40立方米液氨储罐课程设计说明书

1、摘要本设计是针对过程设备设计这门课程所安排的一次课程设计，是对这 门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。本设计的液料为液氨，它是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料， 应用广泛。分子式NH3分子量17.03，相对密度0.7714g/L，熔点-77.7 C, 沸点-33.35 C,自燃点651.11 T，蒸汽压1013.08kPa(25.7 C)。蒸汽与空气 混合物爆炸极限为 16 25% (最易引燃浓度为 17%氨在20E水中溶解度 34%,25C时，在无水乙醇中溶解度10%在甲醇中溶解度16%溶于氯仿、乙醚, 它是许多元素和化合物的良好溶剂。 水溶液呈碱性。 液态氨

2、将侵蚀某些塑料制 品, 橡胶和涂层。遇热、明火，难以点燃而危险性极低，但氨和空气混合物达 到上述浓度范围遇火和燃烧或爆炸，如有油类或其它可燃物存在则危险性极 高。设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合 给定的工艺参数，按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准 的设计顺序， 分别对储罐的筒体、 封头、人孔接管、 人孔补强、 接管、管法兰、 液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。设备的选择大都有相应的执行标 准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件， 也有一些设备没有 相应标准，则选择合适的非标设备。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，

3、 这样让设计有章可 循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计课程设计任务书、课程设计要求:1. 使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过 程。2. 掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研 究和论证。3. 掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握 计算机操作和专业软件的使用。4. 掌握工程图纸的计算机绘图。5. 课程设计全部工作由学生本人独立完成。二、设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：设计条件表序号项目数值单位备注1名称液氨储罐2用途液氨储存3最高工作压力1.95MPa由介质温度确疋4工作

4、温度-20 48C5公称容积（Vg）40M36工作压力波动情况可不考虑7装量系数（ V）0.858工作介质液氨（中度危害）9使用地点邯郸市室外管口表公称规格连接尺寸标准连接面形式用途或名称PN2.5 DN80HG/T20592-2009FM液相进口管PN2.5 DN80HG/T20592-2009FM液相出口管PN2.5 DN80HG/T20592-2009FM排气管PN2.5 DN80HG/T20592-2009FM排污管PN2.5 DN25HG/T20592-2009FM压力表接口PN2.5 DN25HG/T20592-2009FM温度计接管PN2.5 DN80HG/T20592-2009

5、FM安全阀接口PN2.5 DN32HG/T20592-2009FM液位计接口PN2.5 DN500HG/T20592-2009MFM人孑L三、课程设计主要内容1. 设备工艺设计2. 设备结构设计3. 设备强度计算4. 技术条件编制5. 绘制设备总装配图6. 编制设计说明书四、学生应交出的设计文件（论文）：1.设计说明书一份；2 总装配图一张（A1图纸一张）;IV目录摘要 I课程设计任务书 II1.1 盛装液氨的压力容器设计储存量 11.2 设备的初步选型及轮廓尺寸的确定 11.2.1 设备的初步选型 11.2.2 设备的轮廓尺寸的确定 1第二部分 设备的机械设计 32.1 设计条件的确定 32

6、.1.1 设计压力的确定 32.1.2 设计温度的确定 32.1.3 设计条件表 422 设备的结构设计 42.2.1 筒体和封头的结构设计 42.2.2 接管与法兰设计 42.2.3 附件设计 82.2.4 支座结构设计 142.2.5 焊接接点的设计 162.3 设备的强度计算 182.3.1 设备总体壁厚计 182.3.2 压力试验校核 202.3.3 设备的应力校核 212.3.4 开孔补强计算 31第三部分 技术条件编制 323.1 容器类别的确定 323.2 材料要求 323.3 无损检测要求 323.4 材料供货要求 323.5 锻件要求 323.6 热处理要求 333.7 焊接

7、材料要求 333.8 总装配图技术要求 35参考文献 36结束语 37第一部分设备的工艺设计1.1盛装液氨的压力容器设计储存量盛装液化气体的压力容器设计存储量W瑯V *式中，W储存量，t ；装量系数；v压力容器容积，m ；:t 设计温度下饱和液体密度，t/m则设计储存量 W=0.85X 40 m3 X 0.5663kg/L=19.25t=1.925 X 104 kg1.2设备的初步选型及轮廓尺寸的确定1.2.1设备的初步选型主体结构采用卧式圆柱形储罐筒体采用圆柱形筒体封头采用标准椭圆形封头1.2.2设备的轮廓尺寸的确定 设备容积计算2v =2V 封 + 二 D L/4试算：取D= 2400mm

