鍋爐與壓力容器課程設計

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文檔簡介

1、　　夾套罐設計　　段文月 5405102班　　目錄　　緒論1　　1 設計說明2</p&g

2、t;　　1.1 壓力容器簡介2　　1.2 設備簡介2　　1.3 工作原理2　　1.4 設備開孔情況2　　2 設計參數(shù)選擇3　　2.1 設計壓力選擇3　　2

3、.2 設計溫度選擇3　　2.3 焊縫系數(shù)選擇3　　2.4 材料的選擇及許用應力確定3　　2.5 厚度附加量確定3　　3 幾何參數(shù)的確定5　　3.1 罐體封頭各參數(shù)5　　3.2

4、罐體的高度及體積5　　3.3 夾套高度計算5　　3.4 傳熱面積計算6　　3.5 攪拌口法蘭尺寸確定6　　3.6 視孔尺寸確定6　　3.7 其他法蘭、接管尺寸確定7　　3.7.

5、1 溫度表口7　　3.7.2 壓力表口7　　3.7.3 蒸汽入口7　　3.7.4 冷凝水出口7　　3.7.5 進料口和出料口7　　3.7.6 安全閥口7　　4 罐體強度設計9

6、　　4.1 罐體封頭壁厚設計9　　4.1.1 按內壓罐體封頭壁厚設計9　　4.1.2 按外壓罐體封頭壁厚設計9　　4.2 罐體筒體壁厚設計10　　4.2.1 按內壓罐體筒體壁厚設計10<p&

7、gt;　　4.2.2 按外壓罐體筒體壁厚設計10　　5 夾套強度設計12　　5.1 封頭壁厚設計及結構尺寸12　　5.2 夾套筒體壁厚設計12　　6 罐體與夾套連接處的剪切應力校核14　　6.1 罐體質量計算14<

8、;/p>　　6.2 罐體內介質質量計算14　　6.3 罐體上法蘭質量計算14　　6.4 總負荷計算14　　6.5 焊縫連接處環(huán)形面積計算14　　6.6 焊縫連接處剪切應力校核14　　7 開孔補

9、強設計16　　7.1 攪拌器連接口補強計算16　　7.2 蒸汽口補強計算18　　7.3 進出料口補強計算19　　7.4 冷凝水出口補強計算19　　8 水壓實驗壓力確定21　　8

10、.1 罐體水壓實驗壓力計算21　　8.2 罐體筒體在水壓實驗壓力下強度校核21　　8.3 罐體封頭在水壓實驗壓力下強度校核22　　8.4 夾套水壓實驗壓力計算22　　8.5 夾套筒體在水壓實驗壓力下強度校核22　　8.6

11、夾套封頭在水壓實驗壓力下強度校核22　　8.7 罐體筒體在水壓實驗外壓力下穩(wěn)定性校核23　　8.8 罐體封頭在水壓實驗外壓力下穩(wěn)定性校核23　　9 支座的選取25　　9.1 夾套的總質量25　　9.2 容器總重量計算

12、25　　9.3 支座選取25　　10 總結26　　參考文獻27　　緒論　　隨著社會的穩(wěn)定進步，我國科技水平也在

13、突飛猛進的提高。夾套罐作為節(jié)約能源的有效途徑，其設計與安全性研究也日趨完善。　　夾套罐罐體盛裝酒精溶液，罐體上部安裝有攪拌裝置，使酒精溶液在加熱過程中得到均勻攪拌。在內置容器上設置有進料口、出料口、攪拌器口、壓力表口、安全閥口、觀察口等工藝接口。　　在夾套上設置兩個蒸汽入口，夾套的下部設有一個冷凝水出口。蒸汽進入夾套后，對罐體內的酒精溶液進行加熱，蒸汽冷

