封头、罐壁尺寸计算、法兰

GB150-98解释

压力容器设计中有关标准问题的探讨全国压力容器标准化技术委员会秘书长寿比南摘要GB150-1998《钢制压力容器》实施二年来，标准使用者相继提出了一些标准使用过程中出现的问题，有些是使用者对标准理解的偏差，有些则值得进一步研究和探讨。

本文重点讨论了GB150-1998《钢制压力容器》和新版《压力容器安全技术监察规程》实施过程中的某些问题，并阐述了作者自己的见解，希望能够对使用者有所裨益。

前言GB150-1998《钢制压力容器》实施后，国家于一九九九年颁布了新版《压力容器安全技术监察规程》，使得压力容器的设计、制造、检验等环节得到了更为有效的控制。

通过大量的标准和法规宣贯活动以及压力容器标准提案审查制度的有效实施，我们从各方面收集到一些在标准使用过程中遇到的问题，其内容涉及到压力容器的设计、制造、检验及管理等诸方面，我们对这些问题分别进行了研究并提出了相应的处理意见。

为了使广大标准使用者能够更好地理解和使用GB150及“容规”，保证压力容器产品的安全和质量，全国压力容器标准化技术委员会在开设的网站：上先后公布了对《压力容器安全技术监察规程》和压力容器标准条款的解释。

本文拟就其中一些有共性的问题进行探讨，详细阐述相关的标准和法规条款的含义，以期加深使用者对标准和法规的理解，使业内人员在压力容器设计、制造、检验等环节上能够正确地运用标准和法规。

必须声明的是，本文只代表个人观点，作者不对任何与本文技术内容有关的法律纠纷负责。

1. 压力容器的设计使用寿命问题压力容器的设计使用寿命问题一直是我国的设计单位和设计者尽量避免涉及和回避的问题，其主要表现在以下两个方面：首先，受技术条件、管理体制和人员观念等因素的制约，设计者对压力容器的设计使用寿命大都不愿或难以给出准确的预报值，从而导致压力容器超期服役现象的存在；其次，由于缺乏相关标准和法规条文对超期服役的压力容器进行必要的规定和限制，使得其使用和检验缺乏有效的依据，处理不好客观上会造成重大的安全隐患。

《化工设备机械基础》第六章习题解答

第六章容器零部件二、填空题：A 组：1 法兰联接构造，一般是由〔联接〕件，〔被联接〕件和〔密封元〕件三局部组成。

2 在法兰密封所需要的预紧力一定时，采取适当减小螺栓〔直径〕和增加螺栓〔个数〕的方法，对密封是有利的。

3 提高法兰刚度的有效途径是1〔增加法兰厚度〕 2〔减小螺栓作用力臂〕 3〔增加法兰盘外径〕。

4 制定法兰标准尺寸系列时，是以〔16MnR 〕材料，在〔200〕℃时的力学性能为根底的5 法兰公称压力确实定与法兰的最大〔操作压力〕，〔操作温度〕和〔法兰材料〕三个因素有关。

6 卧式容器双鞍座的设计中，容器的计算长度等于〔筒体〕长度加上两端凸形封头曲面深度的〔2/3〕。

7 配有双按时制作的卧室容器，其筒体的危险截面可能出现在〔支座〕处和〔跨距中间〕处。

8 卧式容器双鞍座的设计中，筒体的最大轴向总应力的验算条件是：轴向应力应为〔σ拉 ≤[]σt 〕轴向压力应为〔σ压 ≤[]σt 〕和〔轴向许用压缩应力[]σac 的较小值〕 B 组：1 采用双鞍座时，为了充分利用封头对筒体临近局部的加强作用，应尽可能将支座设计的靠近封头，即A≤()D 0,且A 不大于〔0.2〕L2 在鞍坐标准规定的鞍座包角有θ=〔120°〕和θ=〔150°〕两种。

3 采用补强板对开孔进展等面积补强时，其补强范围是：有效补强宽度是〔}22,2m ax {nt n d d B δδ++=〕外侧有效补强高度是〔min {接管实际外伸高度,1nt d h δ= }〕内侧有效补强高度是〔min {接管实际内伸高度,2nt d h δ=}〕 4 根据等面积补强原那么，必须使开孔削弱的截面积A≤A e =(壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积)A 1+(接收有效厚度减去计算厚度之外的多余面积)A 2+(焊缝金属截面积)A 3。

5 采用等面积补强时，当筒体径Di ≤1500mm时，须使开孔最大直径d≤(1/2)D i ,且不得超过〔520〕mm.当筒体直径D i ,>1500mm 时，，须使开孔最大直径d≤( 1/3)D i ,,且不得超过〔1000〕。

化工课程设计--夹套反应釜课程设计 (2)