8、封头的结构尺寸（封头结构如下图1）由Di2，得 h=H-D/4=640-600=40 mm2 H -h查文献2中表B.1 EHA椭圆形封头内表面积、容积，如下表 1: 查得封头尺寸为：表1-1 : EHA1圆形封头内表面积、容积公称直径DN /mm总深度H /mm内表面积A/ m容积V封/ m324006406.54531.9905表1查得V封头=1.9905m3由V =V筒 2V封D2L 2v封=40 m3 得 L=8404mm4圆整得L=8400mm贝U L/D=3.53符合查献3中L/D=36 ;2贝U v 计=v筒+2v 封 =二D L/4+2 v 封 =2.42 8.4 2 1.99

9、05 = 41 .98m34误差计算：V计Vg心00%=4.5%5% 符合要求.Vg工作容积为 V = V =0.85 41.98=35.68m ,工计7最终，取液氨储罐的公称直径 DN=2400mm筒体长度L=8400mm选取EHAH圆形封头：封头 EHA240CX 16第二部分设备的机械设计2.1设计条件的确定2.1.1设计压力的确定根据文献4液氨饱和蒸汽压表查得50 C时液氨蒸汽压由表1查得液 氨在50C的饱和蒸汽压为19.25bar，即为1.925MPa,可以判断设计的容 器为储存内压压力容器，根据文献5盛装液化气体无保冷设施的压力容 器，其设计压力应不低于液化气50 C时的饱和蒸汽压

10、力，饱和蒸汽压力一般指绝压，而设计压力是表压，而且查得当容器上装有安全阀时，取 1.051.1倍的工作压力作为设计压力；所以工作压力：P工 =饱和蒸汽压-大气压=1.925-0.1 = 1.825MPa设计压力计算p设=1.1 X P工 =1.825 X 1.1 = 2.0075MPa液氨的密度=0.5663kg/L，H取公称直径 DN=2400mm表2-1液氨饱和蒸汽压温度 C-20204050饱和蒸汽压Bar1.938.6115.2019.25由各地区重力加速度表查的邯郸地区的g =9.79m/s2，则根据公式液柱静压力P静P静 = gH= (0.5663 X 9.79 X 2.4 )X

11、0.00仁0.013 Mpa0.65% 5%,忽略。p设 2.0075则计算压力就等于设计压力，即 Pc=p设=2.0075 Mpa2.1.2设计温度的确定根据文献3和文献中规定设计温度系指容器在正常操作情况下，在 相应设计压力下，设定受压元件的金属温度，其值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度，对于09以下的金属温度，则设计温度不高于元件金属 可能达到的最低金属温度，设计温度选取的依据是：其值不得低于最高金属温度或不得高于最低金属温度（0C以下）在本设计中给出的最高工作温度为48C。工作温度为-20 C48C,为保证正常工作，对设计温度留一定的 富裕量。则取设计温度为50 E2.1.3设计

12、条件表表2-2 :设计条件表项目内容备注工作介质液氨工作压力MPa1.825设计压力MPa2.0075工作温度c-20 48设计温度c50公称容积（Vg）m 340计算容积（V计）m 341.983工作容积（V 工）m35. 68:装量系数（ v）0.85介质密度（p t） kg/L0.56632. 2设备的结构设计2.2.1筒体和封头的结构设计我国已经制订了化工设备通用零部件的系列标准，设计时可根据具体设计条件按照标准进行选用。筒体的公称直径DN=2400m,长度L=8400mm 封头的公称直径DN=2400mm总深 H=640mm图1封头的结构设计2.2.2接管与法兰设计（1）公称直径及公

13、称压力的选取法兰公称压力取PN=2.5Mpa，根据文献6表8.2 3-1 PN10带颈对焊钢制管 法兰，选取各管口公称直径，查得各法兰的尺寸。得出管口表如下表表2-3 :管口表公称规格连接尺寸标准连接面形式用途或名称PN2.5 DN80HG/T20592-2009FM液相进口管PN2.5 DN80HG/T20592-2009FM液相出口管PN2.5 DN80HG/T20592-2009FM排气管PN2.5 DN80HG/T20592-2009FM排污管PN2.5 DN25HG/T20592-2009FM压力表接口PN2.5 DN25HG/T20592-2009FM温度计接管PN2.5 DN80