14、凝成水后從冷凝水出口流出。　　在設計初步完全后要進行水壓試驗等試驗保證容器安全。　　設計說明　　壓力容器簡介　　壓力容器泛指承受介質壓力的密閉容器。<

15、;b>　　設備簡介　　本次課程設計中的壓力容器是高效酒精回收裝置中的夾套罐。夾套罐由內外兩個容器套在一起構成，內置容器是由豎直圓筒和上下兩個橢球封頭組成的罐體；在罐體的外面有一個比罐體稍大的夾套容器，夾套下部是一個橢球封頭，上部在適當高度采用圓弧過度結構與罐體連接。在罐體和夾套之間形成一個50mm左右的間隔。

16、　工作原理　　罐體盛裝酒精溶液，罐體上部安裝有攪拌裝置，使酒精溶液在加熱過程中得到均勻攪拌。在內置容器上設置有進料口、出料口、攪拌器口、壓力表口、安全閥口、觀察口等工藝接口。　　在夾套上設置兩個蒸汽入口，夾套的下部設有一個冷凝水出口。蒸汽進入夾套后，對罐體內的酒精溶液進行加熱，蒸汽冷凝成水后從冷凝水出口流出。&

17、lt;p>　　設備開孔情況　　壓力容器設備上共開有11個孔，連接有不同的接管。a孔位于內置容器上封頭的中心，用于連接攪拌器；b、e孔為安全閥孔，同樣位于內置容器上封頭上； c、d同樣位于內置容器上封頭上， c孔用于設置溫度表，d孔用于設置壓力表；f孔和g孔位于夾套筒提上，是水蒸汽的入口；h孔位于罐體上，用于設置窺鏡；j孔位于夾套封頭上，為冷凝口出口；k

18、孔位于罐體的下封頭，作為出料口。　　設計參數(shù)選擇　　設計壓力選擇　　設計壓力是指設定的容器頂部允許達到的最高表壓力，它與相應的設計溫度一起作為容器的設計載荷條件，其值不得低于操作壓力。　　工作壓力

19、是容器頂部在正常工作過程中可能達到的最高表壓力。　　設計壓力的習慣取法：當容器上裝有安全閥時，設計壓力應大于或等于安全閥的開啟壓力，而取開啟壓力大于或等于1.05~1.1倍的工作壓力亦成立。　　根據(jù)所列出的罐體和夾套內的操作壓力分別是0.9Mpa和1.0Mpa,設計壓力按照1.1倍的操作壓力選取，所以罐體和夾套的設計壓力Pc分別為0.99Mpa和1.1M

20、pa。　　設計溫度選擇　　設計溫度是指容器在正常工作中，在相應設計壓力下，金屬可能達到的最高或最低溫度。罐內的操作溫度是100℃，夾套內是飽和蒸汽溫度，查常用鋼板許用應力表可得，1.1Mpa下飽和水蒸汽的溫度是183.2℃,圓整為200℃，因此罐內的設計溫度取100℃，夾套內的設計溫度取200℃。

21、　　焊縫系數(shù)選擇　　接頭形式采用雙面焊，無損檢測情況為100%全部無損檢測，材料為鋼。因此確定焊縫系數(shù)為1.0。　　材料的選擇及許用應力確定　　選擇低合金鋼鋼板，鋼號為16MnR，厚度假設為6~16mm,此時在200℃以下許用應力為170Mpa。<

22、/p>　　厚度附加量確定　　C= (2-1)　　式中 C—厚度附加量（mm）　　—鋼板負偏差（mm）　　—腐蝕裕度（mm）</

23、b>　　—制造減薄量（mm）　　根據(jù)《化工容器及設備簡明設計手冊》第十一章壓力容器的設計參數(shù)中的表述，鋼質壓力容器，鋼板厚度在8~25mm之間時，=0.8mm。根據(jù)介質的腐蝕性和容器的使用壽命來確定腐蝕裕度，當介質為壓縮空氣，水蒸氣或水時，對碳鋼一般≧1mm，這里制造減薄量的值不用考慮。取=1mm。<

24、b>　　幾何參數(shù)的確定　　罐體封頭各參數(shù)　　罐體封頭為標準橢圓形封頭，根據(jù)公稱直徑DN=700 mm，查橢圓形封頭的曲面高度與直邊高度，內表面積與容積表可得曲面高度hi=175mm，直邊高度h2=40mm，內表面積Fi=0.617m2,容積V=0.06m3。<