化工设备机械基础课程设计题目：1m3夹套反应釜设计学院: 化学与材料工程学院专业: 化学工程班级: 10化工姓名:学号: ***********指导老师:完成日期: 2012年6月1日夹套反应釜设计任务书设计者：班级：10化工学号：10111003101指导老师：日期：一、设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。

二、设计参数和技术特性指标见下表三、设计要求1.进行罐体和夹套设计计算；2.选择支座形式并进行计算；3.手孔校核计算；4.选择接管、管法兰、设备法兰；5.进行搅拌传动系统设计；（1）进行传动系统方案设计（指定用V带传动）；（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸（指定选用库存电机Y1322-6，转速960r/min,功率5.5kW）；（3）选择轴承；（4）选择联轴器；（5）进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计；6.设计机架结构；7.设计凸缘及安装底盖结构；8.选择轴封形式；9.绘制装配图；10. 绘传动系统部件图。

表1 夹套反应釜设计任务书简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力，Mpa设计压力，MPa0.2 0.3工作温度，℃设计温度，℃<100 <150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积，m3 1.0操作容积，m30.8全容积传热面积，m2>3.5腐蚀情况微弱推荐材料Q235-A搅拌器型式推进式搅拌轴转速，r/min200轴功率，kW 4接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途a 25 蒸汽入口b 25 加料口c 80 视镜d 65 温度计管口e 25 压缩空气入口f 40 放料口g 25 冷凝水出口h 100 手孔目录1. 夹套反应釜的结构 (5)1.1 夹套反应釜的功能和用途 (5)1.2 夹套反应釜的反应条件 (5)2. 设计标准 (6)3. 设计方案的分析和拟定 (6)4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算 (7)4.1 罐体和夹套的结构设计 (7)4.1.1 罐体几何尺寸计算 (8)4.1.2 夹套几何尺寸计算 (10)4.2 夹套反应釜的强度计算 (12)4.2.1 强度计算(按内压计算强度) (12)4.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度) (15)4.2.3水压试验校核 (21)4.3 反应釜的搅拌器 (23)4.3.1 搅拌装置的搅拌器 (23)4.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (23)4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计 (24)4．4 反应釜的传动装置设计 (26)4.4.1 常用电机及其连接尺寸 (26)4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 (26)4.4.3 V带减速机 (27)4.4.4凸缘法兰 (30)4.4.5安装底盖 (31)4.4.6机架 (31)4.4.7联轴器 (32)4.5 反应釜的轴封装置设计 (33)4.5.1 填料密封 (33)4.5.2 机械密封 (33)4.6反应釜的其他附件设计 (34)4.6.1 支座 (34)4.6.2 手孔和人孔 (35)4.6.3 设备接口 (35)5. 设计小结 (38)6. 参考文献 (39)设计说明书1. 夹套反应釜的结构夹套反应釜主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。

标准封头计算公式刷漆

封头面积怎么算封头面积公式：S=πr[r+h1×C+2h]其中r=Di/2 h1=H-h 标准椭圆封头C=0.760346S＝π×(D＋A)×A式中 D——直径；A——法兰翻边宽。

(6)带封头的设备防腐(或刷油)工程量计算式：S＝L×π×D+(D÷2) 2×π×1.5×N式中 N——封头个数；1.5——系数值。

3、绝热工程量。

(1)设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式：V＝π×(D＋1.033δ)×1.033δS＝π×(D＋2.1δ＋0.0082)×L式中 D——直径1.033、2.1——调整系数；δ——绝热层厚度；L——设备筒体或管道长；0.0082——捆扎线直径或钢带厚。

(2)伴热管道绝热工程量计算式：①单管伴热或双管伴热(管径相同，夹角小于90°时)。

D′＝D1＋D2 ＋(10～20mm)式中D′——伴热管道综合值；D1 ——主管道直径；D2 ——伴热管道直径；(10～20mm)——主管道与伴热管道之间的间隙。

②双管伴热(管径相同，夹角大于90°时)。

D′＝D1＋1.5D2 ＋(10～20mm)③双管伴热(管径不同，夹角小于90°时)。

D′＝D1 ＋D伴大＋(10～20mm)式中D′——伴热管道综合值；D1 ——主管道直径。

将上述D′计算结果分别代入相应公式计算出伴热管道的绝热层、防潮层和保护层工程量。

(3)设备封头绝热、防潮和保护层工程量计算式。

V＝[(D＋1.033δ)÷2]2×π×1.033δ×1.5×NS＝[(D＋2.1δ)÷2]2×π×1.5×N(4)阀门绝热、防潮和保护层计算公式。

V＝π×(D＋1.033δ)×2.5D×1.033δ×1.05×NS＝π×(D＋2.1δ)×2.5D×1.05×N(5)法兰绝热、防潮和保护层计算公式。

中石化定额中,外爱惜层中阀门盒和法兰盒的计算公式[指南]

