过程装备与控制工程毕业设计计算书

1、 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98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筒体材料名称Q235-B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 dn6mm支座垫板名义厚度 drn8mm筒体厚度附加量 C2.1mm腐蚀裕量 C11.5mm筒体焊接接头系数 F0.85封头名义厚度 dhn6mm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 120°支座形心至封头切线距离 A500mm鞍座高度 H600

2、mm地震烈度 低于7度内压圆筒校核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筒体简图计算压力 Pc 0.35MPa设计温度 t 100.00° C内径 Di 2000.00mm材料 Q235-B ( 板材 )试验温度许用应力 s 113.00MPa设计温度许用应力 st 113.00MPa试验温度下屈服点 ss 235.00MPa钢板负偏差 C1 0.60mm腐蚀裕量 C2 1.50mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 3.65mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 3.90mm名义厚度 dn = 6.00mm重量 1780.90Kg压力试

3、验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值PT = 1.25P = 0.4375 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT£ 0.90 ss = 211.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 132.23 MPa校核条件 sT£ sT校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 0.37387MPa设计温度下计算应力 st = = 89.92MPastf 96.05MPa校核条件stf st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 Pc 0.35MPa设计温度 t 100.00

4、76; C内径 Di 2000.00mm曲面高度 hi 500.00mm材料 Q235-B (板材)设计温度许用应力 st 113.00MPa试验温度许用应力 s 113.00MPa钢板负偏差 C1 0.60mm腐蚀裕量 C2 1.50mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 d = = 3.65mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 3.90mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dn = 6.00mm结论 满足最小厚度要求重量 206.19 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 0.37423MPa结论 合格右封头计

5、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 Pc 0.35MPa设计温度 t 100.00° C内径 Di 2000.00mm曲面高度 hi 500.00mm材料 Q235-B (板材)设计温度许用应力 st 113.00MPa试验温度许用应力 s 113.00MPa钢板负偏差 C1 0.60mm腐蚀裕量 C2 1.50mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 d = = 3.65mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 3.90mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dn = 6.00mm

6、结论 满足最小厚度要求重量 206.19 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 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 圆筒材料Q235-B 鞍座材料Q235-A 圆筒材料常温许用应力 s113MPa 圆筒材料设计温度下许用应力st113MPa 圆筒材料常温屈服点 ss235MPa 鞍座材料许用应力 ssa113MPa 工作时物料密度 1500kg/m3 液压试验介质密度 1000kg/m3 圆筒内直径Di2000mm 圆筒名义厚度 6mm 圆筒厚度附加量 2.

7、1mm 圆筒焊接接头系数 0.85 封头名义厚度 6mm 封头厚度附加量 Ch2.1mm 两封头切线间距离 6050mm 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 120° 鞍座底板中心至封头切线距离 A500mm 封头曲面高度 500mm 试验压力 pT0.4375MPa 鞍座高度 H600mm腹板与筋板组合截面积 0mm2 腹板与筋板组合截面断面系数0mm3 地震烈度<7圆筒平均半径 Ra 1003mm 物料充装系数 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地脚螺栓材料

8、支 座 反 力 计 算 圆筒质量(两切线间)1795.8kg 封头质量(曲面部分)205.453kg 附件质量0kg 封头容积(曲面部分)1.0472e+09mm3 容器容积(两切线间)V = 2.1101e+10mm3 容器内充液质量工作时, 25321.2压力试验时, = 21101kg 耐热层质量0kg总质量工作时, 27527.9压力试验时, 23307.7kg单位长度载荷40.214 34.049N/mm支座反力135052 114348135052N筒 体 弯 矩 计 算圆筒中间处截面上的弯矩工作时= 1.24066e+08压力试验= 1.05046e+08N·mm支座处

9、横截面弯矩操作工况： -4.12855e+06压力试验工况： -3.49562e+06N·mm系 数 计 算K1=1K2=1K3=0.879904K4=K5=0.760258K6=0.0145222K6=K7=0.0580889K8=0.270865K9=0.203522C4=-1C5=1筒 体 轴 向 应 力 计 算轴向应力计算操作状态 55.0771 45.3414MPa -10.0706 -0.335121MPa水压试验状态 -8.52243 -0.283745MPa 64.7848 56.5416MPa应力校核许用压缩应力0.0003666根据圆筒材料查GB150图6-36-

10、10 B = 48.8556MPa48.855648.8556MPa < 113 合格|,| < 48.8556 合格|,| < 48.8556 合格sT2 ,sT3 < 0.9ss = 211.5 合格MPa筒体和封头的切应力时(时,不适用)MPa时圆筒中：30.3788封头中： MPa应力校核封头椭圆形封头, 89.7436碟形封头, 半球形封头, MPa圆筒封头 t = 0.8 s t = 90.4 51.5064MPa圆筒, t < t = 90.4 MPa 合格封头, th < t h = 51.5064 MPa 合格鞍 座 处 圆 筒 周 向 应

11、 力无加强圈圆筒圆筒的有效宽度341.018mm无垫板或垫板不起加强作用时在横截面最低点处MPa在鞍座边角处L/Rm8时, MPaL/Rm<8时, MPa无加强圈筒体垫板起加强作用时鞍座垫板宽度 ； 鞍座垫板包角横截面最低点处的周向应力MPa鞍座边角处的周向应力L/Rm8时, MPaL/Rm<8时, MPa鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力L/Rm8时, MPaL/Rm<8时, MPa应力校核 |s5| < s t = 113 合格 |s6 | < 1.25s t = 141.25 合格 |s6 | < 1.25s t = 141.25 合格MPa有加强圈圆筒加

12、强圈参数加强圈材料,16Mn e = 36.6178mm d = 37.2822mm加强圈数量, n = 2个组合总截面积, A0 = 2911.68mm2组合截面总惯性矩, I0 = 2.86065e+06mm4设计温度下许用应力113MPa加强圈位于鞍座平面上 在鞍座边角处圆筒的周向应力：MPa 在 鞍 座 边 角 处 ，加 强 圈 内 缘 或 外 缘 表 面 的 周 向 应 力 ：MPa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 ） 采用垫板时，（垫板起加强作用）-2.5301MPa 在横截上靠近水平中心线的周向

13、应力：-113.285MPa 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 ：89.9856MPa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 加强 作用L/Rm8时, MPa 无垫板或垫板不起 加强 作用L/Rm<8时, MPa 采用垫板时，（垫板起加强作用）L/Rm8时, MPa采用垫板时，（垫板起加强作用）L/Rm<8时, -57.5784MPa应力校核|s5| < st = 113 合格|s6 | < 1.25st = 141.25 合格|s7 | < 1.25st = 141.25 合格|s8 | < 1.25stR = 141.25 合格MPa鞍 座 应 力 计 算水平分力27486N腹板水平应力计算高度334.333mm鞍座腹板厚度10mm鞍座垫板实际宽度390mm鞍座垫板有效宽度341.018mm腹板水平应力无 垫 板 或 垫 板 不 起 加 强 作 用 , 垫板起加强作用, 4.52707MPa应力判断 s9 < s sa = 75.3333 合格MPa腹板与筋板组