25、p>　　罐體的高度及體積　　筒體的高度取公稱直徑的2倍，即1400mm，筒體的體積為0.539m3。　　罐體的高度包括筒體的高度和兩個直邊高度與兩個曲面高度之和，算出罐體的高度為1830mm。　　罐體的體積包括筒體的體積加上兩個封頭的體積和，算出罐體的體積為0.659

26、m3。　　夾套高度計算　　夾套的高度計算按罐體酒精填充系數(shù)0.8計算。夾套的高度應該與筒體相差20mm，夾套筒體高度的計算按照公式：　?。?-1）　　式中 —夾套筒體高度（mm）；</p&

27、gt;　　—罐體封頭體積（）；　　—罐體體積（）；　　—罐體的公稱直徑（mm）；　　其中V=0.659，=0.06，=800 mm，帶入公式3-1后通過計算得到＝729.94mm。　　傳熱面積

28、計算　　傳熱面積是封頭內表面積與罐體的可接觸部分表面積的和。　　傳熱面積計算按照公式：　　（3-2）　　式中 —傳熱面積（㎡）； 　　—罐體封頭內表面積（㎡）；</

29、p>　　—夾套筒體高度（mm）；　　—罐體公稱直徑（mm）；　　式中的=0.617m2，＝700mm，=729.94mm，代入傳熱面積計算得1.6㎡。　　攪拌口法蘭尺寸確定　　攪拌器選直葉型式，攪拌器直徑的

30、選擇根據(jù)公式：　　DJ=(0.25～0.75)DN （3-3）　　式中 DJ—攪拌器直徑（mm）；　　DN—罐體公稱直徑（mm）；　　式中DN=700 mm，因此可以選擇攪拌口內徑為250 mm，其中=0.99Mpa，根據(jù)以上數(shù)

31、據(jù)取PN=1.0Mpa，由法蘭標準得到攪拌口各數(shù)據(jù)為法蘭外徑D=395mm，法蘭厚度C=24mm，法蘭內徑B=276mm，法蘭理論重量為10.7kg。管子外徑A=273 mm，螺栓孔中心圓直徑K=350mm，螺栓孔直徑L=22mm，螺栓螺柱數(shù)量n=12。　　視孔尺寸確定　　視鏡的口徑大小需要小于蒸汽口徑，因此選擇視孔

32、口徑100mm。　　視鏡選擇帶頸視鏡，型號為HGJ502-86-8,具體參數(shù)如下，公稱直徑為100mm，D=200mm，D1=165mm，b1=28mm，b2=28mm，Dh×S=108×4，h=80，螺栓數(shù)量為8，螺栓直徑為16mm。　　其他法蘭、接管尺寸確定　　溫度表口&

33、lt;/b>　　選擇PN=1.0MPa平焊法蘭，公稱直徑DN取10mm，管子外徑A=14mm，法蘭外徑D=90mm，法蘭厚度C=12 mm，法蘭內徑B=15mm，法蘭理論重量為0.36kg。螺栓孔中心圓直徑K=60mm，螺栓孔直徑L=14mm，螺栓螺柱數(shù)量n=4。 　　壓力表口<p

34、>　　壓力表口開成一個M20×1.5的螺紋口，選無縫鋼管外徑為22 mm，理論質量M=0.141 Kg, 無縫鋼管管厚為3mm。壓力表直接接在接管上。　　蒸汽入口　　罐體的公稱直徑DN=700mm，查波節(jié)管管殼式換熱器手冊得DN=200mm。查平焊法蘭表得蒸汽口管口外徑為219mm，法蘭外徑D=320

35、mm，螺栓孔中心圓直徑K=295mm，螺栓孔直徑L=22mm，螺栓螺柱數(shù)量n=8，法蘭厚度C=22 mm，法蘭內徑B=222mm，法蘭理論重量為6.85Kg。　　冷凝水出口　　罐體的公稱直徑DN=700 mm。查波接管管殼式換熱器手冊得K=200mm。查PN=1.0Mpa平焊法蘭標準，冷凝口管口外徑為108 mm，法