中石化定额中,外保护层中阀门盒和法兰盒的计算公式工程量计算公式：1.设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.033δ5-1S=π×(D+2.1δ+0.0082)×L 5-2式中:D-设备筒体或管道直径；1.033、2.1-调整系数；δ-绝热层厚度；L-设备筒体和管道长；0.0082-捆扎线直径或钢带厚。

2.伴热管道绝热工程量计算式：(1)单管伴热或双管伴热(管径相同，夹角小于90°时)：D'=D(1)+D(2)+(10~20mm) 5-3式中:D'-伴热管道综合值；D(1)-主管道直径；D(2)-伴热管道直径；(10~20mm)-主管道与伴热管道之间的间隙。

(2)双管伴热(管径相同，夹角大于90°时)：D'=D(1)+1.5D(2)+(10~20mm) 5-4(3)双管伴热(管径相同，夹角小于90°时)：D'=D(1)+D伴大+(10~20mm) 5-5式中：D'-伴热管道综合值；D(1)-主管道直径。

将上述D'计算结果分别代入分式5-2、5-3，计算出伴热管道的绝热层、防潮层和保护层工程量。

3.设备封头绝热、防潮和保护层工程量计算分式：V=[(D+1.033δ)/2]2×π×1.033δ×1.5×N5-6S=[(D+2.1δ)/2]2×π×1.5×N 5-7式中；N-封头个数。

4.阀门绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×2.5D×1.033δ×1.05×N5-8S=π×(D+2.1δ)×2.5D×1.05×N 5-9式中：N-阀门个数。

5.法兰绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.5D×1.033δ×1.05×N5-10S=π×(D+2.1δ)×1.5D×1.05×N 5-11式中：N-法兰个数6.弯头绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.5D×2π×1.033δ×N/B5-12S=π×(D+2.1δ)×1.5D××2π×N/B 5-13式中：N-弯头个数；B取定值为：90°弯头B=4;45°弯头B=8。

液氨储罐设计(专业知识)

RF指突面密封，Ⅳ指接管与法兰的材料为20R，
A·G是指用普通石棉橡胶板垫片， 450-2.5是指公称直径为450mm、公称压力为
2.5 MPa。
稻谷课件
12
5．人孔补强确定
筒节不是无缝钢管不能直接用补强圈标准。人孔筒节壁厚dn＝12mm,
内径d i＝480 - 2*12=456mm，补强圈内径D1=484mm，外径
稻谷课件
20
(5)放空管接管
用f32×3.5mm无缝钢管，法兰 HG20592 法兰SO25-2.5RF 16MnR。
稻谷课件
21
(6)安全阀接管
安全阀接管尺寸由安全阀泄放量决定。本贮罐选用f32×2.5mm的无缝钢管，法兰为 HG20592 法兰 SO25-2.5 RF 16MnR。
稻谷课件
D2=760mm，
稻谷课件
13
补强金属面积应大于等于开孔减少截面积，补强圈的厚度
d补
di 2Cd
D2 D1
(456 2 2.8) 20 2.8 28.8mm
760 484
故补强圈取30mm厚。
稻谷课件
14
稻谷课件
15
6．接口管
(1)液氨进料管：
用f57×5mm无缝钢管
(强度验算略)。一端切成45°。
液氨 30.52m3
27
接管表
符号连接法兰标准
密封面形式用途
a1-2 HG20592 SO15-2.5 RF
厚的16MnR钢板制作罐体。
稻谷课件
4
2．封头壁厚设计
采用标准椭圆形封头。材质、壁厚(dn)与筒体相同。
稻谷课件
5
校核罐体与封头水压试验强度式(4-19)

化工设备机械基础

孔径
φ
规格
包角
θ/°
肋板数
垫板
2600
442
250
1880
300
1640
24
M20
120
6
带垫板
安装位置,筒体长度:
(3.10)
式中A——鞍座与封头切线之间的距离，mm；
L1——两鞍座间距，mm。
由于筒体L/D较大，且鞍座所在平面无加强圈，取
4其他材料及结构的选择与论证
4.1液面计的选择
由于液氨为无色液体，设计压力为2.126MPa，最高使用温度为50℃，故选择透光式玻璃板液面计，因为公称直径为2600mm，所以选择长度为1150mm的液面计两只，型号为HG 21589.1-95，普通型。
4.2爆破片的选择
爆破片装置是受压容器中保护容器安全的一Байду номын сангаас泄放装置。它的作用在于防止压力容器在操作过程中因压力突然变化，达到容器不能承受时，爆破片突然破裂，随着压力介质的泄放，容器的应力降低，安全获得保障。
表2.1压力容器用16MnR钢板的许用应力
钢号
钢板标准
使用状态
厚度
mm
常温强度指标
在下列温度(℃)下的需用应力/MPa
σb
MPa
σs
MPa
≤20
100
150
16MnR
GB 6654
热轧，正火
6～16
510
345
170
170
170
＞16～36
490
325
163
163
163
＞36～60
470
305
157
液氨的物化性质，无色液体，有刺激性恶臭味。分子式NH3，分子量17.03，相对密度0.7714g/l，熔点-77.7℃，沸点-33.35℃，自燃点651.11℃，蒸汽密度0.6，蒸汽压1013.08kPa（25.7℃）。蒸气与空气混合物爆炸极限16～25%（最易引燃浓度17%）。按氨在20℃水中溶解度34%，25℃时,在无水乙醇中溶解度10%，在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。水溶液呈碱性,0.1N水溶液PH值为11.1。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。遇热、明火,难以点燃而危险性较低; 但氨和空气混合物达到上述浓度X围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。与硫酸或其他强无机酸反应放热，混合物可达到沸腾。不能与下列物质共存：乙醛、丙烯醛、硼、环氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化银、硫、锑、双氧水等。