14、HG/T20592-2009FM安全阀接口PN2.5 DN32HG/T20592-2009FM液位计接口PN2.5 DN500HG/T20592-2009MFM人孑L(2)接管与法兰的结构尺寸设计液氨储罐应设置物料进出口接管，排气口，排污口，压力表口，温度 计口，安全阀口，液位计口，人孔。接管和法兰布置如图3所示，法兰简图如图所示： 本次设计所用的接管的尺寸表如下所示：表2-4 :接管的尺寸表公称尺寸外径汇壁厚dnt用途或名称理论质量kg/mDN8089X 8液相进口管15.98DN8089X 8液相出口管15.98DN8089X 8排气管15.98DN8089X 8排污管15.98DN253

15、2 X 6压力表接口管3.85DN2532 X 6温度计接口管3.85DN8089X 8安全阀接口15.98DN3238 X 6液位计接口4.74DN500530 X 12人孔183.88查文献6中附录D中表D-3,得各法兰的质量查文献 表322，接管法兰的密封面均采用FM （凹面），人孔密封面采 用MFM（凹凸面密封）。接管和法兰尺寸由设计压力2.0075Mpa查文献 中PN2.5Mpa板式平焊钢制管法兰（PL）知板式平焊钢制管法兰的密封面形式有突面（RF）和全平面（FF）。RF形式适 用公称压力范围为0.252.5Mpa而FF形式适用公称压力范围为0.251.6Mpa, 本设计压力为2.0

16、075Mpa故采用板式平焊钢制管法兰（RF）形式。查文献6 中PN2.5板式平焊法兰选择以接管公称直径一致的钢制管法兰，得各法兰的尺 寸和质量，详细尺寸将见表表2-5 :接管和法兰尺寸名称公称 直径DN钢管外 径法兰 焊端外 径法兰 外径D螺栓 孔中 心圆 直径K螺栓 孔直 径L螺栓孔 数量n（个）螺栓Th法厚度C法兰颈法高度卜法兰 质量NSH1Ra排污管8089B200:160188M1624105P 812858 55.03b排气口8089B200 1160188M16241051 812858 55.03c出液口8089B200160188M1624105812858 55.03d进液口

17、8089B200160188M16241058128585.03e人孔500530B730:6603620M3348580r 12201212581.4k1-2液位计 口3238B140100184M16185666642 :L05f温度计 口2532B11585144M12184666440 .26g压力表 口2532B11585144M12184666440 .26h安全阀 口8089B200160188M1624105810858 55.03垫片的选择法兰密封常用垫片，垫片有金属垫片、非金属垫片，合成垫片等多种，考虑经济性当非金属垫片能满足要求时首先使用非金属垫片。垫片结构图CT1 可务

18、一一1i1由本设计压力和温度要求查文献4选用石棉橡胶垫片，其使用范围PNK 4.0Mpa,t 290E ,密封形式为RF （突面）。其尺寸如表4.5查文献4，得垫片尺寸表表2-6 :垫片尺寸表符号管口名称公称直径内径D1外径D2a排污口80109.5142b排气口80109.5142c出液口80109.5142d进液口80109.5142e人孔500500524k1-2液位计口3261.582f温度计口2545.561g压力表口2545.561h安全阀口80109.5142注：1:包覆金属材料为纯铝板，标准为 GB/T 3880，代号为L32:填充材料为有机非石棉纤维橡胶板。3:垫片厚度均为3

19、mm螺栓（螺柱）的选择根据要求法兰处用螺栓做紧固件，螺栓有多种材料和多种结构，选择时应 考虑到设计的适用性和安全性。查文献6中表5.0.7-9和附录中表A.0.1，得螺柱的长度和平垫圈尺寸：表2-7 :螺栓及垫片公称直径螺纹螺柱长紧固件用平垫圈mmd1d2ha80M169017303b80M169017303c80M169017303d80M169017303e500M24r 125 12544P 4g1-232M168517303f25M127513242.5g25M12p 75 n1324P 2.5h80M169017303（3）接管与法兰材料的选择容器接管一般应采用无缝钢管，所以本设计筒

