【正文】 優(yōu)化。在試驗(yàn)爐設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格按照GB1501998《鋼制壓力容器》和《鍋爐和壓力容器用鋼板》GB7132008等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。說明部分主要闡述了對各部分零件的制造工藝過程、零部件材料的選擇等，最后對試驗(yàn)爐的制造進(jìn)行了檢驗(yàn)和檢測。2）焊接采用電弧焊，焊條牌號(hào)：Q345R（16MnⅡ）之間為J507；碳鋼之間，碳鋼與Q345R（16MnⅡ）之間為J422。5）用兩個(gè)汽缸組件，呈180176。內(nèi)表面及密封面涂乳白色環(huán)氧底漆，漆層要求附著力強(qiáng)，不脫落。進(jìn)行物理和化學(xué)過程的設(shè)備成為化工設(shè)備，如通常用來儲(chǔ)存無聊的存儲(chǔ)設(shè)備；用于化工生產(chǎn)中換熱過程的換熱設(shè)備；用于傳質(zhì)過程的塔設(shè)備及用于生物化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)設(shè)備等。承受一定介質(zhì)壓力切與外界隔離的密閉容器叫做壓力容器。其中，矩形容器有平板焊接而成，承壓能力差，多用與常壓儲(chǔ)槽；球形容器由于制造的原因，通常也用左右一定承壓能力的大中型儲(chǔ)罐；而圓筒形容器，由于具有制造容易，安裝內(nèi)件方便，承壓能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣。（2） 封頭封頭和筒體一起組成一個(gè)封閉的承壓空間。接管和外管道之間，人孔、手孔蓋的連接等。根據(jù)壓力容器結(jié)構(gòu)和形式的不同，支座也有不同的形式。如上所述的幾大部件組成了壓力容器的殼體，對儲(chǔ)存設(shè)備來說，殼體即是設(shè)備，對傳熱、傳質(zhì)設(shè)備來說，還需裝入一些工藝要求的內(nèi)件，才能構(gòu)成一個(gè)完整的設(shè)備。換熱容器（E）：用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器。當(dāng)容器的內(nèi)壓小于一個(gè)絕對大氣壓時(shí)，稱之為真空容器。非金屬材料和復(fù)合材料。材料強(qiáng)度過低，勢必使容器過厚，提高金屬消耗量的同時(shí)也給制造、安裝帶來不便；如材料強(qiáng)度過高，則會(huì)使材料及制造成本的增加，同時(shí)材料的抗脆斷能力也隨之降低。 Q345R鋼板由于所制造的容器都要承受不同的壓力與強(qiáng)度。容器板分為壓力容器用碳素鋼和低合金鋼板、多層壓力容器用低合金鋼板等。工作壓力的確定應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：?由于最大工作壓力是容器頂部的壓力，所以對于塔類直立容器，直立進(jìn)行水壓試驗(yàn)的壓力和臥置時(shí)不同；?工作壓力是根據(jù)工藝條件決定的，容器頂部的壓力和底部可能不同，許多塔器頂部的壓力并不是其實(shí)際最高工作壓力；?標(biāo)準(zhǔn)中的最大工作壓力，最高工作壓力和工作壓力概念相同。對于盛裝液化氣體的裝置，在規(guī)定的充滿系數(shù)范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)壓力僅取決于溫度的變化，一般有工作條件下可能達(dá)到的最高金屬溫度確定。由設(shè)計(jì)任務(wù)書和以上條件可得，試驗(yàn)爐的設(shè)計(jì)溫度為40~50℃。在蠕變溫度以下通常取材料常溫下最低抗拉強(qiáng)度，常溫或設(shè)計(jì)溫度下的屈服點(diǎn)或三者除以各自的材料設(shè)計(jì)系數(shù)后所得到的最小值，作為壓力容器受壓元件設(shè)計(jì)時(shí)的許用應(yīng)力，即按下式取值 []=min{}，也即是說設(shè)計(jì)受壓元件時(shí)，以抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)同時(shí)來控制許用應(yīng)力。材料設(shè)計(jì)系數(shù)的一個(gè)強(qiáng)度保險(xiǎn)系數(shù)，主要是為了保證受壓元件強(qiáng)度有足夠的安全儲(chǔ)備量，其大小與應(yīng)力計(jì)算的精確性，材料性能的均勻性，載荷的確切程度，制造工藝和使用管理的先進(jìn)性以及檢驗(yàn)水平等因素有著密切關(guān)系。