压力容器课程设计说明书
焊接压力容器课程设计
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焊接压力容器 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握焊接压力容器的基本概念,了解其分类、结构及工作原理;2. 使学生了解焊接工艺在压力容器制造中的应用,掌握焊接接头的设计原则;3. 帮助学生掌握压力容器焊接过程中的质量控制要点,了解焊接缺陷的产生原因及预防措施。
技能目标:1. 培养学生能够运用所学知识,分析焊接压力容器在实际工程中的应用问题;2. 提高学生动手操作能力,使其能够独立完成焊接接头的设计和焊接工艺的制定;3. 培养学生具备一定的焊接质量检测能力,能够识别焊接缺陷并进行初步处理。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱专业,树立正确的职业观念,增强对焊接行业的认同感;2. 培养学生严谨、务实的学习态度,提高团队合作意识和沟通能力;3. 增强学生的环保意识,使其认识到焊接质量对环境保护和安全生产的重要性。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,使学生能够掌握焊接压力容器的基本知识和技能,培养其解决实际问题的能力,同时提高学生的职业素养和情感态度价值观。
为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 焊接压力容器概述- 压力容器的定义、分类及结构特点;- 焊接工艺在压力容器制造中的应用。
2. 焊接接头设计- 焊接接头类型及设计原则;- 焊接接头在实际压力容器中的应用案例。
3. 焊接工艺及质量控制- 常见焊接方法及其适用范围;- 焊接工艺参数对焊接质量的影响;- 焊接过程中的质量控制措施。
4. 焊接缺陷及其防治- 焊接缺陷的类型、产生原因及危害;- 焊接缺陷的检测方法;- 预防焊接缺陷的措施。
5. 压力容器焊接实例分析- 典型压力容器焊接接头设计及工艺制定;- 实际焊接过程中可能出现的问题及解决方案;- 焊接质量检测及评定方法。
教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度,与教材章节相对应。
压力容器制造课程设计
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压力容器制造课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握压力容器的基本概念、分类及结构特点;2. 使学生了解压力容器制造的材料选择、工艺流程及质量控制要求;3. 帮助学生掌握压力容器设计中涉及的关键参数计算方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析压力容器制造过程中出现的问题,并提出解决方案的能力;2. 提高学生查阅相关标准、规范和资料的能力,为压力容器设计提供依据;3. 培养学生使用专业软件或工具进行压力容器设计和计算的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱专业,树立正确的专业思想;2. 增强学生的工程意识,培养严谨、认真、负责的工作态度;3. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与交流能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在使学生在掌握压力容器基本知识的基础上,通过实践操作和案例分析,提高解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量,便于学生和教师在教学过程中明确预期成果,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 压力容器概述- 压力容器定义、分类及结构特点- 压力容器在工业中的应用2. 压力容器材料- 压力容器常用材料及其性能要求- 材料选择原则及影响因素3. 压力容器设计基础- 设计原理及设计规范- 压力容器关键参数计算方法4. 压力容器制造工艺- 制造工艺流程及质量控制- 常见制造缺陷及其防治措施5. 压力容器安全评定- 安全评定标准及方法- 压力容器事故案例分析6. 压力容器设计实践- 压力容器设计步骤及方法- 专业软件或工具的应用教学内容根据课程目标进行科学性和系统性的组织,确保学生能够循序渐进地掌握压力容器制造相关知识。
教学大纲详细规定了教学内容的安排和进度,与教材章节相对应,便于教师教学和学生自学。
三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 对于压力容器的基本概念、材料性能、设计原理等理论性较强的内容,采用讲授法进行系统讲解,使学生建立完整的知识体系。
课程设计 压力容器
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机电工程学院有限元原理及工程计算课程设计说明书指导老师:专业名称:理论与应用力学学号:设计作者:提交时间:2015/6/24目录一、设计任务书 (2)1.1题目 (2)1.2结构图和计算参数 (2)1.3计算内容 (2)1.4计算要求 (2)二、课程设计指导书 (3)2.1目的要求 (3)2.2主要计算步骤 (3)2.3计算结果分析 (4)2.4计算说明书内容 (4)三、计算说明书 (5)3.1构件结构图 (5)3.2材料和单元选择 (5)3.3实体(几何)建模 (6)3.4网格划分与有限元建模 (8)3.5加载 (8)3.6计算和后处理 (9)7结果分析 (14)附录 (16)附录1设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果 (A) (16)附录2设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果 (B) (17)附录3设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果 (C) (18)附录4 APDL程序 (19)参考文献 (22)一、设计任务书1.1题目1.2结构图和计算参数(1、构件的几何形状和尺寸;2、材料及性能;3、约束和边界条件;4、载荷)1.3计算内容1)构件的几何变形计算;2)构件的各方向的位移计算;3)构件的应力分布场计算;1.4计算要求1)计算说明书应包括主要的计算步骤,计算公式、计算简图均应列入,并尽量详细描述计算过程;2)计算说明书应书写清楚,字体工整,图表清晰规范;3)在规定时间内完成计算并提交计算说明书。
二、课程设计指导书2.1目的要求本课程设计是有限元理论及其应用的重要实践环节之一,是一门了解有限元理论、应用有限元方法对工程问题进行计算的实战性很强的课程。
通过本课程的学习,熟练掌握通用有限元软件ANSYS对工程问题的计算全过程,进一步综合和深化对有限元以及力学理论中基本理论和基本概念的理解。
同时初步培养学生具备利用有限元方法对工程应用问题进行基本建模、加载、计算和结果分析的能力,使学生在计算、分析解决实践工程力学问题的能力有较大的提高,为学生在今后的毕业设计和进入社会工作后对工程问题的力学分析打下扎实的基础。
压力容器的课程设计
