完整版玻璃钢卧式储罐课程设计
75m3卧式玻璃钢盐酸储罐设计说明书
75m3卧式玻璃钢盐酸储罐设计说明书一、设计背景盐酸是一种常见的强酸,具有腐蚀性、毒性等特点。
为了安全储存和使用盐酸,需设计一种合适的储罐,以确保储存过程安全可靠。
本文将介绍一种75m3卧式玻璃钢盐酸储罐的设计。
二、设计方案1.容量选择根据储存需求,我们选择了75m3的容量作为储罐的设计容量。
这个容量可以满足盐酸的储存需求,并且尽量减少储存空间的占用。
2.材料选择盐酸具有腐蚀性,所以储罐的材料选择至关重要。
为了抵御盐酸的腐蚀作用,我们选择了玻璃钢作为储罐的材料。
玻璃钢具有耐腐蚀、重量轻、强度高的特点,能够在储存盐酸的环境下保持较好的性能。
3.结构设计由于储罐是卧式设计,其结构应尽量简单,以减少材料使用和制造成本。
储罐主要由圆筒体和两个端盖组成。
圆筒体采用波纹结构加强强度,并具有一定的伸缩性,以应对储存过程中产生的压力变化。
4.安全设施设计为了确保储罐在使用过程中的安全性,我们在设计中考虑了以下安全设施:(1)压力计:安装在储罐上,用于监测储存过程中的压力变化,一旦超过安全范围,立即发出警报。
(2)压力释放装置:当储存过程中的压力超过设定值时,自动启动压力释放装置,将多余的气体或液体释放到安全区域。
(3)泄漏探测装置:安装在储罐的底部,用于检测泄漏情况,一旦发现泄漏,立即触发报警系统。
(4)防火设施:在储罐附近设置灭火器和喷淋系统,以应对可能发生的火灾事故。
5.环境适应性储罐应具备良好的环境适应性,可以在不同的气候和地理环境下正常运行。
为此,我们在材料选择和结构设计中,考虑了对温度、湿度、风力等环境因素的适应性。
三、结论本文设计了一种75m3卧式玻璃钢盐酸储罐,该储罐采用了玻璃钢材料,具有耐腐蚀、强度高等特点,可以有效存储盐酸。
储罐结构简单,安全设施健全,能够保证储存过程的安全可靠。
此外,储罐具备良好的环境适应性,可以适应不同的气候和地理环境。
设计说明书结束。
最新完整版_玻璃钢卧式储罐课程设计
完整版_玻璃钢卧式储罐课程设计中北大学课程设计说明书学生姓名:詹锋学号: 0603044238学院:材料科学与工程学院专业:复合材料与工程题目:容积为60m3贮存质量分数为37%的硝酸卧式玻璃钢储罐设计指导教师:陈剑楠曹杨职称: 讲师讲师2009年 12月 31日中北大学课程设计任务书学年第一学期学院:材料科学与工程学院专业:复合材料与工程学生姓名:学号:课程设计题目:容积为60m3贮存质量分数为37%的硝酸卧式玻璃钢储罐设计起迄日期:2009年12月21日~2009年12月31日课程设计地点:中北大学材料科学与工程学院指导教师:陈剑楠曹杨系主任:李迎春下达任务书日期: 2009年12月18日课程设计任务书课程设计任务书目录1.前言 (1)2.造型设计 (2)2.1储罐构造尺寸确定 (2)2.2封头的选择 (2)2.3伸臂长度确定 (3)2.4支座及间距 (3)3.性能设计 (4)3.1基体材料性能及其特点介绍 (5)3.2增强材料介绍 (6)4.节构设计 (7)4.1储罐荷载计算和设计简图 (7)4.2由储罐的轴向应力计算壁厚 (8)4.3由储罐的剪力计算储罐的壁厚 (8)4.4由储罐的环形应力计算储罐壁厚 (8)4.5由蝶形封头设计壁厚 (10)4.6设计结果 (10)5.工艺设计 (11)5.1筒身设计 (11)5.2封头的制造工艺及模具制造方法 (12)6.玻璃钢卧式贮罐零部件设计 (14)6.1贮罐的开孔与补强 (14)6.2排气孔 (14)6.3贮罐进出口管和人孔设计 (14)6.4排液管 (16)6.5支座设计 (16)7.安装设计 (17)8.制品检验 (18)9.小结 (19)10.参考文献 (20)前言卧式玻璃纤维增强塑料贮罐主要用做化工贮罐、运输罐车、反应釜、喷雾洗涤器等。
与立式贮罐相比,卧式贮罐的容积较小,但具有搬运方便,可异地安装使用的特点。
玻璃钢容器、玻璃钢储罐耐化学腐蚀,使用寿命长,玻璃钢具有特殊的耐腐性能,在储存腐蚀性介质时,玻璃钢显示出其他材料所无法比拟的优越性,可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂[1]。
复合材料玻璃钢卧式贮罐-毕业设计
毕业设计院系:绵阳职业技术学院材料工程系专业:复合材料的加工与应用技术班级: XXX姓名: XXX学号: XXX指导教师: xxx 老师日期: xx年 xx 月 xx 日目录一、材料设计 (3)1、原材料的选用: (3)1.1树脂基体材料 (3)1.2增强材料 (3)1.3辅助材料: (4)1.4上述材料的配比 (5)1.5储罐的性能特点 (5)1.6玻璃钢储罐的防腐结构层 (6)1.7玻璃钢储罐的分类 (6)1.8玻璃钢贮罐的应用 (7)二、结构设计 (8)1、贮罐构造设计 (8)2、贮罐荷载和设计简图 (8)3、贮罐设力计算 (9)4、由贮罐轴向应力计算壁厚 (11)5、按剪力计算支座处贮罐厚度 (11)6、按环向应力计算贮罐厚度 (11)7、半椭球形封头壁厚计算 (12)8、设计结果处理 (12)三、工艺设计: (12)1、制备该产品的详细工艺过程(附工艺流程图) (12)2、使用的设备结构及工作原理 (15)四、参考文献: (18)课题名称:玻璃钢卧式贮罐设计 (生产一个50t的卧式贮罐,贮存质量分数为50%的硝酸,使用温度为常温。
)一、材料设计1、原材料的选用:1.1树脂基体材料主要采用不饱和聚酯树脂,分为邻苯型、间苯型、双酚A型,乙烯基酯四大类,其性能指标要求如下:(固体含量是指树脂在一定温度下加热,干燥后剩余物质量与原试样质量的比值%)1.2增强材料1.2.1 玻璃纤维表面毡:采用C玻璃纤维毡,规格为36—40g/㎡,卷成幅宽为50mm、100mm或200mm的卷,分别用以缠小直径管和大直径管。
纤维浸润剂是聚酯硅烷基的。
干燥状态下表面毡的抗拉强度不低于0.1kg/㎡。
1.2.2 合成纤维表面毡:合成纤维为聚丙烯、聚乙烯、饱和聚酯烯素的纤维,成毡时的纤维短切长度为5—10mm,表面规格为25—30g/㎡,幅宽为100mm或200mm。
因为合成纤维表面毡在欧洲比C玻璃纤维表面毡价廉、且耐氟化物、操作条件好、故使用多。
