卧式容器三鞍座的设计和计算

= = =
-9.4 MPa -6.2 MPa -9.4 MPa
5.2 支座处有加强圈 5.2.1 边支座处鞍座边角处的筒体中：σ9=C1K7FARmC'/Io-K8FA/Ao 其中：C1(GB150) K7(GB150) K8(GB150) 组合截面中心轴到筒体最远点距离，C' 一个支座的加强环及有效宽度内筒体壁的组合截面积 对中心轴的惯性矩，Io 一个支座的加强环及有效宽度内筒体壁的组合截面积,Ao 因为支座处 无 加强圈 因此σ9校核 不需计算
= = = = = = = = = = = = = =
切线
FA
FB
FC
A
H
100000 22000 400 400 20 20 750 760 1540 0
N mm mm mm mm mm mm mm mm mm
1 mm 19 mm 0 mm 1 mm
= 19 mm = 标准椭圆形 = 0.8 MPa = 200 oC = 16MnR = 170 MPa = 16MnR = 170 MPa = 14.3 = 81.1 = 0.0002 = 20 MPa = 120 o = 否 = 否 = 否
= = = = =
-15.0 MPa 1 0.7603 19 mm 187.5 mm
5.1.3 边支座鞍座边角处 (L-2A)/Rm≥8时,σ8=-FA/(4δob2)-3K6FA/(2δo2) 其中,δo δo2 K6(GB150) (L-2A)/Rm<8时,σ8=-FA/(4δob2)-12K6FARm/[(L/2+A)δo2] σ8 因为 σ 8 ≤ 1.25[σ ]t 因此σ8校核 合格
中间支座处横截面上:τ =K3Q/(Rmδ o) 其中:Q=FB/2 因为 τ ≤ 0.8[σ]t 因此τ 校核 合格
5 筒体周向应力计算 5.1 支座处无加强圈 5.1.1 边支座处 支座处横截面最低点:σ7=-kK5FA/(δob2) 其中: k K5(GB150) δo 圆筒的有效宽度,b2=1.56(Rmδo)^1/2 因为 σ 7 ≤ [σ ]t 因此σ7校核 合格
= = = = =
-5.3 MPa 1 0.7603 19 mm 187.5 mm
5.1.2 中间支座处 支座处横截面最低点:σ7=-kK5FB/(δob2) 其中: k K5(GB150) δo 圆筒的有效宽度,b2=1.56(Rmδo)^1/2 因为 σ 7 ≤ [σ ]t 因此σ7校核 合格
O
=
0 mm 否 否
= = =
4.44 N/mm
= -365088.8 N·mm = -62147337 N·mm = 34901133 N·mm
= =
24780.9 N 70438.1 N
=
15.0 MPa
3.1.2 最低点:σ2=PRm/(2δo)+Mp/(πRm2δo) 因为 σ2 ≤ [σ]t 因此σ2校核 合格
3.3.2 最低点:σ6=PRm/(2δo)+MB/(K2πRm2δo) 其中,K2(GB150-89 表8-1)
= =
6.6 MPa 0.192
因为 σ6
≤ min.([σ]t,B)
因此σ6校核
合格
4 筒体切向剪应力计算 4.1 边支座处横截面上 4.1.1 壳体未被封头加强时(A/Rm>0.5):τ 1=K3Q/(Rmδ o) 其中,Q1=q(2/3*H+A) Q2=1/2*q*(L/2-A)+(MB-MA)/(L/2-A) Q=max.(Q1,Q2) K3(GB150-89 表8-2) 4.1.2 壳体被封头加强时(A/Rm≤0.5): 筒体中:τ 2=K3FA/(Rmδ o) 因此τ 因为 τ ≤ 0.8[σ]t
= = = = = =
-3.3 MPa 19 mm 361 mm 0.0153 -2.6 MPa -3.3 MPa
5.1.4 中间支座鞍座边角处 (L/2+A)/Rm≥8时,σ8=-FB/(4δob2)-3K6FB/(2δo2) (L/2+A)/Rm<8时,σ8=-FB/(4δob2)-12K6FBRm/[(L-2A)δo2] σ8 因为 σ 8 ≤ 1.25[σ ]t 因此σ8校核 合格
支座垫板厚度δp 支座垫板是否起作用[要求δP≥δ,宽度≥b2,包角≥(θ+12 )] 容器与鞍座是否焊接 2 支座反力及筒体轴向弯矩计算 2.1 筒体轴向弯矩计算 2.1.1 单位长度上的均布载荷:q=W/(L+4/3H) 2.1.2 边支座处弯距,MA=Mc=-q/2*[A2+4HA/3-(Rm2-H2)/2] 2.1.3 中间支座处弯距,MB=-[q(L/2-A)2]/8-MA/2 2.1.4 跨距中点弯矩,Mp=MA+{1/2*q(L/2-A)+(MB-MA)/(L/2-A)}2/2q 2.2 支座反力计算 2.2.1 边支座反力,FA=FC=[q(2/3*H+L/4+A/2)+(MB-MA)/(L/2-A)]*1.2 2.2.2 中间支座反力,FB=[q(L/2-A)+2(MA-MB)/(L/2-A)]*1.2 3 筒体的轴向应力计算 3.1 两支座中间处的横截面上 3.1.1 最高点:σ1=PRm/(2δo)-Mp/(πRm2δo) 因为 σ1 ≤ min.([σ]t,B) 因此σ1校核 合格