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压力容器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解压力容器的定义、分类及基本结构,掌握其工作原理;2. 学生能够掌握压力容器设计的基本原则,了解相关的设计标准和规范;3. 学生能够了解压力容器在生产生活中的应用,认识其在工程领域的重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析压力容器的结构特点,并进行简单的受力分析;2. 学生能够根据设计原则,运用计算方法进行压力容器的设计;3. 学生能够运用图纸和相关工具,制作压力容器的简易模型。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对待工程技术的严谨态度,提高学生的安全意识和责任感;2. 激发学生对工程技术研究的兴趣,鼓励学生勇于创新,培养解决问题的能力;3. 增强学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为工程技术类课程,旨在让学生了解压力容器的基本知识,掌握设计原则和技巧。
学生处于高中年级,具备一定的物理和数学基础,但实践经验不足。
教学要求注重理论与实践相结合,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
课程目标分解为具体学习成果:1. 学生能够准确描述压力容器的定义、分类和工作原理;2. 学生能够运用设计原则和计算方法,完成压力容器的设计任务;3. 学生能够制作出符合要求的压力容器简易模型,并进行展示和交流。
二、教学内容1. 压力容器的基本概念- 定义、分类及工作原理- 压力容器在工程领域的应用2. 压力容器的结构及受力分析- 常见压力容器结构特点- 受力分析基本方法3. 压力容器设计原则与计算方法- 设计原则及其意义- 相关设计标准和规范- 压力容器壁厚、材料选择及强度计算4. 压力容器制作与模型展示- 制作简易压力容器模型的步骤与方法- 模型展示与评价教学大纲安排与进度:第一课时:压力容器基本概念及分类第二课时:压力容器工作原理及应用第三课时:压力容器结构特点及受力分析第四课时:压力容器设计原则与计算方法(上)第五课时:压力容器设计原则与计算方法(下)第六课时:压力容器制作与模型展示教材章节及内容列举:第一章:压力容器概述1.1 压力容器的定义与分类1.2 压力容器的工作原理1.3 压力容器在工程领域的应用第二章:压力容器的结构与受力分析2.1 压力容器的结构特点2.2 压力容器的受力分析第三章:压力容器设计3.1 设计原则及其意义3.2 设计标准和规范3.3 压力容器壁厚、材料选择及强度计算第四章:压力容器制作与模型展示4.1 简易压力容器模型的制作4.2 模型展示与评价方法三、教学方法为了提高教学质量,激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:- 用于讲解压力容器的基本概念、工作原理、设计原则等理论知识,为学生奠定扎实的理论基础。
2 压力容器课程设计说明书书写模板
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锅炉压力容器课程设计目录1设计说明 (1)2容器设计参数的选择 (2)2.1设计任务要求 (2)2.2设计压力 (2)2.3设计温度 (2)2.4焊缝系数的确定 (2)2.5材料的选择及许用应力确定 (2)2.6腐蚀裕度确定 (2)3容器几何参数的确定 (3)3.1罐体封头参数 (3)3.2罐体的高度及容积 (3)3.3夹套的高度计算 (3)3.4传热面积计算 (3)4容器法兰和接管的选取 (4)4.1搅拌口法兰尺寸确定 (4)4.2视孔尺寸确定 (4)4.3其它法兰及接管的选取 (4)5罐体强度设计 (5)5.1罐体封头壁厚设计 (5)5.1.1按内压罐体封头壁厚设计 (5)5.1.2按外压罐体封头壁厚设计 (5)5.2罐体筒体壁厚设计 (6)5.2.1 按内压罐体筒体壁厚设计 (6)5.2.2 按外压罐体筒体壁厚设计 (7)6夹套强度设计 (8)6.1夹套封头壁厚设计 (8)6.2夹套筒体壁厚设计 (8)7罐体与夹套连接处的剪切应力校核 (10)7.1 罐体质量计算 (10)7.2罐体内介质质量计算 (10)7.3总负荷计算 (10)7.4焊缝连接处环形面积计算 (10)7.5 焊缝连接处剪切应力强度校核 (10)8开孔补强设计 (11)8.1不需另行补强的条件 (11)8.2补强计算公式及符号说明 (11)8.3搅拌器连接口补强计算 (12)8.4蒸气入口接管补强计算 (12)9水压试验压力确定 (13)9.1 本节公式及符号说明 (13)9.2 罐体水压试验压力计算 (13)9.3 罐体筒体和封头在水压试验压力下强度校核 (13)9.4 夹套水压试验压力计算 (13)9.5 夹套筒体和封头在水压试验压力下强度校核 (14)9.6 罐体筒体在水压试验外压力下稳定性校核 (14)9.7 罐体封头在水压试验外压力下稳定性校核 (14)10支座的选取 (15)10.1容器总质量计算 (15)10.2支座选取 (15)参考文献 (16)1设计说明主要包含的内容:压力容器的定义;压力容器在国民经济中的重要作用;压力容器的危险性;本次设计的夹套罐的主要结构;夹套罐的工作原理等。
压力容器设计说明书(储罐液氨)液态二氧化碳储罐设计
![压力容器设计说明书(储罐液氨)液态二氧化碳储罐设计](https://img.taocdn.com/s3/m/38cd0e050740be1e650e9ad6.png)
2查阅相关资料,提出可行方案3天
3上机画图6天
4书写说明书5天
5图纸及工艺的检测3天
6答辩2天
指导教师(签字):
年月日
学院院长(签字):
年月日
第一章.设计选材及结构
1.设计压力
设计压力:2.16MPa的压力合适。 属于中压容器[5]。
设计温度:为-40℃~40℃条件下工作属于低温容器。
——单个封头的质量:查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.2 EHA椭圆形封头质量,可知,
——充液质量: ,故
——附件质量:人孔质量为300kg,其他接管质量总和估为100kg,即
综上所述,
G=mg=178.721kN,每个鞍座承受的重量为89.361kN
由此查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。查JB4712.1-2007表6得鞍座结构尺寸如下表3:
0.5864
323.4
封头取与筒体相同材料。
第二章. 设计计算
1.筒体壁厚及长度计算
(1)计算压力Pc:
液柱静压力: pa
故液柱静压力可以忽略,即Pc=P=2.16× Pa
查 《压力容器材料使用手册-碳钢及合金钢》得16MnDR的密度为7.85t/m3,熔点为1430℃,许用应力 列于下表:
圆筒的计算压力为2.16Mpa,容器筒体的纵向焊接接头和封头的拼接接头都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头,取焊接接头系数为1.00,全部无损探伤。取许用应力为163 Mpa。
g1-2
液位计口
32
38B
140
100
18
4
自-过程设备设计卧式压力容器说明书
![自-过程设备设计卧式压力容器说明书](https://img.taocdn.com/s3/m/962779117c1cfad6185fa7b2.png)
