【導(dǎo)讀】1)使用國(guó)家最新壓力容器標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握典型過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)的全過(guò)程。2)掌握查閱、綜合分析文獻(xiàn)資料的能力，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和方案的可行性研究和論證。機(jī)操作和專(zhuān)業(yè)軟件的使用。4)掌握工程圖紙的計(jì)算機(jī)繪圖。2）設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算與校核；3）技術(shù)條件編制；4）繪制設(shè)備總裝配圖；寸的設(shè)計(jì)計(jì)算和確定、設(shè)計(jì)總結(jié)、參考文獻(xiàn)等；[2]國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，1）完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；

　　

【正文】 計(jì)算厚度 δ mm 接管計(jì)算厚度 δ t mm 補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù) frr 1 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) fr 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算直徑 d mm 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B mm 接管有效外伸長(zhǎng)度 h1 mm 接管有效內(nèi)伸長(zhǎng)度 h2 0 mm 開(kāi)孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A 6741 mm2 殼體多余金屬面積 A1 663 mm2 接管多余金屬面積 A2 2107 mm2 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積 A3 81 mm2 A1+A2+A3= 2851 mm2 ，小于 A，需另加補(bǔ)強(qiáng)。 補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A4 6018 mm2 A(A1+A2+A3) 3890 mm2 結(jié)論 : 合格 31 臥式容器（雙鞍座） 計(jì)算單位 中北大學(xué) 計(jì) 算 條 件 簡(jiǎn) 圖 計(jì)算壓力 pC MPa 設(shè)計(jì)溫度 t 50 ℃ 圓筒材料 Q345R 鞍座材料 Q345 圓筒材料常溫許用應(yīng)力 [?] 185 MPa 圓筒材料設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 [?]t 185 MPa 圓筒材料常溫屈服點(diǎn) ? 325 MPa 鞍座材料許用應(yīng)力 [?]sa 170 MPa 工作時(shí)物料密度 1000 kg/m3 液壓試驗(yàn)介質(zhì)密度 1000 kg/m3 圓筒內(nèi)直徑 Di 2700 mm 圓筒名義厚度 18 mm 圓筒厚度附加量 mm 圓筒焊接接頭系數(shù) 1 封頭名義厚度 18 mm 封頭厚度附加量 Ch mm 兩封頭切線間距離 9580 mm 鞍座墊板名義厚度 10 mm 鞍座墊板有效厚度 10 mm 鞍座軸向?qū)挾? b 300 mm 鞍座包角 θ 120 176。 鞍座底板中心至封頭切線距離 A 719 mm 封頭曲面高度 715 mm 試驗(yàn)壓力 pT MPa 鞍座高度 H 250 mm 腹板與筋板組合截面積 0 mm2 腹板與筋板組合截面斷面系數(shù) 0 mm3 32 地震烈度 7 圓筒平均半徑 Ra 1359 mm 物料充裝系數(shù) 一個(gè)鞍座上地腳螺栓個(gè)數(shù) 2 地腳螺栓公稱(chēng)直徑 0 mm 地腳螺栓根徑 0 mm 鞍座軸線兩側(cè)的螺栓間距 1640 mm 地腳螺栓材料 支 座 反 力 計(jì) 算 圓筒質(zhì)量 (兩切線間 ) kg 封頭質(zhì)量 (曲面部分 ) kg 附件質(zhì)量 1062 kg 封頭容積 (曲面部分 ) +09 mm3 容器容積 (兩切線間 ) V = +10 mm3 容器內(nèi)充液質(zhì)量 工作時(shí) , 壓力試驗(yàn)時(shí) , = kg 耐熱層質(zhì)量 0 kg 總質(zhì)量 工作時(shí) , 壓力試驗(yàn)時(shí) , kg 單位長(zhǎng)度載荷 N/mm 支座反力 337960 367398 367398 N 筒 體 彎 矩 計(jì) 算 33 圓筒中間處截 面上的彎矩 工作時(shí) = +08 壓力試驗(yàn) = +08 Nmm 支座處橫 截面彎矩 操作工況： +07 壓力試驗(yàn)工況： +07 Nmm 系 數(shù) 計(jì) 算 K1= K2= K3= K4= K5= K6= K6’ = K7= K8= K9= C4= C5= 筒 體 軸 向 應(yīng) 力 計(jì) 算 軸向應(yīng)力計(jì)算 操作狀態(tài) MPa MPa 水壓試驗(yàn)狀態(tài) MPa 34 MPa 應(yīng)力校核 許用壓縮應(yīng)力 根據(jù)圓筒材料查 GB150圖 43～ 412 B = MPa MPa 185 合格 | |,| | 合格 | |,| | 合格 ?T2 ,?T3 ?s = 合格 MPa 筒體和封頭的切應(yīng)力 時(shí) ( 時(shí) ,不適用 ) MPa 時(shí) 圓筒中： 封頭中： MPa 應(yīng)力校核 封頭 橢圓形封頭 , 碟形封頭 , 半球形封頭 , MPa 圓筒 封頭 [?] = [? ]t = 148 MPa 35 圓筒 , ? [ ? ] = 148 MPa 合格 封頭 , ?h [ ?h] = MPa 鞍 座 處 圓 筒 周 向 應(yīng) 力 無(wú)加強(qiáng)圈圓筒 圓筒的有效寬度 mm 無(wú)墊板或墊板不起加強(qiáng)作用時(shí) 在橫截面最低點(diǎn)處 MPa 在鞍座 邊角處 L/Rm≥8 時(shí) , MPa L/Rm8時(shí) , MPa 無(wú) 加 強(qiáng) 圈 筒 體 墊板起加強(qiáng)作用時(shí) 鞍座墊板寬度 ； 鞍座墊板包角 橫截面最低點(diǎn)處的周向應(yīng)力 MPa 鞍座邊角處 的周向應(yīng)力 L/Rm≥8 時(shí) , MPa L/Rm8時(shí) , MPa 鞍座墊板 邊 緣處圓筒中 的周向應(yīng)力 L/Rm≥8 時(shí) , MPa L/Rm8時(shí) , MPa 應(yīng)力校核 |?5| [?]t= 185 合格 |?6 | [?]t= 合格 |?’ 