矩形容器设计计算知识讲解
矩形容器D型水箱计算 - 完整公式 - 10.29
I'3
mm4
α1
查图 8－7 (NB/T 47003.1—2009)
δ1
mm 公式(8-18)： L(3α1ρgh1/[σ]t)1/2
δ1d mm 设计厚度=计算厚度+腐蚀裕量δ1d=δ1+C2
δ1n mm 名义厚度=设计厚度+钢材厚度负偏差δ1n=δ1d+C1
δi
mm 公式(8-21)： L(6αiρg(hi-1+hi)/[σ]t)1/2
2000 800 850 800 0.9412 0.047 0.0438 0.0012 450
∠60×60×8 271202 合格 0.650 0.0146 4.447 5.447 6.047 不合格
0.250 0.0032 4.546 5.546 6.146 不合格 0.100 0.0018 3.775 4.775 5.375
第二道横向加固圈所需的惯性矩 6 自选第二道加固圈的规格
自选第二道加固圈的惯性矩 I'＞I，合格 第三道横向加固圈单位长度上的载荷
第三道横向加固圈所需的惯性矩
矩形容器计算
符号 B L H ρ
单位 mm mm mm kg/mm3
公式
T
℃
[σ]t MPa GB 150.1~150.4-2011 压力容器 P87
ZT,W
公式(8-47)： cm3 ZT,W=(ρM*g* δT,e+Pa)*WT*LT^2/(9.4*[σ]b)-(WT*δT,e^2)/6
实际=(ρM*g* δT,e+Pa)*W*L^2/(9.4*[σ]b)-(W*δT,e^2)/6
公式(8-48)：ZT=max(ZT,L,ZT,W)
矩形容器设计新方法
摘要 从结构设计方法上对非受压矩形容器进行了分析和研究。运用材料力学, 分别 对采用3种加强筋的矩形容器的强度和刚度进行了分析计算, 以获得所要求的薄板刚性, 从而降低制造成本。
关键词 矩形容器 受蚀板 加强筋 中性轴 设计 分类号 TQ 0531202
符 号 说 明
a ——矩形罐高度, mm
M max ——板的最大弯矩, N mm
目前矩形容器的设计计算有2种方法: ① 按A SM E2 21篇附录13中的方法进行设计。 由于其分析的是受内压作用的情况, 对液体 静压作用下矩形容器的计算并不十分准确。
第6期 边士军等: 矩形容器设计新方法
·27·
②按“等效面积法”进行设计。按这种方法计 算出的容器壁厚很薄, 通常4～ 8 mm , 需增加 很多加强横筋才能满足要求。这种结构不利 于控制侧壁的焊接变形, 也不利于在侧壁上 开孔及布置控制仪表。笔者介绍的是一种在 液体静压作用下矩形储罐设计的新方法, 现 简述如下。 1 力学模型
h1 —— 板截面中性轴与组合截面中性轴之间的 S 1 —— 板外层最大弯曲应力, M Pa
距离, mm
S 2 —— 加强筋外层最大弯曲应力, M Pa
h2 —— 加强筋截面中性轴与组合截面中性轴之 S max —— 板的最大允许弯曲应力, M Pa
间的距离, mm h3 —— 板截面中性轴与加强筋截面中性轴之间
a b 01500 01667 11000 11500 21000 21500 31000 31500 41000 Β 01110 01160 01200 01280 01320 01350 01360 01370 01370 Α 01026 01033 01040 01050 01058 01064 01067 01069 01070
矩形常压容器计算书( (1)
ρM=
g= [σ] b=
7.85× 10-6
Kg/mm3
9.81 m/s2
137 Mpa
=
-17883.9 mm³
=
顶板上加 强筋所需 的截面系 数ZT=max ﹛ ZT.w,ZT.L ﹜=
=
12010.38 mm³
=
12.95 cm³
-5.84344 12.94888
顶板加强 筋选用 L70×L70 ×7
式与图表中矩
形边的一般符
号，mm；应用
A、B b
时视具体问题 以L、LP、LT代 替A,以H、Hi、 W、WT代替 B扁；钢宽度， mm；
厚度附加量，
C
C=C1+C2，
mm；
C1
钢板厚度负偏 差，mm；
C2
腐蚀裕量， mm；
C、E型矩形容
d
器圆钢拉杆直
径，mm；
设计温度下材
Et
料的弹性模
量，Mpa；
底板设 计： H= Lb= [σ] t=
δ=δ b+C1+C2= 最终取底 板名义厚 度δb.n=
2000 mm 800 mm 120 Mpa
ρ=
1.0X10-6 Kg/mm3
g=
g=9.81 m/s2
=
8.183496 mm
10.6035 mm
10 mm
循环水吸收槽
cm³ cm³
底板计算厚度 、名义厚度、 有效厚度， mm；
矩形容器壁板 、底板的有效 厚度，mm
δw、 δw.n、 δw.e
壁板的计算厚 度、名义厚度 、有效厚度， mm；
η
可选许用挠度 的系数；
(详细版)封闭容器体积计算方法总结
(详细版)封闭容器体积计算方法总结封闭的体积计算在各个领域都有广泛的应用，比如在工程设计、物料储存和流体传输等方面。
本文将总结几种常见的封闭体积计算方法。
1. 矩形体积计算方法矩形常见于储罐、货箱等场景。
其体积可以通过以下公式计算：体积 = 长 ×宽 ×高2. 圆柱形体积计算方法圆柱形常见于储罐、管道等场景。
其体积可以通过以下公式计算：体积= π × 半径^2 ×高3. 球形体积计算方法球形常见于气球、球形储罐等场景。
其体积可以通过以下公式计算：体积 = (4/3) ×π × 半径^34. 锥形体积计算方法锥形常见于喷嘴、漏斗等场景。
其体积可以通过以下公式计算：体积= (1/3) × π × 半径^2 ×高5. 复杂形状体积计算方法对于复杂形状的，无法使用简单的几何体积公式计算。
此时，可以通过三维建模软件进行计算，或者将分解为多个简单几何体进行计算。
总结：封闭的体积计算方法因形状不同而有所差异。
对于常见的矩形、圆柱、球形和锥形，我们可以使用相应的几何体积公式进行计算。
对于复杂形状的，我们可以利用三维建模软件或分解为简单几何体来进行计算。
在实际应用中，必须对的形状和尺寸进行准确测量，以得到准确的体积计算结果。