河北工程大学装备制造学院课程设计说明书(2013/2014学年第二学期)课程名称 : 过程装备课程设计 题 目 : 10M 3液氨储罐设计专业班级 : 过程装备与控制工程 1102 班 学生姓名 : 陈欣元 学 号 : 25 指导教师 : 段滋华、张喜亮、崔好选、付全荣、刘 涛 设计时间 : 2014年6月23日—2014年7月4日课程设计任务书摘要过程装备与控制工程专业设有两个专业方向:化工设备与机械、环保机械,具有良好的就业市场。
培养目标:培养具备机械工程及自动化控制、化学工程和管理工程等方面的知识,能在石油化工、环保、能源、轻工、机械、食品及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理、以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。
本专业设有两个专业方向:化工设备与机械、环保机械,具有良好的就业市场。
培养目标:培养具备机械工程及自动化控制、化学工程和管理工程等方面的知识,能在石油化工、环保、能源、轻工、机械、食品及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理、以及工程科学。
目录第一章工艺设计1.1储量***************************************** 81.2备的选型及轮廓尺寸*************************** 8第二章机械设计2.1结构设计2.1.1筒体及封头设计材料的选择********************************** 9筒体壁厚的设计计算************************** 9封头壁厚的设计计算************************** 92.1.2接管及接管法兰设计接管尺寸选择********************************11管口表及连接标准****************************13接管法兰的选择 ***************************** 13紧固件的选择******************************* 142.1.3人孔的结构设计密封面的选择******************************** 21人孔的设计********************************** 212.1.4 核算开孔补强******************************* 242.1.5支座的设计支座的选择*********************************** 27支座的位置************************************ 292.1.6液面计及安全阀选择***************************302.1.7总体布局************************************* 302.1.8焊接接头设计********************************* 302.2强度校核*************************************** 32小结********************************************** 381.设备工艺设计1.1存储量盛装液化气体的压力容器设计存储量t V W ρφ=式中:W——储存量,t;φ——装载系数;V ——压力容器容积;t ρ——设计温度下的饱和溶液的密度,3m t;根据设计条件t V W ρφ==0.85×10×0.5663×1000=4813.5㎏ 设计压力P设计=1.1P=2.019,pa 10p M 6.0M pa <≤属于中压容器[5]。
压力容器设计说明书
![压力容器设计说明书](https://img.taocdn.com/s3/m/a30cd5d0af1ffc4ffe47acf5.png)
目录1概述 (3)2设计计算 (5)2.1主要技术参数的确定 (5)2.2釜式换热器的结构设计 (5)2.2.1总体结构设计 (5)2.2.2换热器管程设计 (7)2.2.3 换热器壳程设计 (8)2.3元件的强度设计 (9)2.3.1 筒体 (9)2.3.2开孔补强设计计算 (11)3标准零部件的选用及主要零部件的设计 (15)3.1法兰的选用 (15)3.1.1容器法兰的选用 .... (15)3.1.2 管法兰的选取 (16)3.2封头 (17)3.3管板 (18)3.4堰板 (19)4鞍座的设计 (19)4.1 鞍座的选取 (19)4.2鞍座位置的设置 (19)4.2.1鞍座位置的相关标准的要求 (19)4.2.2设备总长的确定 (20)4.2.3 A值的确定 (20)4.3力的计算 (20)4.3.1重量产生的反力 (20)4.3.2地震产生的力 (21)433风载产生的力 (24)434热膨胀产生的力 (26)4.4总合力计算 (27)4.5应力校核 (29)4.5.1轴向应力 (30)4.5.2切向应力 (31)4.5.3周向应力 (31)4.6结论 (32)5三维实体造型设计 (32)5.1软件介绍 (32)5.2主要零部件的造型设计 (32)5.2.1 管箱封头的设计 (32)5.2.2鞍座的设计 (34)5.2.3螺母的设计 (35)5.3装配体的设计 (35)5.4工程图的生成 (38)设计总结 (41)注释 (43)参考文献 (44)谢辞 (45)附件 (46)1 概述换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备, 是在化工、石油、石油化工、冶金等领域普遍应用的一种工艺设备,在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的40流右,占总投资的30%-45%近年来随着节能技术的发展,应用领域不断扩大,利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益。
目前在换热设备中,使用量最大的是管壳式换热器。
压力容器的课程设计
![压力容器的课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/7c7d355de97101f69e3143323968011ca300f7c2.png)
压力容器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解压力容器的定义、分类及在工业中的应用。
2. 学生掌握压力容器的基本结构、工作原理及主要参数。
3. 学生了解压力容器的设计原则、材料选择和安全评定标准。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析压力容器在实际工程中的应用案例。
2. 学生掌握压力容器的设计方法,能够进行简单压力容器的设计与计算。
3. 学生能够运用相关软件对压力容器进行仿真分析,提高实际操作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对压力容器相关领域的兴趣,激发学习热情,增强探究精神。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合,提高分析问题和解决问题的能力。
3. 增强学生的安全意识,了解压力容器在使用过程中的安全风险,培养良好的安全习惯。
课程性质:本课程为应用物理与技术学科的课程,结合理论与实践,以提高学生的实际操作能力和创新能力为主要目标。
学生特点:学生处于高中年级,具有一定的物理知识和数学基础,思维活跃,对新技术和新知识充满好奇心。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,采用案例教学、讨论式教学等方法,引导学生主动参与,提高学生的实践操作能力和创新能力。
