【正文】 沈陽航空工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計用紙 第 17 頁 8 水壓實驗壓力確定 罐體水壓實驗壓力計算 罐體水壓實驗壓力計算根據(jù)公式： tPPt ][ ][???? （ ） 式中 Pt— 罐體水壓實驗壓力（ MPa）； ? — 試 驗壓力系數(shù)； P— 容器的操作壓力（ MPa）； ][? — 實驗溫度下材料的許用應(yīng)力（ MPa） ； t][? — 設(shè)計溫度下材料的許用應(yīng)力（ MPa） 。 按 計算 接管的計算壁厚 t? 為 （。 通過以上計算，超出計算厚度的金屬截面之和 A1+A2= ，遠(yuǎn)大于 削弱的金屬面積 A= 值，所以無需補強。 （ 2） 接管外側(cè)有效高度 ntdh ??1 （ ） 式中 h1— 接管外側(cè)有效高度（ mm） ； d— 接管外直徑（ mm）； nt? — 接管實際厚度（ mm） 。 2． 筒體多余的金屬截面積 A1的確定 筒體多余的金屬截面積 A1按下式計算 壓力容器課程 設(shè)計 沈陽航空工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計用紙 第 15 頁 ]))[((1 ?? ???? CdBA n （ ） 式中 A1— 筒體多余的金屬截面積（ mm2 ） ； B— 筒體內(nèi)徑（ mm）； d— 接管外直徑（ mm）； n? — 封頭的實際厚度（ mm）； C— 腐蝕余量 （ mm） ； ? — 封頭計算壁厚 （ mm） 。 攪拌器連接口補強計算 攪拌器連接口補強計算根據(jù)以下幾個公式： 1．削弱的金屬面積 A 的確定 （ 1）接管外直徑的確定 接管外直徑按下式計算 d=di+2C （ ） 式中 d— 接管外直徑 （ mm） ； di— 管子外徑 （ mm） ； C— 腐蝕余量 （ mm） 。 壓力容器課程 設(shè)計 沈陽航空工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計用紙 第 14 頁 7 開孔補強設(shè)計 并非所有的開孔都需要補強，容器及接 管的實際厚度與強度所要求的厚度相比，都有一定的余量。 罐體上法蘭及其他附屬件質(zhì)量計算 罐體上的 附 件 包括 攪拌器、安全閥（ 2 個）、溫度表、壓力 表、進(jìn)（出）料口及法蘭、管子 ， 具體質(zhì)量見表 。 筒體質(zhì)量 根據(jù) 《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》 ， 可知公稱直徑 為 600mm， 厚為8mm， 1m 高 的筒體質(zhì)量 121Kg,可以計算出高為 。 假設(shè)厚度在 之間， C1=， C2=1mm， 名義壁厚 Sn=Sd+C2+C1=， 圓整后取名義壁厚 Sn=6mm ，在假設(shè)的范圍 內(nèi)， 則有效壁厚Se=Sn(C1+C2)=。故許用外壓力 [P]= SeDoB/ =，因此 [P] Pc= MPa，且較接近，故該圓筒名義厚度Sn=6mm。 筒體 計算長度 L=2Di+=。 計算系數(shù) A= SeRo/ =，根據(jù) 《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》 查得B=103MPa。 封頭外壁球面高度 ho=hi+Sn=154mm。 按外壓罐體封 頭壁厚設(shè)計 罐體封頭 外壓力 Pc=，設(shè)計溫度 t=150℃，罐體內(nèi)徑 Di=600mm，罐體封頭曲面高度 hI=150mm。查 《 安全閥選型手冊 》， 選擇 A48Y25 型全啟式安全閥，主要數(shù)據(jù)：公稱通徑 DN=32mm，質(zhì)量 M=， d0=20mm， L=115mm， L1=100mm， DN=40mm，H=325mm。 根據(jù)管子外徑確定接管外 徑 A=57mm，壁厚 Sn=5mm，長度 取為 L=100mm，理論質(zhì)量M=。 蒸汽入口內(nèi)徑 /冷凝水出口 ，約為上式查得尺寸的一半。溫度表直接接在接管上。 視孔尺寸確定 視孔尺寸可適當(dāng)選取 ，這里取 80mm。 攪拌口法蘭尺寸確定 攪拌口 直徑的 確定按照 ： DJ大于 倍 DN選取 ，其 中 DJ 為 攪拌器直徑 ， DN為 罐體公稱直徑 600mm。 夾套高度的計算按照公式： 2239。 公稱直徑為 600 mm，高為 1m 的筒體體積 ，根據(jù)《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》，查 得筒體的體積 為 V1= m3， 封頭的體積為 V2=， 罐體的體積 V可以計算出為 V=V1+2V2=。 罐體筒體的高度 為 罐體公稱直徑 DN=600mm的兩倍，即 H1=2DN=1200mm。 厚度附加量確定 厚度附加量的值等于鋼板厚度負(fù)偏差（ C1）與腐蝕裕度（ C2）、制造減薄量（ C3）之和，這里制造減薄量的值不 加以 考慮，腐蝕裕度 C2的取值不 應(yīng) 小于 ，這里取為 1mm。 焊縫系數(shù)選擇 焊縫系數(shù) 確定：由 根據(jù)接頭形式、無損檢測情況和材料進(jìn)行 確定。 設(shè)計溫度選擇 設(shè)計溫度是指容器在正常工作中，在相應(yīng)設(shè)計壓力下，金屬可能達(dá)到的最高或最低溫度。 a孔位于內(nèi)置容器上封頭的中心，用于連接攪拌器； b、 e孔為安全閥孔，同樣位于內(nèi)置容器上封頭上； c、 d同樣位于內(nèi)置容器上封頭上， c孔用于設(shè)置溫度表， d 孔用于設(shè)置壓力表。在內(nèi)置容器上設(shè)置有進(jìn)料口、 出料口、攪拌器口、壓力表口、安全閥口、觀察口等工藝接口。本次課程設(shè)計中的壓力容器是高效酒精回收裝置中的夾套罐。接著進(jìn)行強度設(shè)計 和開孔補強 設(shè)計 等相關(guān)設(shè)計。壓力容器課程 設(shè)計 沈陽航空工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計用紙 I 壓力容器課程 設(shè)計 5405102 戚建山 目 錄 摘要 .................................................................................................................................. 1 1 設(shè)計說明 ........................................................................................................................... 2 2 設(shè)計參數(shù)選擇 ................................................................................................................... 3 設(shè)計壓力選擇 ............................................................................................................. 3 設(shè)計溫度選擇 ............................................................................................................. 3 焊縫系數(shù)選擇 ............................................................................................................. 3 材料的選擇及許用應(yīng)力確定 ..................................................................................... 3 厚度附加量確定 ......................................................................................................... 3 3 幾何參數(shù)的確定 ............................................................................................................... 4 罐體封頭各參數(shù) ......................................................................................................... 4 罐體的高度及體積 ..................................................................................................... 4 夾套高度計算 ............................................................................................................. 4 傳熱面積計算 ............................................................................................................. 5 攪拌口法蘭尺寸確定 ................................................................................................. 5 視孔尺寸確定 ............................................................................................................. 5 其他法蘭、接管尺寸確定 ......................................................................................... 5 溫度表口接管尺寸確定 .................................................................................... 5 壓力表口接管尺寸確定 .........................