请注意：本文提供的封闭体积计算方法仅供参考。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的计算方法，并注意测量的准确性和精度。
以上为对封闭容器体积计算方法的总结。
矩形容器计算(ABCDE型通用)V1.1
设计压力，MPa 常压加固柱型号HW300X300X12X12设计温度，℃50加固柱截面系数，cm³1115容器长L，mm 10000加固柱间距L p，mm450容器宽W，mm 6000型钢和宽度W方向水平布置，底板型钢支撑实际跨距，mm200容器高H，mm 8000加固圈型号等边角钢50X50X5型钢材料Q235A 加固圈惯性矩，cm411.21壁板材料Q235A 顶边加固件型号等边角钢50X50X5设温壁板材料许用应力[σ]t，MPa 135顶边加固件惯性矩，cm411.21常温型钢许用应力[σ]b，MPa135介质名称水材料弹性模量E t，MPa 191000介质密度ρ，Kg/m31000顶板加强筋型号等边角钢100X100X12顶板加强筋沿L方向上的间距A=L T，mm200钢板负偏差C1，mm0.8钢材密度ρM=，Kg/m³7850顶板加强筋截面系数，cm³29.48顶板加强筋沿W方向上的间距B=W T，mm200腐蚀裕量C2， mm2底板厚度δbn，mm8拉杆近似直径，m m 26.2211623拉杆直径，mm加速度g，N/Kg9.81顶板名义厚度δT ，mm4实际的加固圈数量及各段间距H1，mm H2，mm H3，mm H4，mm H5，mm H6，mm4250016001500130011000推荐的加固圈数量及各段间距H1H2H3H4H5H61480032000000 2360024002000000 3296020001680136000 4248016801440128011200各段壁板厚度δin，mm 101618181801.设计条件示意图。
矩形容器计算
1T106常压60硫酸铵溶液1.26E-060.801500长L mm10000宽W mm8000高H mm 12000Q235B Q235B 11319600042H 1H 2H 3172004800——25400360030003444030002520437202520216053000300020003H 1H 2H 353000300020004Lc=Lp=1500ρ=0.000001264Hc=h 1=H 1=3000g=9.81E t19600041.75A=Lp=1500ρ=0.000001264h 1=H 1=3000g=9.81E t =196000NB/T47003.1-2009《钢制焊接常压容器》容器尺寸设计条件(原始条件)设备位号设计压力 Mpa 设计温度 ℃介质名称介质密度 Kg/mm 3钢板负偏差C 1 mm 设计温度下器壁材料许用应力[σ]t MPa 设计温度下器壁材料弹性模量E t MPa器壁材料加固件材料E型（垂直横向联合加固型）根据加固圈的个数及段间距的实际布置情况调整加强圈间距腐蚀裕量C 2 mm 加固柱间距L p mm加固圈数量n确定推荐的加固圈间距(如下表）nn顶边加固件设计顶边加固件所需的惯性矩I c，T cm 4H i ,mmH i ,mm分段对加固件及壁板作强度、刚度分析根据加固件所需的惯性矩、《SH3046-92》表5.2.1以及焊接扶手栏杆的方便选择的包边角钢项目第一段第二段第三段B=H i 300030002000h i =∑H i 300060008000B/A 22 1.333333333αi0.049250.049250.03465βi 0.05470.05470.03656n第一段4每道加固圈单位长度上的载荷F i ，KN 111.59856该加固圈实际惯性矩I i ，KN 249.8156541该道加固圈壁板的计算厚度δi ，mm 10.46127094该道加固圈壁板的设计厚度δi +C，mm 10.46127094该道加固圈壁板的名义厚度δi，n ,mm 10该道加固圈壁板的有效厚度δi，e ,mm9.2该道壁板最大挠度f i,max ,mm 33.74738682该道壁板许用挠度[f],mm 11.05330086刚度结论合格7A=Lp=1500ρ=0.000001264B=H 1680g=9.81δin ，max25[σ]t 113C=0.80.03723770.3418-135843加固柱的最大间距L p，max =加固柱所需截面系数 Zp各段的分析结果如下表项目加固柱的设计查图8-7得α=0.0285H 4H 5H 6————————————2040————192016800200010001000H 4H 5H 6200010001000∠80×80×6 （ I c，T=73.49）,mm,mm便选择相应第四段第五段第六段20001000100012000 1000011000120001.3333330.6666666670.6666666670.034650.00730.0073需查图8-70.03650.016880.01688第二段第三段第四段第五段第六段175.6644198.39744179.79768————393.2283444.1167184402.480776————25.6247826.8071929630.3964996815.06978#VALUE!25.6247826.8071929630.3964996815.06978#VALUE!202225252519.221.224.224.224.2 11.138368.5883229677.423595881 4.005352#VALUE!17.303317.5801270219.4551270218.18686#VALUE!合格合格合格合格合格。
矩形容器设计
14.41 20505.33 9100 16.06
Fc 单元平壁的横截面积 y Wpc σ 在垂直壁的方向上，壁到 面积重心的距离 带有加强件的单元平壁的 抗弯系数 加强件的最大应力
144698.22 70.33015702 合格
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l
mm mm
4
160 8660000 2196.2 129.38 8 2.8 刚性固定K=12；非刚性固定K=8 计算结果 12