同时,关注学生的个体差异,因材施教,使学生在课程学习中取得良好的成果。
通过本课程的学习,为学生未来在相关领域的发展奠定基础。
二、教学内容1. 压力容器的基本概念- 压力容器的定义与分类- 压力容器在工业中的应用2. 压力容器的结构与工作原理- 压力容器的基本结构- 压力容器的工作原理及主要参数3. 压力容器的设计与计算- 设计原则与材料选择- 简单压力容器的设计与计算方法4. 压力容器安全评定- 安全评定标准与法规- 压力容器事故案例分析5. 压力容器仿真分析- 相关软件介绍与操作方法- 压力容器仿真分析的实践应用教学大纲安排:第一周:压力容器的基本概念第二周:压力容器的结构与工作原理第三周:压力容器的设计与计算第四周:压力容器安全评定第五周:压力容器仿真分析教材章节关联:第一章:引言第二章:压力容器的基本概念与分类第三章:压力容器的结构与工作原理第四章:压力容器的设计与计算第五章:压力容器的安全评定与仿真分析教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织,注重理论与实践相结合,以教材为依据,确保学生在学习过程中掌握压力容器相关知识,为后续学习和实践打下坚实基础。
《压力容器课程设计》课件
![《压力容器课程设计》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/010773bf9f3143323968011ca300a6c30c22f191.png)
采用无损检测技术,如超声波、射线、磁粉等,对压力容器进行全 面检测,发现潜在的缺陷和问题。
在线监测
利用传感器和监测系统对压力容器进行实时监测,及时发现异常情 况并采取措施。
压力容器的事故预防与处理
事故原因分析
对已发生的事故进行深入分析,找出事故原因,为预 防类似事故提供借鉴。
应急预案
制定针对压力容器事故的应急预案,明确应急处置流 程和责任人,确保事故得到及时、有效的处理。
焊接材料选择
根据压力容器的使用条件 和材质,选择合适的焊接 材料,确保焊接质量和容 器的耐久性。
焊接工艺流程
包括焊接前的准备、焊接 操作、焊接后的检验等步 骤,每一步都需要严格控 制和检验。
压力容器的热处理工艺
热处理的作用
01
热处理是压力容器制造中的重要工艺之一,主要作用是消除焊
接残余应力、提高材料的力学性能和耐腐蚀性能。
压力容器设计应考虑制造成本、运行成本和维护 成本,力求在满足安全性和工艺要求的前提下实 现经济性。
压力容器的材料选择
根据压力容器的使用条件(如温度、压力、介质特性等)选择合适的材料 ,确保材料具有足够的强度、耐腐蚀性和稳定性。
考虑材料的可加工性和可获得性,以便于制造和维护。
对材料进行必要的热处理和表面处理,以提高其机械性能和耐腐蚀性能。
热处理方式
02
根据材料和工艺要求,选择合适的热处理方式,如整体热处理
、分段热处理等。
热处理工艺参数
03
热处理工艺参数的制定和控制是热处理工艺的关键,需要严格
控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数。
压力容器的无损检测技术
无损检测的意义
无损检测是确保压力容器质量和 安全的重要手段,能够在不损伤 容器的情况下检测出各种缺陷和 损伤。
压力容器课程设计
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压力容器课程设计目录1 设计说明 (3)2 选型、计算、校核 (3)2.1压力容器基本参数 (3)2.2筒体壁厚的计算与校核 (3)2.3封头壁厚的计算与校核 (4)2.4 仪表管与法兰 (5)2.5支座 (5)2.6人孔及其法兰 (6).2.7人孔补强 (6)3 参数表 (7)4 设计总结 (8)5 三维模型 (8)1 设计说明初始数据表并且按照本次设计要求 ,我们本次课程设计选用立式圆筒形容器容器。
选择圆筒形依据:方形和矩形容器大多只在很小设计体积时采用,因其承压能力较小且使用材料较多;而球形容器虽承压能力较强且节省材料,但制造较难和安装内件不方便,一般不使用。
选材依据:由于储罐为中压(1.6MPa<P<10MPa ),介质为液化石油气,则根据钢板使用条件,选用Q245R 。
2 选型计算校核2.1压力容器基本参数筒体长度:L=3800mm 公称直径:Di=2000mm则圆柱形筒体的体积为:322077.108.3x 49.114.34m L DN V =⨯=⨯=π 筒体的总内表面积:2067.228.39.114.3m DL S =⨯⨯==π 封头壁厚为18mm ,则取直边高度为25mm 。
经查表可得容积。
2.2 筒体壁厚的计算与校核根据壁厚公式:Cic P D P -=φδδ2][2公称直径Di=1900mm Pc= 2.1MPa=245/1.6 焊接接头系数=0.85计算厚度 mm[]125.1536.1/245==φ取腐蚀裕量mm C 12=查表 :取钢的负偏差mm C 5.01=122][2C C P D P Cic d ++-= δ=16.95mm 圆整后,圆筒的名义厚度为mm 18m =δ强度校核:1.130153*85.04.1215.16*25.161900*1.22e e i c =<==+=+δδP P 结论:壁厚强度满足要求2.3 封头壁厚的计算与校核在本此设计中采用标准椭圆封头(2:1)即:K (形状系数)=1.0。
压力容器毕业设计说明书
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摘要根据压力容器的制造标准,此储气罐属于Ⅰ类容器。
该产品主要由16MnR材质做成。
本设计在讨论16MnR焊接性的基础上,详细制定了储气罐的制作工艺。
产品制作工艺说明书中,简要分析了储气罐的构成;根据材料的特点和产品的结构尺寸制作出适合本产品的工艺流程;详细论述储气罐加工、装配、焊接工艺。
同时对储气罐制作中容易出现的质量问题进行了分析说明,提出了相应的解决措施。
焊接方法选用埋弧自动焊与焊条电弧焊;埋弧焊焊接材料选用焊丝H08MnA和焊剂431,焊条电弧焊选用焊条E5015。
说明书中还对储气罐生产过程中所用的工艺装备-封头坡口自动切割机进行了整体设计。
坡口切割机主要应用于封头的坡口装配和切割作业。
其中对传动部分进行了设计计算;对机体运转的线速度进行了校核。
关键词:压力容器;制作工艺;焊接;坡口自动切割机AbstractAccording to the standard of pressure vessel, Gas container are the first part vessel. The production is made of 16MnR.This paper designs detailedly the making process of Gas container based on 16MnR and the structural.This introduction formulates the Gas container’s constitution and makes the proper process according to the material’s characteristic, the structural size and disc usses its process, assembly, welding process. It analyses the common problems of making Gas container and promote the