36、蘭外徑D=210mm，螺栓孔中心圓直徑K=170mm，螺栓孔直徑L=18mm，螺栓螺柱數(shù)量n=4，法蘭厚度C=18mm，法蘭內徑B=110mm，法蘭理論重量為3.41Kg。 　　進料口和出料口　　通常進料口和出料口的內徑取DN/10左右，選取尺寸為65mm，查表取管口外徑為76 mm，法蘭外徑D=160mm，螺栓孔中

37、心圓直徑K=130mm，螺栓孔直徑L=14mm，螺栓螺柱數(shù)量n=4，法蘭厚度C=16 mm，法蘭內徑B=78mm，法蘭理論重量為1.85Kg。　　安全閥口　　安全閥裝于罐體的封頭上，排放介質為飽和水蒸汽。選擇A48Y-16c/25/40型全啟式安全閥，重量為15.5kg。法蘭的管口外徑為45mm，法蘭外徑D=150m

38、m，螺栓孔中心圓直徑K=110mm，螺栓孔直徑L=18mm，螺栓螺柱數(shù)量n=4，法蘭厚度C=18mm，法蘭內徑B=46 mm，理論重量為1.71Kg。　　罐體強度設計　　罐體封頭壁厚設計　　按內壓罐體封頭壁厚設計&

39、lt;p>　　內壓罐體封頭計算壁厚公式：　　(4-1)　　式中 —計算壁厚（mm）；　　—系數(shù)，取1；　　—罐體設計壓力（Mpa）；　　—封頭內徑

40、（mm）；　　—設計溫度下材料的許用應力（Mpa）；　　—焊縫系數(shù)；　　筒體的設計壓力=0.99Mpa，封頭內徑=700mm，設計溫度為t=200℃時對應的許用應力=170Mpa，焊縫系數(shù)=1.0，K=1,罐體封頭是橢圓形封頭，將各數(shù)據(jù)代入封頭計算壁厚公式得計算壁厚=2.04

41、mm，查表得C1=0.8，C2=1。所以名義壁厚Sn=S+C1＋C2=3.84mm，圓整后取名義厚度Sn＝5 mm，則有效壁厚Se=Sn-(C1+C2)＝3.2mm?！?lt;/p>　　按外壓罐體封頭壁厚設計　　假設名義壁厚 Sn=10mm，查表取鋼板的負偏差值C1=0.8　　Se=Sn-(C1+C2)=8.2 mm，Do/2

42、ho=2 　　球殼外半徑Ro=Se+Do/2=358.2mm；Ro/Se=43.68　　計算系數(shù)A ==0.00286，根據(jù)A值查外壓圓筒和球殼厚度圖得B=44.2Mpa。　　許用外壓力[P]= =1.035Mpa；　　比較與[P]，[P] ＞且較為接近，故外壓罐體橢

43、球封頭名義壁厚Sn=10mm合格。　　罐體筒體壁厚設計　　按內壓罐體筒體壁厚設計　　內壓罐體筒體壁厚設計公式為：　　（4-2）　　式中 —計算壁厚（mm

44、）；　　—罐體設計壓力（Mpa）；　　—封頭內徑（mm）；　　—設計溫度下材料的許用應力（Mpa）；　　—焊縫系數(shù)；　　筒體的設計壓力=0.99Mpa，內徑=700mm，設計溫度為t=200℃

45、時對應的許用應力=170Mpa，焊縫系數(shù)=1.0，K=1,將各數(shù)據(jù)代入公式4-2得計算壁厚=2.04mm，查表得C1=0.8mm，C2=1mm。所以名義壁厚Sn=S+C1＋C2=3.84mm，圓整后取名義厚度Sn＝5 mm，則有效壁厚Se=Sn-(C1+C2)＝3.2mm。　　按外壓罐體筒體壁厚設計　　罐體計算外壓力Pc=1.1Mpa，罐體內徑Di=80

46、0mm，曲邊高度hi=175mm。　　假設筒體名義壁厚為Sn=12mm，鋼板厚度負偏差C1=0.8mm，腐蝕裕量C2=1mm，則：　　有效厚度Se=Sn-(C1+C2)=10.2mm；　　圓筒外徑Do=Di+2Sn=824mm；　　計算長度L=2Dn+hi/3=725.6

47、mm　　L/Do=1.5；　　Do/Se=80.78。　　查化工容器及設備簡明設計手冊358頁圖14-4得系數(shù)A=0.0053。　　故可得系數(shù)B=89.2Mpa。　　故許用外壓力[P]==1.

