【正文】 在設(shè)計(jì)時(shí)不可避免的遇到了大量的困難，通過(guò)同學(xué)的幫助最終克服了這些困難。 罐體的總質(zhì)量為 ?1M 。 罐體封頭在水壓實(shí)驗(yàn)外壓力下穩(wěn)定性校核 根據(jù)公式 ， Pt=， [p] =。查得 t][? =105MPa，計(jì)算得出 t? =，t? t][? ,經(jīng)過(guò)以上計(jì)算， 夾套 封頭強(qiáng)度 滿(mǎn)足 要求 。 夾套水壓實(shí)驗(yàn)壓力計(jì)算 夾套水壓實(shí)驗(yàn)壓力計(jì)算根據(jù)公式 ，操作壓力 P=，設(shè)計(jì)溫度 t=150℃，查 《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》 得 ? =，查得 ][? =113MPa， t][? =105MPa，計(jì)算出 Pt=。 式中 ? =， P=， ][? =113 MPa， t][? =113 MPa， 計(jì)算出 Pt=。 按 接管外側(cè)有效高度 h1為 。 蒸汽入口 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 按式 110mm（管子外徑 為 108mm，腐蝕余量為 1mm）。 式中 d=135mm ， nt? =8mm， 接管外側(cè)有效高度 為 。 其中 B=600mm， d=135mm， n? =8mm（ 已算）， C=1mm， ? =，計(jì)算得 筒體多余的金屬截面積 為 mm2 。 式中 di=133mm， C=1mm， 計(jì)算得 接管直徑為 135mm。當(dāng)開(kāi)孔尺寸同時(shí)滿(mǎn)足下列要求時(shí)，可以不另行補(bǔ)強(qiáng)： （ 1）設(shè)計(jì)壓力小于等于 MPa ； （ 2）接管公稱(chēng)外徑小于或等于 89 mm； （ 3）接管最小壁厚滿(mǎn)足一定要求。 表 附屬件 質(zhì)量 名稱(chēng) 安全閥質(zhì)量（ Kg） 法蘭質(zhì)量（ Kg） 管子質(zhì)量（ Kg） 攪拌器 1． 272 安全閥（ 2 個(gè)） 1． 4 0． 298 溫度表 0． 0395 壓力表 0． 0986 進(jìn) （ 出 ） 料口 1． 0 視孔 罐體上的附屬件 總質(zhì)量為 總負(fù)荷計(jì)算 總負(fù)荷包括罐體，罐體內(nèi)介質(zhì)和附屬件 質(zhì)量 ，總體質(zhì)量為 。 封頭質(zhì)量 根據(jù) 《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ， 公稱(chēng)直徑 為 600mm，壁厚 為 6mm，直邊高度 h2=25mm 的橢圓行封頭質(zhì)量是 。 夾套筒體壁厚設(shè)計(jì) 筒體 內(nèi)壓夾套筒體壁厚設(shè)計(jì)根據(jù)公式： PcPcDiS t ?? ?? ][2 （ ） 式中 S— 計(jì)算壁厚（ mm）； Pc— 罐體設(shè)計(jì)壓力（ MPa）； Di— 封頭內(nèi)徑（ mm）； t][? — 設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力（ MPa）； ? — 焊縫系數(shù)； 壓力容器課程 設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)用紙 第 11 頁(yè) 式中 Pc=， Di=700mm， ? =， t][? =113MPa， 計(jì)算可得壁厚 S=。 壓力容器課程 設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)用紙 第 10 頁(yè) 5 夾套強(qiáng)度設(shè)計(jì) 夾套 封頭結(jié)構(gòu)尺寸 確定 及壁厚設(shè)計(jì) 夾套封頭選標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，根據(jù)公稱(chēng)直徑 DN=700mm，根據(jù) 《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，查 得封頭公稱(chēng)直徑 DN=700mm，曲面高度 hi=175mm，直邊高度 h2=25mm，內(nèi)表面積 Fi= ㎡，容積 V1=。 假設(shè)筒體名義壁厚為 Sn=6mm，鋼板厚度負(fù)偏差 C1=， 腐蝕裕量 C2=1mm，有效厚度 Se=Sn(C1+C2)=， 圓筒外徑 Do=Di+2Sn=612mm。 許用外壓力 [P]= ）（ SeRiB/ =，因此 [P]Pc=，且較接近，故該外壓橢圓形封頭名義壁厚 Sn=8mm合適。則 DO/2ho=2，查 《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》 得系數(shù) K1=。 假設(shè)名義壁厚為 Sn=8mm，鋼板厚度負(fù)偏差 C1=，腐蝕余量 C2=1mm。 選擇管道法蘭：公稱(chēng)通徑 DN=32mm，管子外徑 A=38mm, 法蘭外徑 D=100mm， 螺栓孔中心圓直徑 K=75mm，螺栓孔直徑為 L=12mm，螺栓、螺柱 :數(shù)量年 n=4,羅紋 Th:M10，密封尺寸 d=60mm,f=2mm,法蘭內(nèi) 徑 B=39mm，法蘭厚度 C=12mm，質(zhì)量 M=。 進(jìn)料口和出料口 法蘭、接管尺寸確定 進(jìn)料口和出料口的內(nèi)徑取 DN/10 左右，經(jīng)過(guò)計(jì)算取內(nèi)徑 Di=60mm， 根據(jù)《波接管殼式換熱器應(yīng)用手冊(cè)》，取壓力為 （ 進(jìn)料口和出料口 在罐體上， Pc=）， 選凸面版式平焊鋼制管法蘭，取法蘭尺寸： 公稱(chēng)通徑 DN=65mm， 管子外徑 A=73mm，法蘭外徑 D=185mm， 螺栓孔中心圓直徑 K=145mm，螺栓孔直徑為 L=18mm，螺栓、螺柱 :數(shù)量年 n=4,羅紋 Th:M16，密封尺寸 d=120mm,f=3mm,法蘭內(nèi) 徑 B=75mm，法蘭厚度 C=20mm，法蘭理論質(zhì)量 M=。 