Fp 型钢横截面积
[σ ]t 型钢材料设计温度下许用应力
mHale Waihona Puke 2 MPa mm mmt C K
壁板名义厚度 壁板材料厚度负偏差 系数
t' 无加强件时的壁板厚度 Jc Fc对平行于壁面的中型轴的 惯性矩
常压方槽计算（横向组合加固） （根据《化工设备设计全书--化工容器》编制）
设备名称： 设备图号： 设计数据 P B L 设计压力 矩形器壁短边宽度 容器壁板高度 横向加强件距离 型钢型式 hp 型钢截面离壁板距离 Jp
Fp对平行于壁面的中型轴的惯性矩
MPa mm mm mm
0.0088 2816 10000 1750 [
mm mm4 mm2 mm mm3 MPa
t'=0.5B(P/[σ ]t)0.5+C Jc=l *(t-C)3/12 Fc=l *(t-C) y=[Fp*(hp+t-C)/2+Fc*0]/(Fp+Fc) Wpc=[Jp+Jc+Fp*(0.5hpy)2+Fc*[y+0.5(t-C)]2]/(hp-y) σ =B2l P/(KWpc) σ ≤1.2[σ ]
矩形容器计算
横边垫片尺寸(H)=1725竖边垫片尺寸(h)=224514770.50.253148106303696000739200749829.68L=229013.50L b =26齿深=25齿厚T 1=25齿宽b=45齿数=2230.3098.16102.73合格K1=10K2=10Φ1=0.7S1=12.5S2=12.5Φ2=0.7== 5.20 =25.74总应力计算： =30.94合格计算类型:开启压力0.182容器设计压力: p=0.20.32泄放压力下密度:ρ=1.7342407临界压力: P c =22.540.1临界温度: T c =374.125摩尔质量: M=18.219进气管数量21.09查GB150.1-2011图B1得：压缩系数Z= 1.070.014绝热指数：k =1.1353310.888.37临界条件：0.310.5867.14安全阀实际泄放面积2770.88对比温度: =对比压力: =查GB150.1-2011表B4得或气体特性系数安全阀额定泄放系数K:容器安全泄放量: 2.83×10-3ρvd 2＝安全阀阀座喉部直径: d t = 介质名称:蒸汽安全阀进口侧温度: T f =t+273=安全阀出口侧压力: P o =取蒸汽进气管内流速v＝蒸汽进气管直径（接管内径）d＝门挡根部弯曲应力计算：7.安全阀计算：安全阀泄放量校核选用安全阀参数：全启式安全阀A48Y-16C,DN50；容器安装安全阀个数: n=泄放压力（绝压）: P f =1.1P c +0.1=门齿根部弯曲应力计算=总应力计算=(注:由于门板门齿大于与筒体门齿此忽略门齿咬合的不均匀性，以及省略门板门齿的校核。
)门挡根部N点应力校核：根据NB/T47003.1-2009不做无损检测焊缝焊接接头系数取Φ=0.7门挡根部拉应力计算：操作状态下垫片需要的压紧力：内压引起的总轴向力：门挡齿根部M点应力校核：门齿根部剪切应力计算==s W =sW 112-⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤k kf o k p p 112-⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤k k f ok p p =⋅⋅=MZT p K C W A f fs16.13=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-+1112520k k k k C。
矩形容器计算new
储液密度p=1000Kg/m3=1E-06Kg/mm3重力加速度g=9.81m/s2容器顶边与第1加强圈的距离h1=200mm容器顶边与第1加强圈的距离H1=200mm容器顶边与第2加强圈的距离h2=400mm第1加强圈与第2加强圈的距离H2=200mm容器顶边与第3加强圈的距离h3=600mm第2加强圈与第3加强圈的距离H3=200mm第3加强圈与底板的距离H4=200mm容器顶边与底板的距离h=h411100mm容器垂直加固件间距离L p=2175mm设计温度下材料的弹性模量E t=187000MPa查图8-7,系数a1=0.001查图8-7,系数a2=0.001查图8-7,系数a3=0.001查图8-7,系数a4=0.001查图8-7,系数β1=0.001查图8-7,系数β2=0.001查图8-7,系数β3=0.001查图8-7,系数β4=0.001壁板材料(304L)许用应力[R]t=118MPa壁板材料(304L)腐蚀裕度C=0mm储罐短边长度L1=2175mm储罐长边长度L2=2175mm1.各段计算1.1 第1段第1道加固圈单位长度上的载荷F1=1/6*pgh2(h1+h2)=0.3924N/mm第1道加固圈所需的惯性矩I C,T1=1.3F1L p3/E t=28068mm4 2.80678cm4加固圈规格□50x10实际惯性矩 Ix1=ab3/12=10.41cm4合格第1段壁板计算厚度δ1=L p(3a1pgh1/[R]t)0.5=0.4858mm0.48577mm第1段壁板名义厚度δn=20mm第1段壁板有效厚度δ1e=20mm设垂直加固柱的间距Lp=300mm设壁板名义厚度δw,n=20mm有效厚度δw,e=20计算压力Pc=pgH=0.1089MPa查图8-7,系数a=0.055B/A=37壁板计算厚度δw,e=Lp/0.408(aPc/[R])0.5=5.2384mm加固柱的最大间距Lp,max=0.408δw,e([R]/aPc)0.5=1145.4mm加固柱所需截面系数Zp=Lp[(0.0642pgh3/[R])-δe2/6]=2E+06mm32169.84cm3加固圈规格□50x10实际截面系数 Wy=46.9cm3不合格1.2 第1段以下各段1.2.1 第2段由矩形容器顶端算起,第2道横向加F2=1/6*pg(h3-h1)(h3+h2+h1)=0.7848N/mm固圈单位长度上的载荷第2道加固圈所需的惯性矩I C,T2=1.3F2L p3/E t=56136mm4 