corresponding solution. Welding methods are SAW that chooses wire of H08MnA, flux of J431 and SMAW that uses welding stick of E5015.The specifications of gasholder are used in the production process of process equipment - head groove machine the overall design automatically. Groove machine is mainly applied to head the groove assembly and cutting operations. One part of the design and calculation, The operation of the linear checks.Key words:Pressure vessel; manufacturing technology; welding; Automatic cutter groove引言所谓容器是指用于储存气体、液化气体、液体和固体原料、中间产品或成品的设备。
压力容器课程设计
![压力容器课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b1579fb60875f46527d3240c844769eae109a34c.png)
压力容器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解压力容器的基本概念,掌握其结构、分类和工作原理;2. 学生能够掌握压力容器设计中涉及的力学原理,如应力、应变、强度等;3. 学生能够了解压力容器设计的相关标准和规范,熟悉安全系数的确定方法;4. 学生能够运用所学知识分析压力容器的失效原因,并提出改进措施。
技能目标:1. 学生能够运用计算软件进行压力容器的力学分析和设计;2. 学生能够根据实际需求,制定合理的压力容器设计方案,并进行初步的设计计算;3. 学生能够通过实验和观察,分析压力容器的性能,提出优化方案;4. 学生能够运用所学知识,解决实际工程中压力容器设计的相关问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据和事实;2. 培养学生对工程设计的兴趣,激发创新意识,提高实践能力;3. 培养学生的团队协作精神,学会与他人共同解决问题;4. 增强学生的安全意识,认识到压力容器设计在工程中的重要性。
本课程旨在使学生在掌握压力容器基本知识和设计原理的基础上,具备实际工程设计能力,同时培养严谨的科学态度和良好的团队协作精神。
课程针对高中年级学生的认知水平和兴趣特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实践操作能力和创新能力。
通过本课程的学习,为学生未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 压力容器概述:介绍压力容器的基本概念、结构特点、分类及应用领域,对应教材第一章内容。
- 压力容器的基本概念与结构特点- 压力容器的分类及应用2. 压力容器设计原理:讲解力学原理在压力容器设计中的应用,对应教材第二章内容。
- 应力、应变、强度等基本概念- 压力容器设计中的力学原理3. 压力容器设计规范与标准:学习压力容器设计的相关法规、标准和规范,对应教材第三章内容。
- 压力容器设计规范与标准简介- 安全系数的确定方法4. 压力容器设计计算:通过实例讲解压力容器的设计计算方法,对应教材第四章内容。
压力容器课程设计说明书
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1.设计说明本次课程设计中的压力容器是高效酒精回收装置中的夹套罐。
夹套罐由内外两个容器套在一起构成,内置容器是由竖直圆筒和上下两个椭球封头组成的罐体;在罐体的外面有一个比罐体稍大的夹套容器,夹套下部是一个椭球封头,上部在适当高度采用圆弧过渡结构与罐体连接;在罐体和夹套之间形成一个约50mm左右的间隔。
在内置容器上设置有进料口、出料口、搅拌器口、温度表口、压力表口、安全阀口、观察口等工艺接口,在夹套上设置两个蒸汽入口,夹套的下部设有一个冷凝水出口。
蒸汽通过入口进入夹套后,对罐体内的酒精溶液进行加热,蒸汽冷凝成水后从冷凝水出口流出。
压力容器设备上共开有11个孔,连接有不同的接管。
设备管口情况如表1.1所示:表1.1 设备管口表2.设计参数的选取2.1设计压力设计压力是指设定的容器顶部允许达到的最高表压力,对于装有安全阀的压力容器,设计压力P 等于或略高于安全阀的开启压力P 0,而P 0大于或等于1.05~1.10P w ,取P=1.1P w ,其中P w 为工作压力。
求得容器和夹套的设计压力分别为: 罐内的设计压力:55.05.01.11.1=⨯==w P P MPa夹套内的设计压力:66.06.01.11.1=⨯==w P P MPa2.2设计温度设计温度是指容器在正常工作中,在相应设计压力下,壳壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。
根据设计条件及上面计算结果可得:罐内的工作温度为100℃;夹套内饱和水蒸气的绝对压力2/6.71.01.01.066.01.01.01.0'cm kgf P P =+=+=(其中MPa cm kgf 1.0/12≈;表压力与绝对压力相差MPa 1.0);查表得:t=167.4℃;圆整后得到t=200℃。
2.3材料的选择及许用应力确定此压力容器选择Q —235B 号钢,该号钢材厚度为4.5—16mm ,钢板标准为GB3274,MPa MPa s b 235,375==σσ,此号钢板在100℃时的许用应力MPa b 113=σ,在200℃时许用应力为MPa 105=σ。
70m3液氯储罐压力容器的课程设计
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一、 绪论1、任务说明设计一个容积为703m 的液氯储罐,采用常规设计方法,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、人孔、接管进行设计,然后采用SW6-1998对其进行强度校核,最后形成合理的设计方案。
2、液氯(2Cl )的性质分子量 70.91黄绿色有刺激性气味的气体。
密度:相对密度(水=1)1.47;相对密度(空气=1)2.48;稳定性:稳定; 危险标记:6(有毒气体);在工业上,液氯是一种很有用的化学物质。
氯可用于造纸、纺织工业的漂白;用作水和废水的消毒、杀菌剂;且可用于制造无机、有机氯化物,如:金属氯化物、氯溶剂、染料中间体、杀虫剂、合成橡胶、塑料等。
但由于液氯属高毒性,是一种强烈的刺激性气体。
它对人体、环境都有很强的危害,因此液氯的存储、运输都是一个值得深思的问题。
设计储存设备,首先必须满足各种给定的工艺要求,考虑存储介质的性质、容量、钢材的耗费量等等。
而且液化气体必须考虑它的膨胀性和压缩性,液化气体的体积会因温度的改变而变化,所以必须严格控制储罐的充装量(指装量系数与储罐实际容积和设计温度下介质的饱和液体密度的乘积)。
在总贮量小于5003m ,单罐容积小于1003m 时选用卧式贮罐比较经济。
二、设计参数的确定表1:设计参数表1、 设计压力设计压力为压力容器的设计载荷条件之一,其值不得低于最高工作压力,通常可取最高工作压力的 1.05~1.1倍。
