過(guò)程設(shè)備課程設(shè)計(jì)---帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、<p>　　40M3液氨儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　封面·····················

2、;····································

3、83;········1</p><p>　　目錄························

4、;····································

5、83;·····2</p><p>　　封皮···························

6、;····································

7、83;··3</p><p>　　任務(wù)說(shuō)明·····························

8、83;·································4</p><p&

9、gt;　　封面···································

10、83;······························6</p><p>　　第一章、工藝設(shè)計(jì)·

11、;····································

12、83;··············7</p><p>　　1.壓力容器存儲(chǔ)量················

13、3;························7</p><p>　　2.壓力計(jì)算·······&#

14、183;····································

15、···8</p><p>　　第二章、機(jī)械設(shè)計(jì) ····························&

16、#183;························8</p><p>　　1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)·······

17、;····································

18、83;·············8</p><p>　　⑴、筒體和封頭的設(shè)計(jì)·················

19、83;···················8</p><p>　?、?、接管與接管法蘭設(shè)計(jì)···········&#

20、183;·······················8</p><p>　?、?、人孔、補(bǔ)強(qiáng)、液面計(jì)及安全閥的設(shè)計(jì)······

21、·············11</p><p>　　⑷、鞍座的設(shè)計(jì)··················&#

22、183;···················12</p><p>　?、?、焊接頭設(shè)計(jì)···········

23、3;·························14</p><p>　　第三章、強(qiáng)度計(jì)算校核 ·····&

24、#183;····································

25、;·····15</p><p>　　1、內(nèi)壓圓筒校核··························

26、············16</p><p>　　2、 左封頭計(jì)算校核 ··················

27、3;·······················17</p><p>　　3、 右封頭計(jì)算校核 ·······&#

28、183;··································18</p>

29、<p>　　4、鞍座校核 ·································&

30、#183;·····19</p><p>　　5、各種接口補(bǔ)強(qiáng)校核 ························

31、3;···············20</p><p>　　6、 各種法蘭校核···············

32、3;····························21</p><p>　　參考資料···

33、83;····································&

34、#183;····················22</p><p>　　設(shè)計(jì)感想···········

35、····································

36、3;·············23</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)</p><p><b>

37、　　工藝設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1盛裝液氨的壓力容器設(shè)計(jì)存儲(chǔ)量</p><p>　　W=ΦV式中， 裝載系數(shù)Ф=0.85 壓力容器容積V=40m3</p><p>　　設(shè)計(jì)溫度下飽和液體密度ρ=562.8 kg/m3 </p><p>　　則 ：存儲(chǔ)量W=0.85×40 m3×562.8kg/m3

38、=1.91t。</p><p>　　工作溫度為 -20℃∽48℃ 則取設(shè)計(jì)溫度為50℃</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)壓力的計(jì)算</b></p><p>　　50℃液氨為2.0325MPa,此為絕對(duì)壓力,表壓力為:</p><p>　　P=1.1*P-0.101=2.16MPa</p><

39、p><b>　　3、設(shè)計(jì)溫度</b></p><p>　　工作溫度為45℃，設(shè)計(jì)溫度取45+5=50℃。</p><p>　　第二章．機(jī) 械 設(shè) 計(jì)</p><p><b>　　1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　、筒體和封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</p><p><

40、b>　　筒體設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　L/D=3∽6;取L/D=4 </p><p>　　L/4=v=40得D=2335mm</p><p>　　圓整得D=2400 mm </p><p>　　封頭的結(jié)構(gòu)尺寸（封頭結(jié)構(gòu)如下圖1）</p><p>　　由，得h=H-Di／4=6

41、40-600=40 mm</p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》中表B.1 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，如下表2：</p><p><b>　　查得封頭尺寸為:</b></p><p>　　表1：EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積</p><p>　　由2V +L/4=v=40 m3

42、 得L=8404mm </p><p>　　圓整得 L=8400mm 則L/D=3.5>3 符合要求.</p><p>　　則v計(jì)=v筒+2×v封= L/4+2×v封=41.98 M3</p><p>　　V =ФV=35.68m，L計(jì)=L+4H/3=9.25m</p><p>　　L／4=

43、 V (D=r) </p><p>　　則 r=2.22m h=2r=4.44 m</p><p>　　靜液壓：P=ρgh= P×5%> P 則P可以忽略.</p><p>　　筒體厚度 ： δ= PcDi/(2[σ]Ф-Pc)=15.888mm</p><p>　　取 C1=0.65 C

44、2=2 δn=δ+C1+C2=18.538mm</p><p>　　經(jīng)圓整 δn取19mm</p><p>　　橢圓型封頭的厚度 ：δ= PcDi/(2[σ]Ф-0.5Pc)=15.836mm</p><p>　　取 C1=0.65 C2=2 δn=δ+C1+C2=18.486mm</p><p>　　經(jīng)圓整 δ

