【正文】 筒體長度 L 6000 mm 筒體名義厚度 ?n 14 mm 支座墊板名義厚度 ?rn 0 mm 筒體厚度附加量 C mm 腐蝕裕量 C1 2 mm 筒體焊接接頭系數(shù) ? 1 封頭名義厚度 ?hn 14 mm 封頭厚度附加量 Ch 2 mm 鞍座材料名稱 Q345 鞍座寬度 b 1200 mm 鞍座包角 θ 120 176。 圖 46 安全閥 焊接接頭的設(shè)計 采用 Y型對接接頭和手工電弧焊，綜合考慮材料選用 16MnR. 焊條類型： E5018 —— 鐵粉低氫鉀型 中北大學過程設(shè)備設(shè)計課程設(shè)計 15m179。 具體尺寸如下表： 表 45 鞍座的規(guī)格 公稱直徑DN 允許載荷Q kN 鞍座高度 h 底板 腹板 墊板 螺栓間距2l 鞍座質(zhì)量 kg 1l 1b 2b 0b 弧長 rb sb re? 1700 275 250 1200 200 12 8 1900 390 8 70 1040 122 鞍座強度校核 鞍座腹板的水平分力： FKF 9S? 查得鞍座包角 120176。 F，加強墊板的材料應與設(shè)備殼體材料相同為 16MnR。液氨臥式儲罐 13 課題應力增大，因而體現(xiàn)不出多制作的優(yōu)點，故一般情況采用雙支座。 墊片的選擇 查 HG/T 206092020《鋼制管法蘭用金屬包覆墊片》表 得： 表 43 墊片尺寸表 符號 管口名稱 公稱直徑 內(nèi)徑 D1 外徑 D2 a 排污口 40 75 103 b 排空口 40 75 103 c 液氨進口管 50 85 119 d 液氨出口管 50 85 119 e 人孔 500 580 624 f 氣氨出口管 50 85 119 g 安全閥接口 80 120 154 中北大學過程設(shè)備設(shè)計課程設(shè)計 15m179。 安全閥接口管尺寸由安全閥泄放量決定。 5mm 無縫鋼管。液氨臥式儲罐 10 查 HG/T 205922020《鋼制管法蘭》中表 31 PN10 帶頸對焊鋼制管法蘭，選取各管口公稱直徑，查得各法蘭的尺寸。 ① 設(shè)計壓力小于或等于 。 計算補強圈厚度： m m53584028 74i0 4 ???? DD AC? 查標準補強圈厚度取 12 ㎜ ,小于 38mm，計算的補強圈厚度也滿足補強圈補強的條件。 內(nèi)壓容器開孔后所需的 補強面積 ? ?ret fd ??? 12A ??? 中北大學過程設(shè)備設(shè)計課程設(shè)計 15m179。 1質(zhì)量 321kg、 RF 型密封面、采用 20R材料。 人孔的結(jié)構(gòu)：既有承受壓力的筒節(jié)、端蓋、法蘭、密封墊片、緊固件等受壓元件，也有安置與啟閉端蓋所需要的軸、銷、耳、把手等非受壓件。 所以設(shè)計厚度為： ??????? CC?? 圓整后，取名義厚度： n? =14 ㎜ 標準橢圓封頭壁厚計算 標準橢圓封頭計算公式 ： ][2 ct ic ???? ???? PDP???mm 跟筒體厚度接近，取相同厚度， 即 取名義厚度： n? =14 ㎜ 壓力試驗 水壓試驗，液體（液氨）的溫度不得低于 5℃； 試驗方法：試驗時容器頂部應設(shè)排氣口，充液時應將容器內(nèi)的空氣排盡，試驗過程中，應保持容器外表面的干燥。先取 L/D=4，得D= 。 工作溫度為 20～ 48℃ ,則設(shè)計溫度取 50℃。水溶液呈堿性。 中北大學過程設(shè)備設(shè)計課程設(shè)計 15m179。 2) 掌握查閱和綜合分析文獻資料的能力，進行設(shè)計方法和設(shè)計方案的可行性研究和論證。液氨臥式儲罐 III 安全閥的選用 .................................................... 17 焊接接頭的設(shè)計 .................................................. 17 5 容器校核 .............................................................. 19 6 總結(jié) .................................................................. 30 參考文獻 ................................................................ 31 中北大學過程設(shè)備設(shè)計課程設(shè)計 15m179。 但氨和空氣混合物達到上述濃度范圍遇明火會燃燒和爆炸 ,如有油類或其它可燃性物質(zhì)存在 ,則危險性更高。所以在此選擇 Q345R 鋼板作為制造筒體和封頭材料 。 , 得 L=；取 L=。如有滲漏，修補后重新試驗。從人孔蓋的開啟方式及開啟后人孔 蓋的所處位置看，人孔又可分為回轉(zhuǎn)蓋人孔、垂直吊蓋人孔和水平吊蓋人孔三種。因條件不苛刻，故采用補強圈補強形式?？芍驹O(shè)計滿足要求，則采用補強圈補強。材料為 Q345R。 ④ 接管最小壁厚滿足以下要求。 表 42 接管和法蘭尺寸 各接管鋼材的選擇 在儲罐底部設(shè)置一個排污管，規(guī)格是 ? 40179。液氨臥式儲罐 11 平焊管法蘭 :法蘭 PN10 DN50 。 采用 ? 20179。 3：墊片厚度均為 3mm。為了充分利用這一加強效應，在滿足 .2L0A? 下應盡量使 ? . 