经过查 我们取设计压力为1.1 1.4327 1.576d P MPa =⨯=2、设计温度设计温度也是压力容器的设计载荷条件之一,指容器在正常工作情况下,设定元件的金属温度。
当元件金属温度不低于0℃时,设计温度不得低于元件可能达到的最高温度;当元件金属温度低于0℃时,其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。
所以设计温度选择为50℃。
3、主要元件材料的选择筒体材料的选择:a 、 压力容器的选择:根据液氯的特性,查GB150-1998选择16MnR 。
压力容器课程设计
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邮电与信息工程学院课程设计说明书课题名称:压力容器及过程设备课程设计学生学号: 6202170123 专业班级:学生姓名:涂程学生成绩:指导教师:卢霞课题工作时间: 2015/12/11 至 2015 /12/25过程装备与控制工程《过程装备设计》课程设计任务书一、设计目的1、复习巩固《过程装备设计》中的理论内容;2、掌握设备设计的步骤、方法。
熟悉常用设备设计的标准。
二、设计题目及设计任书课程设计题目:( 10 )M3( 1.65 )Mpa,D(1800)mm液化石油气储罐设计N每人一题,从表中依次选取。
1、液化石油气储罐设计见卧罐参数表,每人一组数据2、设备简图见附件。
3、设计内容与要求(1)概述简述储罐的用途、特点、使用范围等主要设计内容设计中的体会(2)工艺计算根据安装地点的气象记录确定容器的操作温度;根据操作温度、介质特性确定操作压力;筒体、封头及零部件的材料选择;(3)结构设计与材料选择封头与筒体的厚度计算封头、法兰、接管的选型和结构尺寸拟定;根据容器的容积确定总体结构尺寸。
支座选型和结构确定各工艺开孔的设置;各附件的选用;(4)容器强度的计算及校核水压试验应力校核卧式容器的应力校核开孔补强设计焊接接头设计(5)设计图纸总装配图一张A1一、课程设计的任务的基本要求:(1)概述简述储罐的用途、特点、使用范围等;主要设计内容;设计中的体会。
(2)工艺计算根据安装地点的气象记录确定容器的操作温度;根据操作温度、介质特性确定操作压力;筒体、封头及零部件的材料选择。
(3)结构设计与材料选择封头与筒体的厚度计算;封头、法兰、接管的选型和结构尺寸拟定;根据容器的容积确定总体结构尺寸。
支座选型和结构确定;各工艺开孔的设置;各附件的选用。
(4)容器强度的计算及校核水压试验应力校核;卧式容器的应力校核;开孔补强设计;焊接接头设计。
(5)设计图纸总装配图一张A1指导教师签字:2015 年 12 月 25 日二、进度安排:布置课程设计任务,查阅相关资料(1天)。
11级压力容器课程设计任务书及设计过程
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湖 南 科 技 大 学课 程 设 计 任 务 书系 专业 班 学生一、 课程设计题目: 二、 课程设计工作自 2014 年 5 月 25 日起 2014 年 6 月 7 日止 三、 课程设计的内容及要求:主要设计参数二)学生完成的工作1. 总装备图一张(1号图纸)要求:图面布局合理,表达清晰,字迹工整,有标题栏、技术要求、技术特性表、管口表2. 由指导老师指定零件图一张(要求同上) 3. 设计说明书一份(1)根据工艺参数选定容器及夹套尺寸(包括直径、厚度、夹套与容器间距及连接尺寸,保证有足够的传热面积)。
(2)容器的强度设计a . 筒体强度及稳定性设计b . 封头强度及稳定性设计(3)夹套罐壁厚设计 a . 筒体部分设计 b . 封头部分设计(4)水压力试验设计 4. 夹套罐使用说明书一份四、 已知数据:1.筒体形状 i i D H =1.2,2.设计压力 P 设计=1.25P操作五、参考资料1、《压力容器与化工设备实用手册 上册》2、《压力容器与化工设备实用手册 下册》3、《锅炉压力容器》4、《压力容器标准规范汇编》指导教师:负责教师:学生签名:附注:任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页一、筒体及封头的几何尺寸确定 (1)筒体及封头的形式: (2)确定筒体及封头直径(3)根据《压力容器与化工设备实用手册》P258,并已知筒体内径,从而选定封头的尺寸:(4)确定筒体的实际高度H 1 (5)选取夹套直径考虑到传热充分,而且夹套直径必然大于筒体直径,故根据《压力容器与化工设备实用手册》P258,选择夹套尺寸(6)确定夹套高度,由于没有特殊说明,高度由传热面积确定。
(7)校核传热面积:工艺要求不小于5.34m 2 二、釜体及夹套强度计算 (1)设计压力的确定夹套的筒体和封头是内压容器,釜体的筒体和封头既受内压又受外压作用,由已知数据P设计=1.25P 工作(2)夹套筒体壁厚和封头壁厚计算由教材《锅炉及压力容器安全》可知,对于筒体其壁厚计算公式为:C P][2P D S t +-φσ=夹夹式中,t ][σ为设计温度下材料许用应力,为125Mpa ,φ为焊缝系数,采用单面焊的对接焊缝,无垫板,局部无损探伤,故取φ=0.7(夹套封头用钢板拼焊);C 为壁厚附加量,C=C 1+C 2+C 3,其中C 1为钢板负偏差,取0.8,C 2为腐蚀裕度,取1,C 3为加工减薄量,取0(对于封头热加工,取0.5)。
锅炉压力容器课程设计13页word文档
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锅炉压力容器课程设计设计题目压力容器设计能源与安全工程学院安全工程专业(二)班设计者学号指导老师田兆君课程设计时间 2019 年5月29日起至2019年 6月 12日一、课程设计题目:压力容器设计二、课程设计工作自2019 年5月29日起2019年6月12 日止三、课程设计的内容及要求:一)基本工艺参数二)学生完成的工作1. 总装备图一张(1号图纸)要求:图面布局合理,表达清晰,字迹工整,有标题栏、技术要求、技术特性表、管口表 2. 由指导老师指定零件图一张(要求同上) 3. 设计说明书一份(1)根据工艺参数选定容器及夹套尺寸(包括直径、厚度、夹套与容器间距及连接尺寸,保证有足够的传热面积)。
(2)容器的强度设计a . 筒体强度及稳定性设计b . 封头强度及稳定性设计 (3)夹套罐壁厚设计 a . 筒体部分设计 b . 封头部分设计 (4)附件设计 (5)开孔补强设计 (6)水压力试验设计× 4. 夹套罐使用说明书一份 四、 已知数据: 1.材料选用筒体和夹套为A2.筒体形状 ii D H =1.2,3.设计压力 P 设计=1.25P 操作 五、参考资料 1、《压力容器与化工设备实用手册》 2、《化工机械基础课程设计指导书》 3、《钢制石油化工压力容器设计规定》 4、《压力容器标准规范汇编》 指导教师: 田兆君 负责教师: 田兆君 学生签名: 程锋附注:任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页锅炉压力容器课程设计1 前言锅炉、压力容器广发应用于电力、机械、化工、轻工、交通等运输部门及日常生活中,与我们的日常生活息息相关。
且随着社会经济的发展,对锅炉、压力容器的需求数量也日益增加。
通过对锅炉压力容器的分析,运用锅炉压力容器应力分析、强度设计、制造质量控制及安全装置相关的知识,了解其工作原理与各个部分的相关作用及其工作原理,并分析锅炉中可能出现的相关问题和缺陷并作出预防,从而加强对锅炉的认识。
课程设计压力容器