5.61356cm4加固圈规格□50x10实际惯性矩 Ix1=ab3/12=10.41cm4合格第2段壁板计算厚度δ2=L p(6a2pg(h1+h2)/[R]t)0.5= 1.1899mm 1.18988mm第2段壁板名义厚度δn=20mm第2段壁板有效厚度δ2e=20mm第3段由矩形容器顶端算起,第3道横向加F3=1/6*pg(h4-h2)(h4+h3+h2)=211.68N/mm固圈单位长度上的载荷第3道加固圈所需的惯性矩I C,T3=1.3F3L p3/E t=2E+07mm41514.14cm4加固圈规格□180x100x6实际惯性矩 Ix=1643cm4合格第3段壁板计算厚度δ3=L p(6a3pg(h2+h3)/[R]t)0.5= 1.5361mm 1.53613mm第3段壁板名义厚度δn=20mm第3段壁板有效厚度δ3e=20mm第4段壁板计算厚度δ4=L p(6a4pg(h3+h4)/[R]t)0.5= 5.2544mm 5.25438mm第4段壁板名义厚度δn=20mm 第4段壁板有效厚度δ4e=20mm 2.各段刚度校核2.1第1段第1段的最大挠度f1=β1L p4pgh1/2E tδ1e3=0.0147mm 第1段壁板许用挠度[f]1=min{δ1e/2,η.Γ}δ1e/2=10mmΓ取L p、H1中较大值 Γ=2175mmΔ取L p、H1中较小值 Δ=200mmΔ/Γ0.092查图8-2 η=5E-05[f]1=0.1088mmf1<[f]1合格2.2 第1段以下各段第2段的最大挠度f2=β2L p4pg(h1+h2)/2E tδ2e3=0.044mm 第2段壁板许用挠度[f]2=min{δ2e/2,η.Γ}δ2e/2=10mmΓ取L p、H2中较大值 Γ=2175mmΔ取L p、H2中较小值 Δ=200mmΔ/Γ=0.092查图8-2 η=5E-05[f]2=0.1088mmf2<[f]2合格第3段的最大挠度f3=β3L p4pg(h2+h3)/2E tδ3e3=0.0734mm 第3段壁板许用挠度[f]3=min{δ3e/2,η.Γ}δ3e/2=10mmΓ取L p、H3中较大值 Γ=2175mmΔ取L p、H3中较小值 Δ=200mmΔ/Γ=0.092查图8-2 η=5E-05[f]3=0.1088mmf3<[f]3合格第4段的最大挠度f4=β4L p4pg(h3+h4)/2E tδ4e3=0.8585mm第4段壁板许用挠度[f]4=min{δ4e/2,η.Γ}δ4e/2=10mmΓ取L p、H4中较大值 Γ=2175mmΔ取L p、H4中较小值 Δ=200mmΔ/Γ=0.092查图8-2 η=5E-05[f]4=0.1088mmf4<[f]4不合格3.型钢上的矩形容器底板底板假设厚度δb=12mm底板有效厚度δbe=12mm支承的最大间距L b=1.25δbe([R]/pgh)0.5=493.78mm假设支承的间距L b=630mm底板计算厚度δb=0.8L b(pgh/[R])0.5=15.31mm4.顶边、底边加固件校核顶边、底边短边加固件所需惯性矩I c,T=0.217pgh12L13/E t=4685.2mm40.46852cm4加固圈规格□50x10实际惯性矩 Ix1=ab3/12=10.41cm4合格顶边、底边长边加固件所需惯性矩I c,T=0.217pgh12L23/E t=4685.2mm40.46852cm4加固圈规格□50x10实际惯性矩 Ix1=ab3/12=10.41cm4合格。
矩形容器1
目 录一、设计工况：二、设计依据标准三、容器顶板强度计算四、容器侧板强度计算五、容器底板强度计算六、容器各部质量计算七、容器底座吊装强度计算一、设计工况：设计压力Pa P=2700设计温度o C T=50工作压力Pa p工=常压工作温度o C T工=25试验压力Pa P S =4000充装介质水介质密度kg/m3G=1000腐蚀裕量mm C1=1试验介质水试验介质密度kg/m3G' =1000容器容积m3V=22.88容器长边侧板宽度mm L L =4400容器短边侧板宽度mm L S =2600容器高度mm H =2000容器顶板厚度mm d1=6容器底板厚度mm d2=10容器长边侧板厚度mm d3=6容器短边侧板厚度mm d4=6容器顶部加强筋规格80x80x6底梁规格I10 100x68x4.5容器水平加强筋数量道N1=2容器水平加强筋规格63x63x6容器长侧板垂直加强筋数量道N2=5容器长侧板垂直加强筋规格63x63x6容器短侧板垂直加强筋数量道N3=3容器短侧板垂直加强筋规格63x63x6保温材料名称玻璃棉保温层厚度mm d in=75保温材料密度kg/m3G i=60容器主体材质Q235-A主体材质的材料屈服极限 MPa S=235设计温度下材料的许用应力 MPa [s]t =135设计温度下材料的许用压缩应力 MPa [s]cr t =103拼板焊缝系数f=0.70所有碳钢及不锈钢杨氏弹性模量GPa E =192.0二、设计依据标准。
*《钢制焊接常压容器》 JB4735-1997*《压力容器设计手册》（美）（吊耳强度计算部分）三、容器顶板强度计算四、容器侧板强度计算五、容器底板强度计算六、容器各部质量计算七、容器底座吊装强度计算。
矩形容器设计新方法
图1 盛装液体的矩形罐受力模型
2 方法概述
矩形罐盛装的液体对侧板产生的最大压
力为:
p = 10- 2aΘ
(1)
对于无加强筋的矩形罐, 其顶边自由, 另
外3条边均受约束, 可直接应用这一边界条件
通过平板公式来确定应力和变形量。计算 a
b, 从表1查得 Β 和 Α值。
表1 3边受约束的矩形板应变常数表 [ 6 ]
分别是:
R 1 = 0103 p am
(11)
R 2 = 0132 p am
(12)
R 3 = 0115 p am
(13)
中间加强筋的尺寸可由式 (8) 确定, 式中
R 1 由 R 3 取代。如果需要, 可用由式 (11) 得出
的 R 1的新值代入式 (8) , 来计算顶部加强筋
的尺寸。此时, 板截面中的最大剪切力发生在
见图2a, 如果顶部加强筋具有足够的尺寸, 那
么储罐的所有边都可以考虑为受约束。这种
梁支撑在顶部和底部, 同时对一边承受线性
