过程装备与控制工程毕业设计计算书

1、钢制卧式容器计算单位过程设备设计计算软件包压力容器 专用计 算条件简 图设计压力p0.35MPa设计温度t100°C-R*f筒体材料名称Q235-Bwl由£J封头材料名称Q235-B封头型式椭圆形筒体内直径Di2000mm筒体长度L6000mm筒体名义厚度&6mm支座垫板名义厚度各n8mm筒体厚度附加量C2.1mm腐蚀裕量Ci1.5mm筒体焊接接头系数0.85封头名义厚度5hn6mm封头厚度附加量Ch2.1mm鞍座材料名称Q235-A鞍座宽度b220mm鞍座包角e120o支座形心至封头切线距离A500mm鞍座高度H600mm地震烈度低于7度内压圆筒校核计算单位过程设

2、备设计计算软件包压 力容器专用计算条件筒体简图计算压力R0.35MPa-n_-设计温度t100.00c C内径D2000.00mm材料Q235-B（板材）试验温度许用应力fe113.00MPa- Di 设计温度许用应力Jo113.00MPa试验温度下屈服点os235.00MPaj钢板负偏差 Ci0.60mm腐蚀裕量G1.50mmi焊接接头系数 $0.85厚度及重量计算计算厚度FCDi& =2cr%_Pc = 3.65mm有效厚度毎=6 - C1- G 2= 3.90mm名义厚度& = 6.00mm重量1780.90Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值Pt= 1.

3、25 P 齊=0.4375（或由用户输入）atMPa压力试验允许通过 的应力水平 foTb< 0.90=211.50MPa试验压力下 圆筒的应力CT= pT.（Di +6e） =132.232&.$MPa校核条件校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力2&心*Pv =（ q 书e）= 0.37387MPa设计温度下计算应力Pc（Di+de）CT =2§e= 89.92MPa96.05MPa校核条件同叩XT结论合格左封头计算计算单位过程设备设计计算软件包压力容 器专用计算条件椭圆封头简图计算压力Pc0.35MPa设计温度t100.00° C内径D200

4、0.00mm|曲面咼度 hi500.00mm材料Q235-B （板材）-T '' 'rr-D1-T设计温度许用应力H113.00MPa试验温度许用应力同113.00MPa钢板负偏差 Ci0.60mm腐蚀裕量C21.50mm焊接接头系数 ©0.85厚度及重量计算形状系数K = 1H= 1.0000亦丿计算厚度KPcDi冠=2CF%_0.5Pc = 3.65mm有效厚度各=61 - C1- C 2= 3.90mm最小厚度= 3.00mm名义厚度6 = 6.00mm结论满足最小厚度要求重量206.19Kg压力计算最大允许工作压力2吋執P = KDi 切.5乱=0.3

5、7423MPa结论合格右封头计算计算单位过程设备设计计算软件包压力容 器专用计算条件椭圆封头简图计算压力Pc0.35MPa设计温度t100.00° C-4 4内径D2000.00mm曲面咼度 hi500.00mmF口材料Q235-B （板材）设计温度许用应力同113.00MPa试验温度许用应力同113.00MPa钢板负偏差 Ci0.60mm腐蚀裕量C21.50mm焊接接头系数 ©0.85厚度及重量计算形状系数K = 1HZDi1 =1.0000计算厚度KPcDi冠=2CF%_0.5Pc = 3.65mm有效厚度各=61 - C1- C 2= 3.90mm最小厚度= 3.00

6、mm名义厚度6 = 6.00mm结论满足最小厚度要求重量206.19Kg压力计算最大允许工作压力2吋執P = KDi 切.5乱=0.37423MPa结论合格卧式容器（双鞍座）计算单位过程设备设计计算软件包压力容器专用计算条件简图计算压力pc0.35MPa设计温度t100°C圆筒材料Q235-Bf1鞍座材料Q235-A市 =圆筒材料常温许用应力亦113MPaIT圆筒材料设计温度下许用应力d1113MPa圆筒材料常温屈服点甩235MPa鞍座材料许用应力d sa113MPa工作时物料密度15003kg/m液压试验介质密度't1000kg/m3圆筒内直径D2000mm圆筒名义厚度6n

