【文章內(nèi)容簡介】 1）支座結(jié)構(gòu)設(shè)計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。估算鞍座的負荷：計算儲罐總重量 m=m1+2m2+m3+m4 。其中：m1 為筒體質(zhì)量：對于Q345R，取ρ=103kg/m3m1=πDLδnρ=π916103103=m2為單個封頭的質(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b4e間距l(xiāng)2螺孔d螺紋孔長l303061010120164024M204029826圖311鞍座2）鞍座位置的確定因為當(dāng)外伸長度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值相等，從而使上述兩截面上保持等強度，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，故封頭對于圓筒的抗彎剛度具有局部的加強作用。若支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對支座處圓筒截面的加強作用。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9)焊接接頭的設(shè)計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，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)計直接影響到焊接的質(zhì)量與容器的安全。對接接頭：系兩個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)進行焊接的接頭，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，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型對接接頭δ=12 ~60, b=0 ~3,P=1 ~3, α=40176。~ 60176。帶補強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。 核算開孔補強根據(jù)GB150中，在殼體上開孔，兩相鄰開孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍。又本次設(shè)計人孔的公稱外徑DN為500mm＞89mm，所以應(yīng)該進行補強圈補強。1）開孔所需補強面積A接管材料選用20號鋼，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℃時的[σ]t=189MPa由強度消弱系數(shù)計算公式得：?r=[σ]tn/[σ]t=150/189=，鋼管厚度負偏差C1=，腐蝕裕量厚度C2=4mm根據(jù)JBT47362002,人孔接管直徑為500mm，選取補強圈外徑840mm，內(nèi)徑530mm。殼體開孔處的有效厚度為δet=δntC1C2==開孔直徑d=dw2S+2C=5302*122*（1+）=圓柱開孔所需補強面積：A=dδ+2δδet（1?r）=*+2***（）=2）補強范圍內(nèi)的補強面積Ae有效補強范圍內(nèi)的寬度B根據(jù)GB150，得有效不強范圍內(nèi)的寬B=max(B1，B2)B1=2d=1017mm B2=d+2（δ+δnt）=顯然B1＞B2所以B=2d=1017mm。有效補強范圍的外側(cè)高度h1根據(jù)GB150，得：h1=min（h1’，h1） mm , h1=320mm所以h1=。有效補強范圍的內(nèi)側(cè)高度h2根據(jù)GB1502011，得：, ，殼體有效厚度減去計算厚度之外的多余面積A1圓筒計算厚度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算厚度之外的多余面積A2接管計算厚度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)計的儲罐是存放有毒介質(zhì)的，所以選用D類接頭形式進行焊接， 因此，A3=1/2*2*62=36mm2有效補強范圍內(nèi)的補強面積Ae根據(jù)公式Ae= A1+ A2+ A3=++36=補強圈的選取根據(jù)JB/T47362002，DN500取補強圈外徑D2=840mm,內(nèi)徑D1=530mm　。因為BD2，所以在有效補強范圍。因為Ae＜A，所以需要另加補強，其補強面積為：A4=AAe==δc=A4/（D2D1）=（840530）=。 液氯進氣管外伸度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/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，針對本次設(shè)計儲存的介質(zhì)是高毒性介質(zhì)，所以本次設(shè)計的殼體A、B類焊接接頭應(yīng)為X型的如圖。而對于法蘭與殼體、接管連接的接頭，應(yīng)采用全焊透接頭。 對于人孔、補強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算單位中航一集團航空動力控制系統(tǒng)研究所計 算 條 件 簡 圖設(shè)計壓力 pMPa設(shè)計溫度 t50℃筒體材料名稱Q345R封頭材料名稱Q345R封頭型式橢圓形筒體內(nèi)直徑 Di2600mm筒體長度 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Q345鞍座寬度 b600mm鞍座包角 θ120176。