玻璃钢内压容器

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业玻璃钢产品设计课程任务报告书项目五玻璃钢内压容器设计复材141 第 11 组 项目负责人： 项目组成员：起止时间 ：2016.4.16-2016.4.24 指导老师 ：杨 娟绵阳职业技术学院材料工程系 2015-2016 学年第 2学期玻璃钢产品设计 课程任务书班级 复材141 部门（组） 第 11 组 任务 项目五 一、任务题目：任务一：根据已知设计条件，合理设计玻璃钢压缩天然气瓶（1）设计条件：工作压力：p=15Mpa；2000次疲劳爆破压力pB=30Mpa；水压试

2、验压力pr=19Mpa：筒体长度L=1400mm；筒体内径D=2R=300mm；两端接嘴外径d01=d02=50mm。（2）工艺参数：树脂质量含量WR=20%.。纵向纤维利用系数K=0.8，封头上纤维利用率最低，应再乘以小数=0.8。固化度高于85%。缠绕每条纱带由6束合股纱并合，即N=6束/条。纵向纱缠满一个循环为两层纤维，每层中纱带片总条数M=200条/层。环向缠绕纱带片密度m=2.27条/cm。（3）设计内容：1. 合理选择原材料；2. 设计压缩天然气瓶筒体纤维纱缠绕层数； 3. 确定接嘴和接嘴底盘厚度。二、任务内容和要求：（1）内容及要求：1. 通过查阅资料选择玻璃钢压缩天然气瓶所用的

3、原材料；2. 分析已知条件，设计确定压缩天然气瓶筒体纤维纱缠绕层数；（2）任务报告要求任务报告内容包括封面、任务书、正文、总结（收获体会）、参考文献。任务报告统一用A4纸打印，版面边距上空2.5cm，下空2cm，左空2.5cm，右空2cm；正文用宋体小四号字；页码底端居中，小五号字；行间距：固定值19磅。（3）进度要求：任务下达日期： 2016 年 4月 16日任务完成日期： 2016 年 4月 24日任务一：根据已知设计条件，合理设计玻璃钢压缩天然气瓶（1）设计条件：工作压力：p=15Mpa；2000次疲劳爆破压力pB=30Mpa；水压试验压力pr=19Mpa：筒体长度L=1400mm；筒体

4、内径D=2R=300mm；两端接嘴外径d01=d02=50mm。1. 合理选择原材料 eq oac(,1)内衬材料选择a.铝合金内衬的优点 eq oac(,A)抗渗透性强，长期储气不会泄压。 eq oac(,b)纤维缠绕张力使内衬具有很高的压缩应力，能提高气瓶的压力循环寿命。 eq oac(,c)铝合金内衬很坚固，快速减压不会出现向内塌陷。 eq oac(,d)铝内衬在温度变化时稳定性好。 eq oac(,e)抗碰撞性比塑料内衬好。 eq oac(,f)铝内衬复合材料气瓶比塑料内衬复合材料气瓶轻。b，塑料内衬的优势 eq oac(,A)塑料内衬的成本比铝合金内衬低。 eq oac(,b)高压循

5、环寿命长，可从0压到工作压力使用10万次。 eq oac(,c)防腐蚀性的铝合金内衬好。 eq oac(,d)塑料内衬代表新技术，发展前途好。铝合金内衬有20多年应用实践，已有300多万只气瓶在安全使用。技术成熟、安全可靠，故本设计选用铝内衬。接嘴选用LF6M，简体选用L1M纯铝。LF6M许用应力=160MPa， =80MPa。 eq oac(,2)增强材料选择 选用无碱无捻玻璃纤维纱840支/20股。其密度为2.54g/cm3，浸胶合股纱设计强力为f=10000/(40/20)1002.54)=179N eq oac(,3)基体树脂选择 选用E-42环氧树脂与616酚醛树脂配合,质量配比为7

6、:3,基体树脂密度1.17g/cm3。(2)工艺参数 eq oac(,1)树脂质量含量WR=20%。 eq oac(,2)纵向纤维利用系数K=0.8，封头上纤维利用率最低，应再乘以小数=0.8。 eq oac(,3)固化度高于85%。 eq oac(,4)缠绕毎条纱带由6束合股纱并合，即N=6束/条。 eq oac(,5)纵向纱线满一个循环为两层纤维，每层中纱带片总条数M=200条/层。 eq oac(,6)环向缠绕纱带片密度m=2.27条/cm。（3）强度设计1)气瓶纵向缠绕角a0确定 在等张力封头设计中，封头上纤维应按短程线缠绕。为了保证筒体和封头缠绕角的连续性，筒体缠绕角应由封头曲线的短

7、程线方程确定。即sina0=d0/D=50/300=0.167 a0=9。50， 取 a0 =102)纵向缠绕纱层数（4）接嘴强度计算已知接嘴外径d01=50mm，查约LF6M铝合金A=160MPa，A=80MPa。接嘴厚度ts为接嘴底盘厚度(5)气瓶缠绕工艺及设备气瓶的缠绕工艺与玻璃钢贮罐的缠绕成型相似，其区别仅在于： eq oac(,1)气瓶缠绕是在内衬上进行，无需脱模工序；但要注意内衬和玻璃钢缠绕层的界面粘接； eq oac(,2)因气瓶尺寸小，工艺参数要求严格控制，故多采用专用设备生产，如图17-11所示，即为武汉理工大学设计的专为缠绕CNG气瓶的MCFW-3-500型门式双工位CNG气瓶缠绕机、它可以同时缠绕两个气瓶。总结了解到了玻璃钢内压容器设计的设计原则和方法，学会了计算其他压力容器的厚度，如何根据具体条件选材等。参考文献1崇文.中国玻璃钢工业协会通讯，2000，(2) 2刘雄亚，谢怀勤.复合材料工艺