75m3卧式玻璃钢盐酸储罐设计说明书
75m³卧式玻璃钢盐酸储罐设计说明书一、设计概述本设计说明书旨在为75m³卧式玻璃钢盐酸储罐提供详细的设计方案。
该储罐主要用于储存盐酸,具有优良的耐腐蚀性能和较长的使用寿命。
设计方案考虑了储罐的结构设计、材料选择、制造工艺、安全性能等方面,以确保储罐能够满足实际使用需求。
二、储罐规格与参数1. 容积:75m³2. 形状:卧式3. 直径:约4.5m4. 长度:约15m5. 壁厚:根据实际需求确定6. 支撑结构:采用环形梁式支撑结构,方便安装和运输。
三、材料选择1. 罐体材料:采用高强度、耐腐蚀的玻璃钢材料,确保储罐具有较长的使用寿命。
2. 密封材料:采用聚四氟乙烯(PTFE)或其他耐腐蚀材料,确保储罐的密封性能。
3. 配件材料:如阀门、管道等配件,应选用耐腐蚀的不锈钢或其他耐腐蚀材料。
四、结构设计1. 罐体设计:采用卧式设计,罐体分为上下两个部分,上部为储液部分,下部为支撑结构。
罐体应设计合理的加强筋,以提高罐体的刚度和稳定性。
2. 底部设计:底部采用环形梁式支撑结构,方便安装和运输。
同时,应设置合理的排污口,便于排污和清洗。
3. 连接设计:储罐的各个部件之间应采用可靠的连接方式,确保储罐的整体性和稳定性。
同时,应考虑安装和维修的方便性。
4. 安全设计:储罐应设置必要的安全设施,如溢流口、呼吸阀等,以确保储罐在使用过程中的安全性。
同时,应根据实际情况设置相应的消防设施。
五、制造工艺1. 玻璃钢制造工艺:采用玻璃纤维和有机树脂等材料,经过逐层缠绕、固化等工艺制成罐体。
在制造过程中,应控制好各层的厚度和缠绕角度,确保罐体的强度和稳定性。
2. 密封处理工艺:在罐体的连接部位和密封材料上,应采用合理的密封处理工艺,以确保储罐的密封性能。
密封处理工艺应根据实际情况选择合适的密封剂和密封技术。
3. 表面处理工艺:在罐体完成后,应对其表面进行打磨、清洗等处理,以提高罐体的耐腐蚀性能和使用寿命。
课程设计----卧式储罐焊接结构和工艺设计
1结构计算本次设计的容器为卧式压力容器,其容积为3100m ,工作压力为MPa 2.3,工作温度为C 50︒,存放有腐蚀介质,结构设计为筒体和椭圆封头。
1.1筒体长度的计算设筒体直径为D ,筒体长度为H=4D , 选用标准椭圆封头, 则其体积可表示为:由此可求得mm 2.3169=D 。
取=i D 3200mm由以上尺寸将筒体分为4段式,其中每一段的长度为m 2.3,筒体为两瓣组焊而成。
1.2容器壁厚的计算计算压力Mpa P P c 2.3== 板材厚度偏mm C 11= 腐蚀余量mm C 12=所用钢材为1Cr18Ni9Ti ,[]tσ为材料的许用应力[]Mpa 131t=σ作为本材料的许用应力。
双面含或相当于双面焊的全焊透对接焊缝 100%无损检测 φ=1.0 局部无损检测 φ=0.85 不做无损检测 φ=0.70单面焊的对接焊缝,沿焊缝根部有紧贴的垫板 100%无损检测 φ=0.9 局部无损检测 φ=0.8 单面焊的环向对接焊缝(无垫板)100D 3==πV局部无损检测 φ=0.7 不做无损检测 φ=0.6此容器选择焊接方法为双面全焊透,100%无损检测,因此焊缝系数选择为1。
筒体壁厚计算公式为:=1δ[]mm C C P D P ctic 56.41112.31131232002.3221=++-⨯⨯⨯=++-Φσ取壁厚为42mm--1.3封头厚度计算椭圆封头壁厚计算公式为:[]mm C C p D Kp S ctic 32.411120.35.01131232002.315.02211=++⨯-⨯⨯⨯⨯=++-=φσ;实际厚度为:42=S 错误!未找到引用源。
1.4标准件的选择1.4.1椭圆封头的选取以内径为公称直径选取封头,由计算得到的封头的设计内径为D=3800mm ,根据JB/T 4712—92椭圆封头标准选取椭圆封头如下图:封头结构示意图(图1)其参数见下表:公称直径Di 厚度δ高度h1 高度h2 容积3200 42 850 50 4.69表(一)1.4.2支座的选择:卧式容器用支座支撑。
卧式储罐设计
1.1材料选择纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR.这两种钢种。
如果纯粹从技术角度看,建议选用20R类的低碳钢板, 16MnR 钢板的价格虽比20R贵,但在制造费用方面,同等重量设备的计价,16MnR钢板为比较经济。
所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。
1.2结构选择与论证1.2.1 封头的选择从受力与制造方面分析来看,球形封头是最理想的结构形式。
但缺点是深度大,冲压较为困难;椭圆封头浓度比半球形封头小得多,易于冲压成型,是目前中低压容器中应用较多的封头之一。
平板封头因直径各厚度都较大,加工与焊接方面都要遇到不少困难。
从钢材耗用量来年:球形封头用材最少,比椭圆开封头节约,平板封头用材最多。
因此,从强度、结构和制造方面综合考虑,采用椭圆形封头最为合理。
1.2.2容器支座的选择容器支座有鞍座,圈座和支腿三种,用来支撑容器的重量。
鞍式支座是应用最广泛的一种卧式支座。
从应力分析看,承受同样载且具有同样截面几何形状和尺寸的梁采用多个支承比采用两个支承优越,因为多支承在粱内产生的应力较小。
所以,从理论上说卧式容器的支座数目越多越好。
但在是实际上卧式容器应尽可能设计成双支座,这是因为当支点多于两个时,各支承平面的影响如容器简体的弯曲度和局部不圆度、支座的水平度、各支座基础下沉的不均匀性、容器不同部位抗局部交形的相对刚性等等,均会影响支座反力的分市。
因此采用多支座不仅体现不出理论上的优越论反而会造成容器受力不均匀程度的增加,给容器的运行安全带来不利的影响。
所以一台卧式容器支座一般情况不宜多于二个。
圈座一般对于大直径薄壁容器和真空操作的容器。
腿式支座简称支腿,因这种支座在与容器壳壁连接处会造成严重的局部应力,故只适合用于小型设备(DN≤1600,L≤≤5m)。
综上考虑在此选择双个鞍式支座作为储罐的支座。