48、1042Mpa；　　[P]>Pc，且較接近，所以圓筒名義厚度為12mm。　　夾套強度設計　　封頭壁厚設計及結構尺寸　　夾套只受內壓作用，壁厚計算按內壓公式：　　(5-1

49、)　　式中 —計算壁厚（mm）；　　—系數(shù)，取1；　　—罐體設計壓力（Mpa）；　　—封頭內徑（mm）；　　—設計溫度下材料的許用應力（Mpa）；

50、　　—焊縫系數(shù)；　　=1.1Mpa，=800 mm，=1.0， t=200℃時，=175Mpa，代入到公式5-1中可得=2.04mm，C1=0.8mm，C2=1.7mm則：名義壁厚Sn=S+C1＋C2=4.54mm，圓整后取名義厚度Sn＝6mm，則有效壁厚Se=Sn-(C1+C2)＝4.5mm。&l

51、t;b>　　夾套筒體壁厚設計　　內壓夾套筒體壁厚設計根據(jù)公式：　　（5-2）　　式中 —計算壁厚（mm）；　　—罐體設計壓力（Mpa）；　　—封頭內徑（mm）；&l

52、t;/p>　　—設計溫度下材料的許用應力（Mpa）；　　—焊縫系數(shù)；　　將Pc=1.1Mpa，Di=800mm，=1.0，t=200℃。查表得=175Mpa；將數(shù)據(jù)帶入到公式5-2可得計算壁厚S=2.04mm。　　C1=0.8mm，C2=1.7mm

53、則：名義壁厚Sn=S+C1＋C2=4.54mm，圓整后取名義厚度Sn＝6mm，則有效壁厚Se=Sn-(C1+C2)＝4.5mm 　　罐體與夾套連接處的剪切應力校核　　罐體質量計算　　罐體質量包括筒體，封頭，罐體上連接的附件各部分質量。

54、　　筒體質量：公稱直徑800mm,壁厚12mm,查得一米高筒節(jié)鋼板質量G/Kg為210Kg，筒體高為1.4m，則筒體質量是294Kg。　　封頭公稱直徑為700mm,壁厚10mm,查得一米高筒節(jié)鋼板質量G/Kg為249Kg，封頭高為40mm，查得封頭質量為97.4Kg。　　罐體內介質質量計算&l

55、t;p>　　在3.2節(jié)中已算出罐體的容積為0.659m3，罐內介質密取水的密度1000Kg/ m3，可以計算出介質質量為659Kg。　　罐體上法蘭質量計算　　溫度表口法蘭質量為0.36kg，壓力表口質量為0.141kg，出料口進料口質量為1.85kg，安全閥質量為1.71kg，攪拌口質量為10.7kg，蒸汽入口

56、質量6.85kg,冷凝管出口3.41kg,計算其總質量為25.02Kg。　　總負荷計算　　總負荷包括罐體，封頭與附件，計算得1075.42kg。　　焊縫連接處環(huán)形面積計算　　焊縫高度為1.5倍的夾套筒體厚度，計算得9mm，焊縫長度是罐

57、體筒體切面外圓周長，由此確定焊縫面積為42962.26mm2。　　焊縫連接處剪切應力校核　　焊縫連接處剪切應力校核按照公式：　?。?-1）　　式中 —實際剪切應力（Mpa）；　　M—總體負荷

58、（Kg）； 　　S—接觸面積（mm）；　　—設計溫度下材料的許用應力（Mpa）；　　t=200℃，查得=105Mpa，Mg=91111.227N，S=42962.26mm，可以計算出實際剪切應力=2.12Mpa,小于0.8，焊縫連接處剪切應力強度校核滿足要求。&