7、6mm圆筒厚度附加量C2.1mm圆筒焊接接头系数0.85封头名义厚度§hn6mm封头厚度附加量Ch2.1mm两封头切线间距离L6050mm鞍座垫板名义厚度8mm鞍座垫板有效厚度&8mm鞍座轴向宽度b220mm鞍座包角e120o鞍座底板中心至封头切线距离A500mm封头曲面咼度h500mm试验压力Pt0.4375MPa鞍座高度 H600mm腹板与筋板组合截面积Asa02 mm腹板与筋板组合截面断面系数Zr03 mm地震烈度<7圆筒平均半径 R1003mm物料充装系数取0.8一个鞍座上地脚螺栓个数1地脚螺栓公称直径0mm地脚螺栓根径0mm鞍座轴线两侧的螺栓间距0mm地脚螺栓

8、材料支座反力计算圆筒质量（两切线mi =n（Di+ 6n Lc6n?s =1795.8kg间）封头质量（曲面部m2 =205.453kg分）附件质量m3 =0kg封头容积（曲面部Vh =1.0472e+09mm分）容器容积（两切线V = 2.1101e+10mrn :间）工作时，m4 =V ;/無=25321.2kg :容器内充液质量压力试验时,mu =VYt= 21101耐热层质量m5 =0kg工作时，m = mt +2 x m2 +n13+ m4= 27527.9总质量kg压力试验时,m ' = g+ 2沁+ m3 +m4+ m5 = 23307.7mg-=40.214qH砒340

9、49单位长度载荷q 4434 .U49N/mmL +hL十一h331 F " =-mg=135052F"1mg =114348支座反力22NF =max（F：F" ） = 135052筒体弯矩计算工作时fl'1 +2（Rji2）L24A=1.24066e+08IVI 1 1曲4L圆筒中间处截3LN mm面上的弯矩压力试验-.FLMT1 -41 +2（£ h： yL2 4Al=1 05046e+081+4hi3LL一操作工况：-1亠R2 -h21M 2 = -F A1 -L2AL=-4.12855e+061 +4h支座处横13LN mm截面弯矩压力

10、试验工况：-1-A+Ra2 -h2 1MT2 =F；丄2AI=-3.49562e+06A1 一1+4h3L系数计算Ki=1Ka=1Q0.879904K4 =K5=0.760258K6=0.0145222K6 =K7=0.0580889K8=0.270865K9=0.203522C*二1G=1筒体轴向应力计算轴向 应力 计算操作状态p C RaM 1"2&十亦曲0771 帀 _PCRaM2 -45.34142&QlRa2&MPaPcE-10.07062& 冠»P當 +_-0.3351212 0eK 2 TRa BeMPa水压试验状态MT16 中

11、2 代-8.52243Mt2gK=°.283745MPaPt R i M T1® = 2&十叔汀苗848PTRaMT2e 2 &0曲广阶416MPa应力 校核许用压缩应力A-°094& -0.0003666Ra根据圆筒材料查 GB150图6-36-10B = 48.8556MPak 1c =min(trt, B )=48.8556Bc=mi n(0.9RL,B) =48.8556MPa丐，廷< 口 = 113 合格I oj,l cr4| < ijc =48.8556 合格1 OTi1,1 硏4 < blc/8.8556 合

12、格OT2 , CT3 < 0.9 os = 211.5 合格MPa筒体 和封 头的 切应 力A A皿时（A；2 4时,不适用）K3F扇L-2A、1=+4h /3 丿MPaA乞弘时2圆筒中：1=30.3788&6e封头中：T-K4L"一叭一MPa应力校核封头椭圆形封头，F KPc_Di -89.743626he碟形封头,疔MP c Rhh2 6 he半球形封头，卞Pc Di6=4=4 6 heMPa圆筒 封头力=0.8 a t = 90.4 k = 125 & J _<rh = 51.5064MPa圆筒，T < T = 90.4 MPa合格封头,T &