1.3法兰型式法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。
玻璃钢贮罐设计
《玻璃钢产品设计》课程任务报告书项目三玻璃钢贮罐设计复材141 第13组项目负责人:项目组成员:起止时间:2016・3・21--2016・4・4指导老师:杨娟绵阳职业技术学院材料工程系2014-2015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13组任务项目三一、任务题目:任务一:设计任务为50t卧式贮罐,贮存质量分数为50%的硝酸,使用温度为常温。
任务二:设计条件贮罐直径D=3.5m,高H=7m ;罐顶为锥形顶盖,锥体母线与水平面夹角0 =20 o;罐底为平底,直接安装在基础平面上,罐体内液体密度p i = 1.2t/m3。
贮罐顶均匀雪荷载p=400N/m2,风压W=300N/m2, 无地震。
玻璃钢材料的拉伸强度=140Mpa,安全系数K=10。
二、任务内容和要求:(1)内容及要求:1.通过查阅资料选择贮罐各层所用的原材料;2.分析已知条件,初步确定贮罐结构尺寸;3.通过对贮罐受力分析,确定设计贮罐筒体壁厚;4.确定封头、支座壁厚,宽度等参数。
(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3月21日任务完成日期:2016年4月4日(4)其它要求各组成员必须服从组长安排,积极配合、认真完成下达任务并按时提交任务报告。
任务一:设计任务为50t 卧式贮罐,贮存质量分数为50%的硝酸,使用温度为常温。
一、选择贮罐各层所用的原材料(1)内表层:其功能是抵抗介质腐蚀,是防腐蚀结构的主要组成部分。
其制造方法有两种。
一是用玻璃纤维表面毡、有机纤维表面毡或其他增强材料的富树脂层,要求含胶量达到90%左右,其厚度为0.25mn—0.5mm二是采用热塑性塑料,如聚氯乙烯或橡胶等内衬材料。
中北大学 玻璃钢卧式储罐课程设计
概述在当前已经开发的复合材料制品中,玻璃纤维增强树脂基复合材料(俗称玻璃钢)的贮罐占有相当的比重。
玻璃钢贮罐有较好的耐腐蚀性和承载能力,与金属贮罐相比,制造工艺比较简单且容易修补,所以,在石油,化工等部门已有逐步替代金属贮罐的趋势。
近几年来,我国生产的玻璃钢贮罐已由中小吨位向大吨位发展,最大的玻璃钢贮罐容积已达到3m 1500。
目前玻璃钢贮罐的设计方法有两种,一种是以强度为标准,在已经的安全系数下,使贮罐的应力小于材料的许用应力;另一种是以变形为标准,使贮罐的应变不超过规定值。
在实际产品设计中,由于材料强度极限的数据积累较充分,而且能方便的使用最大应力失效准则及相应的设计标准,所以第一种方法较通用,而应变设计方法在变形需严格控制时才使用。
玻璃贮罐按使用功能与放置场地的不同,可以有多种结构形式。
按使用压力不同,有压力贮罐和常压贮罐之分;按形状不同有圆柱形、球形、箱形等结构形式;按置于地面或运输车上有静置贮罐和运输贮罐之分。
由于玻璃钢贮罐具有耐腐蚀性、质量轻、强度高、易制造、运输安装费用低等特点,已广泛应用与化工、石油,造纸、医药、食品、冶金、粮食、饲料等领域。
(1)玻璃钢贮罐化学应用:贮存酸、碱、盐及各类化学用品。
(2)玻璃钢地下油罐:用于汽车加油站代替钢油罐。
(3)玻璃钢运输贮罐:分为汽车运输和火车运输贮罐两种。
本文着重讨论了卧式玻璃钢贮罐的造型设计、性能设计、结构设计、工艺设计、安装、及检验等各方面。
性能设计2.1 原材料的选择原则( )比强度,比刚度高的原则( )材料与结构的使用环境相适应的原则( )满足结构特殊性能的原则( )满足工艺要求的原则( )成本低效益高的原则2.2树脂基体的选择树脂的选择按如下要求选取:( )要求基体材料能在结构使用温度范围内正常工作;( )要求基体材料具有一定的力学性能;( )要求基体材料的断裂伸长率大于或者接近纤维的断裂伸长率;( )要求基体材料具有满足使用要求的物理、化学性能;( )要求基体材料具有一定的公益性。
(整理)完整版玻璃钢卧式储罐课程设计.
中北大学课程设计说明书学生姓名:詹锋学号:0603044238学院:材料科学与工程学院专业:复合材料与工程题目:容积为60m3贮存质量分数为37%的硝酸卧式玻璃钢储罐设计指导教师:陈剑楠曹杨职称: 讲师讲师2009年 12月 31日中北大学课程设计任务书学年第一学期学院:材料科学与工程学院专业:复合材料与工程学生姓名:学号:课程设计题目:容积为60m3贮存质量分数为37%的硝酸卧式玻璃钢储罐设计起迄日期:2009年12月21日~2009年12月31日课程设计地点:中北大学材料科学与工程学院指导教师:陈剑楠曹杨系主任:李迎春下达任务书日期: 2009年12月18日课程设计任务书课程设计任务书目录1.前言 (1)2.造型设计 (2)2.1储罐构造尺寸确定 (2)2.2封头的选择 (2)2.3伸臂长度确定 (3)2.4支座及间距 (3)3.性能设计 (4)3.1基体材料性能及其特点介绍 (5)3.2增强材料介绍 (6)4.节构设计 (7)4.1储罐荷载计算和设计简图 (7)4.2由储罐的轴向应力计算壁厚 (8)4.3由储罐的剪力计算储罐的壁厚 (8)4.4由储罐的环形应力计算储罐壁厚 (8)4.5由蝶形封头设计壁厚 (10)4.6设计结果 (10)5.工艺设计 (11)5.1筒身设计 (11)5.2封头的制造工艺及模具制造方法 (12)6.玻璃钢卧式贮罐零部件设计 (14)6.1贮罐的开孔与补强 (14)6.2排气孔 (14)6.3贮罐进出口管和人孔设计 (14)6.4排液管 (16)6.5支座设计 (16)7.安装设计 (17)8.制品检验 (18)9.小结 (19)10.参考文献 (20)前言卧式玻璃纤维增强塑料贮罐主要用做化工贮罐、运输罐车、反应釜、喷雾洗涤器等。
与立式贮罐相比,卧式贮罐的容积较小,但具有搬运方便,可异地安装使用的特点。
玻璃钢容器、玻璃钢储罐耐化学腐蚀,使用寿命长,玻璃钢具有特殊的耐腐性能,在储存腐蚀性介质时,玻璃钢显示出其他材料所无法比拟的优越性,可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂[1]。
卧式储罐设计..
