【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1）支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該臥式容器采用雙鞍座式支座，根據(jù)工作溫度為20~45℃，選擇鞍座材料為Q345R，使用溫度為20~250℃，許用應(yīng)力為[σ] t = 189Mpa。估算鞍座的負(fù)荷：計(jì)算儲(chǔ)罐總重量 m=m1+2m2+m3+m4 。其中：m1 為筒體質(zhì)量：對(duì)于Q345R，取ρ=103kg/m3m1=πDLδnρ=π916103103=m2為單個(gè)封頭的質(zhì)量：封頭質(zhì)量查《JBT47462002 鋼制壓力容器用封頭》得，封頭質(zhì)量m=，可知m2=2*= 。m3為充液質(zhì)量,故m3（max）=ρ液氯V=1314= kg 。m4為附件質(zhì)量取300Kg 綜上述：總重量為G=（m1+2m2+m3+m4）g=(+++300)*10=每個(gè)鞍座承受的重量為 G/2=mg / 2=由此查JB 容器支座。選取輕型，焊制A，包角為120176。，有墊板的鞍座.，筋板數(shù)為6。查JB ，示意圖如下圖：公稱(chēng)直徑DN允許載荷Q /kN鞍座高度h底板腹板筋板l1b1l3b2b32600440250188030014102952683608墊板螺栓配置鞍座質(zhì)量kg增加100mm高度增加的質(zhì)量/kg弧長(zhǎng)b4e間距l(xiāng)2螺孔d螺紋孔長(zhǎng)l303061010120164024M204029826圖311鞍座2）鞍座位置的確定因?yàn)楫?dāng)外伸長(zhǎng)度A=，雙支座跨距中間截面的最大彎矩和支座截面處的彎矩絕對(duì)值相等，從而使上述兩截面上保持等強(qiáng)度，考慮到支座截面處除彎矩以外的其他載荷，面且支座截面處應(yīng)力較為復(fù)雜，故常取支座處圓筒的彎矩略小于跨距中間圓筒的彎矩，為此中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JB 4731 《鋼制臥式容器》規(guī)定A≤=（L+2h）。由標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭Di/2（Hh）=2，有 h=HDi / 4=6902600 / 4=40mm故 A≤(L+2h)=(9000+240)=1816mm由于接管比較多，所以固定支座位于儲(chǔ)罐接管較多的左端。此外，由于封頭的抗彎剛度大于圓筒的抗彎剛度，故封頭對(duì)于圓筒的抗彎剛度具有局部的加強(qiáng)作用。若支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對(duì)支座處圓筒截面的加強(qiáng)作用。因此，JB 4731 還規(guī)定當(dāng)滿足A≤，最好使A≤ m（Rm=Ri+δn/2），即Rm=1300+16/2=1308mm 。A≤ =1308=654mm ,取A=600 mm 。綜上述：A=600 mm A為鞍座中心線至封頭切線間距離L為筒體和兩封頭直邊段的總長(zhǎng)9)焊接接頭的設(shè)計(jì)容器各受壓元件的組裝通常采用焊接。焊接接頭是焊縫、融合線和熱影響區(qū)的總稱(chēng)，焊縫是焊接接頭的主要部分。焊接接頭的形式和坡口形式的設(shè)計(jì)直接影響到焊接的質(zhì)量與容器的安全。對(duì)接接頭：系兩個(gè)相互連接零件在接頭處的中面處于同一平面或同一弧面內(nèi)進(jìn)行焊接的接頭，這種焊接接頭受熱均勻，受力對(duì)稱(chēng)，便于無(wú)損檢測(cè)，焊接質(zhì)量容易得到保證，是壓力容器中最常用的焊接結(jié)構(gòu)形式?；剞D(zhuǎn)殼體與封頭的焊接接頭選用Q345R X型對(duì)接接頭δ=12 ~60, b=0 ~3,P=1 ~3, α=40176。~ 60176。帶補(bǔ)強(qiáng)圈的接管筒體焊接接頭采用角接結(jié)構(gòu)，坡口為帶鈍邊單V型坡口。δ=3 ~26, b=0 ~3,P=1 ~4, α=40176。~ 60176。 核算開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)根據(jù)GB150中，在殼體上開(kāi)孔，兩相鄰開(kāi)孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍。又本次設(shè)計(jì)人孔的公稱(chēng)外徑DN為500mm＞89mm，所以應(yīng)該進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。