筒体,封头体积重量计算

内径不锈钢
2350 9563.06
板厚
300
38 2.345
19 0.0021
管子壁厚所有管总容积
2 2.82
长度个数
12000 1328
大直径法兰 O C
法兰内径 mm : di
法兰重量：Kg
45.25 3.88 785 445
ASME B16.47-1996 A系列 Y 8.75 X 34.69 mm 碳钢不锈钢
法兰公称直径
32 A 32 R 36 以上单位为英寸
8.6769961 359.368729 1719.54738
直径单位： mm 壁厚单位： mm 重量单位： Kg
轴计算轴直径长度碳钢不锈钢 50 2.34 厚度不锈钢 90弯头弯头半径弯头管外径弯头管壁厚碳钢不锈钢盘管管子外径管子壁厚盘管中径盘管圈数碳钢 1224.65 57 4 3728 20 不锈钢 1237.13 重量： 76 57 4 0.62 0.63 16 4992 7.88 7.96 6 2.36 个数 16 126.1 127.3 总长 992
钢(矩形钢）
法兰磅级
螺栓个数n
螺栓孔直径d
300 28 2
3
2500 2973.59
长度不锈钢
4000 3003.89
筒体壁厚
12
2500 534.41
封头壁厚不锈钢
10 539.86
封头直边
25
159 5.97 5.97 14 0.09
管子壁厚不锈钢
63 6.03 6.03
长度个数
40 1 扁钢(矩形钢）
厚 9466.58
注：蓝格子处为需要输入的数据，浅绿格子处为计算的结果。筒体筒体内直径碳钢标准椭圆封头公称直径碳钢钢管外径碳钢圆板直径碳钢环板外径碳钢圆锥体锥体大端外直径锥体小端外直径碳钢矩形板长度碳钢半球内径 Ri= 壁厚= 重量= 换热管外径单根管容积m3 9900 2014.37 2330 60 16483.45 宽度不锈钢 1440 2034.90 板厚 18 2000 1600 1720.24 大端锥角高度不锈钢 78.69 999.99 1737.77 锥体壁厚容积(m )