变化的分布载荷 。要使其在顶部和底部的弯
矩为0, 必将导致在顶部和底部产生反作用力
R 1及 R 2, 其大小为:
R 1 = p am 6
(5)
R 2 = p am 3
(6)
11罐壁 21水平加强筋 31顶部加强筋 图2 矩形罐侧板受力状况
V max —— 板截面上最大剪切力, N W —— 连续焊焊缝焊角腰高, mm
Ymax —— 板最大变形量, mm Z —— 垂直立筋截面模数, mm 3
Α, Β—— 常数, 其值见表1和表2, 中间值可用内 插法获得
在石油化工工业中, 经常使用各种形状 和尺寸的容器, 但多为圆柱形和球形。在越来 越多的场合, 尤其在空间有限的海洋采油平 台上, 选择矩形容器则更为适宜。
矩形容器毕业设计
矩形容器毕业设计矩形容器毕业设计在工程设计领域中，矩形容器是一种常见的设计元素。
无论是在建筑、机械还是电子领域，矩形容器都扮演着重要的角色。
本文将探讨矩形容器的设计原理、应用领域以及一些创新的设计思路。
一、矩形容器的设计原理矩形容器的设计原理主要涉及到结构、材料和功能等方面。
首先，结构设计是矩形容器设计的基础。
通过合理的结构设计，可以确保容器的稳定性和承载能力。
其次，材料的选择也是至关重要的。
不同的材料具有不同的物理特性和耐久性，因此需要根据具体的应用场景来选择合适的材料。
最后，功能设计是矩形容器设计的核心。
根据容器的用途和需求，可以设计出不同的功能，如防水、防火、隔热等。
二、矩形容器的应用领域矩形容器广泛应用于各个领域。
在建筑领域，矩形容器常被用作建筑结构的一部分，如房屋的墙体、屋顶等。
在机械领域，矩形容器则被用作机器设备的外壳，保护内部的机械部件。
在电子领域，矩形容器则被用作电子设备的外壳，保护内部的电路板和元器件。
此外，矩形容器还可以用于储存物品、运输货物等。
三、创新的设计思路在矩形容器的设计中，我们可以尝试一些创新的设计思路。
首先，可以尝试采用新型的材料，如复合材料、纳米材料等。
这些材料具有更好的性能和更轻的重量，可以提高容器的使用效果。
其次，可以尝试设计可变形的矩形容器。
通过一些机械装置或电子控制，容器可以根据需要进行形状的变化，提高容器的适应性和灵活性。
最后，可以尝试将矩形容器与其他功能进行结合，如太阳能电池板、传感器等。
这样可以实现容器的多功能化，提高容器的使用价值。
总结矩形容器作为一种常见的设计元素，具有广泛的应用领域和重要的设计原理。
在设计矩形容器时，需要考虑结构、材料和功能等方面。
同时，我们也可以尝试一些创新的设计思路，如采用新型材料、设计可变形容器和结合其他功能等。
通过不断的创新和实践，矩形容器的设计将会更加多样化和智能化，为各个领域的发展提供更好的支持。
矩形容器
mm
δ3d= δ3c+ C32
6.9554
厚度校核
/
δ3n≥ δ3d+ C31
合格
壁板许用挠度, [f3]
mm
23.125
壁板最大挠度,f3,max
mm
3.325
挠度校核
/
f3,max≤ [f3]
合格
注1：加固件一般采用角钢，亦可采用其他截面，可放置于壁板内侧、外侧或内外兼有。
注2：顶边加固件惯性矩不小于I0，且规格须不小于L50×50×5。
2000.0
顶边加固件计算
顶边加固件
所需最小惯性矩,I0
mm4
72127.7365
第一段壁板计算及校核
壁板计算厚度, δ1c
mm
2.9289
设计厚度, δ1d
mm
δ1d= δ1c+ C12
4.9289
厚度校核
/
δ1n≥ δ1d+ C11
合格
壁板许用挠度, [f1]
mm
26.5414
壁板最大挠度,f1,max
/
以H1/L查图8-7
0.0104855
第一段挠度计算系数,β1
/
以H1/L查图8-7
0.00253
计算高度, h1
mm
h1= H1
900.0
第二层高度,H2
mm
H2= 0.3×H
600.0
第二段壁板厚度附加量, C2
mm
C2= C21+ C22
2.75
第二段壁板有效厚度,δ2e
mm
δ2e= δ2n–C2
mm
6.4572
挠度校核
浅析矩形蜂窝短管夹套容器的设计计算
2 . 3 受磷槽主要技术条件 受磷槽主要设计条件和计算参数如表1、表 2 所
刀、〇
表 1 受磷槽主要技术条件
名称 盛装介质 设计压力P 设计温度 主要材质 外形尺寸 容器内 黄鱗/ 水 常压 90°C
Q 235 - B
夹套 蒸 汽 / 热水
O .IM P a
100°C
Q 235- B
116Technology
工程技术
浅木脈 i 蜂窝短管夹套容器的设m i#
谢 刚
中 国 化 学 工 程 第 七 建 设 有 限 公 司 四 川 成 都 610100
摘要矩形容器在石袖化工、 电气及机械行业中应用广泛， 釆取不同的结构形式， 计算模型及结果会有较大 羞异。本文以西昌某黄磷生产装置中e 建成的受磷槽为例， 简要分析了矩形蜂窝短管夹套容器的受 力情况， 并提出了此类结构壁板厚度的计算方I 关键词矩形容器夹套蜂窝短管
图 4 计算程序
NB/T 47003.1 - 2 0 0 9 中关于矩形容器的计算方法也
只考虑由弯曲应力引起的失效。 当矩形容器带夹套时，夹套覆盖范围内的容器内 壁板不仅承受着由容器内压引起的拉应力或压应力， 还承受着由夹套内压力引起的压应力。此时容器可能 强度满足要求、 应力低于材料的屈服强度， 但壳体可能 因为不能保持原有形状而产生失稳现象。为保证容器 内壁有足够的刚度，内壁板厚度往往较厚才能满足要 求。当釆用蜂窝短管结构时， 可以将夹套壁板和容器内 壁板等效于拉撑结构计算模型，蜂窝夹套支撑区可简 化为周边固支的平板，并按平板上下表面的最大弯曲 应力作为壁厚设计计算依据，按照拉撑结构计算公式 算出夹套壁板和容器内壁板厚度。 受 磷 槽 受 力 模 型 根 据 NB/T 47003.1-2009中 C 型(垂直加固)进行计算， 本文仅分析壁板的计算方法， 顶板及底板的计算可直接按相关方法计算。 2 . 2 计算 步 骤 先 以 容 器 内 的 压 力 P 1 按 NB/T 47003.1-2009 中“ 矩形容器的计算方法” 对容器内壁板进行强度或刚 度 进 行 计 算 ，再 以 夹 套 压 力 P2 按 GB150.3- 2 0 1 1 中 “ 拉撑结构计算方法” 计算容器内壁板和夹套壁板的厚 度 。对于容器内壁板厚度取两次计算厚度中的较大值, 计算程序如图4 所示。