安徽工程大学课程设计说明书题目名称:卧式储罐设计专业班级:食品122班学生姓名:***指导教师:***完成日期: 2015-09-24目录摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1设计任务: (4)1.2设计思想: (4)1.3设计特点: (4)第二章材料及结构的选择与论证 (5)2.1材料选择 (5)2.2结构选择与论证 (5)2.2.1 封头的选择 (5)2.2.2容器支座的选择 (5)2.3法兰型式 (6)2.4液面计的选择 (6)第三章结构设计 (7)3.1壁厚的确定 (7)3.2封头厚度设计 (7)3.2.1计算封头厚度 (7)3.2.2水压试验及强度校核 (8)3.3储罐零部件的选取 (8)3.3.1储罐支座 (8)3.3.2 罐体质量 (8)3.3.3封头质量 (9)3.3.4液氨质量 (9)3.3.5附件质量 (9)第四章接管的选取 (10)4.1液氨进料管 (10)4.2平衡口管 (10)4.3液位指示口管 (10)4.4放空口管 (10)4.5液体进口管 (11)4.6液体出口管 (11)第五章压力计选择 (12)符号说明 (13)总结 (14)摘要本说明书为《1.2m3液氨储罐设计说明书》。
扼要介绍了卧式储罐的特点及在工业中的广泛应用,详细的阐述了卧式储罐的结构及强度设计计算及制造、检修和维护。
本文采用分析设计方法,综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准,按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序,分别对储罐的筒体、封头、鞍座、接管进行设计,然后采用1SW6-1998对其进行强度校核,最后形成合理的设计方案。
设计结果满足用户要求,安全性与经济性及环保要求均合格。
关键词:压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强第一章绪论1.1 设计任务:针对化工厂中常见的液氨储罐,完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计,绘制总装配图,并便携设计说明书。
1.2设计思想:综合运用所学的机械基础课程知识,本着认真负责的态度,对储罐进行设计。
玻璃钢立式储罐课程设计
前言玻璃钢贮罐是树脂基复合材料制品中应用最广泛的产品之一。
与传统的金属、钢筋混凝土相比,它有如下特点。
(1)耐腐蚀性能好因玻璃钢贮罐的耐腐蚀性可以根据使用条件进行设计,故能满足不同腐蚀介质的使用要求。
(2)强度高、自重轻由于玻璃钢材料的比强度高,所以用它制造的贮罐,比同体积的钢贮罐和钢筋混凝土贮罐轻1/3以上。
(3)隔热保温效果好因玻璃钢的导热系数仅为金属和钢筋混凝土的1/100和1/10,故用作化工设备可以节能。
(4)成型容易玻璃钢贮罐可以用手工成型,也可以用机械缠绕成型;尺寸可以小到13m。
m,大到15003(5)维修方便玻璃钢贮罐可以在自然条件下现场维修,非常方便。
(6)安装、运输方便由于玻璃钢贮罐质量轻、整体性好,因此一般都是在制造厂预制后,再运到使用现场安装。
大型贮罐也可以在现场组装或制造。
(7)耐久性好玻璃钢贮罐的使用寿命比经过防腐蚀处理的金属和混凝土贮罐长0.5倍以上。
对于盛装液体、容积大于1003m的大型贮罐,一般多采用立式,立式贮罐根据底部支撑方式不同,长分作三种形式。
一种是将贮罐直接至于地面的基础上;另一种是通过贮罐的裙式制作与基础相连接;第三种是将贮罐放置在耳架上。
立式贮罐因为容积较大,故多设计成圆形、平底,直接放在地面基础上[1]。
1.1贮罐构造尺寸的确定立式贮罐的容积V=1503m,可选直径系列有D=3800mm和D=4000mm,本设计选D=4000mm,因此贮罐的高度H=V/22()D =11.9m,选H=12m。
1.2贮罐顶盖选取玻璃钢贮罐顶盖有平顶盖、锥形顶盖和拱形顶盖3种形式。
本设计要求选用拱形顶盖。
与锥形顶盖相比,其结构简单、刚性好、承载能力强,是立式贮罐广为使用的一种形式。
为取得罐顶与罐壁等强度,罐顶的曲率半径与贮罐直径差值不超过20%。
即R0=(0.8~1.2)D。
取R=D=4.0m。
式中R——拱顶球面曲率半径,cm;D——贮罐内径,cm,等于2R。
1.3贮罐罐底设计罐体与罐底的拐角处理,对贮罐设计极为重要。
玻璃钢立式储罐课程设计
前言玻璃钢贮罐是树脂基复合材料制品中应用最广泛的产品之一,与传统的金属、钢筋混凝土贮罐相比,它具有耐腐蚀性能好、强度高、自重轻、隔热保温效果好、成型容易、维修方便、耐久性好及安装、运输方便的特点[1]。
由于玻璃钢贮罐具有这些特点,它已广泛用于化工、石油、造纸、医药、食品、冶金、粮食、饲料等领域。
我国玻璃钢贮罐的发展十分迅速,已经颁布了纤维增强塑料贮罐的标准,规定了贮罐用原材料、生产工艺、结构形式、产品性能和几何尺寸、验收条件等等,规范了玻璃钢产品市场,对提高玻璃钢贮罐产品质量起到了促进作用。
国产玻璃钢贮罐主要采用机械化缠绕成型工艺,手糊成型已基本淘汰。
工厂缠绕成型玻璃钢贮罐容积可达150;现场缠绕成型的贮罐直径达15m、容积可达2500玻璃钢贮罐向着抗渗漏性、多功能(阻燃性、防静电、结构强度)、复合化(热塑性内衬、玻璃钢结构层)低成本的方向发展。
玻璃钢贮罐设计要求适应这一发展方向,不断拓展玻璃钢贮罐的应用领域,根据使用条件和结构要求,合理选择材料,确定产品结构形式和制造工艺方法,达到降低成本,满足使用要求的目的[2]。
1.造型设计1.1贮罐的构造尺寸确定初取贮罐的直径3.6m,则贮罐高度H===11.8m,故可初选贮罐的结构尺寸为:D=3.6m;H=12m。
1.2贮罐顶盖的设计玻璃钢贮罐顶盖有平顶盖、锥形顶盖和椭圆形顶盖三种形式。
本设计采用拱形顶盖,与锥形顶盖相比,其结构简单、刚性好、承载能力强,是立式贮罐广为使用的一种形式。
为取得罐顶与罐壁等强度,罐顶的曲率半径与贮罐直径差值不超过20%。
即=(0.8。