压力容器封头标准三围

压力容器封头标准三围
压力容器封头是压力容器的重要组成部分，其尺寸标准对于保证压力容器的安
全运行至关重要。

压力容器封头的三围尺寸标准包括直径、厚度和凸度，下面将对这三个方面进行详细介绍。

首先是压力容器封头的直径标准。

压力容器封头的直径通常是根据压力容器的
设计压力和容积来确定的。

直径的大小直接影响着封头的承压能力和使用范围。

在设计和制造压力容器封头时，需要严格按照相关标准规定的直径尺寸进行生产，以确保封头与压力容器的匹配和安全运行。

其次是压力容器封头的厚度标准。

封头的厚度是保证压力容器密封性和安全性
的重要参数。

厚度过薄会导致封头承受压力时发生变形或破裂，而过厚则会增加成本和重量。

因此，压力容器封头的厚度需要严格按照相关标准规定进行计算和选择，保证其在承受设计压力时不会发生失稳或破坏。

最后是压力容器封头的凸度标准。

封头的凸度是指封头中心处与边缘处的高度差，也是影响封头承压能力和使用性能的重要参数。

凸度的大小直接影响着封头的成型难度和成本，同时也会影响压力容器的使用寿命和安全性。

因此，在制造压力容器封头时，需要严格按照相关标准规定的凸度范围进行加工和检测，以确保封头的质量和性能符合要求。

综上所述，压力容器封头的三围尺寸标准对于压力容器的安全运行至关重要。

在设计和制造压力容器封头时，需要严格按照相关标准规定的直径、厚度和凸度进行计算、选择和加工，以确保封头与压力容器的匹配和安全运行。

只有这样，才能有效保障压力容器的安全性和可靠性，为工业生产提供坚实的保障。

中石化定额中,外保护层中阀门盒和法兰盒的计算公式

V＝π(D＋1.033δ)×2.5D×1.033δ×1.05×N
S＝π(D＋2.1δ)×2.5D×1.05×N
(5)法兰绝热、防潮和保护层计算公式。
V＝π(D＋1.033δ)×1.5D×1.033δ×1.05×N
S＝π×(D＋2.1δ)×1.5D×1.05×N
(6)弯头绝热、防潮和保护层计算公式。
5.法兰绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.5D×1.033δ×1.05×N 5-10S=π×(D+2.1δ)×1.5D×1.05×N 5-11式中：N-法兰个数
6.弯头绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.5D×2π×1.033δ×N/B 5-12S=π×(D+2.1δ)×1.5D××2π×N/B 5-13式中：N-弯头个数；B取定值为：90°弯头B=4;45°弯头B=8。
V＝π(D＋1.033δ)×1.5D×2π×1.033δ× N／B
S＝π×(D＋2.1δ)×1.5D×2π×N／B
(7)拱顶罐封头绝热、防潮和保护层计算公式。
V＝2πr×(h＋1.033δ)×1.033δ
S＝2πr×(h＋2.1δ)
球体计算公式
半径是R的球的体积计算公式是：V=（4/3）πR^3(三分之四乘以π乘以R的三次方)。半径是R的球的表面积计算公式是：S=4πR^2（4倍的π乘以R的二次方）理论上的球体是没有厚度的，
工程量计算公式：
1.设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.033δ 5-1S=π×(D+2.1δ+0.0082)×L 5-2式中:D-设备筒体或管道直径；1.033、2.1-调整系数；δ-绝热层厚度；L-设备筒体和管道长；0.0082-捆扎线直径或钢带厚。

法兰标准及选用方法

法兰标准及选用方法石油、化工上用的法兰标准有两类，一类是压力容器法兰标准，一个类是管法兰标准。

㈠压力容器法兰标准1．平焊法兰平焊法兰的两种类型的比较情况如下表所示，参见示意图。

因而使法兰盘进一步增大了刚性。

故规定用于更高的压力范围(PN 0.6MPa～6.4MPa)和直径范围(DN300mm～2000m m)，适用温度范围为-20℃～450℃。

由表4-16中可看出，乙型平焊法兰中DN 2000mm以下的规格均已包括在长颈对焊法兰的规定范围之内。

这两种法兰的联接尺寸和法兰厚度完全一样。

所以DN2000mm以下的乙型平焊法兰，可以用轧制的长颈对焊法兰代替，以降低法兰的生产成本。

平焊与对焊法兰都有带衬环的与不带衬环的两种。

当设备是由不锈钢制作时，采用碳钢法兰7加不锈钢衬环，可以节省不锈钢。

示意图中所示为带衬环的甲型平焊法兰。

使用法兰标准确定法兰尺寸时，必须知道法兰的公称直径与公称压力。

压力容器法兰的公称直径与压力容器的公称直径取同一系列数值。

例如DN 1000mm的压力容器，应当配用DN 1000mm的压力容器法兰。

法兰公称压力的确定与法兰的最大操作压力、操作温度以及法兰材料有关。

因为在制定法兰尺寸系列、计算法兰厚度时，是以16MnR在200℃时的机械性能为基准制定的。

所以规定以此基准所确定的法兰尺寸，在200℃时，它的最大允许操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公称压力。

例如，所谓公称压力PNO.6MPa的法兰，就是指具有这样一种具体尺寸的法兰，该法兰是用16MnR制造的，在200℃时，它的最大允许操作压力是0.6MPa。

如果把这个PN0.6MPa的法兰用在高于200℃的条件下，那么它的最大操作压力将低于它的公称压力0.6MPa。

反之，如果将它用于低于200℃的条件下，仍按200℃确定其最高工作压力。

如果把法兰的材料改为Q235-A，那么Q235一A钢的机械性能比16MnR差，这个公称压力PN0.6MPa的法兰，即使是在200℃时操作，它的最大允许操作压力也将低于它的公称压力。

