设备设计课程设计(卧式内压容器)

目录

第1章设计数据及设备简图------------------------------------------- 1第2章设计计算------------------------------------------------------ 3

2.1圆筒厚度的设计------------------------------------------------ 3

2.2封头厚度的计算------------------------------------------------ 4 第3章应力校核------------------------------------------------------ 5

3.1 计算容器的重量载荷与支座反力 --------------------------------- 5

3.2 计算筒体的轴向应力 ------------------------------------------- 5

3.3 鞍座切应力校核 ----------------------------------------------- 7

3.4 鞍座筒体的周向应力校核 --------------------------------------- 7

3.5 鞍座腹板应力校核 --------------------------------------------- 8 第4章设计结果汇总------------------------------------------------- 10参考文献------------------------------------------------------------ 12

第1章 设计数据及设备简图

表1-1简图及数据说明

卧式容器（双鞍式）

计算单位

全国锅炉压力容器标

准化技术委员会

简 图

设计参数及要求

设计压力P i 0.88 MPa 设计温度t 80 ℃ 最大工作压力 0.7 MPa 工作温度 55 ℃ 操作介质 石脑油 保冷材料

硅酸铝

容 器 名

续表1-1

全容积13.6m3焊接接头系数υ0.85

保冷厚度60mm 设计寿命10年筒体材料20R

鞍座材料Q235-A/20R

第2章 设计计算

2.1圆筒厚度的设计

已知焊缝系数为错误！未找到引用源。，0.88MPa P =，°80C T = 假设圆筒的厚度在3~16mm 范围内，查表得：

Q245疲劳极限强度400MPa b σ=，屈服极限强度245MPa s σ=，°80C 错误！未找到引用源。下的许用应力为[]147MPa t

σ=，利用中径公式 []c

t

i

c P D P -=σφδ2 （2-1） 式中：

δ———计算厚度，mm ； c P ——计算压力，MPa ； ϕ——焊接接头系数。

其中：由于液柱压力= 1.610009.80.01568MPa 5%0.044MPa gd P ρ=⨯⨯=<=，所以不考虑液体压力，故0.88MPa c P P ==。 所以[]0.881600

5.654mm 20.851470.88

2c i t

c

P D P ⨯δ=

=

=⨯⨯-ϕσ-

查表得：120.30mm,2mm C C ==

所以

2 5.65427.654mm d C δ=δ+=+= 17.654

0.307.954m m

n d C δ≥δ+=+=

圆整后取为10mm n δ= 10 2.37.7m

e δ=-= 2.2封头厚度的计算

选用标准椭圆形封头，长短轴比值为2，根据椭圆形封头计算中式

2[]0.5c i

t

c KP P P δσφ=- （2－2） 式中：

K ——椭圆形封头形状系数，对标准椭圆形封头1K =；

φ——焊封系数0.85φ=。

其他符号意义与数值同筒体 所以[]0.881600

5.644mm 21470.850.50.88

20.5c i

t

c

P D P ⨯δ=

=

=⨯⨯-⨯σϕ-

同上，取0.30mm 1C =，22mm C =

则封头的名义厚度为 5.64420.307.944mm n δ=++= 圆整后取为10mm n δ=

第3章 应力校核

3.1 计算容器的重量载荷与支座反力

1) 设备自重

39009.838220N G =⨯=

2) 充满液体时重量

'13.610009.8133280N G V g =ρ=⨯⨯=

3) 作用于每个支座上的力

'171500

85750N 22

G G F +=== 3.2 计算筒体的轴向应力

3.2.1轴向弯矩计算

已知:

60002406080m m ,400m m ,

400m m ,800m m ,805m m 22

i n

i m i

L H R A R R R =+⨯==δ====+= 1) 鞍座截面处弯矩

22

121413i a R H A L AL

M FA H L ⎡⎤

--+⎢⎥

=--

⎢⎥⎢⎥+

⎢⎥⎣

⎦

（3－1）

式中：

i h ——封头深度，查得400mm H =；

A ——鞍座底板中心到封头切线距离，查得400mm ； L ——两封头中心线的距离，6080mm L =。