10立方罐计算书新版

Fc= 0.6
地震弯矩：
立式容器设计计算书
Me= Qe × H/2= 351.39 N·m
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地震引起的弯矩稳定性校核：
Me < MR 5、圆筒的应力计算及校核
满足要求
压力引起的轴向应力
圆筒受外压时： Pc= P + Pt/(K5)1/2 = 0.0013 Mpa 圆筒受内压时： Pc= P + Pt/K5 = 0.0014 Mpa
人员安装和操作产生的载荷
0.0001 Mpa 60 ℃ 1500 Pa
风压 q0 地震烈度 其他载荷
300 Pa 7
设备使用地类型
D、有密集建筑群且房屋较高的城市市区
三、材料选择及基本生产工艺
防腐层树脂
901
封头采用工艺喷射来自内衬防腐厚度3 mm树脂化学环境最高耐温 Td 树脂浇铸体的断裂伸长率 εr
许用外压：
[P]=
0.8531KDγEfh3/4Ea1/4δn5/2 FL(1-μaμh)3/4(D0/2)3/2
＝ 3666 Pa
Zp=
(1-μaμh)1/2
Efh3/2Ea1/2 Efa2
L2 D0δn/2
＝ 2105.79
立式容器设计计算书
第4页/共7页
圆筒的计算长度 L= 3037 mm γ= 0.90 D0= 2019 mm
短期压力载荷: Pt= 0.0015 Mpa
σa1=PcDi/(4δn) 内压 σa1= 0.0001 Mpa
外压 σa1= 0.0001 Mpa
重力载荷引起的轴向应力 圆筒受外压时： Wm= Wi + Wt/(K5)1/2 = 5850.60 N 圆筒受内压时： Wm= Wi + Wt/K5 = 5779.70 N 计算截面以上设备的长期重力载荷，Wi= 4625.86 N 计算截面以上设备的短期重力载荷，Wt= 1500.00 N
fW= 0.88
储罐的抵抗力矩：
MR= (W0 + WL)D0/2 = 35637.62 N·m
储罐的抗风载荷校核：
MWS + MWR < MR
满足要求
4、储罐的抗震设计计算
水平地震载荷： Qe= 0.4αmax We = 244.87 N
αmax = 0.345 We= Fc × WL= 1774.41
0
500
计算压力 Pc δz
计算厚度δh δ
0.0382 2.73 1.52 4.80
0.0325 2.32 1.29 4.80
注：标准要求计算壁厚不得小于4.8mm。
环向：
1000 0.0269
1.92 1.07 4.80
δh=
PcDi 2[σh]
1120
1680
0.0256 0.0192
1.83
化学环境分项安全系数 K2
四、层合板的基本力学性能
加强层树脂
196
无碱玻璃纤维加强
筒体采用
防腐层喷射成型，加强层缠绕成型
筒体缠绕角度
70°螺旋缠绕
100 ℃
热变形温度 HDT
130 ℃
4%
许用应变 εar
1.2
设计使用年限
0.004 10 年
项目 轴向拉伸弹性模量 Ea 环向拉伸弹性模量 Eh
压缩强度 Sca 轴向拉伸强度 Sa 环向拉伸强度 Sh 轴向泊松比 μa 环向泊松比μh 层合板的轴向极限应变εa 层合板的环向极限应变εh
σa2=Wm/（πDiδn) 内压 σa2= 9.6877 Mpa
外压 σa2= 9.8066 Mpa
弯矩引起的轴向应力
当圆筒受外压时： Mm=Mb+Mt/(K5)1/2 = 44044209.87 N·mm
Mb=mbglb= 42492172.99 N·mm
1.37
1.01
0.76
4.80
4.80
Pc=P+ρgh
2240 0.0129
0.92 0.51 4.80
3370 0.0002 0.01
0.01 4.80
2、筒体稳定性计算
罐壁的计算外压：
P0C = 2.25A1q0+A2P0 = 539 Pa
查表： A1= 0.62 本设备 有 放空或安全阀，故 A2= 1.2
计算值为 7.80 mm 取： δn= 9.50 mm KD= 0.84
罐壁的外稳定性校核： [P] > P0C
3、储罐的抗风载设计计算
水平风载荷引起的倾覆力矩：
满足要求
MWS= 0.5SfA1q0D0H2 + 0.25A1q0D0HD(H+HD/3)= 1900.85 N·m
Sf= 0.7 H= 2870 mm HD= 500 mm 举升风载荷引起的倾覆力矩： FU= fW× πD02 × A1q0 = 524.02 N 4 MWR= FUD0/2 = 529.00 N·m
2000 mm 圆封头
总高度 罐底
3370 mm 平封头
全容积 筒体长度
10.1 m3 2870 mm
工作介质
盐酸
浓度
31%
比重 ρ 1150 Kg/m3
设计内压 P
0.0002 Mpa
工作压力
0.0001 Mpa 雪载荷
350 Pa
设计外压 P0
0.0001 Mpa
工作压力
设计温度 Tm
60 ℃
工作温度
编程号： 2020-A3
立式容器 设计 、计算书
设备名称： 设备规格： 用户名称：
盐酸储罐 DN2000×3370
设计 孔祥齐 2020/09/25 项目
审核
名称
批准
版次
一、设计依据
立式容器设计计算书
第2页/共7页
HG/T20696-2018 《纤维增强塑料化工设备技术规范》
二、设计条件
罐体直径 Di 罐顶
内压安全系数 K
7.97
7.42
外压安全系数 F
9.76
8.46
S0= 2.0
K1= 2.0
K3= 1.4
K=S0×K1×K2×K3×K4×K5(1/2)
K4= 1.0
K5= 1.5 1.3
F=S0×K1×K2×K3×K4×K5
五、设计计算及校核
1、筒体厚度计算
轴向： 距罐底
δz=
PcDi 4[σa]
罐顶、罐底 9650 Mpa 9650 Mpa 130 Mpa
90 Mpa 90 Mpa 0.330 0.330 0.0012 0.0012
筒体 7000 Mpa 25200 Mpa 130 Mpa 120 Mpa 313 Mpa 0.300 0.158 0.0023 0.0017
立式容器设计计算书
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项目
罐顶、罐底
筒体
设计许用应变εd 轴向许用拉应力σa 环向许用拉应力σh 轴向弯曲模量 Efa 环向弯曲模量 Efh
0.0010 9.65 Mpa 9.65 Mpa 15200 Mpa 15200 Mpa
0.0010 7.00 Mpa 25.20 Mpa 10837 Mpa 21487 Mpa