第二节压力容器零部件 1.2.1 筒体和封头

当容器筒体直径较小时，可直接采用无缝钢管制作时，这时容器的公称直径等于钢管的外径。
管子的公称直径（通径）既不是管子的内径也不是管子的外径，而是一个略小于外径的数值。
零部件的二个基本参数
公称压力（PN）
国家标准GB1048将管路元件的公称压力分为以下十个等级：0.25MPa、0.6MPa、1.0Ma、 1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.30MPa、10.0MPa、 16.0MPa、25.0MPa 。
(e) 梯形压紧面（Trapezium face）：适用于高温，压力较高场合，O形圈、金属垫圈— —八角垫、椭圆垫
（a）全平面
（b）突面
（c）凹凸面
（d）榫槽面
（e）环连接面（梯形槽）
突出平面型压紧面
凹凸面法兰连接
榫槽面法兰连接
榫槽型密封面
梯形槽密封面
金属与金属的接触（Metal to metal）
中华人民共和国机械电子工业部中华人民共和国化学工业部中华人民共和国劳动部中国石油化工总公司
JB4700－92 压力容器法兰分类与技术条件
适用范围：公称压力0.25~6.4MPa，工作温度-20~450℃ 分类：甲型平焊法兰，乙型平焊法兰，长颈对焊法兰法兰、垫片、螺柱、螺母材料的匹配
容器法兰公称直径：指与法兰相配的筒体或封头的公称直径。
压力容器的公称直径DN：
无钢缝板钢卷管焊作点筒筒体体：：外内径径D1i5390，201，590，302，850，40， 216000，1600，3000等
公称压力pN：一定温度和材料的法兰的最高工作压力。
容器法兰的公称压力是以16Mn在200℃时的最高操作压力为依据制订的。
3）法兰的类型

化工设备罐体和夹套的设计

罐体和夹套的设计夹套式反应釜是由罐体和夹套两大部分组成。

罐体在规定的操作温度和操作压力下，为物料完成其搅拌过程提供了一定的空间。

夹套传热是一种最普遍的外部传热方式。

它是一个套在罐体外面能形成密封空间的容器，既简单又方便。

罐体合夹套的设计主要包括其结构设计，各部件几何尺寸的确定和强度的计算与校核。

罐体和夹套的结构设计罐体一般是立式圆筒形容器，有顶盖，筒体和罐底，通过支座安装在基础或平台上。

顶盖在受压状态下操作选用椭圆形封头，（对于常压或操作压力不大而直径较大的设备，顶盖可采用薄钢板制造的平盖，在薄钢板上加设型钢制的横梁，用以支撑搅拌器及其传动装置。

顶盖与罐底分别与筒体相连。

罐底与筒体的连接采用焊接连接。

顶盖与筒体的连接形式为可拆连接。

夹套的型式与罐体相同。

罐体几何尺寸计算确定筒体内径工艺条件给定容积V、筒体内径估算D1：D1==1.058m=1058mm式中V——工艺条件给定容积，m3；i——长径比，i=将D1估算值圆整到公称直径1000mm确定封头尺寸椭圆封头选标准件内径与筒体内径相同曲边高度h1=250mm直边高度h2=25mm内径面积A=1.625m2封头容积V=0.1505m3封头厚度质量确定筒体高度式中圆整后的筒体高度为1500 则反应釜容积式中夹套几何尺寸计算夹套和筒体的连接常焊接成密封结构夹套的安装尺寸通常在。

夹套内径夹套下封头型式同罐体封头，其直径与夹套筒体封头相同为1100mm通常取夹套高式中夹套所包围的筒体表面积式中22——1米高内封头表面积查表为夹套反应釜的强度计算强度计算的原则及依据强度计算中各参数的选取及计算，均应符合GB 150—1988《钢制压力容器》的规定。

夹套反应釜设计计算举例几何尺寸圆整筒体内径釜体封头容积圆整釜体高度夹套筒体内径装料系数，或按圆整夹套筒体高度罐体封头表面积一米高筒体内表面积，强度计算（按内压计算厚度），，罐体及夹套焊接接头系数设计温度下材料需用应力罐体筒体计算厚度夹套筒体计算厚度罐体筒体名义厚度罐体封头名义厚度夹套封头名义厚度稳定性校核（按外压校核厚度）筒体计算长度系数系数许用外压力罐体筒体名义厚度筒体计算长度系数系数许用外压力罐体筒体名义厚度罐体封头名义厚度,,罐体封头名义厚度水压试验校核,,材料屈服点应力反应釜的搅拌装置推进式搅拌装置是调和低粘度均相液体混合的。

化工设备机械基础《课程设计》

第1章前言1.1设计任务课程设计是学校整个教学环节的重要部分，是对学生进行全面考核、综合训练的必不可少的教学内容。

通过课程设计，可以使学生所学的基本理论、基本知识和基本技能在总结提高的基础上加以综合应用。

同时，也是培养学生分析问题、全面解决问题的有效方法，所以要求每一位参加课程设计的同学，都要本着严肃认真的精神，以科学的态度独立完成设计的计算，并能发挥自己有创见的设计思想，搞好本次设计。

通过课程设计，培养我们所学《化工机械设备基础》及其相关课程的理论知识，在课程设计中综合地加以运用；培养我们对化工工程设计的技能以及独立分析问题、解决问题的能力；培养我们熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图册等设计技术资料；进一步培养我们识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能。

本次课程设计的设计任务是设计粗产品贮罐。

工艺尺寸为：储罐内径Di=2600 mm,罐体（不包括封头）长度L=4900 mm，工作压力为0.5Mpa，工作温度为常温，物料为含水原油。

1.2设计思想设计前要预先做好准备，认真研究设计任务书，分析计算题目的原始数据和工艺条件，明确设计要求和设备内容。

综合运用所学的机械基础课程知识，自始至终本着对工程设计负责的态度，从难从严要求，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性，对储罐进行设计。