此外，臥式容器由于溫度或載荷變化時都會產(chǎn)生軸向的伸縮，因此容器兩端的支座不能 都固定在基礎(chǔ)上，必須有一端能在基礎(chǔ)上滑動，以避免產(chǎn)生過大的附加應力。 2m = 水壓試驗時水的質(zhì)量 3m ： 由常用壓力容器手冊查得公稱直徑 1700mm,的標準橢圓封頭的容積為 3m ,則容器容積為： ***2 2 ????? ?筒體封頭 VVV3m 水重 3m ： 3m =179。 F的許用應力 ? ? Mpasa 125?? ，則 ? ? pasa ?? ? ?sa?? 329 ? 視鏡的選用 選用不帶頸視鏡； 不帶頸視鏡結(jié)構(gòu)簡單，便于窺視，由于視鏡接緣直接焊接在設(shè)備上，容易在焊接后引起接緣上的密封面變形，所以 應有可靠的焊接工藝保證。 2? ＝ 30176。液氨臥式儲罐 21 壓力試驗時應力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = t][][?? = (或由用戶輸入 ) MPa 壓力試驗允許通過的應力???t ???T? ?s = MPa 試驗壓力下封頭的應力 ?T = ?? ?.2 ).(eeiT KDp ?= MPa 校核條件 ?T? ???T 校核結(jié)果 合格 厚度及重量計算 形狀系數(shù) K = ?????????????????2ii2261 hD = 計算厚度 ?h = KPDPc it c2 0 5[ ] .? ?? = mm 有效厚度 ?eh =?nh C1 C2= mm 最小厚度 ?min = mm 名義厚度 ?nh = mm 結(jié)論 滿足最小厚度要求 重量 Kg 壓 力 計 算 最大允許工作壓力 [Pw]= 2 0 5[ ] .? ???t ei eKD? = MPa 結(jié)論 合格 右封頭計算 計算單位 中航一集團航空動力控制系統(tǒng)研究所 計算所依據(jù)的標準 GB 計算條件 橢圓封頭簡圖 計算壓力 Pc MPa 設(shè)計溫度 t ? C 內(nèi)徑 Di mm 曲面深度 hi mm 材料 Q345R (板材 ) 設(shè)計溫度許用應力 ???t MPa 試驗溫度許用應力 ??? MPa 鋼板負偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 壓力試驗時應力校核 中北大學過程設(shè)備設(shè)計課程設(shè)計 15m179。液氨臥式儲罐 25 K4= K5= K6= 筒 體 軸 向 應 力 計 算 軸向應力計算 操作狀態(tài) ???e2a1aC2 2 ???? RMRpe ???e2a12e aC3 2 ???? RK MRp MPa ???ee RMRp ???? 2a1aC1 2 ???e2a22aC4 2 ???? RK MRpe MPa 水壓試驗狀態(tài) ???e2a1T1 ??? RMT ??e2a2 24 ??? RKMTT MPa ???e2a1aT2 2 ???? RMRp TeT ???e2a12eaT3 2 ???? RK MRp TT MPa 應力校核 許用壓縮應力 ?? a RA ? 根據(jù)圓筒材料查 GB150 圖 43～ 412 B = MPa ? ? ? ?? ??? Btac ,min t?? ? ? ?? ), in(ac BReL? MPa 32 ??， ???t? 189 合格 | 1? |,| 4? | ?? ?tac? 合格 | 1T? |,| 4T? | ?? ?ac? 合格 ?T2 ,?T3 ?s = 合格 MPa 筒體和封頭的切應力 A R? m2 時 ( 4LA? 時 ,不適用 ) ????????? ??? 3/42iea3 hL ALR FK ?? MPa 圓筒 封頭 [?] = [? ]t = ? ? ? ?? ? ?? ? ?1 25. t h MPa 圓筒 , ? [ ? ] = MPa 合格 封頭 , ?h [ ? h] = MPa 鞍 座 處 圓 筒 周 向 應 力 中北大學過程設(shè)備設(shè)計課程設(shè)計 15m179。 ) 接管實際外伸長度 320 mm 接管連接型式 安放式接管 接管實際內(nèi)伸長度 0 mm 接管材料 Q345D 接管焊接接頭系數(shù) 1 名稱及類型 管材 接管腐蝕裕量 4 mm 補強圈材料名稱 Q345R 凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離 mm 補強圈外徑 840 mm 補強圈厚度 18 mm 接管厚度負偏差 C1t mm 補強圈厚度負偏差 C1r mm 接管材料許用應力 [σ ]t 174 MPa 補強圈許用應力 [σ ]t 185 MPa 開 孔 補 強 計 算 非圓形開孔長直徑 521 mm 開孔長徑與短徑之比 1 殼體計算厚度 δ mm 接管計算厚度 δ t mm 補強圈強度削弱系數(shù) frr 接管材料強 度削弱系數(shù) fr 開孔補強計算直徑 d 521 mm 補強區(qū)有效寬度 B 1042 mm 接管有效外伸長度 h1 mm 接管有效內(nèi)伸長度 h2 0 mm 開孔削弱所需的補強面積A 5078 mm2 殼體多余金屬面積 A1 1017 mm2 接管多余金屬面積 A2 176 mm2 補強區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 35 mm2 A1+A2+A3= 1228 mm2 ，小于 A，需另加