13、lt; = 51.5064 MPa合格鞍座处圆筒周向应力无 加 强 圈 圆 筒圆筒的有效宽度b2 =b+1.56 jRa§n =341.°18mm无垫 板或 垫板 不起 加强 作用时在横截面最低 点处gFC5 =MPa在鞍座 边角处L/R m> 8 时，F3K6F氐一 4血亦厂一MPaL/R m<8时，F12K6FRa6 - - 2 4辭2L&MPa无加 强 圈 筒 体垫板 起加 强作 用时鞍座垫板宽度 W Ab +1 56 $Ra§n ；鞍座垫板包角 A日+12 -横截面最低点 处的周向应力k©F乐一忆+電2 一MPa鞍座边角处 的

14、周向应力L/R m> 8 时，F3K6F一 4（&Peb2 一 2&+玄2厂MPaL/R m<8时，F12K6FRm°6 - 4（氐 +& p2L2 +6；）一MPa鞍座垫板边 缘处圆筒中 的周向应力L/R m> 8 时,”F3K6F64砧22紀MPaL/R m<8时，F12K6FRm口6_ 盂_匚2_4§eb2L0MPa应力校核1国< 七=113合格|< 1.25 = 141.25合格|< 1.25 = 141.25合格MPa有 加 强 圈 圆 筒加强圈参数加强圈材料,16Mne = 36.6178mmd

15、= 37.2822mm加强圈数量,n = 2个组合总截面积，A = 2911.68mm组合截面总惯性矩，1 0 = 2.86065e+0641mm设计温度下许用应力trip =113MPa加强圈位于在鞍座边角处圆筒的周向应力：C4K7FR m e ©FCT 7 I 0A0MPa鞍座平面上在鞍座边角处，加强圈内缘或外缘表面的周向应力：C5K7RmdFKgF08 1 0A0MPa有 加 强 圈 圆 筒加强圈靠近鞍座横截面最低点的周向应力无垫板时，（或垫板不起加强作用） k©F采用垫板时，（垫板起加强作用）鸟 一 kK5F_-2.5301（$ +&e pMPa在横截上靠近

16、水平中心线的周向应力：6 _C4K7FRme KgF _-113.285I 0AoMPa在横截上靠近水平中心线处，不与筒壁相接的加强圈内缘 或外缘表面的周向应力：C5K7RmdF _K8F _89.98561。A0MPa加 强 圈 靠 近 鞍 座鞍座边角处点 处的周向应力无垫板或垫板不起力口强作用L/RQ 8时,_ F _3心=64絕 2囂MPa无垫板或垫板不起力口强作用L/Rm<8时,口 - 12 K6FRm _6一4址2 L 址-MPa采用垫板时，（垫板起加强作用）L/R4 8 时,疔F3K6F64（&+&eb2 2匮+栄）MPa采用垫板时，（垫板起加强作用）L/R

17、m<8 时,aF_ 12K6FRm = -57.578464+&eb2L（6e2+蠹）MPa应力*校|期 < 括=113合格心过1程设=备41强5度计合格书SWV6-98MPa|< 1.25 d = 141.25合格|o8| < 1.25 ctR= 141.25合格鞍座 应力计 算水平分力Fs = K9F =27486N腹板水平应力计算高度H s =min CRa, H =334.333mm鞍座腹板厚度bo = 10mm鞍座垫板实际宽度b4 =390mm鞍座垫板有效宽度br =min(b4 ,b2 )=341.°18mm腹板水平应力无垫板或垫板不起加强作用，FsC59 =Hsb。垫板起加强作用，畅Fs-4.52707Hsb。+b6MPa应力判断6 < 2 “= 75.3333合格3MPa腹板与 筋板组 合截面 应力由地震水平分力引起的支座强度计算圆筒中心至基础表面距离Hv =1