在课程设计中遇到问题时，通过查阅资料和复习有关教科书，主动解决问题，注重能力培养。

各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，使设计有法可依、有章可循，当设计与标准规范相矛盾时，进行严格计算和论证，知道符合要求，正确使用设计方法，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。

1.3 储罐介绍及设计说明储罐是石油化工工业中广泛使用的储罐设备，用以储存各种气体、液体和固体材料。

在化工、石油、能源、轻工、环保、制药及食品等行业广泛应用。

储罐设计是集工艺要求，介质性质，容量大小，设置位置，钢材耗量，施工条件及场地条件（其中包括环境温度、风载荷、地震载荷、雪载荷等）于一体的综合性问题。

中石化定额中-外保护层中阀门盒和法兰盒的计算公式

工程量计算公式：1.设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.033δ5-1S=π×(D+2.1δ+0.0082)×L 5-2式中:D-设备筒体或管道直径；1.033、2.1-调整系数；δ-绝热层厚度；L-设备筒体和管道长；0.0082-捆扎线直径或钢带厚。

2.伴热管道绝热工程量计算式：(1)单管伴热或双管伴热(管径相同，夹角小于90°时)：D'=D(1)+D(2)+(10~20mm) 5-3式中:D'-伴热管道综合值；D(1)-主管道直径；D(2)-伴热管道直径；(10~20mm)-主管道与伴热管道之间的间隙。

(2)双管伴热(管径相同，夹角大于90°时)：D'=D(1)+1.5D(2)+(10~20mm) 5-4(3)双管伴热(管径相同，夹角小于90°时)：D'=D(1)+D伴大+(10~20mm) 5-5式中：D'-伴热管道综合值；D(1)-主管道直径。

将上述D'计算结果分别代入分式5-2、5-3，计算出伴热管道的绝热层、防潮层和保护层工程量。

3.设备封头绝热、防潮和保护层工程量计算分式：V=[(D+1.033δ)/2]2×π×1.033δ×1.5×N 5-6S=[(D+2.1δ)/2]2×π×1.5×N 5-7式中；N-封头个数。

4.阀门绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×2.5D×1.033δ×1.05×N 5-8S=π×(D+2.1δ)×2.5D×1.05×N 5-9式中：N-阀门个数。

5.法兰绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.5D×1.033δ×1.05×N 5-10S=π×(D+2.1δ)×1.5D×1.05×N 5-11式中：N-法兰个数6.弯头绝热、防潮和保护层计算公式：V=π×(D+1.033δ)×1.5D×2π×1.033δ×N/B 5-12S=π×(D+2.1δ)×1.5D××2π×N/B 5-13式中：N-弯头个数；B取定值为：90°弯头B=4;45°弯头B=8。

酿酒设备课程设计--啤酒生产露天锥底发酵罐的设计

课程设计任务书题目：年产10万千升12°淡色啤酒生产露天锥底发酵罐的设计一、主要内容：1、物料的恒算，发酵罐总容积计算；2、求发酵罐个数；3、发酵罐设计（罐体尺寸、壁厚、冷却面积计算与设计、发酵罐附件的设计及选型）二、基本要求1、编写计算设计说明书（有前言、设计参数、物料恒算、发酵罐工艺设计计算，设计体会）2、用CAD绘出啤酒露天锥底发酵罐装配图。

三、设计参数1．D∶H：选用D∶H=1∶42．锥角：取锥角为70°3．封头：选用标准椭圆形封头4．冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却5．罐体所承受的最大内压：2.5㎏/cm³外压：0.3㎏/cm³6．锥形罐材质：A3钢材外加涂料，接管均用不锈钢7．保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料，厚度200㎜8．内壁涂料，环氧树脂9．年生产旺季天数170天计算10.工艺确定原辅料比例为75：25。

每天糖化投料次数为7。

11.根据物料恒算每次糖化可得热麦汁66 m3.每个锥形发酵罐装四锅麦汁。

四、主要参考资料〔1〕顾国贤《酿造酒工艺学》中国轻工业出版社2012.06〔2〕梁世中《生物工程设备》轻工业出版社2002.2〔3〕朱有庭《化工设备设计手册》化学工业出版社2005.06〔4〕吴思方《发酵工厂工艺设计概论》中国轻工业出版社2007 〔5〕李多民《化工过程设备设计基础》中国石化出版社2007。