1.3贮罐罐底设计立式贮罐罐底采用平底,罐体与罐底的拐角处理,对贮罐设计极为重要。
尤其是立式贮罐底部受力较为复杂,应引起足够的重视。
一般在拐角处都应设计成一定的圆弧过渡区,圆弧半径不应小于38mm。
1.4支座设计常用立式贮罐支座有床式、悬挂式、角环支撑式和裙式4钟形式。
床式支座是将贮罐直接置于基础上,属于直接支撑形式。
5.3 卧式储罐设计——【过程设备设计】
5.3.2.7 三支座卧式储罐的强度校核简介
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5.3 卧式储罐设计
5.3.2.1 设计载荷
过程设备设计
①长期载荷——设计压力,内压或外压(真空);储罐
的质量载荷,除自身质量外,还包括储罐所容纳的物
设
料质量,保温层、梯子平台、接管等附加质量载荷。
计 ②短期载荷——雪载荷、风载荷、地震载荷,水压试验
第五章 储运设备
过程设备设计
第一节 概述 第二节 储罐的结构 第三节 卧式储罐设计 第四节 移动式压力容器
1
5.3 卧式储罐设计
本章重点
5.3 卧式储罐设计
过程设备设计 过程设备设计
教学重点: 卧式储罐的设计计算。
教学难点: 卧式储罐的设计计算。
本章计算 重点
本章计算 难点
2
5.3 卧式储罐设计
11
5.3 卧式储罐设计
5.3.2 设计计算
过程设备设计
5.3.2.1 设计载荷
5.3.2.2 载荷分析
5.3.2.3 弯矩和剪力 5.3.2.4 圆筒应力计算及校核 5.3.2.5 鞍座设计
圆筒轴向应力及校核 圆筒和封头切应力及校核 支座截面处圆筒体的周向应力
5.3.2.6 有附加载荷作用时卧式储罐的强度校核
9
5.3 卧式储罐设计
过程设备设计
鞍座
A型(轻型) B型(重型)—BⅠ~BⅤ
筋板、底板和垫
区别 板的尺寸不同或 数量不同
螺栓孔形状
F型(固定支座) S型(滑动支座)
除螺栓孔外,F型与S型各部分的尺寸相同。 在一台储罐上,F型和S型总是配对使用,其中滑动支座的地脚 螺栓采用两个螺母,第一个螺母拧紧后倒退一圈,然后用第二个 螺母锁紧,以保证储罐在温度变化时,鞍座能在基础面上自由滑 动。
钢制卧式容器课程设计
钢制卧式容器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握钢制卧式容器的结构、性能、设计原理和应用范围。
通过本课程的学习,学生应能:1.描述钢制卧式容器的基本结构,包括壳体、封头、支撑结构等。
2.解释钢制卧式容器的工作原理,包括压力、温度、介质等对其性能的影响。
3.应用相关设计规范和计算方法,进行钢制卧式容器的基本设计。
4.分析钢制卧式容器在实际应用中可能遇到的问题,并提出解决方案。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.钢制卧式容器的基本结构:介绍壳体、封头、支撑结构等的主要作用和设计要求。
2.钢制卧式容器的工作原理:讲解压力、温度、介质等对容器性能的影响,以及相关的安全规范。
3.钢制卧式容器的设计方法:介绍设计流程、计算方法、设计规范等。
4.钢制卧式容器的应用案例:分析实际应用中遇到的问题,探讨解决方案。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法:1.讲授法:讲解基本概念、设计原理和规范。
2.讨论法:学生针对实际案例进行讨论,培养分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法:分析典型应用案例,加深学生对理论知识的理解。
4.实验法:安排实验室实践,让学生亲手操作,提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,作为学生学习的主要参考。
2.参考书:提供相关领域的经典著作和最新研究成果,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、视频等,生动形象地展示容器的设计和应用。
4.实验设备:准备相关的实验设备,让学生能够在实践中学习和验证理论知识。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现等。
2.作业:布置适量作业,评估学生的理论知识掌握和应用能力。
3.考试:定期进行理论考试,评估学生对知识的全面理解和运用能力。
课程设计--卧式储罐工艺设计
1. 卧式储罐结构简介液氮低温储罐是广泛应用于空分系统中的产品储罐,由于其特殊的工作环境,工作温度为-196℃,致使其结构及材料的应用必须满足超低温的要求,工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备,称压力容器。
设计温度为-20℃以下的压力容器被称为低温压力容器,对于低温压力容器首先要选用合适的材料,材料在使用温度下应具有良好的韧性。
致使低于-196℃时可选用奥氏体不锈钢。
罐体分内罐,外罐两层,因此内罐材质选用不锈钢为0Cr18Ni9,外罐材质选用碳钢为Q235-B。
内外罐中间填充绝热材料,即内筒壁与外筒壁之间用珠光砂填充绝热。
本储罐结构示意图见图1.1。
图1.1卧式储罐结构示意图表1.1 设计数据Cmmm3依据表1.1设计参数得出卧式储罐结构尺寸见表1.2。
封头即是容器的端盖。
根据形状的不同,分为球形封头、椭圆形封头、蝶形封头和平板封头等结构形式。
本储罐选择椭圆形封头,其内胆封头与外胆封头尺寸见表1.3。
表1.3 EHA椭圆形封头内表面积、容积储罐还有人孔、支座以及各种接管组成。
接管主要设有排污管、安全阀、压力表、温度计、进料口和出料口等。
根据HG/T21517-2005回转盖带颈平焊法兰人孔,查表3-3,选用凹凸面型,其明细尺寸见表1.4。
查JB4712.1-2007《容器支座》,选取轻型,焊制为BⅠ,包角为120°,有垫板的鞍座。
设计鞍座结构尺寸如下表1.5。
接管的材料为0Cr18Ni9,长度根据实际情况选择,查得接口管口参数见表1.6。