20、体上接管材料均选择无缝钢管20 (GB9948。排污管一端焊接在筒体下方，另一端用螺纹帽密封，制造便宜，操作方便。查文献中法兰材料选用16Mnn2.2.3 附件设计( 1 )安全阀的选择查文献4中知液氨常用安全阀有 A21H-40其公称直径15mm到25mn公称压力为1.6-4.0Mpa使用温度t 200E和A41H-40其公称直径为32mm到48mn公称压力为1.3到4.0Mpa,使用温度t 300C。根据本设计要求选择阀体公称压力： 4.0Mpa;，称直径为40mni的弹簧圭寸闭微启式安全阀，圭寸面材料为不锈钢；采用法兰连型号： A44Y-160( 2)液位计的选择液面计的种类很多，常用玻

21、璃板液面计。它们都是外购的标准件，只需 要选用。玻璃板液面计有三种： 透光式玻璃板液面计、 反射式玻璃板液面计、 视镜式玻璃板液面计。利用连通器原理，通过液面计的玻璃板视窗可以观 察容器内部液面位置的变动情况。根据设计要求选用查文献 6 中选用磁性液面计，型号 T, 使用压力为 PN=2.5Mpa,液面计采用普通型；结构形式：保温型 W,钢板Q345R.标准选用 HG/T 21584-95. AT2.5-W-1450. 中心距为 L=2000mm,采用带颈法兰 DN32.( 3)视镜的选择视镜用来观察设备内部物料的工作情况， 用凸缘构成的视镜称为不带颈视 镜，其结构简单，不易粘料，有比较宽的视

22、察范围，便于窥视，在本设计中选 用不带颈视镜。 但由于视镜接缘直接焊接在设备上， 容易在焊接后引起接缘上 的密封面变形，所以应有可靠的焊接工艺保证。选用视镜的数据： DN=80 PN=1.57 D=130 b1=36 b2=26 H=91 螺柱：个数 n=8 直径 d=M12 重量 m=7.1kg 标准：不锈钢 HGJ501-86-15Di图视镜(4) 压力表仪表类型的选用必须满足工艺生产的要求。例如是否需要远传、自动记 录或报警；被侧介质的性质(如被测介质的温度高低、粘度大小、腐蚀性、 脏污程度、是否易燃易爆等)是否对仪表提出特殊要求，现场环境条件(如 湿度、温度、磁场强度、振动等)对仪表类

23、型的要求等。因此根据工艺要求 正确地选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的重要前提。化工行业所用的压力表有多种型号，根据液氨的性质查文献4中常用的压力表型号为YA-100,管螺纹M2(X 1.5,压力表一端与带有相应螺纹的接管一 端旋合，接管另一端焊接在筒体适合的位置。(5) 人孔的选择 密封面的选择由于本次设计的介质是高度危害的，查文献7中表3-1 ,选用凹凸法兰密封 面(MFM法兰。 人孔的设计本次设计的储罐设计压力为2.0075MPQ查文献7中，采用回转盖带颈对 焊法兰人孔。其明细尺寸见下表：密封面型 式凹凸面MFMD730b146d。48公称压力PN MPa4Di660b257螺柱

24、数量20公称直径DN500Hi280A435螺母数量40dw r5302H2128B400螺柱尺寸M 33x 2x170d506b44L300总质量kg302表2-8 :人孔尺寸表单位：mm人孔结构示意图如下7! 开孔补强的计算根据文献8开孔补强结构：压力容器开孔补强常用的形式可分为补强圈 补强、厚壁管补强、整体锻件补强三种。补强圈补强是使用最为广泛的结构形 式，它具有结构简单、制造方便、原材料易解决、安全、可靠等优点。在一般 用途、条件不苛刻的条件下，可采用补强圈补强形式。但必须满足规定的条件。 压力容器开孔补强的计算方法有多种，为了计算方便，采用等面积补强法，即 壳体截面因开孔被削弱的承载

25、面积，必须由补强材料予以等面积的补偿。当补强材料与被削弱壳体的材料相同时，则补强面积等于削弱的面积。补强材料采 用 Q235R-A查文献7中，选用回转盖带颈对焊法兰人孔。厚度附加量C=2.3mm开孔直径 d=d +2C=530-32+4.6=493.4mmD2400mm，在筒体上开孔 dD,所以在有效补强范围。补强圈内径 Di =d 612 则取 D=530+10=540mmS =A/ (D -d )=15.75mm补强圈厚度，圆整取名义厚度为16mm根据文献3，补强圈焊接形式一一D型，表:2-9 :补强圈补强及附件的选择接管公称直径DN/mm外径D2内径D厚度重量(Kg)5008005401