HO)
= = = = =
1.4 MPa 2958.6 N 17692.2 N 17692.2 N 1.171
= = 因此τ 校核 合格 = = 因此τ H校核 不需计算 = = =
2.0 MPa 1.4
封头中:τ H=K4FA/(Rmδ
0.0 MPa 0.0
其中:K4(GB150-89 表8-2) 因为筒体 不 被封头加强
= = = = = = = =
内 15.0 MPa 1 0.0581 0.271 200 mm 14400000 mm4 40000 mm2
5.3.2 边支座处鞍座边角处,离开筒体最远处的加强圈顶部：σ10=C4K7FARmd/Io-K8FA/Ao 其中：C4(GB150) 组合截面中心轴到加强环最远点距离，d 因为靠近支座 无 加强圈 因此σ10校核 不需计算
= = =
13.6 MPa 1 200 mm
5.2.3 中间支座处鞍座边角处的筒体中：σ9=C1K7FBRmC'/Io-K8FB/Ao 因为支座处 无 加强圈 因此σ9校核 不需计算
=
-39.9 MPa
5.2.4 中间支座处鞍座边角处,离开筒体最远处的加强圈顶部：σ10=C2K7FBRmd/Io-K8FB/Ao 因为支座处 5.3 无 加强圈 因此σ10校核 不需计算
三鞍座卧式容器的设计和计算
设备名称： 卧式容器 设备项目号： XXXXX 图 号： 设备位号: XXXXX XXXXX
1
设计数据：
q
H切线Leabharlann ARiL容器壳体及充满介质时的总重量,W 筒体长度(两封头切线间距离),L 封头内壁曲面深度,H 边支座中心线到近端部封头切线的距离,A 筒体壁厚,δ 封头壁厚,δH 筒体内半径,Ri 筒体平均半径,Rm=Ri+δ/2 筒体外直径,Do=2(Ri+δ) 筒体负偏差,C1 筒体腐蚀裕量,C2 筒体计算厚度,δo=δ-C1-C2 封头负偏差,C1 封头腐蚀裕量,C2 封头计算厚度,δHO=δ-C1-C2 封头类型 设计压力,P 设计温度,T 筒体材料 t 设计温度下筒体材料的许用应力,[σ] 封头材料 设计温度下封头材料的许用应力,[σ]t 筒体的长径比,L/Do 筒体直径厚度比,Do/δo 查图6-2(GB150-1998),系数A 查图6-3,4,5,6,7,8,9,10(GB150-1998),系数B 鞍座包角,θ 鞍座平面上有无加强圈 靠近鞍座处有无加强圈 圆筒是否被封头加强
对标准椭圆形封头,σH=P Di/(2δHO) 对标准蝶形封头,σH=P Ri/(2δHO) 封头内应力σH 因为筒体 因为筒体 4.2 不 被封头加强 不 被封头加强 因此σ H校核 不需计算
31.6 MPa 15.8 MPa 31.6 MPa
因此τ H+σ H校核 不需计算 = = 2.9 MPa 35219.1 N
= =
15.9 MPa 0.192
3.3 中间支座处横截面上 3.3.1 筒体被加强的最高点或筒体不被加强的靠近中间水平平面处: 2 σ5=PRm/(2δo)-MB/(K1πRm δo) 其中,K1(GB150-89 表8-1) 因为 σ5 ≤ [σ]t 因此σ5校核 合格
= =
32.8 MPa 0.107
= = =
-15.4 MPa -1 200 mm
5.2.3 中间支座处鞍座边角处的筒体中：σ9=C1K7FBRmC'/Io-K8FB/Ao 因为靠近支座 无 加强圈 因此σ9校核 不需计算
=
42.7 MPa
5.2.4 中间支座处鞍座边角处,离开筒体最远处的加强圈顶部：σ10=C2K7FBRmd/Io-K8FB/Ao 因为靠近支座 无 加强圈 因此σ10校核 不需计算
=
-43.7 MPa
=
38.7 MPa
加强圈靠近鞍式支座 加强圈位于筒体内外 5.3.1 边支座处鞍座边角处的筒体中：σ9=C3K7FARmC'/Io-K8FA/Ao 其中：C3(GB150) K7(GB150) K8(GB150) 组合截面中心轴到筒体最远点距离，C' 一个支座的加强环及有效宽度内筒体壁的组合截面积 对中心轴的惯性矩，Io 一个支座的加强环及有效宽度内筒体壁的组合截面积,Ao 因为靠近支座 无 加强圈 因此σ9校核 不需计算
=
17.0 MPa
3.2 边支座处横截面上 3.2.1 筒体被加强的最高点或筒体不被加强的靠近中间水平平面处: σ3=PRm/(2δo)-MA/(K1πRm2δo) 其中,K1(GB150) 因为 σ3 ≤ [σ]t 因此σ3校核 合格
= =
16.1 MPa 0.107
3.2.2 最低点:σ4=PRm/(2δo)+MA/(K2πRm2δo) 其中,K2(GB150) 因为 σ4 ≤ min.([σ]t,B) 因此σ4校核 合格
= = = = = = =
-14.0 MPa -1 0.0529 0.3405 200 mm 14400000 mm4 40000 mm2
5.2.2 边支座处鞍座边角处,离开筒体最远处的加强圈顶部：σ10=C2K7FARmd/Io-K8FA/Ao 其中：C2(GB150) 组合截面中心轴到加强环最远点距离，d 因为支座处 无 加强圈 因此σ10校核 不需计算