45、n取19mm</p><p><b>　　水壓試驗(yàn)：</b></p><p>　　P=2.5Pc[σ]/ [σ] 取[δ]≈[σ]</p><p>　　經(jīng)校核 P (Di+δe)/2δe≤0.9δb 符合要求.</p><p>　　接管和接管法蘭的設(shè)計(jì)</p><p>　　法蘭工程

46、壓力取P=2.5Mpa</p><p>　　液氨儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置排污口，氣相平衡口，氣相口，出液口，進(jìn)液口，人孔，液位計(jì)口，溫度計(jì)口，壓力表口，安全閥口，排空口。接管和法蘭布置如圖3所示，法蘭簡(jiǎn)圖如圖所示：</p><p>　　查HG/T 20592-2009《鋼制管法蘭》中表8.2 3-1 PN10帶頸對(duì)焊鋼制管法蘭，選取各管口公稱直徑，查得各法蘭的尺寸。</p><p&g

47、t;　　查HG/T 20592-2009《鋼制管法蘭》中附錄D中表D-3,得各法蘭的質(zhì)量。</p><p>　　查HG/T 20592-2009《鋼制管法蘭》中表3.2.2，法蘭的密封面均采用MFM（凹凸面密封）。</p><p>　　表2：接管和法蘭尺寸</p><p>　?。?） 墊片 查HG/T 20609-2009《鋼制管法蘭用金屬包覆墊片》，得：<

48、;/p><p><b>　　表3 墊片尺寸表</b></p><p>　　注：1：包覆金屬材料為純鋁板，標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 3880，代號(hào)為L(zhǎng)3。</p><p>　　2：填充材料為有機(jī)非石棉纖維橡膠板。 3：墊片厚度均為3mm。</p><p>　　（4） 螺栓（螺柱）的選擇</p><p>　　查H

49、G/T 20613-2009 《鋼制管法蘭用緊固件》中表5.0.7-9和附錄中表A.0.1,得螺柱的長(zhǎng)度和平墊圈尺寸：</p><p><b>　　表4 螺栓及墊片</b></p><p><b>　　(5)人孔的選擇</b></p><p>　　根據(jù)HG/T 21518-2005《回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔》，查表3-1，

50、選用凹凸面的法蘭，其明細(xì)尺寸見(jiàn)下表：</p><p>　　表5 人孔尺寸表 單位：mm</p><p><b>　　(6)開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)：</b></p><p>　　1 )強(qiáng)設(shè)計(jì)方法判別</p><p>　　按HG/T 21518-2005,選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔。

51、</p><p>　　開(kāi)孔直徑d=di+2c=500+2×1=502mm</p><p>　　d＜Di／2=2400／2=1200mm</p><p>　　故可以采用等面積法進(jìn)行開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。</p><p>　　接管材料選用16MnR號(hào)鋼，其許用應(yīng)力[δ]t=170MnPa</p><p>　　根據(jù)GB15

52、0-1998中式8-1，</p><p>　　其中：殼體開(kāi)孔處的計(jì)算厚度δ=18.538mm</p><p>　　接管的有效厚度δe=δn-c1-c2=19-0.65-2=17mm</p><p>　　強(qiáng)度削弱系數(shù)fr=1</p><p>　　所以開(kāi)孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積為</p><p>　　A=502×18.53

53、8=9306.08mm2</p><p><b>　　2)補(bǔ)強(qiáng)范圍</b></p><p>　　2.1有效寬度B的確定</p><p>　　按GB150中式8-7，得：</p><p>　　B1=2d=2×502=1004 mm</p><p>　　B2=d+2δ+2δn=502+2&#

54、215;19+2×19=576 mm</p><p>　　B=max（B1 ， B2）=1004 mm</p><p>　　2.2有效高度的確定</p><p><b>　　外側(cè)有效高度的確定</b></p><p>　　根據(jù)GB150中式8-8，得：</p><p>　　h1’=√dδ

55、=√502×19=97.7 mm</p><p>　　h1=min（h1’ ，h2”）=97.7 mm</p><p>　　3)側(cè)有效高度的確定</p><p>　　根據(jù)GB150-1998中式8-9，得：</p><p>　　h2’=√502×12=97.7 mm</p><p><b>

56、;　　h2=0</b></p><p><b>　　4)有效補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p><p>　　根據(jù)GB150中式8-10 ~ 式8-13，分別計(jì)算如下：</p><p>　　Ae=A1+A2+A3</p><p>　　4.1筒體多余面積A1=(B-d)( δe-δ)-2δet(δe-δ)=(1004-5

57、02)(19-18.538)=231.9mm</p><p><b>　　4.2管的多余面積</b></p><p><b>　　接管厚度：</b></p><p><b>　　,δet=δt,故</b></p><p>　　=2×97.7×(19-2-3.

