【正文】 算出 Di =2673 查標準并圓整取 DN=2700mm，查標準 JB/T47462021《鋼制壓力容器用封頭》中表 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，如下表 1 表 1： EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積 公稱直徑 DN /mm 總深度 H /mm 內(nèi)表面積 A/ 2m 容積 V封 / 3m 2700 715 封VLDN 24 239。 ???V VV 滿足要求。取許用應力為 185Mpa。 179。 故 筒 體 壁 厚 5 ? ? 27 P cic ??? ??? PD??? 查得鋼板厚度負偏差 ,查材料腐蝕手冊得 50℃下液氨對鋼板的腐蝕速率小于 ㎜ /年，所以雙面腐蝕取腐蝕裕量 2C2? ㎜。 有效厚度 ??? 封頭尺寸的計算 標準橢圓形封頭 a:b=2:1 由 ? ? 22iDHh??，得 mm40427007154h i ???? DH 封頭厚度計算公式 ： ? ? mmPDP ct i c ??? ??? ????? 可見封頭厚度近似等于筒體厚度，所以圓整后取 mm18?? ，有效厚度 ?? 查標準JB/T47462021《鋼制壓力容器用封頭》得 18mm 標準橢圓封頭質(zhì)量為 。試驗時壓力應緩慢上升，達到規(guī)定試驗壓力后，保壓時間一般不少于 30min。如有滲漏，修補后重新試驗。 7 附件選擇 人孔的選擇 人孔的作用：為了檢查壓力容器在使用過程中是否產(chǎn)生裂紋、變形、腐蝕等缺陷。 人孔類型：從是否承壓來看有常壓人孔和承壓人孔。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。 容器上開設(shè)人孔規(guī)定當 Di1000 時至少設(shè)一個人孔，壓力容器上的開孔最好是圓形的，人孔公稱直徑最小尺寸為φ 400 ㎜。 12公稱壓力 、公稱直徑DN500。 補強圈補強是使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、原材料易解決、安全、可靠等優(yōu)點。但必須滿足規(guī)定的條件。當補強材料與被削弱殼體的材料相同時，則補強面積等于削弱的面積。根據(jù) GB150 中 ，當設(shè)計壓力小于或等于 時，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，且接管公稱外徑不大于 89mm時，接管厚度滿足表 要求時，不另行補強。 開孔直徑 21i ??????? ）（ CC 9 mm2700i ?D ， 在筒體上開孔 mm90 0327 003d i ??? D ，可用等面積進行開孔補強計算?？芍驹O(shè)計滿足要求，則采用補強圈補強。按照根據(jù)焊接接頭分類，接管、人孔等與殼體連接的接頭，補強圈與殼體連接的接頭取 D 類焊縫。查標準 JB/T47362021 得補強圈外徑 mm9000 ?D 內(nèi)徑 ）（ 12~6d 0i ??D 則取 524 ㎜。 接管及附件的選擇 接管選擇： 容器接管一般應采用無縫鋼管，所以本設(shè)計筒體上接管材料均選擇無縫鋼管 20（ GB9948） 。 設(shè)計 壓力小于或等于 。 接管公稱外徑小于或等于 89 ㎜。 根據(jù)要求查標準，液氨進出口接管取 d76179。12 公稱直徑為 50mm的無縫鋼管，排污管用 20（ GB9948） 無縫鋼管尺寸 d25179。排污管一端焊接在筒體下方，另一端用螺紋帽密封，制造便宜，操作方便。 s 材料 a 液氨進出口管 65 76179。 12 20（ GB99948） c 液位計接管 25 32179。 6 20(GB9948) e 人孔接管 450 480179。 6 20(GB9948) F 安全閥接管 40 45179。 管法蘭及螺栓的選擇 ： 由設(shè)計壓力 查 HG205922063597 中 板式平焊鋼制管法蘭（ PL） 知板式平焊鋼制管法蘭的密封面形式有突面（ RF） 和全平面（ FF） 。 鋼結(jié)構(gòu)連接用螺栓性能等級分 、 、 、 、 、 、 、 、 等 10 余個等級，其中 級及以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱 處理 （淬火、回火），通稱為高強度螺栓，其余通稱為普通螺栓。 查 HG205922063597《鋼制管法蘭》中 板式平焊法蘭選擇以 接管公稱直徑一致的鋼制管法蘭，得各法蘭的尺寸和質(zhì)量，詳細尺寸將見表 表 法蘭尺寸 公稱直徑DN（ mm） 接管外徑 法蘭外徑 法蘭厚度 法蘭內(nèi)徑 破口寬度 密封面形式 螺栓孔直徑 螺栓數(shù) 法蘭質(zhì)量 20 25 105 16 26 4 RF 14 4 25 32 115 16 33 5 RF 14 4 40 45 150 18 46 5 RF 18 4 12 50 57 165 20 59 5 RF 18 4 65 76 185 22 78 6 RF 18 8 450 480 670 50 485 12 MFM 36 20 表 法蘭材料選用 16MnR 圖 3 法蘭簡圖 壓力 表的選擇 儀表類型的選用必須滿足工藝生產(chǎn)的要求。因此根據(jù)工藝要求正確地選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的重要前提。 ,壓力表一端與帶有相應螺紋的接管一端旋合，接管另一端焊接在筒體 適合的位置。 