26、646.4(6) 各附件接管的布局为了便于操作及考虑到开孔的安全性要求，本设计中将排气接管、人孔 接管、安全阀接管、压力表接管、进料接管、人孔接管成直线依次布局在筒 体上方，其中，人孔接管与排气管，人孔接管与安全阀，人孔接管与进料管 间距离均为1300mm其余接管间距离均为800mm液面计接管放右侧封头处。 排污口接管和出料管布置在筒体下方，排污口接管在左封头与左支座之间， 距左封头直边200mn处，出料管在左支座与右支座之间。进料管内伸长度为1700mm温度计内伸长度为300mm其余的接管内伸 长度均为0mm其中人孔接管外伸长度为250mm其余接管外伸长度均为150mm具体布局见装配图224

27、支座结构设计(1) 鞍座结构和材料的选取卧式容器的支座有三种形式：鞍座、圈座、和支腿，常见的卧式容器和 大型卧式储罐、换热器等多采用鞍座，它是应用得最为广泛的一种卧式容器 支座。置于支座上的卧式容器，其情况和梁相似，一般情况采用双支座。此 夕卜，卧式容器由于温度或载荷变化时都会产生轴向的伸缩，因此容器两端的 支座不能都固定在基础上，必须有一端能在基础上滑动，以避免产生过大的 附加应力。通常的做法是将一个支座上的地脚螺栓孔做成长圆形，并且螺母不上紧，使其成为活动支座，而另一支座仍为固定支座。所以本设计就采用这种支座结构。根据设备的公称直径和容器的重量参照文献9选取鞍座结构及尺寸。鞍座的材料(除加

28、强垫板除外)为 Q235-A加 强垫板的材料应与设备壳体材料相同为 16MnR采用鞍式A型支座：鞍座A2400-F和鞍座A2400-S(2) 鞍座位置的确定考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷，面且支座截面处应力较为复 杂，故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩，通常取尺寸A不超过0.2L值，为此中国文献10规定A 0.2L=0.2 (L+2h)，A最大不超过 0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。由标准椭圆封头 一Di2，得 h=H-D/4=640-600=40 mm2(H -h )故 A 0.2(L+2h)=0.2 X (8400+2 X 40)=1716m

29、m当鞍座邻近封头时，贝哇寸头对支座处筒体有加强刚性的作用。为了充分利用这一加强效应，在满足A0.2L下应尽量使.A 0.5Rm( Rm=Rjn2),2400 16即Rm1208mm2 2即 A257.936kN查文献4表6得鞍座结构尺寸如下表：。表2-10 :鞍式支座结构尺寸公称直 径DN2400腹板616垫板b4510允许载 荷Q/kN435筋板l3265610鞍座高 度h250b2208e100底板I11720b3290螺栓间距I21520b12408螺孔/孔 长D/l24/40614垫板弧长2800鞍座质量Kg234225焊接接点的设计(1) 压力容器焊接结构设计要求根据文献3焊缝分散原

30、则；避免焊缝多条相交原则；对称质心布置原 贝避开应力复杂区或应力峰值去原则；对接钢板的等厚连接原则；接头设 计的开敞性原则；焊接坡口的设计原则(焊缝填充金属尽量少；避免产生缺 陷；焊缝坡口对称；有利于焊接防护；焊工操作方便；复合钢板的坡口应有利于减少过渡层焊缝金属的稀释率)(2) 封头与圆筒焊接接头封头与圆筒连接的环向接头采用 A类焊缝。焊接方法：采用手工电弧焊， 封头与圆筒采用对接焊接。平行长度任取。坡口形式为丫型坡口。根据Q345R勺抗拉强度二b=5000Mpa和屈服点匚s=325Mpa选择E50系列(强 度要求： b 500Mpa s 400Mpa的焊条，型号为E5018.该型号的焊条