58、21)</p><p>　　=2694.57 mm2</p><p><b>　　焊縫金屬截面積</b></p><p><b>　　焊角取12.0mm</b></p><p><b>　　4.3補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p><p>　　Ae=A1+A2+A

59、3=231.9+2694.57+144=3070.47 mm2</p><p>　　因?yàn)锳e＜A=9306.08mm2，所以開(kāi)孔需另行補(bǔ)強(qiáng)</p><p>　　A4= A –Ae=6235.61 mm2</p><p>　　補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)：根據(jù)DN500取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑D’=900mm　。因?yàn)锽>D’，所以在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍。補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)徑d’=500+24=524mm<

60、;/p><p><b>　　補(bǔ)強(qiáng)圈厚度：</b></p><p>　　δ’=A4／(D’-d’)=16.6 mm</p><p>　　圓整取名義厚度為17mm</p><p>　　根據(jù)GB-150，JB/T4736-2002，補(bǔ)強(qiáng)圈焊接形式——D型， D1=d0+(6～12)。</p><p>　　表

61、6 補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)及附件的選擇</p><p>　　(7)、人孔，液面計(jì)及安全閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　人孔設(shè)計(jì)：根據(jù)HG/T21514～2005選用凹凸面（MFM）水平吊蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔；根據(jù)HG21524-95選擇，法蘭人孔的尺寸</p><p>　　表7 人孔法蘭相關(guān)數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　液面計(jì)設(shè)計(jì)：&

62、lt;/b></p><p>　　采用透光式玻璃板式液面計(jì)；</p><p>　　使用壓力為PN=2.5Mpa，液面計(jì)采用普通型；</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)圖圖號(hào)：HG/T 21589——95</p><p><b>　　安全閥的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　閥體材料：可鍛鑄鐵；閥體公

63、稱壓力：4.0Mpa;封面材料：鑄鐵；采用法蘭連接</p><p>　　型號(hào)：A44Y-160</p><p>　　(8)、支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</p><p><b>　　采用鞍式A型支座</b></p><p>　　鞍座的設(shè)計(jì)：由上面可得的液化石油氣的壓力容器設(shè)計(jì)存儲(chǔ)質(zhì)量：</p><p><

64、b>　　——筒體質(zhì)量： </b></p><p>　　——單個(gè)封頭的質(zhì)量：查標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746-2002《鋼制壓力容器用封頭》中表B.2 EHA橢圓形封頭質(zhì)量，可知，</p><p><b>　　——充液質(zhì)量：故</b></p><p>　　——附件質(zhì)量：人孔質(zhì)量為302kg，其他接管質(zhì)量300，即</p>&

65、lt;p><b>　　綜上所述，</b></p><p>　　每個(gè)鞍座承受的重量為G=mg／2=272781N</p><p>　　由此查JB4712.1-2007容器支座，選取輕型，焊制為BI,包角為120，有墊板的鞍座。查JB4712.1-2007表6得鞍座結(jié)構(gòu)尺寸如下表3：</p><p>　　表8：鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸</p&g

66、t;<p><b>　　鞍座位置的確定:</b></p><p>　　因?yàn)楫?dāng)外伸長(zhǎng)度A=0.207L時(shí)，雙支座跨距中間截面的最大彎矩和支座截面處的彎矩絕對(duì)值相等，從而使上述兩截面上保持等強(qiáng)度，考慮到支座截面處除彎矩以外的其他載荷，面且支座截面處應(yīng)力較為復(fù)雜，故常取支座處圓筒的彎矩略小于跨距中間圓筒的彎矩，通常取尺寸A不超過(guò)0.2L值，為此中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JB 4731《鋼制臥式容器

67、》規(guī)定A≤0.2L=0.2（L+2h），A最大不超過(guò)0.25L.否則由于容器外伸端的作用將使支座截面處的應(yīng)力過(guò)大。</p><p>　　由標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，得h=H-Di／4=640-600=40 mm</p><p>　　故A≤0.2(L+2h)=0.2×(8500+2×40)=1716mm</p><p>　　鞍座的安裝位置如圖3所示：</

68、p><p>　　此外，由于封頭的抗彎剛度大于圓筒的抗變鋼度，故封頭對(duì)于圓筒的抗彎鋼度具有局部的加強(qiáng)作用。若支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對(duì)支座處圓筒截面的加強(qiáng)作用。因此，JB 4731還規(guī)定當(dāng)滿足A≤0.2L時(shí)，最好使A≤0.5R m（）,即 </p><p>　　Ra=Di／2+δn／2=1209.5mm</p><p>　　A≤0.5R a=0.5

69、15;1209.5=604.75，取A=605mm</p><p>　　綜上有A=605mm (A為封頭切線至封頭焊縫間距離，L為筒體和兩封頭的總長(zhǎng))</p><p>　　(9)、焊接接頭的設(shè)計(jì)</p><p>　　采用V型對(duì)接接頭和手工電弧焊</p><p>　　焊條類型：E5018 ——鐵粉低氫鉀型</p><p>

70、;<b>　　筒體和封頭的焊接：</b></p><p><b>　　接管與筒體的焊接：</b></p><p>　　材料選擇:根據(jù)材料的使用條件</p><p>　　碳素鋼和低合金鋼的選用；</p><p>　　溫度和腐蝕介質(zhì)的情況；</p><p>　　選材時(shí)材料的供應(yīng)類