢脆）奥氏体●场地条件和施工条件（环境温度、风、雪、地震载荷、地基条件）●液化气体的充装量（液化气）储罐的发展趋势——大型化优点：1、节省材料2、节省投资3、占地面积小4、便于操作管理5、节省配件和罐区管网缺点：1、壁厚大。2、强度、稳定性计算比较复杂，地震的破坏力大。3、地基难以保证均匀的地质状况，容易造成沉陷和罐底破裂。相关标准JBJB4731-2000《钢制卧式容器》GB12337-1998《钢制球形储罐》GB/T17261-1998《钢制球形储罐型

4、式与基本参数》GB/T4712-1992《鞍式支座》THJ741-85《液化石油气卧式储罐》其它标准：封头、法兰、支座、人孔、手孔等卧式储罐支座型式自身重量造成严重挠曲的薄壁容器；真空容器；多于两个支承的长容器。重量较轻的小型容器大型卧式、广泛采用F型鞍式支座S型鞍式支座JB/T4712-92《鞍式支座》鞍式支座的最佳位置：在保证A≤0.2L的条件下，尽量使A≤0.5Ri地下卧式储罐减少占地面积和安全防火距离液化气，避开环境温度影响地下室；土埋（沥青防锈、牺牲阳极保护）牺牲阳极保护：直流电源+导流电极做阳极；

5、电位较负金属（锌、铝、镁）集中安放双鞍座卧式储罐受力分析受力分析载荷分析1压力2储罐重量3物料重量4其它载荷扁塌效应筒体有效承载范围：轴向应力（σ1~σ4）校核轴向弯矩（M1~M2）计算内力分析弯矩2剪力圆筒应力计算和强度较核圆筒上的轴向应力－－－－中间圆筒截面最高点（压缩）最低点（拉伸）计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度、毛坯厚度、成形后厚度支座处圆筒截面近圆筒中心（拉伸）圆筒最低点（压缩）轴向应力校核注意事项应校核危险工况下可能产生的最大应力。不同工况（操作、液压试验）下，储罐的载荷和应力情况不同。内

6、压容器，K1=K2=1，且[M1]＞[M2]时，只需校核跨中截面的轴向应力，σLmax为操作工况下的σ2，σYmax为非操作工况下的σ1。K1≠K2时，则需校核跨中截面和支座截面的轴向应力。计算示例切向切应力1、支座截面有加强圈未被封头加强2、支座截面无加强圈未被封头加强799.0958.0171.0150135120cossinsin)cossin(sin333max、、时、、时==+-==Þ=+-=KKRVKRVeieioooqaaapadtafaaapdft3、支座被封头加强4、封头中的附加拉伸应力封头

7、中的切向切应力切向切应力校核圆筒τ≤[τ]t=0.8[σ]t封头τh+σh≤1.25[σ]t计算示例周向弯曲应力切向切应力周向弯矩周向弯曲应力支座反力周向压缩力周向压缩应力叠加周向应力强度校核周向弯矩支座截面有加强圈支座截面无加强圈有效截面偏安全鞍座边角处最大周向弯矩小于有加强圈时推到的弯矩周向弯曲应力周向弯曲应力被封头加强的圆筒周向压缩应力未用任何形式加强的圆筒被封头加强的圆筒计算示例加强圈结构鞍座截面处设置内加强圈外缘内缘最低处鞍座边角处外缘内缘靠近鞍座截面处设置加强圈鞍座强度校核计算示例卧式储罐计算程序

8、球形储罐球形储罐液化气气体常温—石油液化气、NH3低温—CO2、液氧、液氮城市煤气、O2、N2、空气纯桔瓣式罐体罐体纯桔瓣式罐体拼装焊缝较规则，施焊组装容易（可采用自动焊）。特点（1）拼装焊缝较规则，施焊组装容易（可采用自动焊）。（2）支柱可错开焊缝布置在赤道带球瓣的中间，应力状态均匀。（3）可采用大瓣片设计，减少环带和焊缝数量。优点（1）球瓣在各带位置尺寸大小不一，只能在本带或上下对称的带之间互换