6| [?]t= MPa 36 有加強(qiáng)圈圓筒 加強(qiáng)圈參數(shù) 加強(qiáng)圈材料 , e = mm d = mm 加強(qiáng)圈數(shù)量 , n= 個(gè) 組合總截面積 , A0 = mm2 組合截面總 慣性矩 , I0= mm4 設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 MPa 加強(qiáng)圈位于 鞍座平面上 在鞍座邊角處圓筒的周向應(yīng)力： MPa 在 鞍 座 邊 角 處 ，加 強(qiáng) 圈 內(nèi) 緣 或 外 緣 表 面 的 周 向 應(yīng) 力 ： MPa 有加強(qiáng)圈圓筒 加強(qiáng)圈靠近鞍座 橫 截 面 最 低 點(diǎn) 的 周 向 應(yīng) 力 無(wú)墊板時(shí)，（ 或 墊 板 不 起 加 強(qiáng) 作 用 ） 采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用） MPa 在橫截上靠近水平中心線的周向應(yīng)力： MPa 在橫截上靠近水 平中心線處，不與筒壁相接的加強(qiáng)圈內(nèi)緣 或 外 緣 表 面 的 周 向 應(yīng) 力 ： MPa 加強(qiáng)圈靠近鞍座 鞍座邊角處點(diǎn)處的周向應(yīng)力 無(wú)墊板 或墊板不起 加強(qiáng) 作用 L/Rm≥8 時(shí) , MPa 無(wú)墊板 或墊板不起 加強(qiáng) 作用 L/Rm8時(shí) , MPa 采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用） L/Rm≥8 時(shí) , MPa 采用墊板時(shí)，（墊板起加強(qiáng)作用） L/Rm8時(shí) , MPa 37 應(yīng)力校核 |?5| [?]t= 合格 |?6 | [?]t= 合格 |?7 | [?]t= |?8 | [?]tR = MPa 鞍 座 應(yīng) 力 計(jì) 算 水平分力 N 腹 板 水平應(yīng)力 計(jì)算高度 250 mm 鞍座腹板厚度 10 mm 鞍座墊板實(shí)際寬度 610 mm 鞍座墊板有效寬度 mm 腹板水平應(yīng)力 無(wú) 墊 板 或 墊 板 不 起 加 強(qiáng) 作 用 , 墊板起加強(qiáng)作用 , MPa 應(yīng)力判斷 ?9 [?]sa = 合格 MPa 腹板與筋板組合截面應(yīng)力 由地震水平分力引起的支座強(qiáng)度計(jì)算 圓筒中心至基礎(chǔ)表面距離 1618 mm 軸向力 N , MPa , MPa |?sa| [?bt]= 地腳螺栓應(yīng)力 拉應(yīng)力 MPa ?bt [?bt] = MPa 剪應(yīng)力 MPa ?bt ?Ko?[?bt] = MPa 38 溫差引起的應(yīng)力 N 0 MPa |?tsa| [?]sa = 170 注：帶 的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)者給定的 結(jié)束語(yǔ) 本次課程設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下完成的。在課設(shè)的過(guò)程中，老師給予了指導(dǎo)，并提供了很多與該研究相關(guān)的重要信息，培養(yǎng)了我們做事的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。這將 非常有利于我們今后的學(xué)習(xí)和工作。在此表示衷心的感謝！ 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，還是學(xué)到了不少的知識(shí)！不僅糾正了課程學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的許多錯(cuò)誤，還在試驗(yàn)中驗(yàn)證了自己的一些猜想。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中有失敗，當(dāng)然也有困惑，有成功，當(dāng)然就有喜悅。 雖然只是課程設(shè)計(jì)，但我拿出了自己的全部精力去對(duì)待，能學(xué)到知識(shí)固然值得驕傲，能認(rèn)識(shí)到自己的過(guò)錯(cuò)和不足不也是一件幸事嗎！做學(xué)問(wèn)也是做人，再作學(xué)問(wèn)的過(guò)程中體味做人的道理不也是一種收獲嗎？記得古語(yǔ)中說(shuō)：“學(xué)，然后知不足”！希望這次學(xué)習(xí)只是我學(xué)習(xí)的開(kāi)始，也算是啟蒙吧！我必將更加努力的學(xué)習(xí)它 完善自己。我想這就是我學(xué)習(xí)這門(mén)課的最大感受吧！ 參考文獻(xiàn) [1] GB1501998,《鋼制壓力容器》 [2] JB/T 47312021,《鋼制臥式壓力容器》 [3] HG205801998,《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》 [4] JB/T47462021,《鋼制壓力容器用封頭》 39 [5] HG/T 215172021,《回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔》 [6] HG/T 205922021,《鋼制管法蘭》 [7] HG/T 206092021,《鋼制管法蘭用金屬包覆墊片》 [8] HG/T 206132021,《鋼制管法蘭用緊固件》 [9] ,《鞍式支座》 [10] 鄭津洋等 .《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 2021