查 HG/T 206132021 《鋼制管法蘭用緊固件》中表 和附錄中表 ,得螺柱的長度和平墊圈尺寸： 表 6 螺栓 緊固件用平墊圈 mm 公稱直徑 螺紋 螺柱長 1d 2d h a 65 M16 70 17 30 3 b 50 M16 70 17 30 3 c 450 M24 130 25 44 4 d 25 M12 50 13 24 e 40 M16 65 17 30 3 f 20 M12 50 13 24 13 墊片的選擇 法蘭密封常用墊片，墊片有金屬墊片、非金屬墊片，合成墊片等多種，考慮經(jīng)濟性當非金屬墊片能滿足要求時首先使用非金屬墊片。其尺寸如表 表 墊片尺寸表 符號 法蘭公稱直徑 mm 墊片內(nèi)徑 D1 墊片外徑 D2 密封形式 墊片材料 墊片厚度 mm a 20 25 58 RF 石棉橡膠 b 25 32 68 RF 石棉橡膠 C 40 45 88 RF 石棉橡膠 d 50 57 102 RF 石棉橡膠 e 65 76 122 RF 石棉橡膠 f 450 478 555 RF 石棉橡膠 3 圖 4 墊片結(jié)構(gòu)圖 安全閥的選擇 查《化工工藝設(shè)計手冊》知液氨常用安全閥有 A21H40 其公稱直徑是 15mm 到 25mm 公稱壓力為 使用溫度 t≤ 200℃和 A41H40 其公稱直徑為 32mm 到 48mm 公稱壓力為 到 ,使用溫度 t≤ 300℃。 14 圖 6 安全閥結(jié)構(gòu) 液面計的設(shè)計 液面計的種類很多，常用的有玻璃板液面計和玻璃板液面計。玻璃板液面計有三種：透光式玻璃板液面計、反射式玻璃板液面計、視鏡式玻璃板液面計。結(jié)構(gòu)形式：保溫型 W,鋼板 16Mn. 圖5 磁性液面計 15 鞍座的選擇 鞍座結(jié)構(gòu)和材料的選取 臥式容器的支座有三種形式：鞍座、圈座、和支腿，常見的臥式容器和大型臥式儲罐、換熱器等多采用鞍座，它是應用得最為廣泛的一種臥式容器支座。當尺寸和載荷一定時多支點在梁內(nèi)產(chǎn)生的應力較小，因此支座數(shù)目似乎應該多些好。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。 所以本設(shè)計就采用這種支座結(jié)構(gòu)。鞍座的材料（除加強墊板除外）為 Q235A，加強墊板的材料應與設(shè)備殼體材料相同為 16MnR。 A≤ =179。 2)=1936 當鞍座鄰近封頭時，則封頭對支座處筒體有加強剛性的作用。 17 圖 5 鞍座位置及結(jié)構(gòu) 鞍座載荷計算 筒體的質(zhì)量 1m ：查得圓筒體材料 16Mn 密度ρ =7850 ㎏ /m179。 179。 179。故 2m =179。 1000= ㎏。包角、焊制、帶墊板，高度為 250mm的鞍座，允許載荷 Q295kN。 筒體與橢圓封頭的焊接接頭 壓力容器受壓部分的焊接接頭分為 A、 B、 C、 D四類，查得封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭采用 A類焊縫。 封頭與圓筒等厚采用對接焊接。坡口形式為 Y 型坡口。 接管與殼體的焊接接 頭 本設(shè)計除人孔接管帶補強圈外其它接管都是不帶補強圈的插入式接管，接管插入殼體，接管與殼體間的焊接有全焊透和部分焊頭兩種，它們的焊接接頭均屬 T 形或角接接頭。選擇全焊透工藝，可用于交變載荷，低溫及有較大溫度梯度工況。 圖 312 帶補強圈焊接接頭結(jié)構(gòu) β 1 =50176。 2? ＝ 30176。 2176。 1, 1K ＝δ t , 1K = c? ﹙ c? ≤ 8) k2 ＝ c? 6 各附件接管的布局 為了便于操作及考慮到開孔的安全性要求，本設(shè)計中將安全閥接管、進料接管、壓力表接管、人孔接管、放空口接管成直線依次布局在筒體上方，其中安全閥、壓力表、進料管以及左右接管和筒體左右直邊間的距離均為 800mm，人孔接管與放空管間距離為 1000mm,壓力表與人孔接管間距離為1800mm。 進料管內(nèi)伸長度為 1650mm，排污管和出料管內(nèi)伸長度為 0，其余的接管內(nèi)伸長度均為 10mm,其中排污管和出料管外伸長度為 150mm，人孔接管外伸長度為 250mm，液面計外伸長度 300mm,其余接管外伸長度均為 200mm,具體布局見裝配圖。 支座形心至封頭切線距離 A 720 mm 鞍座高度 H 250 mm 地震烈度 低于七 度 內(nèi)壓圓筒校核 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 筒體簡圖 計算壓力 Pc MPa 設(shè)計溫度 t ? C 21 外徑 Do mm 材料 Q345R ( 板材 ) 試驗溫度許用應力 ??? MPa 設(shè)計溫度許用應力 ???t MPa 試驗溫度下屈服點 ?s MPa 鋼板負偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 mm 焊接接頭系數(shù) ? 厚度及重量計算 計算厚度 ? = ct oc][2 PDP ??? = mm 有效厚度 ?e =?n C1 C2= mm 名義厚度 ?n = mm 重量 Kg 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 的應力水平 ???T ???T? ?s = MPa 試驗壓力下 圓筒的應力 ?T = ?? ?.2 ).( e eoT ?Dp = MPa 校核條件 ?T? ???T 校核結(jié)果 合格 壓力及應力計算 最大允許工作壓力 [Pw]=