表1.6 接口管口表查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表8.2.2-2 PN10带颈对焊焊钢制管法兰,选取各管口公称直径,查得各法兰的尺寸见表1.7。
表1.7 法兰表密封垫片选择非金属软垫片系列中的石棉橡胶板。
2. 卧式储罐工艺审查2.1材料焊接性分析本次课程设计的母材为0Cr18Ni9和Q235B,根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》(GB/T221-200)查得0Cr18Ni9属于奥氏体不锈钢。
(完整word版)立式贮罐课程设计说明书
立式贮罐设计前言玻璃钢罐分为立式、卧式机械缠绕玻璃钢储罐、运输罐、反应罐、各种化工设备,玻璃钢卧式罐、立式贮罐、运输罐、容器及大型系列容器、根据所用(贮存或运输)介质选用环氧呋喃树脂、改性或聚酯树脂、酚醛树脂为粘结剂,由高树脂含量的耐腐蚀内衬层、防渗层、纤维缠绕加强层及外表保护层组成。
玻璃钢具有耐压、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长、重量轻、强度高、防渗、隔热、绝缘、无毒和表面光滑等特点.机械缠绕玻璃钢容器可以通过改变树脂系统或采用不同的增强材料来调整产品的物理化学性能以适应不同介质和工作条件需要,通过结构层厚度、缠绕角和壁厚设计制不同压力,是纤维缠绕复合材料的显著特点。
由于有以上的特点,玻璃钢贮罐可广泛应用于石油、化工、纺织、印染、电力、运输、食品酿造、给排水、海水淡化、水利灌溉及国防工程等行业。
储存各种腐蚀性介质可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂,主要应用于石油、化工、制药、印染、酿造、给排水、运输等行业,适应于盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、双氧水、污水、次氯酸钠等多种产品的贮存、运输,也可作地下油槽、保温储槽、运输槽车等[1]。
本设计为容积180,贮存质量分数为的硫酸,使用温度为90℃的立式贮罐,设计中分别从造型、性能、结构、工艺、零部件、防渗漏、安装、检验等八个方面做了说明、计算和设计,整体介绍了立式贮罐的设计流程、方法及主要事项,最终设计出了满足设计要求的立式贮罐.1.造型设计1.1设计要求立式玻璃设计,容积为140,贮存质量分数为的醋酸,使用温度为常温,拱形顶盖设计。
1.2贮罐构造尺寸确定贮罐容积V140,取公称直径为D3800,则贮罐高度为(式1。
1)初定贮罐结构尺寸为D H1.3拱形顶盖尺寸设计与锥形顶盖相比,其结构简单、刚性好、承载能力强,是立式贮罐广为使用的一种形式。
为取得罐顶和罐壁等强度,罐顶的曲率半径与贮罐直径差值不超过20%。
即(式1。
2)式中—-拱顶球面曲率半径,;-—贮罐内径,,等于.取罐顶高为h,r为转角曲率半径,r小则h小,一般取此时[1]。
玻璃钢卧式贮罐设计
玻璃钢卧式贮罐设计概述玻璃钢容器的应用玻璃钢容器的应用十分广泛.它的主要用途是贮存各种液体,气体和粉末状固体或者运输这些物质.据不完全统计;国外已经制造了各种类型的玻璃钢容器.如玻璃钢桶、反应釜、化工贮罐、运输罐车、喷雾洗涤器,烟气洗涤器、冷却塔、烟囱、沉淀槽,漂白槽以及各种复合罐和防腐蚀内衬等.例如,美国公路加油站,由于钢制贮罐的腐蚀而引起的环境污染问题时有发生,为了防止钢罐腐蚀采取了种种方法,如双层壳、塑料板加衬等,均不能做到使钢不腐蚀.因此,在美国每年新设的5万个汽油地下贮罐中,约有40—50%;改用玻璃钢罐.日本玻璃纤维协会FPR开发推进委员会评价估算得出作为加油站地下贮罐的材料,玻璃钢比钢在成本和性能两个方面都有很大的优点。
以30kL贮罐为例,玻璃钢罐的制造成本比钢罐高50—80%,安装费用前者为后者的43%,制造加安装费两者几乎相当.玻璃钢罐综合使用性能的得分则为钢罐的2.8倍.,预计日本加油站用贮罐不久也有玻璃钢化的动向.另外美国还生产了一些容积为2X105L,3.8X105L等大型玻璃钢贮罐.其中有现场制造的纤维缠绕大型贮罐,容积250000gap,用于贮存盐酸.现场绕制不仅可以制造无法运输的大型贮罐,而目缠绕的罐体结构没有接缝,因而强度很高.此外,还有组装立式贮罐.它是采用工厂预制罐体单元,在现场组装,外用包塑钢丝绳增强,内壁再糊以富树脂毡材衬层,起防渗耐腐作用.由于钢丝绳承担了主要环向载荷,故玻璃钢壁厚也减薄了,这种贮罐工作压力为常压,装料系数94%,介质温度≤70℃.此类罐毋须专用大型机器,克服了大罐制作难、运输难、造价高的三大难题.唯在设计、制造、现场施工时,必须保证结构的整体性,否则易发生渗漏.此类罐美国设计的最大达2700m3.我国设计最大可达2000m3。
在日本,近些年来,出现了不少大型玻璃钢罐.其设计和制造的特点是:(1)由工厂制造耐腐蚀内面板,板宽1.4m,长与罐体高度相同,厚度约8mm(根据荷载情况确定);(2)现场缠绕高强度层,它是以预先装好的内面板为芯模,机械式沿罐体高度方向往复缠绕.罐体体积一般在150—1500m3左右。
玻璃钢罐制作课件教案设计
玻璃钢罐制作课件教案设计教案标题:玻璃钢罐制作课件教案设计教案目标:1. 理解玻璃钢罐制作的基本原理和工艺流程;2. 学习玻璃钢罐制作所需的材料和工具;3. 掌握玻璃钢罐制作的具体步骤;4. 提高学生对制作工艺的实践操作技能;5. 培养学生的创造力和团队合作精神。
教学内容:1. 玻璃钢罐的定义和用途;2. 玻璃钢罐的制作原理和工艺流程;3. 玻璃钢罐制作所需材料和工具;4. 玻璃钢罐制作的具体步骤;5. 玻璃钢罐制作的安全注意事项。
教学准备:1. PPT演示文稿;2. 实际玻璃钢罐样品;3. 玻璃钢罐制作所需的材料和工具;4. 学生参考资料和学习材料;5. 实验室或工作室的工作台、工具。
教学步骤:一、导入(5分钟)1. 利用PPT展示实际玻璃钢罐样品,向学生介绍玻璃钢罐的定义和用途;2. 引导学生思考,探讨玻璃钢罐制作可能涉及的材料和工具。