矩形容器计算
横边垫片尺寸(H)=1725竖边垫片尺寸(h)=224514770.50.253148106303696000739200749829.68L=229013.50L b =26齿深=25齿厚T 1=25齿宽b=45齿数=2230.3098.16102.73合格K1=10K2=10Φ1=0.7S1=12.5S2=12.5Φ2=0.7== 5.20 =25.74总应力计算： =30.94合格计算类型:开启压力0.182容器设计压力: p=0.20.32泄放压力下密度:ρ=1.7342407临界压力: P c =22.540.1临界温度: T c =374.125摩尔质量: M=18.219进气管数量21.09查GB150.1-2011图B1得：压缩系数Z= 1.070.014绝热指数：k =1.1353310.888.37临界条件：0.310.5867.14安全阀实际泄放面积2770.88对比温度: =对比压力: =查GB150.1-2011表B4得或气体特性系数安全阀额定泄放系数K:容器安全泄放量: 2.83×10-3ρvd 2＝安全阀阀座喉部直径: d t = 介质名称:蒸汽安全阀进口侧温度: T f =t+273=安全阀出口侧压力: P o =取蒸汽进气管内流速v＝蒸汽进气管直径（接管内径）d＝门挡根部弯曲应力计算：7.安全阀计算：安全阀泄放量校核选用安全阀参数：全启式安全阀A48Y-16C,DN50；容器安装安全阀个数: n=泄放压力（绝压）: P f =1.1P c +0.1=门齿根部弯曲应力计算=总应力计算=(注:由于门板门齿大于与筒体门齿此忽略门齿咬合的不均匀性，以及省略门板门齿的校核。
)门挡根部N点应力校核：根据NB/T47003.1-2009不做无损检测焊缝焊接接头系数取Φ=0.7门挡根部拉应力计算：操作状态下垫片需要的压紧力：内压引起的总轴向力：门挡齿根部M点应力校核：门齿根部剪切应力计算==s W =sW 112-⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤k kf o k p p 112-⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤k k f ok p p =⋅⋅=MZT p K C W A f fs16.13=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-+1112520k k k k C。
矩形容器设计中应力和挠度计算系数的解析计算
第 ３ 期
石
油
化
工
设
备
２１ ０ ２年 ５月 文 章 编 号 ：１ ０ — ４ ６ ２ １ ） ３０ ３ — ３ ０ ０ ７ ６ （ ０ ２ ０ — ０ ７０
ＰＥ ＴＲＯ— ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＥＱＵＩ ＥＮＴ ＰＭ
Ｖ ｏ１４１ Ｎ Ｏ ． ．３ Ｍ ａ １２ ｖ ２０
Ｓｔｕｃ ｕｒ ｓ， ７７， ３ （ ｒ ｔ ｅ １９ １ ６）： ０３ ５ ４． ５ —１
Ｅ］ 田锦 邦 ， 隆茂 ． 平 绕 带 式 爆 炸 容 器 的 弹 性 动 力 响应 ９ 赵 扁 分 析 ［］ 石 油 化 工 设 备 ，０ ４ ３ （ ） ３ ９ Ｊ． ２０ ，３ ４ ：６３． ［ ０ Ｂ ｎ ａ Ｂ ｉａ ， ｌ ｓ Ｄｌｔｔ ｎ ｏ １ ］ ｏ ｄｒＰ Ｐ， ｏ ｎ Ｖ Ｓ Ｐａ ｉ Ｖ Ａ． ｉ ａｉ ｆ ｖ ｋｉ ａ ｏ
［ ］ 陈 勇 军 ． 散 多 层 爆 炸 容 器 动 力 响 应 及 其 工 程 设 计 方 ８ 离
法 研 究 ［ ． 州 ： 江 大 学 ，０ ８ Ｄ］ 杭 浙 ２０．
Ｂａｔ ｏ ｄｎ ［ ］ Ｉｔｒａｉｎ ｌ ｏ ｒａ ｏ ｏｉｓａ ｄ ｌｓ Ｌ ａｉｇ Ｊ ． ｎｅｎｔ ａ Ｊ ｕｎｌ ｆＳ ｌ ｎ ｏ ｄ
ｓ ｅＬ ａ ｉｇ Ｊ ． ｔｅ ｇ ｈ ｏ ｔｒ ｌ ， ９ ６ ２ （ ） ｉ ｏ ｄｎ ［ ］ Ｓ ｒｎ ｔ ｆＭａｅｉ ｓ １ ９ ， ８ ６ ： ｖ ａ
４４ ６ ４５１ ．
［ １ 延 泽 ， 志 强 ， 隆 茂 ． 炸 载 荷 下 扁 平 绕 带 式 高 压 １］ 宋 李 赵 爆 容器动力 响应 的数 值模 拟 Ｅ］ 太 原 理工 大 学 学报 ， Ｊ．
矩形常压容器计算书（（1）
矩形常压容器计算书（（1）A、B矩形板计算公式与图表中矩形边的一般符号，mm ；应用时视具体问题以L 、L P 、L T 代替A,以H 、H i 、W 、W b扁钢宽度，mm ；C厚度附加量，C=C 1+C 2，mm ；C1钢板厚度负偏差，mm ；C 2腐蚀裕量，mm ；dC 、E 型矩形容器圆钢拉杆直径，mm ；Et设计温度下材料的弹性模量，Mpa ；[f]壁板或顶板的许用挠度，mm ；fw.max，fT,max壁板，顶板的最大绕度，mm ；g重力加速度，g=9.81m/s 2；H容器高度，mm ；Hc ，Lc顶边加固件承受储液压力的高度，宽度，mm ，应用时视具体问题以H 、h 1代替Hc ，以L 、Lp 代替Lc ；I c ，T顶边加固圈所需的惯性矩，mm 4；L容器长度，mm(L>W)L b底板支撑梁间距，mm ；L b ，max 底板支撑梁最大间距，mm ；LP，LP.max C 、E 、G 型矩形容器加固柱间距，最大间距，mm ；M 加固柱承受的最大弯矩，N ·mmp c 计算压力，MPaW 容器宽度，mm ；Z p C 、E 、G 型矩形容器加固柱所需截面系数，mm 3；Г、△矩形板的长边和短边，Г为A 、B 中的较大值，△为A 、B 中的较小值，mm ；α、β系数，见图8-5、8-7、8-15；[σ]b 常温下型钢结构件材料的许用应力，MPa ；[σ]t 设计温度下矩形板材料的许用应力，MPa ；δb 、δb 、n 、δb 、e 底板计算厚度、名义厚度、有效厚度，mm ；δe矩形容器壁板、底板的有效厚度，mm δw 、δw.n 、δw.e壁板的计算厚度、名义厚度、有效厚度，mm ；η可选许用挠度的系数；ρ储液密度，kg/mm 3，ρ=1×10-6 