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课程设计压力容器一、教学目标本课程的学习目标包括:1.知识目标:学生能理解压力容器的定义、基本原理和主要部件;掌握压力容器的计算方法和设计规范;了解压力容器在工业中的应用和维护。
2.技能目标:学生能运用所学知识对简单的压力容器进行设计和计算;能阅读和理解压力容器的图纸和技术文件;具备压力容器的操作和维护能力。
3.情感态度价值观目标:学生培养对压力容器行业的兴趣和责任感,形成严谨、细致的学习态度,培养团队协作和创新精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括:1.压力容器的基本原理:介绍压力容器的定义、工作原理和分类,重点讲解容器的设计和计算方法。
2.压力容器的主要部件:讲解容器壳体、密封件、支撑件等的主要功能和结构特点。
3.压力容器的应用和维护:介绍压力容器在工业中的应用,讲解维护保养的基本知识和方法。
4.压力容器的图纸阅读和技术文件理解:通过实际案例,讲解如何阅读图纸和技术文件,理解其中的技术要求。
三、教学方法本课程的教学方法包括:1.讲授法:教师讲解压力容器的基本原理、计算方法和设计规范。
2.讨论法:学生通过小组讨论,深入理解压力容器的结构和应用。
3.案例分析法:教师提供实际案例,学生分析并解决问题,提高实际操作能力。
4.实验法:学生动手进行实验,验证理论知识,培养实践能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作精美的课件、视频等,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:配置完善的实验设备,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括:1.平时表现:评估学生的课堂参与度、提问回答等情况,以考察学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置适量的作业,评估学生的理解和应用能力,及时纠正学生的错误。
3.考试:定期进行考试,全面考察学生的知识掌握和应用能力。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
机械压力容器课程设计
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机械压力容器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握机械压力容器的基本结构、工作原理及分类;2. 学会分析影响机械压力容器性能的各种因素;3. 掌握机械压力容器设计的基本方法和步骤。
技能目标:1. 能够运用所学知识,对简单机械压力容器进行设计和计算;2. 培养学生的空间想象能力和创新设计能力;3. 提高学生运用计算机辅助设计软件进行机械压力容器设计的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械压力容器设计工作的兴趣,激发学生主动探索和研究的热情;2. 增强学生的团队合作意识,培养学生在团队中分工协作、共同解决问题的能力;3. 培养学生严谨、务实、创新的学习态度,提高学生的职业素养。
课程性质分析:本课程为机械类专业课程,旨在让学生掌握机械压力容器设计的基本知识和技能,培养学生的工程实践能力和创新设计能力。
学生特点分析:学生已具备一定的机械基础知识,具有一定的空间想象能力和动手能力,但缺乏实际工程经验。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,突出实用性,强调学生的主体地位,激发学生的学习兴趣和创新能力。
通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面达到上述目标。
二、教学内容1. 机械压力容器概述:介绍机械压力容器的基本概念、分类及用途,使学生对其有一个全面的了解。
- 教材章节:第一章 机械压力容器概述2. 机械压力容器结构与设计原理:讲解压力容器的主要结构、工作原理及设计要求。
- 教材章节:第二章 机械压力容器结构与设计原理3. 影响机械压力容器性能的因素:分析材料、结构、工作条件等因素对压力容器性能的影响。
- 教材章节:第三章 影响机械压力容器性能的因素4. 机械压力容器设计方法与步骤:详细介绍压力容器设计的基本方法、步骤和注意事项。
- 教材章节:第四章 机械压力容器设计方法与步骤5. 机械压力容器设计计算:结合实例,讲解压力容器设计计算的具体过程。
- 教材章节:第五章 机械压力容器设计计算6. 计算机辅助设计在机械压力容器中的应用:介绍计算机辅助设计软件在压力容器设计中的应用。
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1.设计说明本次课程设计中的压力容器是高效酒精回收装置中的夹套罐。
夹套罐由内外两个容器套在一起构成,内置容器是由竖直圆筒和上下两个椭球封头组成的罐体;在罐体的外面有一个比罐体稍大的夹套容器,夹套下部是一个椭球封头,上部在适当高度采用圆弧过渡结构与罐体连接;在罐体和夹套之间形成一个约50mm左右的间隔。
在内置容器上设置有进料口、出料口、搅拌器口、温度表口、压力表口、安全阀口、观察口等工艺接口,在夹套上设置两个蒸汽入口,夹套的下部设有一个冷凝水出口。
蒸汽通过入口进入夹套后,对罐体内的酒精溶液进行加热,蒸汽冷凝成水后从冷凝水出口流出。
压力容器设备上共开有11个孔,连接有不同的接管。
设备管口情况如表1.1所示:表1.1 设备管口表2.设计参数的选取2.1设计压力设计压力是指设定的容器顶部允许达到的最高表压力,对于装有安全阀的压力容器,设计压力P 等于或略高于安全阀的开启压力P 0,而P 0大于或等于1.05~1.10P w ,取P=1.1P w ,其中P w 为工作压力。
求得容器和夹套的设计压力分别为: 罐内的设计压力:55.05.01.11.1=⨯==w P P MPa夹套内的设计压力:66.06.01.11.1=⨯==w P P MPa2.2设计温度设计温度是指容器在正常工作中,在相应设计压力下,壳壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。
根据设计条件及上面计算结果可得:罐内的工作温度为100℃;夹套内饱和水蒸气的绝对压力2/6.71.01.01.066.01.01.01.0'cm kgf P P =+=+=(其中MPa cm kgf 1.0/12≈;表压力与绝对压力相差MPa 1.0);查表得:t=167.4℃;圆整后得到t=200℃。
2.3材料的选择及许用应力确定此压力容器选择Q —235B 号钢,该号钢材厚度为4.5—16mm ,钢板标准为GB3274,MPa MPa s b 235,375==σσ,此号钢板在100℃时的许用应力MPa b 113=σ,在200℃时许用应力为MPa 105=σ。
2.4焊缝系数确定焊缝系数ϕ表示由于焊接或焊缝中可能存在的缺陷对结构原有强度的削弱的程度。
此处针对的压力容器为钢制容器,采用的接头形式为双面焊或相当于双面焊全熔透的对接焊缝,查表可得焊缝系数0.1=ϕ。
.2.5厚度附加量确定附加壁厚包括钢板负偏差C 1、腐蚀裕度C 2、加工减薄量C 3,在压力容器设计中仅考虑C 1和C 2,故厚度附加量C=C 1+C 2。
腐蚀裕度取12=C mm ,C 1根据第4、5部分内容具体计算情况选择。
3.几何参数的确定3.1设备的总体结构该设备由罐体和夹套两部分组成,底部采用支撑式支座。