螺栓的許用應(yīng)力應(yīng)根據(jù)材料的不同狀態(tài)和直徑大小而定。（1） 鋼材厚度負(fù)偏差鋼材或鋼管的厚度負(fù)偏差是按鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。影響焊機(jī)機(jī)頭系數(shù)的因數(shù)很多，它的選取應(yīng)根據(jù)受壓元件的焊接接頭形式及無損檢測的長度比例確定。且根據(jù)強(qiáng)度及生產(chǎn)要求，令筒節(jié)長度為213mm，內(nèi)徑1000mm；錐筒長度為650mm，兩端內(nèi)徑分別為1000mm、1600mm；封頭為內(nèi)徑為1600mm的球冠型封頭（并進(jìn)行稍微加工）。內(nèi)壓容器最常見的封頭包括半球形、橢圓形、碟形等凸形封頭以及圓錐形封頭、平板型封頭等。直徑小時(shí)整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量較大。（3） 碟形封頭碟形封頭有三部分組成：以為半徑的球面殼體、半徑為r的圓弧為母線所構(gòu)成的環(huán)狀殼體（或過渡圓?。┖透叨葹榈闹边?，直邊高度的取法與橢圓形封頭直邊相同，但在三部分連接處，由于經(jīng)線曲率發(fā)生突變，在過渡區(qū)邊界上邊緣應(yīng)力比內(nèi)壓薄膜應(yīng)力大很多，故受力狀況不佳。圖25 球冠型封頭球冠型封頭在不能保證任何情況下兩側(cè)的壓力都相同作用時(shí)，封頭計(jì)算厚度應(yīng)分別按下列兩種情況計(jì)算，取較大值：1）只考慮封頭凹面?zhèn)仁軌海?jì)算厚度按式（22）確定，Q值由圖26查取；2）只考慮封頭凸面?zhèn)仁軌?，?jì)算厚度按式（22）確定，Q值由圖27查取。對大端，任何情況下加強(qiáng)段的厚度不得小于相連接的錐殼厚度，加強(qiáng)段長度應(yīng)不小于，圓筒加強(qiáng)段長度應(yīng)不小于。 1）求設(shè)計(jì)厚度 2）求名義厚度，故。采用可拆卸連接之后，確保接口密封的可靠性，是保證化工裝置正常運(yùn)行的必要條件。在實(shí)際應(yīng)用中，壓力容器由于連接件或被連接件的強(qiáng)度破壞所引起法蘭密封失效是很少見的，較多的是因?yàn)槊芊獠缓枚孤?。所需的這個(gè)壓緊應(yīng)力叫墊片密封比壓力。如果墊片具有足夠的回彈能力，是壓縮變形的回復(fù)能補(bǔ)償螺栓和密封面的變形，而使預(yù)緊密封比壓值至少降到不小于某一值（這個(gè)比壓值稱為工作密封比壓），則法蘭密封面之間能夠保持良好的密封狀態(tài)。（2）法蘭的分類法蘭可分為三大類：整體法蘭、活套法蘭、半可拆連接法蘭。以下列出一些具有不同密封面的長頸對焊法蘭：圖29 法蘭結(jié)構(gòu)（1） 試驗(yàn)爐齒嚙式快開門法蘭的選擇齒嚙式快開門是近年來改進(jìn)的一項(xiàng)新的連接結(jié)構(gòu)。1）確定法蘭的公稱直徑根據(jù)法蘭材料、公稱壓力和設(shè)計(jì)溫度，查《鋼制壓力容器》，適合試驗(yàn)爐使用。詳細(xì)設(shè)計(jì)見工程圖。4）選擇密封面根據(jù)設(shè)計(jì)條件，選擇平面型密封面。當(dāng)系統(tǒng)壓力超過規(guī)定值時(shí)，安全閥打開，將系統(tǒng)中的一部分氣體/流體排入大氣/管道外，使系統(tǒng)壓力不超過允許值，從而保證系統(tǒng)不因壓力過高而發(fā)生事故。隨著大容量的需要，又有一種脈沖式安全閥，也稱為先導(dǎo)式安全閥，由主安全閥和輔助閥組成。封閉式即排出的介質(zhì)不外泄，全部沿著規(guī)定的出口排出，一般用于有毒和有腐蝕性的介質(zhì)。由于工藝、結(jié)構(gòu)及安裝、檢修的需要，常常需要在壓力容器及設(shè)備上開孔和安裝接管。因此要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。 試驗(yàn)爐支座的選取（1）鞍式支座的介紹制作被用來支撐容器和設(shè)備重量的同時(shí)，還要將容器固定在要求的位置上，此外還要承受地震載荷、風(fēng)載荷和震動(dòng)載荷。某些大型薄壁容器及真空容器，為了增加筒體的剛度常采用圈式支座，對于質(zhì)量不大的小型臥式容器，可采用結(jié)構(gòu)簡單的支腿式支座。按承受的最大載荷，鞍座又分為輕型（代號(hào)為A型）和重型（代號(hào)為B型），DN≦900mm的設(shè)備的鞍座，由于直徑較小，支座輕型、重型其四板的尺寸差別不大。