59、lt;b>　　開孔補強設計　　在圓筒體上開孔時，當滿足下列要求時可允許不進行補強：　　(1)設計應力小于或等于2.5MPa;　　(2)兩相鄰開孔中心的間距應不小于兩孔直徑之和的兩倍；　　(3)接管公稱外徑小于或等于89mm;

60、　　攪拌器連接口補強計算　　攪拌器在封頭上，封頭內徑Di=700mm，罐體操作壓力p=0.99Mpa，C2=1mm，封頭的實際厚度=10mm，接管實際厚度=7mm，開口內徑di=273mm。　　封頭的計算壁厚公式　?。?-1）</b

61、>　　式中 —封頭計算厚度（mm）；　　p—罐體操作壓力（Mpa）；　　—容器直徑，mm；　　—接管的焊縫系數(shù)，1；　　—材料在設計溫度下的許用應力（Mpa）；

62、　　代入計算得=2.04mm。　　接管直徑d的計算公式如下　　(7-2)　　式中　　di—開口內徑（mm）；　　C—厚度附加量（mm）；

63、　　攪拌器連接口接管直徑計算得293mm。　　削弱的金屬面積　　(7-3)　　式中　　d—考慮腐蝕裕度后的開孔內直徑

64、（mm）；　　—殼體計算厚度（mm）；　　—接管實際厚度（mm）；　　—強度削弱系數(shù)，1；　　代入計算得A= 597.20mm2　　接管計算壁厚公式如下　　(7-4)&l

65、t;/b>　　式中　　—接管材料在設計溫度下的許用應力（Mpa）；　　p—罐體操作壓力（Mpa）；　　d—考慮腐蝕裕度后的開孔內直徑（mm）；　　—接管的焊縫系數(shù)，1；

66、;　　代入得計算壁厚為0.79。　　外側有效高度公式為　　(7-5)　　式中　　—接管外側有效高度（mm）；&l

67、t;p>　　d—考慮腐蝕裕度后的開孔內直徑（mm）；　　—接管實際厚度（mm）；　　計算得外側有效高度為49.57mm　　筒體多余的金屬截面積公式如下　　(7-6)

68、(7-7)　　接管多余的截面積公式如下　　(7-8) 　　焊縫金屬的截面積公式如下　　(7-9)　　需要補強的金屬截面積如下</

69、p>　　(7-10)　　當時時，不需要補強　　計算得B=546mm，A1=1217.58m2，A2=243.88 m2， A3=22.95 m2，因為A1+A2+A3=1484.41mm>A，故不需要補強。

70、;　　蒸汽口補強計算　　蒸汽口在夾套上，內徑Di=800mm，罐體操作壓力p=1.1Mpa，C2=1mm，夾套的實際厚度=9mm，接管實際厚度=6mm，開口內徑di=194mm。　　筒體計算壁厚公式如下　　(7-11)

71、　　式中　　—容器直徑，mm；　　—材料在設計溫度下的許用應力（Mpa）；　　p—罐體操作壓力（Mpa）；　　—接管的焊縫系數(shù)，1；

72、　　代入計算得筒體壁厚為5.53m。　　分別運用公式7-2到7-9得，接管外直徑d=219mm，削弱的金屬面積A=546.4mm2，接管計算壁厚為2.60mm，外側有效高度=12.79mm，筒體多余的金屬截面積A1=246.4 mm2，接管多余的截面積A2=275.355 mm2，焊縫金屬的截面積A3=36 mm2，A1+A2+A3=322.74mm<A故需要補強。根據(jù)公式7-10,A4=

73、246.66mm2。　　補強圈的結構設計，取補強圈厚度S’與筒體相同，則補強圈外徑D的公式為　　(7-12)　　代入計算得D＝251.56mm。　　進出料口補強計算<