因此 蒸汽入口內(nèi)徑 Di取 100mm， 根據(jù)《波接管殼式換熱器應(yīng)用手冊(cè)》，取壓力為（ 蒸汽入口 在夾套上， Pc=） ， 凸面版式平焊鋼制管法蘭， 法蘭 公稱(chēng)通徑 DN=100mm，法蘭管子外徑 A=108mm，法蘭外徑 D=220mm， 螺栓孔中心圓直徑 K=180mm，螺栓孔直徑為 L=18mm，螺栓、螺柱 :數(shù)量年 n=8,羅紋 Th:M16，密封尺寸 d=150mm,f=3mm,法蘭厚度 C=22mm，法蘭內(nèi)徑 B=110mm，法蘭理論質(zhì)量 M=。 壓力表口接管尺寸確定 壓力 表口開(kāi)成一個(gè) M20 的螺紋口，接管尺寸 確定為 ： 管子 外徑 D=25mm，厚度 Sn=2mm，長(zhǎng)度 取為 L=100mm，質(zhì)量 M=。 法蘭管子外徑 A=89mm，法蘭外徑 D=200mm，螺栓孔中心圓直徑 K=160mm，螺栓孔直徑為 L=18mm，螺栓、螺柱 :數(shù)量年 n=4,羅紋Th:M16，密封尺寸 d=135mm,f=3mm,法蘭厚度 C=24mm，內(nèi)徑 B=135mm，法蘭理論質(zhì)量M=。因此 DJ應(yīng)大于 120 mm。 罐體夾套 DNDNhhhh i ????? （ ） 壓力容器課程 設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)用紙 第 5 頁(yè) 式中 h— 夾套高度（ mm）； h’ — 夾套筒體高度（ mm）； hi — 罐體封頭曲面高度（ mm）； h2— 罐體封頭直邊高度（ mm）； DN 夾套 — 夾套的公稱(chēng)直徑（ mm）； DN 罐體 — 罐體的公稱(chēng)直徑（ mm）； 其中 h’ =1020mm， hi=175mm， h2=25mm， 計(jì) 算出夾套高度 h=1270mm。 夾套高度計(jì)算 夾套的高度計(jì)算按酒精填充系數(shù) 倍 計(jì)算 ，計(jì)算出溶液高度后，夾套筒體高度要約小于溶液高度的 10mm20mm。 罐體封頭的高度是罐體橢圓形封頭曲面高度 hi和直邊高度 h2之和 為H2=hi+h2=175mm。厚度負(fù)偏差 C1根據(jù)實(shí)際需要 確定 。 這里假設(shè)接頭形式是雙面焊或相當(dāng)與雙面焊全熔透的對(duì)接焊縫；無(wú)損檢測(cè)情況為100%無(wú)損檢測(cè)，材料為鋼。罐內(nèi)的操作溫度是 100℃，夾套內(nèi)是飽和蒸汽溫度，考慮存在傳熱現(xiàn)象，按飽和蒸汽溫度確定設(shè)計(jì)溫度。具體工藝參數(shù)見(jiàn)表 表 主要工藝參數(shù) 位 置 項(xiàng) 目 參 數(shù) 罐 內(nèi) 夾 套 內(nèi) 介 質(zhì) 酒精水溶液 水蒸汽 操作壓力 (MPa) 操作溫度 (℃ ) 100 飽和蒸汽溫度 公稱(chēng)直徑（ mm） 600 700 容 積 (m3 ) 傳熱面積 (m2 ) 使 用 年 限 15 壓力容器課程 設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)用紙 第 3 頁(yè) 2 設(shè)計(jì)參數(shù)選擇 設(shè)計(jì)壓力選擇 設(shè)計(jì)壓力是指設(shè)定的容器頂部允許達(dá)到的最高表壓力，它與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為容器的設(shè)計(jì)載荷條件，其值不得低于操作壓力。 在夾套上設(shè)置兩個(gè)蒸汽入口，夾套的下部設(shè)有一個(gè)冷凝水出口。夾套罐由內(nèi)外兩個(gè)容器套在一起構(gòu)成，內(nèi)置容器是由豎直圓筒和上下兩個(gè)橢球封頭組成的罐體；在罐體的外面有一個(gè)比罐體稍大的夾套容器，夾套下部是一個(gè)橢球封頭，上部在適當(dāng)高度采用圓弧過(guò)渡結(jié)構(gòu)與罐體連接。最后進(jìn)行壓力容器的相關(guān)工件的選擇。 10 總結(jié) ............................................................................................................................... 21 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 22 壓力容器課程 設(shè)計(jì) 沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)用紙 III 附錄Ⅰ 法蘭零件標(biāo)準(zhǔn)表 ................................................................................................. 23 附錄Ⅱ總裝配圖 ................................................................................................................. 24 附 錄Ⅲ 法蘭零件圖 ........................................................................................................... 25 壓力容器課程 設(shè)計(jì)