二、理论讲解(10分钟)1. 通过PPT演示,详细介绍玻璃钢罐制作的原理和工艺流程;2. 解释玻璃钢罐制作所需的材料和工具。
三、实践操作(35分钟)1. 将学生分成小组,每个小组配备一份材料和工具;2. 教师现场演示,指导学生完成玻璃钢罐的具体步骤;3. 学生按照指导逐步完成玻璃钢罐的制作;4. 教师巡视指导,帮助学生解决实践中遇到的问题。
四、安全注意事项(5分钟)1. 强调使用玻璃钢罐制作时需要注意的安全事项,如佩戴防护手套和眼镜;2. 提醒学生注意使用和保管工具时的安全性。
五、总结与展示(5分钟)1. 让学生展示并介绍他们制作的玻璃钢罐;2. 与学生一同总结制作玻璃钢罐的过程,强调重要环节和技巧;3. 对学生的制作过程和成果给予评价和鼓励。
教学延伸:1. 组织学生参观实际玻璃钢罐制作工厂或企业,加深对制作过程的了解;2. 鼓励学生设计和制作使用玻璃钢罐的创意作品,形成艺术展览。
教学评估:1. 观察学生在实践操作时的掌握情况,包括制作步骤的正确性和熟练程度;2. 组织学生进行小组展示,评价其创意和团队合作程度;3. 通过小组讨论和问题解答,考查学生对玻璃钢罐制作原理和工艺流程的理解程度。
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中北大学课程设计说明书学生姓名:詹锋学号: 0603044238 学院:材料科学与工程学院专业:复合材料与工程题目:容积为60m3贮存质量分数为37%的硝酸卧式玻璃钢储罐设计指导教师:陈剑楠曹杨职称: 讲师讲师2009年 12月 31日中北大学课程设计任务书学年第一学期学院:材料科学与工程学院专业:复合材料与工程学生姓名:学号:课程设计题目:容积为60m3贮存质量分数为37%的硝酸卧式玻璃钢储罐设计起迄日期:2009年12月21日~2009年12月31日课程设计地点:中北大学材料科学与工程学院指导教师:陈剑楠曹杨系主任:李迎春下达任务书日期: 2009年12月18日课程设计任务书课程设计任务书目录1.前言 (1)2.造型设计 (2)2.1储罐构造尺寸确定 (2)2.2封头的选择 (2)2.3伸臂长度确定 (3)2.4支座及间距 (3)3.性能设计 (4)3.1基体材料性能及其特点介绍 (5)3.2增强材料介绍 (6)4.节构设计 (7)4.1储罐荷载计算和设计简图 (7)4.2由储罐的轴向应力计算壁厚 (8)4.3由储罐的剪力计算储罐的壁厚 (8)4.4由储罐的环形应力计算储罐壁厚 (8)4.5由蝶形封头设计壁厚 (10)4.6设计结果 (10)5.工艺设计 (11)5.1筒身设计 (11)5.2封头的制造工艺及模具制造方法 (12)6.玻璃钢卧式贮罐零部件设计 (14)6.1贮罐的开孔与补强 (14)6.2排气孔 (14)6.3贮罐进出口管和人孔设计 (14)6.4排液管 (16)6.5支座设计 (16)7.安装设计 (17)8.制品检验 (18)9.小结 (19)10.参考文献 (20)前言卧式玻璃纤维增强塑料贮罐主要用做化工贮罐、运输罐车、反应釜、喷雾洗涤器等。
与立式贮罐相比,卧式贮罐的容积较小,但具有搬运方便,可异地安装使用的特点。
玻璃钢容器、玻璃钢储罐耐化学腐蚀,使用寿命长,玻璃钢具有特殊的耐腐性能,在储存腐蚀性介质时,玻璃钢显示出其他材料所无法比拟的优越性,可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂[1]。
玻璃钢容器、玻璃钢储罐设计灵活性大,罐壁结构性能优异,纤维缠绕玻璃钢可以改变树脂系统或增强材料来高速玻璃钢贮罐及非标装置的物理化学性能,以适应不同介质和工作条件的需要。
通过结构层厚度、缠绕角和壁厚结构和设计来调整罐体的承载能力,制成不同压力等级或某些特殊性能的玻璃钢贮罐及非标装置,这是各向同性的金属材料无法与其相比的。
因为玻璃钢的比重通常为1.8-2.1,是钢的1/4-1/5,比钢、铸佚和塑料的比强度都高。
玻璃钢的热膨胀系数与钢大体相当,热传导系数只有钢的0.5%。
玻璃钢贮罐具有一系列特点,如质量轻、耐腐蚀性强、强度高、保温隔热效果好、成型容易、安装和运输方便、维护费用低等,在各工业领域得到广泛应用[2]。
我国玻璃钢贮罐的发展十分迅速,已经颁布了纤维增强塑料贮罐的标准,规定了贮罐用原材料、生产工艺、结构形式、产品性能和几何尺寸、验收条件等等,规范了玻璃钢产品市场,对提高玻璃钢贮罐产品质量起到了促进作用。
目前国内玻璃钢贮罐主要用于地下石油贮罐、化工及食品容器、运输罐、三次采油聚丙烯酰胺母液贮罐、工业用超纯水贮罐、污染回收罐等等纤维增强塑料贮罐是复合材料制品最广泛应用的一种产品结构形式,主要用于储存各种腐蚀性液体、气体和粉末状物料,应用在石油、化工、冶金、造纸、城市供水等领域。
这类贮罐强度、刚度和防渗漏性要求较高,对于容积较大的贮罐,特别适合于纤维缠绕工艺或喷射工艺整体成型,不宜采用手糊工艺分块制造、最后组装的结构形式。
2 造型设计2.1 储罐构造尺寸确定造型设计如图2-1:图2-1设计标准:《中华人民共和国行业标准 玻璃钢储罐标准系列HG 21504.1-92》,卧式储罐容积360V m =,可选直径系列有2800D mm =和3000D mm =,本设计初选3000D mm =,因此储罐的长度85002()2VL mm D π==。
2.2 封头的选择卧式圆筒形储罐的封头一般采用凸形封头,常用的凸形封头形式有半球形、半椭球形和蝶形封头[3]。
(1)半球形封头 受力最佳,与筒体的连接平滑过渡,局部附加应力小。
但是由于这样封头深度大,手糊成型不方便,脱模比较困难,所以玻璃钢储罐很少采用这样封头。
(2)半椭球形封头 其是由半个椭球壳和一段高度为h 的圆筒形部分组成。
由于半椭球形曲线的曲率半径变化是连续的,所以封头中的应力分布比较均匀,受力仅此于半球形封头,加工制造比较方便。
(3)蝶形封头 其是有折边的球形封头,由半径为R 的部分球面和高度为h 的圆筒形部分以及半径为r 的过渡部分组成,标准蝶形封头0.9R D =且0.17r D =。
在连接处,经线曲率半径有突变,应力分布不如椭球形分布均匀,缓和,但是蝶形封头的加工制作最方便。