由内外两个容器套在一起构成,内置容器是由竖直圆筒和上下两个椭球封头组成的罐体;在罐体的外面有一个比罐体稍大的夹套容器,夹套下部是一个椭球封头,上部在适当高度采用圆弧过渡结构与罐体连接。
在罐体和夹套之间形成一个50mm左右的间隔。
3.2罐体封头各参数罐体封头和夹套封头均选标准椭圆形封头,根据罐体的公称直径1400 mm和夹套的公称直径1500mm查《化工容器及设备简明设计手册》可得封头各参数,详见表3.1。
表3.1罐体封头参数3.3罐体的高度及体积罐体的高度包括筒体的高度和两个封头的高度,筒体的高度取筒体公称直径的两倍,即2800 mm,封头的高度是曲面高度和直边高度之和为390 mm,算出罐体的高度为2800+390×2=3580 mm。
筒体的体积V2= r2H=3.14×0.72×2.8=4.308m3;罐体的总体积V=V2+2V1=4.308+2×0.421=5.15m3。
3.4夹套的高度计算根据酒精溶液的高度来确定夹套的高度,并按罐体酒精填充系数0.8来计算。
实际的夹套位置要比酒精溶液液面略低10~20mm,此处取20mm。
筒体内酒精溶液体积V 3=0.8V-V 1=0.8×5.15-0.421=3.699m 3 筒体内酒精溶液高度H 1=m r V 404.27.014.3699.3223=⨯=π=2404 mm 所以夹套筒体高度:H 2=H 1-20=2404-20=2384mm 故夹套的高度:H 3=H 2+ (375+40) =2384+375+40=2799mm 传热面积计算:2H DN S S 罐体封头π+= (其中S 封头表示罐体封头内表面积㎡)故77.12384.24.114.329.2=⨯⨯+=S m 23.5搅拌口法兰尺寸确定根据罐体公称直径选择相应的搅拌器及相关数据,搅拌器的型式选桨式直叶。
搅拌器直径DJ=0.25DN=0.25×1400=350mm根据《化工容器及设备简明设计手册》,取搅拌器直径DJ=360mm 。
由此确定搅拌口尺寸应大于360mm ,根据《HG20593-1997板式平焊钢制管法兰》取法兰公称通径DN=350mm ,由于设计压力为0.55MPa ,为了安全起见取法兰压力为0.6MPa ,具体参数见下表3.2:表3.2搅拌口法兰尺寸参数(mm)根据《化工容器及设备简明设计手册》确定接管(无缝钢管)外径为377mm ,壁厚9mm ,长度设为100mm ,理论质量为8.167Kg 。
3.6视镜规格的确定由于罐体内工作温度为100℃,设计压力为0.55MPa,根据《化工容器及设备简明设计手册》选用一般压力容器视镜,视镜规格参数见下表3.3:表3.3视镜规格参数(mm)视镜可标记为:视镜ⅠPN1.0 DN100 HGJ 501-86-73.7其他法兰接口尺寸的确定(1).温度表、压力表尺寸确定根据《HG20593-1997板式平焊钢制管法兰》和《化工容器及设备简明设计手册》取法兰公称通径DN=32mm和DN=15mm,压力选0.6MPa,具体参数见表3.4,接管参数见表3.5:表3.4 温度表、压力表法兰尺寸表3.5 接管参数(mm)(2).进料口、出料口、冷凝水出口尺寸确定根据罐体公称直径为1400mm ,选定进料口、出料口、冷凝水出口接管内径为150mm ,根据《化工容器及设备简明设计手册》确定接管外径为159mm ,壁厚为4.5mm ;设定接管管长为100mm ,则接管质量1.714Kg ;根据《HG20593-1997板式平焊钢制管法兰》取法兰公称通径DN=150mm ,压力选0.6MPa ,具体参数见表3.6:表3.6进料口、出料口、冷凝水出口法兰尺寸(3).蒸汽入口尺寸确定根据上面选定的冷凝水出水口接管内径为150mm ,蒸汽入口接管内径取前者的21,并将值向上圆整得到。
根据《化工容器及设备简明设计手册》确定接管外径为89mm ,壁厚为7mm ;设定接管管长为100mm ,则接管质量1.415Kg ;根据《HG20593-1997板式平焊钢制管法兰》取法兰公称通径DN=80mm ,压力选0.6MPa ,具体参数见表3.7:表3.7 蒸汽入口法兰尺寸(4).安全阀口尺寸确定选择安全阀时考虑当罐体失效时夹套罐中的饱和蒸汽泄漏到罐体中这种情况,以此来计算安全阀的排放量G(Kg/h)。
其中ρ⨯=L G 2,L 表示夹套罐蒸汽入口流量(m 3/s ),ρ表示的是饱和蒸汽的密度(Kg/m 3),查得ρ=7.864 Kg/m 30883125.04075.014.320422=⨯⨯=⨯=D v L π m 3/s故50003600864.70883125.02=⨯⨯⨯=G Kg/h 根据公式K P A G )12.10(235.0+=,其中K =127521)166.02.10(235.05000)12.10(235.0=⨯+⨯⨯=+=K P G A mm 259275244,42=⨯===πππAd A d mm根据以上数据选择A27H-16微启式安全阀,数据参数见表3.8:表3.8 安全阀参数据此再根据《HG20593-1997板式平焊钢制管法兰》取法兰公称通径DN=80mm ,压力选1MPa 选择法兰,法兰参数见表3.9:表3.9安全阀法兰尺寸根据《化工容器及设备简明设计手册》确定接管(无缝钢管)外径为89mm ,壁厚9mm ,长度设为100mm ,理论质量为1.776Kg 。
4.罐体强度设计4.1罐体筒体内压强度设计罐体筒体壁厚计算如下: 计算壁厚:42.355.011132140055.0][2=-⨯⨯⨯=-⋅=P D P t i ϕσδmm设计厚度:42.4142.32=+=+=C d δδmm名义厚度:55.042.41=++=++=圆整值圆整值C d n δδmm 有效厚度:5.3)15.0(5)(21=+-=+-=C C n e δδmm 应力校核:3.11015.32)5.31400(55.02)(=⨯⨯+⨯=+=ϕδδσe e i c t D p MPa <113MPa故5=n δmm 符合要求。
4.2罐体封头内压强度设计罐体封头(标准椭球形封头)壁厚计算如下: 计算壁厚:41.355.05.011132140055.015.0][2=⨯-⨯⨯⨯⨯=-⋅=P D KP t i ϕσδmm设计厚度:41.4141.32=+=+=C d δδmm名义厚度:55.041.41=++=++=圆整值圆整值C d n δδmm 有效厚度:5.3)15.0(5)(21=+-=+-=C C n e δδmm 应力校核:1.11015.32)5.35.014001(55.02)5.0(=⨯⨯⨯+⨯⨯=+=ϕδδσe e i c t KD p MPa <113MPa故5=n δmm 符合要求4.3罐体筒体外压稳定性设计假设筒体的名义厚度为5=n δmm ,查表得钢板的负偏差C 1为0.5mm ,腐蚀裕度C 2为1mm ,则筒体外径141052140020=⨯+=+=n i D D δmm 。
有效壁厚5.3)15.0(5)(21=+-=+-=C C n e δδmm 圆筒的计算长度3033335022800=⨯+=L mm 15.2141030330==D L ,4035.314100==e D δ>20 根据这两个值查《化工容器及设备简明设计手册》中的图14-2可得系数A 为0.000079;再根据图14-4的下方找到A=0.000079的点,此点落在设计温度下材料线的左方,故要选择公式eD AEp δ032][=来计算。
由150℃和260℃下的E 值分别为2.00×105MPa 和1.86×105MPa ,可用直线内插法求得200℃下的E 值为1.94×105MPa 。
所以 025.040331094.1000079.02][5=⨯⨯⨯⨯=p MPa <p=0.66MPa ,故须重新假设壁厚n δ。