第十五章参考答案.doc

例题-1 今需制作一台分馏塔，塔的内径为200cm，塔身(包括两端椭圆形封头的直边)长度为600cm，封头（不包括直边）深度为50cm。分馏塔在370及真空条件下操作。现库存有9、12、14（mm）厚的20钢板。问能否用这三种钢板来制造这台设备。解：塔的计算长度L厚9、12、14（mm）钢板的负偏差是0.8mm。钢板的腐蚀裕量取1mm。于是不包括壁厚附加量的塔体钢板厚度应为7.2、10.2、12.2（mm）三种。为了计算简便，有效厚度分别按7、10、12（mm）计算。（1） 查图15-4得 A=0.00008220R钢板的 查图15-5，A值所在的点位于曲线左边，故直接用下面公式计算p p=20R钢板370时的从而 可见所以9mm厚的钢板不能用。 （2） 查15-4得 由于A值所在点仍然在图15-5曲线的左边，仍用公式计算 P = =由于所以，12mm厚的钢板也不能用。 （3）查图15-4得 A=0.00018由于A值所在点仍然在图15-5曲线的左边，所以P = =由于 所以，可以用厚度为14mm的钢板制作这台设备。例题-2 如果库存只有9mm厚的钢板，而且要求用它制造上例中的分馏塔体，应该采取什么措施？解 由上列的计算可以发现，无论是用三种厚度钢板中的哪一种制造该分馏塔塔体，该塔体承受外压时都属于短圆筒因为查取的A值均在曲线的斜直线线段内，而且都是纯弹性失稳（因为A值落在B-A曲线的左侧），这就能够用公式来回答这个问题有了基础。筒体长度L与失稳时的临界压力之间的定量关系是该式说明：在设计外压p不变的条件下，只要缩短筒体长度就可以减小值。根据题意，要求用9mm厚的钢板制造承受0.1MPa外压的塔体。要达到这个目的，只有缩短筒体长度，即将下值代入上式得 这说明，只要将筒体长度从6340mm（见例题1中的L）缩短到2254mm以下，就可以用9mm厚的钢板制造该真空分馏塔体。为此目的可安装两个加强圈，加强圈的间距可确定为 。第十五章参考答案15-3 已知D0=2024mm L=2500mm p=0.15MPa e=12mm 解: 图表法 D0/e = 2024/12=168.67 L/ D0=2500/2024=1.235 A=0.00 054 B=68MPa 解析法: 该容器为短圆筒 已知 D0= 100mm L=100mm e=0.3mm E=2.1105 MPa t=20 解: 该圆筒属短圆筒 0.09MPa 结论: 临界压力为0.09MPaD0= 1000mm L=5000mm e=4mm 用图解法 D0/e =1000/4=250 L/ D0=5000/1000=5 查表15-4 A=0.000065（长圆筒） 查表15-5 无交点 结论: 不能满足要求,可采取以下措施：1）增加筒体壁厚；2）设置加强圈 1） 2） 设计2个加强圈 解 D0=6000mm 假设 则 查表15-4 A=0.00004 结论: 最小选用12mm的钢板解：设计参数的确定 夹套: 取 C21mm；釜体: 设计外压；釜体厚度计算，试选18-8钢板厚度为8mm, C1=0, C2=0.8mm 则 筒体稳定性校核查表15-4A0.00093查表15-7无交点 所选钢板厚度合适封头稳定性较核试选下封头板厚度8mm查表15-7无交点结论：厚度合适上封头厚度试选 查表15-7无交点结论：厚度合适夹套的厚度设计取夹套封头的厚度设