《压力容器课程设计》PPT课件.ppt

cnw2001 压力容器课程设计 PressureVesselCourseProject 主讲 沈阳航空航天大学程乃伟 程乃伟cnw2001 课程设计设置 课程设计题目 夹套罐设计课程设计共2周 2学分2011年12月5日 2011年12月18日开课模式 必修授课2学时上机20 30学时课程设计结束方式 考查总成绩由平时成绩 报告成绩和答辩成绩组成 程乃伟cnw2001 虚拟结构 程乃伟cnw2001 1 容器外形 程乃伟cnw2001 2 主要工艺参数 程乃伟cnw2001 3 设备管口表 见附图 程乃伟cnw2001 一 设计说明书内容 1设计说明压力容器泛指承受介质压力的密闭容器 本次课程设计中的压力容器是高效酒精回收装置中的夹套罐 夹套罐由内外两个容器套在一起构成 内置容器是由竖直圆筒和上下两个椭球封头组成的罐体 在罐体的外面有一个比罐体稍大的夹套容器 夹套下部是一个椭球封头 上部在适当高度采用圆弧过渡结构与罐体连接 在罐体和夹套之间形成一个约50mm左右的间隔 程乃伟cnw2001 工作原理 罐体盛装酒精溶液 罐体上部安装有搅拌装置 使酒精溶液在加热过程中得到均匀搅拌 在内置容器上设置有进料口 出料口 搅拌器口 压力表口 安全阀口 观察口等工艺接口 在夹套上设置两个蒸汽入口 夹套的下部设有一个冷凝水出口 蒸汽进入夹套后 对罐体内的酒精溶液进行加热 蒸汽冷凝成水后从冷凝水出口流出 程乃伟cnw2001 设备的开孔情况 压力容器设备上共开有11个孔 连接有不同的接管 a孔位于内置容器上封头的中心 用于连接搅拌器 b e孔为安全阀孔 同样位于内置容器上封头上 c d同样位于内置容器上封头上 c孔用于设置温度表 d孔用于设置压力表 程乃伟cnw2001 2 设计参数选择 2 1设计压力p247 p248工作压力 pw 在正常工作情况 开车 操作或停车 下 容器顶部可能达到的最高表压力 设计压力 p 设定的容器顶部允许达到的最高表压力 它与相应的设计温度一起作为容器的设计载荷条件 其值不得低于工作压力 计算压力 pc 在相应设计温度下 用以确定元件在计算截面处厚度的表压力 其中包括液柱静压力 当元件所承受的液柱静压力小于设计压力5 时 可忽略不计 程乃伟cnw2001 设计压力p的选取 当容器上装有安全阀时 p p0 即取等于或略高于安全阀的开启压力p0 而取p0 1 05 1 10pw亦成立 程乃伟cnw2001 2 2设计温度容器在正常工作中 在相应设计压力下 壳壁或元件金属可能达到的最高或最低温度 指温度 0 如各部位温度不同 可分段计算 见p52 p53 注意绝对压力和表压力的换算 附表9饱和水蒸气表 以压强计 程乃伟cnw2001 2 3焊缝系数的确定 p261 程乃伟cnw2001 2 4材料的选择及许用应力确定 p252 程乃伟cnw2001 程乃伟cnw2001 2 5厚度附加量确定 p250 程乃伟cnw2001 3 几何参数的确定 3 1罐体封头各参数封头结构尺寸参见p315 椭圆形标准封头 JB T4737 95 程乃伟cnw2001 3 2罐体的高度及体积3 3夹套的高度计算按罐体酒精填充系数0 8计算 3 4传热面积计算 程乃伟cnw2001 3 5搅拌口法兰尺寸确定 p1006 DJ 0 25DN 程乃伟cnw2001 3 6视孔尺寸确定 p713 程乃伟cnw2001 3 7其他法兰 接管尺寸确定HG20593 1997板式平焊钢制管法兰PDF文件无缝钢管GB8163 87 p125 进气管口径按水蒸气在管内20 30m s流速确定 疏水管口径 j 按水蒸气凝结成水量确定 压力表采用M20X1 5外螺纹 进料出料管径 Dn300 50 Dn400 65 Dn500 Dn600 80 Dn700 Dn800 100Dn900 Dn1000 125 Dn1200 Dn1400 150 Dn1600 200 程乃伟cnw2001 4 罐体强度设计 4 1罐体封头壁厚设计4 1 1按内压罐体封头壁厚设计 p314 p319 4 1 2按外压罐体封头壁厚设计 p367 p368 4 2罐体筒体壁厚设计4 2 1按内压罐体筒体壁厚设计 p310 p314 4 2 2按外压罐体筒体壁厚设计 p351 p366 程乃伟cnw2001 5 夹套强度设计 5 1夹套封头壁厚设计按内压罐体封头壁厚设计 p314 p319 5 2夹套筒体壁厚设计按内压罐体筒体壁厚设计 p310 p314 程乃伟cnw2001 6 罐体与夹套连接处的剪切应力校核 6 1罐体质量计算包括筒体 封头 6 2罐体内介质质量计算按全部被水充满计算 6 3罐体上法兰及其它附属件质量计算法兰 接管 视镜等6 4总负荷计算6 1 6 2 6 36 5焊缝连接处环形面积计算罐体外表面周长X 夹套壁厚 焊角高度 6 6焊缝连接处剪切应力强度校核 0 8 程乃伟cnw2001 7 开孔补强设计 7 1搅拌器连接口补强计算7 2窥镜口补强计算7 3其他接口补强计算不需另行补强的最大开孔直径p576 补强计算及补强圈结构见p576 p583 程乃伟cnw2001 8 水压试验压力确定 8 1罐体水压试验压力计算水压试验压力计算参见p262 8 2罐体筒体在水压试验压力下强度校核8 3罐体封头在水压试验压力下强度校核8 4夹套水压试验压力计算8 5夹套筒体在水压试验压力下强度校核8 6夹套封头在水压试验压力下强度校核8 7罐体筒体在水压试验外压力下稳定性校核8 8罐体封头在水压试验外压力下稳定性校核 程乃伟cnw2001 9 支座的选取 根据整个容器的重量和直径确定支撑式支座 参见p623 也可选取其他型式的支座 程乃伟cnw2001 10 安全阀设计计算 安全阀的计算 参看教科书 2 的有关章节 容器的安全泄放量p170 p172安全阀排量p175 p178按罐体内充满水蒸气计算 水蒸气参数与夹套内的水蒸气相同 运行 安全阀电子样本 exe 程序选取安全阀型号 根据型号确定连接法兰的尺寸 程乃伟cnw2001 二 图纸设计要求 1 总装配图一张 1号图 要求图面布局合理 表达清晰 图面字迹工整 要求有标题栏 技术要求 技术特性表 管口表等 2 法兰零件图一张 3号图 其他要求同上 程乃伟cnw2001 主要参考书籍 贺匡国化工容器及设备简明设计手册化学工业出版社2002孟燕华锅炉压力容器安全中国劳动社会保障出版社2