kg/mm 3Ρm矩形板或者加固件的材料密度，kg/mm 3，ρM =7.85×10-6 kg/mm 3设备位号长L mm 4000设计压力MPa 0.01宽W mm 2000设计温度℃80高H mm2000一符号意义容器尺寸介质名称30％碱溶液、水、酸性盐等组分O0Cr19Ni1 0A=Lp=1200mmρ= 1.0X10-6Kg/mm3 B=H=2000mm g=g=9.81m/s2α=0.042β=0.0438钢板厚度负偏差C1=0.42mm腐蚀裕量C2=2mmPc=ρgH=1.0X10-6×9.81×2000=0.01962MPa=7.704259mmδWn=δW+C1+C2=10.12426mm最终取壁板名义厚度δWn=10mm壁板刚度校核根据设计条件计算壁板最大挠度的给参数分别为：A=Lp=1200mmρ= 1.0X10-6Kg/mm3 B=H=2000mm g=g=9.81m/s2α=0.042β=0.0438Et= 1.93X105δw.e=δWn-(C1+C2)=7.58mmfw.max=(βXA4XPc)/(EtXδw.e3)=31.6811[f]=5〔δw.e/2+A/500*√(B/A)〕=34.44193壁板刚度校核结论：fw.max<[f],刚度满足要求。
计容面积计算公式
计容面积计算公式
计容面积是指在给定条件下，可以容纳或存储物体的总面积。
在建筑设计、环境工程、水利工程等领域中，计容面积的计算是非常重要的。
计容面积的大小决定了物体的容量和存储能力，对于设计方案的合理性和设备的选择都有着重要的影响。
计容面积的计算公式可以根据具体的情况而有所不同。
以下是几种常见的计容面积计算公式：
1. 矩形容器的计容面积公式：
容器的长为L，宽为W，高为H，则容积V = L × W × H。
2. 圆柱体容器的计容面积公式：
容器的底面半径为r，高为H，则容积V = π × r × H，其中π取3.14。
3. 锥形容器的计容面积公式：
容器的底面半径为r，高为H，则容积V = (1/3) × π × r × H。
4. 球形容器的计容面积公式：
容器的半径为r，则容积V = (4/3) × π × r。
5. 不规则形状容器的计容面积公式：
对于不规则形状的容器，可以采用离散点法或数值积分法进行计算。
离散点法将容器划分为多个小区域，通过计算每个小区域的容积并累加得到总容积。
数值积分法则利用数值计算方法对容器的曲面进行近似计算，得到总容积。
需要注意的是，计容面积的单位通常是立方米（m），但在特定情况下，如水利工程中，也可以使用立方千米（km）或立方厘米（cm）等单位。
在实际应用中，计容面积的计算公式可以根据具体情况进行适当的调整和拓展，以满足实际需求。
同时，还需要考虑容器的材质、厚度以及容器之间的间距等因素，以确保计算结果的准确性和可靠性。
矩形容器计算
3.5~4: 0.3; 4.5~5.5: 0.5; 6~7: 0.6; 8~25: 0.8
3.5~4: 0.3; 4.5~5.5: 0.5; 6~7: 0.6; 8~25: 0.8
0 H h2-h1 公式(13-3)： 0.408(δn-C)([σ]t/αρgH)1/2 L/n (n加强筋间距数） 公式(13-4)： L3[(0.0642ρgH /[σ] )－(δn－C) /6]
3 t 2
985 1650 985 665 1150 965 18098 [180×70×9×10.5 21500 合格 9663 ∠65×65×6 290000 合格 7 43237 ∠65×65×6 290000 合格 0.510 0.007 1.2
1200 2000 1200 800 1935 850 2919 ∠63×63×6 6000 合格 9802 ∠65×65×6 290000 合格 10 43496 ∠65×65×6 290000 合格 0.480 0.0087 1.3
0 0 0 2997 1500 -4423 ∠60×60×6 0 合格 0 ∠60×60×6 271200 合格 0 0 ∠60×60×6 271200 合格 0.000 0.007
t 1/2
mm3
I I‘ F1 I1 I'1
mm4 mm4
公式(13-12)： 0.217(ρgh12L3/Et)
N/mm 公式(13-13)： ρgh2(h1+h2)/6 mm4 mm4 公式(13-14)： 1.3F1L3/Et
矩形容器计算
计算依据：JB/T4735-97 13 参数 容器宽度 容器长度 容器高度 储液密度 容器材料 设计温度 许用应力 弹性模量 材料密度 重力加速度 H/L 系数α 壁板厚度 钢板负偏差 腐蚀裕量 厚度附加量 底板厚度 钢板负偏差 腐蚀裕量 厚度附加量 一、壁板计算 第一道加固圈至顶边的距离 第二道加固圈至顶边的距离 第一道加固圈与顶边的间距 第二道加固圈与第一道加固圈的间距 垂直加固件的最大间距 垂直加固件的实际最大间距 垂直加固件所需的截面系数 垂直加固件的规格 垂直加固件的截面系数 Z'＞Z，合格 顶边加固件所需的惯性矩 顶边加固件的规格 顶边加固件的惯性矩 I'＞I，合格 第一道加固圈单位长度上的载荷 第一道加固圈所需的惯性矩 第一道加固圈的规格 第一道加固圈的惯性矩 I'＞I，合格 H1/L 系数α1 第一段壁板计算厚度 二、底板计算 型钢支撑的间距 型钢支撑的实际间距 底板计算厚度 L1 L'1 δ mm mm mm 公式(13-43)： 0.8L‘1(ρgH/[σ]t)1/2 公式(13-42)： 1.25(δn-C)([σ]t/ρgH)1/2 592 600 5.27 636 565 4.97 h1 h2 H1 H2 L3 L‘3 Z Z' mm mm mm mm mm mm mm
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单位
MPa ℃
kg/mm3 mm mm mm
数值
参数
单位
长L
mm
常压
容器尺寸
宽W
mm
50
高H
mm
器壁材料
0.0000013 加固件材
0.5 设计温度下器壁材料许用应力[σ] MPa
0 设计温度下器壁材料弹性模量Et MPa
1000
数值 4000 3000 2500
S30408 Q235B