74、p>　　出料口在筒體上，內徑Di=700mm，罐體操作壓力p=0.99Mpa，C=1mm，筒體的實際厚度=12mm，接管實際厚度=4mm，開口內徑di=108mm。根據(jù)公式7-12，筒體計算壁厚=4.52mm, 分別運用公式7-2到7-9得，接管外直徑d=110mm，削弱的金屬面積A=497.2mm2，接管計算壁厚為0.4972mm，外側有效高度=20.98mm，筒體多余的金屬截面積A1=932.8 mm2，接管多余的截面積A2=

75、70.86mm2，焊縫金屬的截面積A3=5.475 mm2，A1+A2+A3=1053.82 mm2>A故不需要補強。　　冷凝水出口補強計算　　冷凝水出口在夾套罐上，內徑Di=800mm，罐體操作壓力p=1.1Mpa，C2=1，夾套的實際厚度=6mm，接管實際厚度=4mm，開口內徑di=108mm。根據(jù)公式7-

76、12，筒體計算壁厚=5.53mm, 分別運用公式7-2到7-9得，接管外直徑d=110mm，削弱的金屬面積A=608.3mm2，接管計算壁厚為0.5528mm，外側有效高度=4.7mm，筒體多余的金屬截面積A1=271.7 mm2，接管多余的截面積A2=23mm2，焊縫金屬的截面積A3=16 mm2，A1+A2+A3=310.7 mm2<A故需要補強。根據(jù)公式7-12，代入計算得D＝149.06mm。<

77、;p>　　水壓實驗壓力確定　　罐體水壓實驗壓力計算　　罐體水壓實驗壓力計算根據(jù)公式：　　（8-1）　　式中 Pt—罐體水壓實驗壓力（Mpa）；

78、—實驗壓力系數(shù), 設計溫度t=100℃，取1.25；　　P—容器的操作壓力（Mpa）；　　—實驗溫度下材料的許用應力（Mpa）；　　—設計溫度下材料的許用應力（Mpa）；　　操作壓力P=0.99Mpa，試壓水溫取25℃，查表得=170Mpa，設計溫度取200℃,=170M

79、pa，計算出Pt=1.24Mpa。　　罐體筒體在水壓實驗壓力下強度校核　　罐體筒體在水壓實驗壓力下強度校核根據(jù)公式：　?。?-2）　　式中 —設計溫度下的計算應力（Mpa）；　　Pt—罐體水

80、壓實驗壓力（Mpa）；　　Di—罐體公稱直徑（mm）；　　Se—有效厚度（mm）；　　—焊縫系數(shù)；　　—設計溫度下材料的許用應力（Mpa）；　　Pt=1.24Mpa，Di=700mm，Se=1

81、0.2mm，=1.0，計算得出=43.16Mpa，<0.9校核滿足。　　罐體封頭在水壓實驗壓力下強度校核　　筒體封頭在水壓實驗壓力下強度校核根據(jù)公式：　?。?-3）　　式中 —設計溫度下的計算應力（Mpa）；

82、;　　Pt—罐體水壓實驗壓力（Mpa）；　　Di—罐體公稱直徑（mm）；　　Se—有效厚度（mm）；　　—焊縫系數(shù)；　　—設計溫度下材料的許用應力（Mpa）；<b&

83、gt;　　K—系數(shù)，1；　　Pt=0.99Mpa，Di=700mm，Se=8.2mm，=1.0，設計溫度t=200℃。查表得=170Mpa，計算得出=42.50Mpa，<,校核滿足。　　夾套水壓實驗壓力計算　　夾套水壓實驗壓力計算根據(jù)公式8-1，操作壓力P=1.1Mpa，設計溫度t=20

84、0℃，查表得=1.25，試壓水溫取25℃，查表得=170Mpa，=170Mpa，計算出Pt=1.375Mpa。　　夾套筒體在水壓實驗壓力下強度校核　　夾套筒體在水壓實驗壓力下強度校核根據(jù)公式8-2，Pt=1.375Mpa，Di=800mm，Se=4.5mm，=1.0，設計溫度t=200℃。查表得=170mpa，計算得出=122.57Mpa，<0.9