31、是铁粉钛型药皮(药皮成分：氧化钛30%加铁粉)，适用于全位置焊接，熔 敷效率较高，其结构如下图丫型坡口筒体和封头的焊接：S =620 a =6070 b=02 p=2 3(3) 管法兰与接管的焊接接头管法兰与接管焊接接头形式和尺寸参照文献3,根据公称通经选择相应的坡口宽度结构如附图中为几种常用的管法兰与结接管焊接形式的局部放大 图。(4) 接管与壳体的焊接接头本设计除人孔接管带补强圈外其它接管都是不带补强圈的插入式接管，接管插入壳体，接管与壳体间的焊接有全焊透和部分焊头两种，它们的焊接接头均属T形或角接接头。标准中代号为G2的接头形式，基本尺寸为目=50支5。； b=2+0.5 ； P=10.

32、5 ； /36t ,且 kX6 ,它适用于、s =4-25tS，因为所选接管的厚度都为壳体厚度的一半，壳体的厚度为16mm所以符合要求。选择全焊透工艺，可用于交变载荷，低温及有 较大温度梯度工况。如附图中的局部放大图所示。带补强圈焊接接头结构B 1=50 +5 2 = 30 2 b i=2+0.5, b2 = 5土 1, Kit ,Ky(、c 8) k 2 = 0.7 c2.3设备的强度计算2.3.1设备总体壁厚计(1)材料的选择常见的压力容器用碳素钢和低合金钢钢板有Q245 Q345R Q370R等；无缝钢管材料有10，20, 16Mn等。考虑到该容器的内径为 2400mm介质的工作温度为-

33、20 C48 C,由下表查得，所以可以选择 Q235R或者Q345R作为 筒体的材料。所以选用筒体由钢板卷制而成，由于低合金钢有较高的强度， 良好的塑性，价格相对较低，所以选用Q345R封头材料也为Q345R表2-11钢板材料使用条件表材料名称使用条件Q235R 或 者 Q345R容器设计压力 限制。PW 35MPa钢板使用温度-20475C，对容器中的介质没有(2)筒体壁厚计算 设计温度下材料的许用应力设计温度为50C，假设筒体厚度为316mm，由材料许用应力表可得 Q345R 的 b j=189MPa RL =345MPa表2-12 :钢材许用应力表钢号板 厚/ mm在下列温度C)下的许用

34、应力15200/ Mpa250030min =3mm取腐蚀裕量C2=2mm设计厚度 dC2 = 12.81+2=14.81mm查文献3中列举的锅炉和压力容器专用钢板的厚允许偏差按GB/T709中的B类要求，即钢材厚度负偏差C1 = 0.3mm o所以名义厚度“二-d - C1 圆整量=14.81 0.3+圆整量=16mm，经过圆整后为16mm在 316mm之间，故假设是成立的有效厚度怙=-n - G 匸2 = 16 - 2 - 0.3 = 13.7mm。(2)封头壁厚计算根据标准椭圆形封头的计算厚度公式:=12.78mm2.0075 240020.5pc2 189 1 -0.5 2.0075取

35、腐蚀裕量C2=2mm钢材厚度负偏差C1 = 0.3mm。贝U：设计厚度 C2 =12.78+2=14.78mm名义厚度 二-d - C1 -圆整量=14.78 0.3+圆整量二16mm有效厚度 飞n -G_C2 =16-2-0.3=13.7mm可见标准椭圆形封头与筒体等厚。2.3.2压力试验校核(1) 压力试验类型耐压试验是在设计压力下对压力容器的检验，在本设计中采用水压试验 进行验证。(2) 压力试验校核筒体耐压试验校核 耐压试验压力根据 R P 国其中，为耐压试验压力系数，对于钢和有色金属，液压试验是=1.25 ,所以水压试验压力15 2.0075詈叱/沁筒体的薄膜应力:PT(Di 、e)

36、 _ 2.51 (240013.7)2 e2 13.7= 221.11MPa液压试验时，二T应满足以下公式的要求 二T空09Rl，其中 0.9 Rl =0.9 1 345=310.5MPa221.11MPa 310.5MPa 符合要求。最终筒体选用材料为Q345R勺钢板，且厚度为16mm封头耐压试验校核185水压试验压力 PT =1.25 2.0075 MPa =2.51MPa185封头的薄膜应力:Pr(Di 、.e)2飞2.51 (2400 13.7)2x13.7= 221.11MPa液压试验时，“应满足以下公式的要求0.9 ReL，其中 09Rl=0.91 345=310.5MPa221.