综合以上分析,选择蝶形封头,因为它加工制造最方便,本设计中的卧式储罐不是压力储罐,因此标准蝶形封头可以满足应力使用要求,因此0.9R D =且0.17r D =,封头高度0.52[()(2)]DH R R D R r =--+-550mm =。
2.3 伸臂长度确定根据0.2070.390A H L L=-计算出123G G G G =++。
2.4 支座及间距卧式储罐一般是水平安装在支座上的,支座主要分为双边连续支座、鞍座、圈座和支腿。
其中鞍座应用最多,所以选择鞍式支座。
鞍座间距126600L L A mm =-=如图2-2所示q=70.5kN/m图2-22.4 小节:(1)储罐鞍座选用三鞍座(如图2-1),鞍座间距为3300mm(2)封头采用蝶形封头设计; (3)罐身长8500mm,内径3000mm ;(4)进水、出水孔、人孔、液面计口、备用口安装标准按HG 21504.1-92《玻璃钢储槽标准系列》(5)所用法兰按HG/T 21633-1991选用3性能设计任务要求: 贮存质量分数37%的盐酸,使用温度为常温,属于典型的玻璃钢贮罐。
表一[6]各种材料规格铺层数材料名称规格(g∕m2)层数纤维(kg)内衬树脂(kg)结构层树脂(kg)筒身聚酯毡301 2.1540.83网眼布651 4.27喷射纱15019.4928.47网眼布651 4.27喷射纱4504113.89292.86网眼布65417.070.4布4504105.05105.05网眼布6528.54封头表面毡35010.6211.86喷射纱1501 2.768.27喷射纱450433.0989.470.4布400322.8922.89喷射纱450216.5544.74以上两步交替重复3遍拐角加喷,宽度300m喷射纱300 g∕m21214.39参数纱片宽TEX纱股数纤维类型材料用量(kg)聚酯毡 2.77内衬层树脂471.77喷射纱223.23结构层树脂346.84网眼布34.140.4布173.74合计1252.51说明:1、内衬层树脂用SW901结构层树脂用S901;2、储罐内衬层脱模后与平地封头对接,缠绕结构层设备位号“2V-707”典型的玻璃钢贮罐其结构分为四层:内表层、次表层、结构层和外表层。
其功能各为:(1)内衬层主要起防腐、防渗作用;(2)次表层主要是防止介质渗漏结构层承受荷载引起的各种应力;(3)外保护层则用于防自然老化和摩擦碰撞[4].内表层、次表层、结构层和外表层如图3-1:图3-1(1)内表层内表层也是防腐层,一般用玻璃纤维表面毡、有机纤维表面毡或其他增强材料的富树脂层,要求含胶量达到90%左右,其厚度为0.25~0.5mm。
各种材料指标如(表一)(2)次表层其含胶量比内表层低,通常有短切纤维制成的短切毡铺成;其主要功能是防止介质渗漏。
(3)结构层这一层是贮罐壁的主要结构,用来承受外载荷,由连续纤维缠绕成型或由纤维织物手糊成型。
玻璃钢贮罐的结构设计主要是确定这一层的铺层方式和厚度。
(4)外表层它是贮罐的结构层的外保护层。
其功能是保护结构层免收外界机械损伤和外界环境条件引起的老化。
3.1基体的性能及其特点介绍:1,内衬层树脂为SW901树脂,其特点如下:(1)极低的粘度,工艺性能好,放热峰在100°C以内;(2)成型树脂具有良好的力学性能和防腐性能;(3)其FRP成品可以在大于-45°C.的环境下面安全使用。
2,结构层树脂用S901,其特点是:价格便宜、实用性强,同时其强度要求满足工艺及其使用要求。
3.2增强材料的性能介绍:3.2.1 聚酯毡抗拉强力高、延伸性能好、热稳定性能优良、耐穿刺能力强、抗腐蚀、耐老化。
3.2.2 喷射纱(1)硅烷偶联剂。
(2)优良的集束性和成带性。
(3)在树脂中能快速和彻底地浸透。
(4)优良的耐磨蚀性,无毛羽。
(5)优良的机械性能。
3.2.3 玻璃钢基布0.4布玻璃钢基布(玻璃钢0.4布)是由中碱或无碱无捻粗纱纺织而成,无捻粗纱经硅烷偶连剂处理,易于被树脂浸润,耐腐蚀,强度高,而且层间粘合性好,能适合各种曲面施工[7]。
3.2.4 表面毡,其特点如下:玻璃纤维表面毡特有的生产工艺,决定其具有表面平整纤维分散均匀,手感柔顺,透气性好,树脂浸透速度快等特点.表面毡应用于玻璃钢制品,良好的透气性能使树脂快速渗透,彻底消除气泡和白渍现象,它良好的伏模性适合任何形状复杂的产品和模制品表面,能掩盖布纹,提高表面光洁度和防渗漏性,同时增强层间剪切强度和表面韧性,提高产品的耐腐蚀性和耐侯性,是制造高质量玻璃钢模具及制品的必需用品. 产品适用于玻璃钢手糊成型,缠绕成型,拉挤型材,连续平板,真空吸附成型等工艺。
3.2 小节:(1)内衬层选用树脂为SW901树脂; (2)结构层树脂用S901树脂;(3)外表层选用玻璃纤维表面毡混合S901树脂缠绕。
4 结构设计4.1 储罐荷载计算和设计简图4.1.1 储罐设计简图储罐设计简图如图4-1所示:此储罐按照三支座外伸梁计算储罐受力分析图4-1q4.1.2 载荷计算储罐中液体硫酸质量160 1.1971.4HCL G V t =ρ=⨯=玻璃钢壳体质量{}2222322[()()]t G rL Hr H r r t ππ=+⨯---ρ=2.2附件质量30.4G ≈支座承受的总重量12374G G G G t =++= a 、储罐单位长度上的均布载荷23q G/(L+2H)=7.05t/m=⨯70.5kN/m =b 、支座反力14B 33F =q L+H =246.8KN A F =()c 、支座处剪力边支座内侧截面处的剪力21A 3Q =F -qA-qH 109.3KN = 边支座外侧截面处的剪力 223Q =qA 137.5qH KN += 跨中支座处的剪力233Q =q(L/2+H)-F 616.9A KN = d 、边支座和跨中支座处的弯矩边支座处弯矩 212A 23M =-(A+H)68.73KN=- 跨中支座处弯矩21414L B 23232M =q L+H -q L+H (-A)=3886.3K N m•()() 由于B A M M >,所以应该以B M 作为计算弯矩。