2） DN≦900mm的設(shè)備鞍座可以不帶墊板，但有下列情況時(shí)應(yīng)選用帶墊板的鞍座：① 容器殼體的有效厚度小于等于3mm；② 容器殼體有熱處理要求時(shí)，且墊板要在殼體熱處理前焊上去；③ 容器殼體與鞍座間的溫差大于200℃時(shí)；④ 容器殼體材料與鞍座材料不具有相同或相近的化學(xué)成分和性能指標(biāo)時(shí)。（1） 由于試驗(yàn)爐是臥式容器，故可以選用鞍座作為試驗(yàn)爐的支座。 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓力容器各受壓部件的組裝大多采用焊接方式，焊縫的接頭形式和坡口形式的計(jì)算直接影響到焊接的質(zhì)量與容器的安全，因而必須對容器焊接接頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。這種焊接接頭受熱均勻，受力對稱，便于無損檢測，焊接質(zhì)量容易得到保證，因此，是壓力容器中最常用的焊接結(jié)構(gòu)形式。 角接接頭和T型接頭，在街頭處構(gòu)件結(jié)構(gòu)是不連續(xù)的，承載后受力狀態(tài)不如對連接頭，應(yīng)力集中比較嚴(yán)重，且焊接質(zhì)量也不易得到保證。在壓力容器中，搭接接頭主要用于加強(qiáng)圈與殼體，支座墊板與器壁以及凸緣與容器的焊接。壓力容器用對接接頭，角接接頭和T型接頭，施焊前，一般應(yīng)開設(shè)坡口，而搭接接頭無需開坡口即可焊接。均屬Ｃ類焊接接頭。因此，在化工、煉油工業(yè)中換熱器設(shè)備的投資份額也是相當(dāng)大的，換熱器的設(shè)計(jì)質(zhì)量也就顯得尤為重要。歷經(jīng)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠完成，我尤其感謝徐立志老師對我的教導(dǎo)和幫助。是我從一個(gè)懵懂的少年長成一名能夠?yàn)樯鐣?huì)貢獻(xiàn)自己力量的有用的人。而在徐老師的幫助下，使我在題目的選定，材料的收集，設(shè)計(jì)的方法以及三維制圖方面都有很大的提升，這對我進(jìn)行設(shè)計(jì)方面有莫大的幫助。總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我受益匪淺，鼓舞我在今后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力，爭取為祖國的石油化工事業(yè)添磚加瓦?？偨Y(jié)壓力設(shè)備是許多工業(yè)部門的通用設(shè)備?！　んw部分的環(huán)向接頭，錐形封頭小端與接管連接接頭，長頸法蘭與接管連接的接頭，均屬Ｂ類焊接接頭，但已規(guī)定為A，C，D類的焊接接頭除外。不同的焊接坡口，適用于不同的焊接方法和焊件厚度。 3） 搭接接頭 系兩個(gè)相互連接零件在接頭處有部分重合在一起，中間相互平行，進(jìn)行焊接接頭。兩構(gòu)件成T字形焊接在一起的接頭，叫T型接頭。焊接接頭形式一般由被焊接兩金屬件的相互結(jié)構(gòu)位置來決定，通常分為對接接頭，角接接頭及T字接頭，搭接接頭。表23鞍座的類型24 輕型鞍座尺寸 兩個(gè)鞍座的標(biāo)記分別為：JB/T47122007，鞍座A 1600F JB/T47122007，鞍座A 1600S 水壓試驗(yàn)校核，故 是液壓試驗(yàn)溫度下材料的屈服強(qiáng)度，MPa。4） 兩個(gè)鞍座必須是F型、S型搭配使用。如圖210。焊制鞍座由底板、腹板、筋板和墊板組焊而成。臥式設(shè)備支座型式有鞍式、圈式和支腿式。GB150規(guī)定，如果殼體開孔同時(shí)滿足以下條件，可不另行補(bǔ)強(qiáng)：1）；2）兩相鄰開孔中心距（對曲面間距以弧長計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍；3）接管公稱外徑小于或等于89mm。壓力容器開孔后，不但削弱了器壁的強(qiáng)度，而且由于開孔破壞了原有的應(yīng)力分布分布并引起應(yīng)力集中；同時(shí)在接管處，容器殼體與接觀音結(jié)構(gòu)的不連續(xù)也會(huì)引起應(yīng)力集中。選用原則：1）蒸汽鍋爐安全閥，一般選用敞開全啟式彈簧安全閥0490系列；2）液體介質(zhì)用安全閥，一般選用微啟式彈簧安全閥0485系列；3）空氣或其他氣體介質(zhì)用安全閥，一般選用封閉全啟式彈簧安全閥；4）液化石油氣汽車