137 204000
数值
单位
0.0000013 kg/mm3
9.81 m/s2
1.3 1.91
项目 B=Hi= hi=Σhi B/A αi βi
第一段 第二段 第三段 第四段 第五段
1100
800
600
0
0
1100
1900
2500
0
0
1.1
0.8
0.6
0
0
0.026727 0.020466 0.015509
0.026545 0.013459 0.006125
结论：
选用合格
1 （碳钢填1，其他填0） 11.212693 mm
（如不作
8、顶板强度计算 顶板设
计，此可
根据设计条件计
算顶板厚度的各
参数分别为：
参数
数值
单位
A=LT=
1000 mm
B=ωt=
1000 mm
pa=
0.0012 MPa
参数 ρM= g= [σ]t=
数值
单位
7.85E-06 kg/mm3
E型（垂直横向联合加固型）矩形容器
1、类型说明：
E型矩形容器为四边简支，有顶边和垂直、横向加固件，设计压力为常压，仅承受液 体静压的矩形容器。本计算对壁板，顶板（可选）和底板作强度、刚度分析，对加 固件作刚度分析。
2、设计条件： 参数 设备位号 设计压力 设计温度 介质名称 介质密度ρ 钢板厚度负偏差 腐蚀裕量C2 加固柱间距Lp
7、圆钢拉杆 必须计算
拉杆直径d：
16 mm
参数
数值
单位
参数
数值
单位
H1=
1100 mm
ρ=
0.0000013 kg/mm3
1.3
Lp=
1000 mm
g=
9.81 m/s2
C2=
2 mm
[σ]bt=
55.6 MPa
拉杆材质是否是普通碳钢：
拉杆的最小直径dmin为：
10、顶板加强筋
参数
数值
单位
参数
数值
单位
LT=
3000 mm
ρM=
7.85E-06 kg/mm3
Wt=
1000 mm
g=
9.81 m/s2
pa=
0.0012 MPa
[σ]b=
135 MPa
δte=
5.5 mm
顶板上加强筋L方向截面系数ZT,L为：
-11286.83 mm3
顶板上加强筋W方向截面系数ZT,W为：
1.3 1.91
顶边加固件所需的惯性矩Ic,T 1.7531703 cm4
设计选用的包边角钢规格 L70x70x8
设计选用的包边角钢惯性矩
48.17 cm4
是否合格？
合格
4、分段对加固件
及壁板作强度、
刚度分析：
参数
数值
单位
A=Lp=
1000 mm
h1=H1=
1100 mm
Et=
191000 MPa
参数 ρ= g=
9.81 m/s2
135 MPa
查图8-15得
α=
0.048234
顶板承受自重所需的计算厚度δt：
1.6885607 mm
δ=δt+C1+C2= 2.1885607 mm
顶板的名义厚度 δtn取为：
6 mm
（如不作
9、顶板刚度校核 顶板设
计，此可
根据设计条件计
算顶板最大挠度
的各参数分别
参数
数值
单位
A=LT=
2.04
加固圈数量n
2
n
H1
H,mm
H2
H3
H4
H5
2
1125
750
625 -
-
1100
800
600
3、顶边加固件设
计：
参数
数值
单位
Lc=Lp=
1000 mm
Hc=h1=H1=
1100 mm
Et
191000 MPa
参数 ρ= g=
数值
单位
0.0000013 kg/mm3
9.81 m/s2
按 实标 际准 布计 置算 情 况
C=
2 mm
查表8-7得
α=
0.055121
加固柱的最大间 Lp,max= 1022.8624
结论：加固柱间距是否满足要求？
满足要求
6、顶边加固件设
计
参数
数值
L=
Lp=
H=
单位 4000 mm 1000 mm 8000 mm
参数 ρ= g= Et=
数值
单位
0.0000013 kg/mm3
9.81 m/s2
0
0
29.238088 32.694272 31.495967
-1.25 -1.25
合格
合格
合格
不合格
不合格
5、加固柱设计
参数
数值
单位
参数
数值
单位
A=Lp=
1000 mm
ρ=
0.0000013 kg/mm3
1.3
B=H=
2500 mm
g=
9.81 m/s2
δi,n，min=
8 mm
[σ]t=
135 MPa
6472.8493 mm3
=
顶板加强筋选
L100X100X8
顶板加强筋截面系数：
20.47 cm3
结论：
合格
11、底板设计 1)、型钢支撑的 底板 参数
数值
单位
H=
2500 mm
ρ=
0.0000013 kg/mm3
参数 型钢跨距 Lb= g=
数值
单位
500 mm
9.81 m/s2
7.85
7.85 1.91
191000 MPa
1.3 1.91
当无拉杆时，Hc=H，Lc=L，顶边加固件所需的惯性矩IcT为： 当有拉杆时，Hc=H，Lc=Lp，顶边加固件所需的惯性矩IcT为：
选用的顶边加固件惯性矩
结论：
当无拉杆时选用 不合格
当有拉杆时选用 合格
604.964188 cm4 9.45256545 cm4
48.17 cm4
4.4698015 10.429537 -11.3235 2.8653519 5.8559672 6.1736181 3.3653519 6.3559672 6.6736181
第五段
0-
0-
0
0
0.5
0.5
8
10
10
7.5
9.5
9.5
-0.5 -0.5
2.1634348 1.4720258 0.9825172
如令h0=0,当i=1
时，k=3；i≥2
时，k=6，则各段
的Fi,Ii,δ
i,fi,max分别为：
n
项目
Fi,kN
Ii,cm4
δi,mm
δi+C,mm
δi,n,mm
δi,e,mm
fi,max,mm
[f],mm
刚度结论
第一段 第二段 第三段 第四段 7.01415 16.36635 -17.76918
1000 mm
B=ωt=
1000 mm
pa=
0.0012 MPa
参数 ρM= g= Et=
数值
单位
7.85E-06 kg/mm3
9.81 m/s2
191000 MPa
查图8-15得
β=
顶板有效厚度δ
te： 顶板最大挠度fT,max: 顶板的许用挠度[f]:
结论：
选用合格
0.044374
5.5 mm
2.2671066 mm 23.75