卧式油罐计算书

1、卩西安石油大学本科毕业设计（论文）机械设计基础课程设计题目所在院（系）专业班级学号学生姓名指导教师完成时间II此页为任务书，请同学将任务书放入1 设计总说明 错. 误！未定义书签。1.1 错. 误！未定义书签。1.2 .2 计算说明书 错 误！未定义书签。2.1 设计原始数据 错. 误！未定义书签。2.2 油罐尺寸确定 错. 误！未定义书签。2.3 油罐罐壁的设计计算 错. 误！未定义书签。2.3.1油罐罐壁钢板的尺寸和排板确定 错误！未定义书签。2.3.2罐壁各层钢板厚度的计算 错. 误！未定义书签。2.4 油罐罐底的设计计算 错. 误！未定义书签。2.5 罐顶的设计计算 错. 误！未定义书

2、签。2.5.1计算载荷（设计压力）的确定 错误！未定义书签。2.5.2油罐罐顶的校核参考文献 错误！未定义书签。附录 错.误！未定义书签。III1 设计说明书2设计计算书7P= O.IMPaoT= 20 C汽油7 = 1C2 = 2mmDii=2600mmL=8400mmDi2=2600mm16MnRb t =170M P aPT=0.125MPaCi=0.25mm2.1设计的基本参数设计压力设计温度介 质焊缝系数腐蚀裕量筒体内径筒体长度封头内径主体材料其设计温度下许用应力水压试验压力钢板厚度负偏差22壳体壁厚计算2.2.1筒体壁厚计算由设计书中的公式(2-1)计算筒体壁厚2&】甲_ P 0.

3、1 26002 170 1-0.1=0.764mm壁厚附加量C = C1 + C2 = 2 + 0.25= 2.25mm2D由于最小壁厚规定、min - 3mm并且、：min - = 5.2m m1000所以 min + C = 5.2+ 2.25= 7.45mm圆整后，实选壁厚、：n = 7.5mm222封头壁厚计算由设计书中的公式（2-2）计算封头壁厚右- PDi22 匕 l ?-0.5P_0.仆2600一 2 170 1 一0.5 0.1=0.765m m2D 由于最小壁厚规定、伽-3mm并且:.min 丄=5.2mm1000壁厚附加量 C=C1 + C2 + C3= 0.25+ 2 +

4、 2 = 4.25mmmin + C= 5.2+ 4.25= 9.45mm圆整后实选壁厚;.n = 10mm2.3鞍座的选择计算储罐的总重Q = Q1+Q2+Q3+Q4式中：Q1罐体重Q2封头重Q3汽油重Q4附件重2.3.1 罐体重QiDg=2600mm,、=10mm 的筒节，每米设备重量 q1=1050kg/m 所以 Q1= q丄=1050 8.4 =8820Kg2.3.2封头重Q2q2=850kgDg=2600mm, = 10mm，直边高度h=40mm的标准椭圆形圭寸头，其重量所以 Q1 = 2q2=1700kg2.3.3汽油重Q3Q3= ： V其中一充料系数，取0.8V储罐体积V = V

5、 封+V 筒=47.85+5.03= 52.88m3汽油在200C时的比重为840Kg/m3于是 Q3=；VF=0.8 52.88 840 =35535.36 Kg -2.3.4附件重Q4两个人孔约重150kg，其接管重总和按300kg计，于是Q4= 450kg所以设备总重 Q= Qi+Q2+Q3+Q4= 8820+1700+35535.36+450= 45.66 吨每个支座需承受约22.83吨重，负荷相当大，所以选公称直径为 2600mm的 重型鞍座。2.4鞍座作用下筒体应力计算2.4.1筒体轴向弯矩计算双支座支撑的的卧式容器壳视为双支点的外伸梁， 在容器轴向存在两个最大 弯矩，一个在鞍座处

6、，一个在容器两支座间跨距中点处。跨距中点处的弯矩按下式计算：Mi = F (CiL A)FA f AR支座处的弯矩按下式计算：M2 = A 1- + C3生-C2C LA丿C1-系数,C1 二(0.25+C3R )C20.25 0.058 13001.10-0.296式中Ri-筒体内半径，mA支座中心线至封头切线的距离，m，选取A = 1.8mC2系数，4H4 汉 650, “C2 =111.103L38400C3系数，c(Ri2-H 2 ) (13002 - 6502 ) ccucC3-0.0582LRj2 8400 130011所以 M1= F (C1L A) = 223.734 0.29

7、6 8.4 - 1.26 1=274.39 10NmM2FAC23223.734 101.261.10126 0.0588.41.31.26-1.10348.744 10 Nm2.4.2筒体轴向应力计算在跨距中点处横截面上，由压力及弯矩所引起的轴向应力之和见下图:以上两式中：P设计压力MPar-了裂力分旷图3-2筒体轴向应力分析图期带II両7 1 i 1ii urnmTirrnL柞轉十封头WOB JJ &2.421在横截面的最高点处：PR M,_ 0.1 13002、e 二 R2、e 一 2 7.75274.393.14 1.32 7.75= 1.715 MPa2.922在横截面的最低点处:P

8、R M1二 RiU0.1 1300274.392 7.753.14 1.32 7.75= 15.059MPa容器壁厚，mm （不计附加壁厚）2.4.2.3在支座处的轴向应力：此应力取决于支承面上筒体的局部刚性。当在载荷作用下筒体不能保持圆形 时，其横截面上部的一部分对承受轴向弯矩不起作用。当筒体有加强圈时，在筒体最高点处的轴向应力用下式计算：PRi2eM2KR2 e0.1 1300-48.7442 7.750.107 3.14 1.32 7.75= 19.465MPa在筒体横截面的最低点处的轴向应力用下式计算:PR 十 M22 e 心二Re0.1 1300 -48.7442 7.750.192

9、 3.14 1.32 7.75二-2.214MPaK1 , K2为参数，查化工设备机械基础表 7-6得0.107, K2= 0.1922.4.5筒体周向应力计算2.4.5.1周向弯矩计算因鞍座截面处无加强圈，且 A0.5Rn,所以按化工容器中公式 5-55:M=K6FRn 计算。式中：K6系数，由化工容器中图5-55查得：K6=0.055其它参数同上则 M=K6FRn =0.055 223.734 1031310 = 16.12 103N.m245.2周向压缩应力计算因鞍座截面处无加强圈，且 A0.5Rn，所以按化工容器中公式5-57：T max=-K5F 计算。式中：K5系数，由化工容器中查

10、得：鞍座包角二= 120 o时 K5= 0.760则 Tmax=-K5F = -0.760 223.734 10170.04 103 N而在鞍座轴边角处的周向压缩应力 T 值为：T=-F/4=-223.734 103/4=-55.93 10N2.4.5.3周向总应力的计算和校核该设计圆筒的鞍座界面上无加强圈,但在鞍座两侧的圆筒上有加强圈而且a o- 12鞍座上不设置衬垫板，则圆筒横截面最低处周向压缩应力按下式计算:kKsFk=1.0其中k-计及圆筒和鞍座是否相焊的系数，本设计中不相焊,K5系数，K5= 0.760b-圆筒的有效长度,b2 二 b 1.56、R7Z= 300 1.561310 7.75 = 457.7mm所以kK5F1.0 0.76 223.734 103b2e457.1 7.75 48.0MPa鞍座边角处的周向总应力:因为8480= 6.47 . 6Rn13103F3223.734 1033 0.01