37、11MPav310.5MPa，符合要求。最终封头选用材料为Q345F的钢板，且厚度为16mm2.3.3设备的应力校核钢制卧式容器计算单位河北工程大学计算条件简 图设计压力p2.0075MPa设计温度t50筒体材料名称Q345R(封头材料名称Q345R封头型式椭圆形屮筒体内直径Di2400mm筒体长度L8400mm筒体名义厚度各16mm支座垫板名义厚度忌10mm筒体厚度附加量C2.3mm腐蚀裕量C12mm筒体焊接接头系数1封头名义厚度乩16mm封头厚度附加量Ch2.3mm鞍座材料名称Q235-A鞍座宽度b240mm鞍座包角91200支座形心至封头切线距离A600mm鞍座高度H250mm地震烈度低

38、于七度内压圆筒校核计算单位河北工程大学计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力Pc2.02MPa设计温度t0.00 CrDi内径D2400.00mm材料Q345R （板材）试验温度许用应力 W189.00MPa设计温度许用应力189.00MPa试验温度下屈服点Ts345.00MPa钢板负偏差C10.30mm腐蚀裕量C22.00mm焊接接头系数*1.00厚度及重量计算计算厚度PcDi5 =2tF_Pc = 12.90mm有效厚度& = 6n - Cl- C 2= 13.70mm名义厚度氐=16.00mm重量8007.60Kg 1压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验

39、压力值Pt = 1.25 P罟=2.5100 （ 或由用户输入）MPa压力试验允许通过 的应力水平Ht町应 0.90 伍=310.50MPa试验压力下 圆筒的应力frT = PT.(Di +3e) = 221 11 2乞冲MPa校核条件Wt校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力L2&卅Rv= (Di 城)=2.14550MPa设计温度下计算应力tPc(Di+&) =2$= 177.99MPa189.00MPa校核条件结论合格左封头计算计算单位计算所依据的标准计算条件计算压力Pc2.02MPa设计温度t0.00 C内径D2400.00mm曲面深度hi600.00mm:材料Q345R （板材）

40、设计温度许用应力Ht189.00MPa试验温度许用应力189.00MPa钢板负偏差C0.30mm腐蚀裕量C22.00mm焊接接头系数*1.00河北工程大学GB 150.3-2011椭圆封头简图压力试验类型试验压力值压力试验时应力校核液压试验Pt = 1.25 Pc/ 2.5100 （或由用户输入）MPa压力试验允许通过的应 力二：七 0.90 Cs = 310.50MPa试验压力下封头的应力校核条件 校核结果；十=p(KDj o.5、e) = 220.48s： I；-Tt合格MPa形状系数计算厚度有效厚度最小厚度名义厚度纟吉论重量最大允许工作压力厚度及重量计算KPcDih =2匚t _0.5P

41、c = 12865eh = 5nh - C- C 2= 13.70 min = 3.60nh = 16.00满足最小厚度要求808.40压力计算P= KDi 0.5 e = 2.15161结论合格mmmmmmmmKgMPa右封头计算计算单位河北工程大学计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件椭圆封头简图计算压力Pc2.02MPa设计温度t0.00 C内径D2400.00mm曲面深度hi600.00mm材料Q345R （板材）设计温度许用应力189.00MPa1d试验温度许用应力189.00MPa钢板负偏差C0.30mm腐蚀裕量C22.00mm焊接接头系数*1.00压力试验时应力校核压

42、力试验类型液压试验试验压力值Pt = 1.25巳器=2.5100 （或由用户输入）MPa压力试验允许通过的应 力询兰 0.90 伍=310.50MPa试验压力下封头的应力m= PT.(KDi+0.5= 220.482紗MPa校核条件OT 兰 Ht校核结果合格厚度及重量计算形状系数K = 16卜1 : 1 = 1.0000计算厚度KPcDi毎=2rt _0.5Pc = 12.86mm有效厚度&h =酩-C- C 2= 13.70mm最小厚度Smin = 3.60mm名义厚度和=16.00mm结论满足最小厚度要求重量808.40Kg压力计算最大允许工作压力20恥ePW|= KDi +0.5讥=2.15161MPa结论合格卧式容器（双鞍座）计算单位河北工程大学计算条件简图计算压力Pc2.0075MPa设计