85、,校核滿足。　　夾套封頭在水壓實驗壓力下強度校核　　夾套封頭在水壓實驗壓力下強度校核根據(jù)公式8-3,Pt=1.375Mpa，Di=800mm，Se=4.5mm，=1.0，設計溫度t=200℃。查表得=105mpa，計算得出=122.57Mpa，<,校核滿足。　　罐體筒體在水壓實驗外壓力下穩(wěn)定性校核</

86、p>　　罐體筒體在水壓實驗外壓力下穩(wěn)定性校核根據(jù)公式：　　Pt<[p] (8-4)　　式中 Pt—夾套水壓實驗壓力（Mpa）；　　[p]—外壓罐體筒體壁厚設計許用外壓力（Mpa）；<p&g

87、t;　　上文8.4節(jié)中已計算出Pt=1.27Mpa，查4.2.2節(jié)中[p]=1.0816Mpa，兩者差值為0.1884Mpa。Pt>[p],所以應該說明在夾套進行水壓實驗時，罐體內需保持一定壓力，且壓力不小于0.2Mpa。　　罐體封頭在水壓實驗外壓力下穩(wěn)定性校核　　根據(jù)公式8-4查8.4節(jié)中Pt=1.375Mpa，查4.1.2節(jié)中外壓罐體封頭許用外

88、壓力[p]=1.042Mpa，兩者差值為0.333Mpa。Pt>[p],所以應該說明在夾套進行水壓實驗時，罐體內需保持一定壓力，且壓力不小于0.4Mpa。　　支座的選取　　夾套的總質量　　夾套的總質量包括筒體、封頭的質量。夾套筒體高

89、度為729.94mm，夾套筒體的名義壁厚Sn=6mm，公稱直徑DN=800mm，一米低合金鋼板質量為119Kg，可得夾套筒體質量為86.86Kg。封頭為公稱直徑DN=800mm，壁厚6mm，直邊高度40mm，一米低合金鋼板質量G/Kg為36Kg，可得封頭質量為38.88Kg。所以夾套總質量為157.88Kg。　　容器總重量計算<

90、p>　　容器的總質量等于夾套的總質量，加上罐體的總質量，總附件的質量和罐內介質的質量之和。計算得容器的總質量為1233.3 Kg。　　所以容器總重量為12086.24N。　　支座選取　　選用3個支座。<

91、p>　　公稱直徑在800-4000mm，筒體長度與公稱直徑的比小于5，容器總高度小于10m，所以選支承式支座JB/T4724-92 ,支座選擇A型支承式支座, 支座號是1，具體參數(shù)尺寸為，可知高度=350mm；底板=120mm，b1=90mm，=8mm，S1=45mm；筋板=150mm，b2=110mm，=8mm；墊板b3=190mm，=8mm，e=40mm；地腳螺栓規(guī)格是M24，S2=280mm；質量8.2Kg。</p&g

92、t;　　總結　　本次鍋爐與壓力容器安全課設主要包括設計壓力溫度等設計參數(shù)的選取，筒體高度等幾何參數(shù)的確定，和設備用途、工作原理、主要管口用途說明等內容。　　通過此次夾罐套的的設計，我們學到了波接管管殼式換熱器手冊和化工設計手冊等相關標準的使用方法，也同時學到了CAD畫圖方法。受益匪淺，既學到好多

93、專業(yè)知識，溫故知新，鍛煉了我們的實踐能力，又同時認識到自己專業(yè)水平的不足，加強了繼續(xù)學習鉆研的決心。　　感謝程老師在這次課設中的耐心指導。本報告水平有限，敬請批評指導。　　參考文獻　　華東華化工學院等院校合編. 化工容器設計. 湖北：科學技術出版社出版，1985</p&

94、gt;　　董大勤, 袁鳳隱編. 化工容器與化工設備實用手冊. 北京：化學工業(yè)出版社，2000　　范欽珊編. 壓力容器的應力分析與強度設計. 原子能出版社，1979　　南京化工學院化機教研組編. 化工容器設計. 南京：化工學院出版社，1977　　賀匡國. 化工容器及設備簡明設計手冊. 化學工業(yè)

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