04 〔6〕邹宜侯《机械制图》清华大学出版社2012.08完成期限：2014年11月19日至2014年11月30日指导教师：王兰芝、王君高教研室主任：目录1前言 (3)1.1设计目的 (3)1.2技术背景 (4)2基本工艺条件 (6)2.1生产规模 (6)2.2基本参数 (6)3发酵罐的设计计算和说明 (7)3．1发酵罐个数和结构尺寸的设计 (7)3.1.1发酵罐个数的确定 (7)3.1.2发酵罐尺寸的确定 (7)3.2冷却面积和冷却装置结构尺寸确定 (8)3.3发酵罐壁厚计算 (10)3.4发酵罐排入料管直径 (11)3.5发酵罐附件的设计选型 (11)4发酵罐的技术特性和规范 (12)4.1技术特性 (12)4.2发酵罐规范表（见发酵罐参数） (13)4.3发酵罐总装图（见附图） (13)5主要参考资料 (13)1前言1.1设计目的目前，世界上啤酒市场的竞争日益激烈，广大消费者对啤酒品种结构和产品质量的要求也越来越高，相应的新品种也层出不穷，因此，很有必要将这方面的技术加以科学的总结和分析，以推动啤酒产品多样化在广度和深度的健康发展，随着人们生活水平的提高，饮食消费结构的不断改变，啤酒已进入了千家万户。

发酵设备要求

3.特征DF机械密封，德国技术，不考虑降温。
3
2T补氮罐
硬件要求
1.罐体规格①1200x1800x10,封头.封底12mm
2.罐内工作温度（121℃-126℃）,设计温度143℃设计压力
3罐体材质304（06Cr19Ni10）太钢
4夹套：壁厚8m工作压力<设计压力
材质304（06Cr19Ni10）太钢
5.罐内无死角，罐壁及附件镜面抛光，表面粗糙度0m；罐外可视面抛光，表面粗糙度0|lm，其他外表面采取酸洗，钝化工艺。
6罐体不用保温
7 .大视角罐内液位观察视镜（前后180°尺寸DN）,自动延时飞利浦安全视灯,pH、DO标准侧边接口温度探头接口消泡电极口（待定）
8管道接口
罐顶部位：搅拌器口、排气口DN100法兰连接、接种口DN65法兰连接、消泡剂口DN20补碱口DN20补糖管道口DN65补氮管道口DN25视镜冲洗口DN20（观察视镜右侧，罐内接管采用背面氩气保护焊接方法）
安全
系统
1.设备制作过程需符合《钢制压力容器》（150-1998）、《钢制压力容器焊接规程》（JB/T4709-2000）、《承压设备无损检测》（JB/T4730-2005）等标准
2.提供压力容器证书
搅拌系统
1.齿轮式电机，功率22^,无需变频
2.搅拌器转速：0-125rpm
3机械密封要求德国技术的DF,不需降温。
子罐
2.罐内工作温度（121℃-126℃），设计温度143℃设计压力
3罐体材质304（06Cr19Ni10）太钢
4夹套：壁厚8mm工作压力<设计压力
材质304（06Cr19Ni10）太钢
附件：螺旋导流板
5.罐内无死角，罐壁镜面抛光，表面粗糙度W^m；罐外可视面抛光，表面粗糙度W|im，其他外表面采取酸洗，钝化工艺。

ZJ-08-2014罐式车生产工艺(不锈钢)

产品型号
主要牌号
产品编号
工序名称
外饰工序
序
号
工序
工艺内容及技术要求
工装
设备及检具
检验
备注
检验项目
自检值/判定
签名/日期
专检值/判定
签名/日期
5
★反光标识
1.车身反光标识材料外观不允许存在裂纹、明显的划痕、损伤和颜色不均匀缺陷。
2.车身反光标识均应粘贴在无遮挡、易见、平整、连续，且无灰尘、无水渍、无油渍、无锈迹、无漆层起翘的车身表面。粘贴前应将待粘贴表面擦净。反光标识应粘贴平整，不得有气孔褶皱等缺陷。
4.罐体上滚轮架，封头焊接先内后外，焊接工艺同拼板焊。
注意：环缝棱角E≤2.4mm
5.焊接罐口，按照图纸及合同要求焊接罐口，罐口法兰平面与罐体中心线垂直。
6.焊接出料口法兰（若有），要求满焊，检查焊缝质量，不得有渗漏现象。
气割炬
二保焊机
交流焊机
碳弧气刨
滚轮架
行车、钢卷尺
砂轮磨光机
最大间隙
▲
错边量及封头对称度
交流焊机
校核尺寸
————
————
●
25
♥
封头
组对
罐口及法兰焊接
1.根据封头起弧高度配割筒体，筒体与封头配合严密，最大间隙小于5mm；
2.将封头中心与筒体中心对正，点焊定位，保证外侧平齐，其错边量≤1.2mm，封头中心线偏转最大值应小于12mm。
3.按图纸要求开人孔和泄料孔（沉淀槽），以便焊接罐内时通风换气；
二保焊机
气割炬
罐裙工作台
钢卷尺
中心线偏差
焊缝质量
————
————
●
40
★盛水