1）開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積A接管材料選用20號(hào)鋼，正火，由GB9948得其許用應(yīng)力=[σ]t= 150MPa由GB6654得低合金鋼Q345R 在20—45℃時(shí)的[σ]t=189MPa由強(qiáng)度消弱系數(shù)計(jì)算公式得：?r=[σ]tn/[σ]t=150/189=，鋼管厚度負(fù)偏差C1=，腐蝕裕量厚度C2=4mm根據(jù)JBT47362002,人孔接管直徑為500mm，選取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑840mm，內(nèi)徑530mm。殼體開(kāi)孔處的有效厚度為δet=δntC1C2==開(kāi)孔直徑d=dw2S+2C=5302*122*（1+）=圓柱開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積：A=dδ+2δδet（1?r）=*+2***（）=2）補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的補(bǔ)強(qiáng)面積Ae有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的寬度B根據(jù)GB150，得有效不強(qiáng)范圍內(nèi)的寬B=max(B1，B2)B1=2d=1017mm B2=d+2（δ+δnt）=顯然B1＞B2所以B=2d=1017mm。有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的外側(cè)高度h1根據(jù)GB150，得：h1=min（h1’，h1） mm , h1=320mm所以h1=。有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的內(nèi)側(cè)高度h2根據(jù)GB1502011，得：, ，殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積A1圓筒計(jì)算厚度δ=, 接管有效厚度δet=δntC1C2==A1=(Bd)(δeδ)2δet(δeδ)(1?τ)=()()2**（）*（）=接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積A2接管計(jì)算厚度δt =PcDi/(2[σt] φPc)=*500/（2*189*）=A2=2h1（δetδt) ?τ2h2(δetC) ?τ=2**（）*=焊縫金屬面積A3由于本次設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐是存放有毒介質(zhì)的，所以選用D類(lèi)接頭形式進(jìn)行焊接， 因此，A3=1/2*2*62=36mm2有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)的補(bǔ)強(qiáng)面積Ae根據(jù)公式Ae= A1+ A2+ A3=++36=補(bǔ)強(qiáng)圈的選取根據(jù)JB/T47362002，DN500取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑D2=840mm,內(nèi)徑D1=530mm　。因?yàn)锽D2，所以在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍。因?yàn)锳e＜A，所以需要另加補(bǔ)強(qiáng)，其補(bǔ)強(qiáng)面積為：A4=AAe==δc=A4/（D2D1）=（840530）=。 液氯進(jìn)氣管外伸度200mm，內(nèi)伸高度1500mm。液氯出口管外伸高度200mm，內(nèi)伸高度0mm。 安全閥外伸高度200mm，內(nèi)伸高度0mm。壓力表外伸高度200mm,內(nèi)伸高度0mm.空氣進(jìn)/出口管外伸高度200mm,內(nèi)伸高度0mm。人孔外伸300mm，內(nèi)伸0mm。 接管與接管間距600mm，接管與封頭間距940mm,與人孔間距1500mm，與焊縫距離不小于150mm,鞍座距封頭切線600mm。綜合考慮各種因素，針對(duì)本次設(shè)計(jì)儲(chǔ)存的介質(zhì)是高毒性介質(zhì)，所以本次設(shè)計(jì)的殼體A、B類(lèi)焊接接頭應(yīng)為X型的如圖。而對(duì)于法蘭與殼體、接管連接的接頭，應(yīng)采用全焊透接頭。 對(duì)于人孔、補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體的接頭選用，如圖 V型焊接接頭 接管與筒體的接頭鋼制臥式容器計(jì)算單位中航一集團(tuán)航空動(dòng)力控制系統(tǒng)研究所計(jì) 算 條 件 簡(jiǎn) 圖設(shè)計(jì)壓力 pMPa設(shè)計(jì)溫度 t50℃筒體材料名稱(chēng)Q345R封頭材料名稱(chēng)Q345R封頭型式橢圓形筒體內(nèi)直徑 Di2600mm筒體長(zhǎng)度 L9000mm筒體名義厚度 dn16mm支座墊板名義厚度 drn0mm筒體厚度附加量 Cmm腐蝕裕量 C14mm筒體焊接接頭系數(shù) F1封頭名義厚度 dhn16mm封頭厚度附加量 Chmm鞍座材料名稱(chēng)Q345鞍座寬度 b600mm鞍座包角 θ120176。