最新压力容器课程设计幻灯片.ppt

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1、程乃伟程乃伟 课程设计设置n课程设计题目：夹套罐设计课程设计题目：夹套罐设计 n课程设计共课程设计共2 2周，周，2 2学分学分n20132013年年1111月月1818日日20132013年年1111月月2929日日n开课模式：必修开课模式：必修 n授课授课 2 2 学时学时n上机上机 40405050学时学时n课程设计结束方式：考查课程设计结束方式：考查n总成绩由平时成绩、报告成绩和答辩成绩组成总成绩由平时成绩、报告成绩和答辩成绩组成 程乃伟程乃伟 2.设计参数选择设计参数选择n2.1 设计压力设计压力 p247p248n工作压力工作压力(pw)：在正常工作情况在正常工作情况(开车、操作或

2、停开车、操作或停车车)下，容器顶部可能达到的最高表压力。下，容器顶部可能达到的最高表压力。n设计压力设计压力(p)：设定的容器顶部允许达到的最高表设定的容器顶部允许达到的最高表压力，它与相应的设计温度一起作为容器的设计压力，它与相应的设计温度一起作为容器的设计载荷条件，其值不得低于工作压力载荷条件，其值不得低于工作压力(ppw)。n计算压力计算压力(pc)：在相应设计温度下，用以确定元在相应设计温度下，用以确定元件在计算截面处厚度的表压力，其中包括液柱静件在计算截面处厚度的表压力，其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于设计压力压力。当元件所承受的液柱静压力小于设计压力5时，可忽略不计

3、。时，可忽略不计。程乃伟程乃伟 n设计压力设计压力p的选取：的选取：n当容器上装有安全阀时，当容器上装有安全阀时，pp0，即取等于或略高，即取等于或略高于安全阀的开启压力于安全阀的开启压力p0 。n而取而取p0 1.051.10pw亦成立。亦成立。程乃伟程乃伟 n2.2 设计温度设计温度n容器在正常工作中，在相应设计压力下，壳壁或容器在正常工作中，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元件金属可能达到的最高或最低温度(指温度指温度0)，如各部位温度不同，可分段计算。，如各部位温度不同，可分段计算。n见见p52p53 (注意绝对压力和表压力的换算注意绝对压力和表压力的换算)n附

4、表附表9 饱和水蒸气表饱和水蒸气表(以压强计以压强计)。程乃伟程乃伟 n2.3 焊缝系数的确定，焊缝系数的确定，p261。程乃伟程乃伟 2.4 材料的选择及许用应力确定，材料的选择及许用应力确定，p252。n建议采用的材料建议采用的材料Q235-B、Q235-C、16MnR程乃伟程乃伟 程乃伟程乃伟 n2.5 厚度附加量确定，厚度附加量确定，p250。程乃伟程乃伟 3.几何参数的确定几何参数的确定n3.1罐体封头各参数罐体封头各参数n封头结构尺寸参见封头结构尺寸参见p315n椭圆形标准封头椭圆形标准封头(JB/T4737-95)。程乃伟程乃伟 n3.2罐体的高度及体积罐体的高度及体积n罐体罐体

5、(圆筒体圆筒体)高度按罐体直径的高度按罐体直径的23倍确定倍确定n3.3夹套的高度计算夹套的高度计算n按罐体酒精填充系数按罐体酒精填充系数0.8计算。计算。n3.4传热面积计算传热面积计算n按罐体内表面积计算。按罐体内表面积计算。程乃伟程乃伟 n3.5搅拌口法兰尺寸确定搅拌口法兰尺寸确定(p1006)nDJ=0.20DN程乃伟程乃伟 n3.6视孔尺寸确定视孔尺寸确定(p713)程乃伟程乃伟 n3.7其他法兰、接管尺寸确定其他法兰、接管尺寸确定nHG 20593-1997 板式平焊钢制管法兰板式平焊钢制管法兰nPDF文件文件n无缝钢管无缝钢管 GB816387 (p125)n进气管口径按水蒸气在

6、管内进气管口径按水蒸气在管内2030m/s流速确定。疏流速确定。疏水管口径水管口径(j)按水蒸气凝结成水量确定。按水蒸气凝结成水量确定。n统一：蒸汽进口统一：蒸汽进口Dn40、疏水管口径、疏水管口径Dn65n压力表采用压力表采用M20X1.5外螺纹。外螺纹。n进料出料管径进料出料管径(i、k)：nDn300-50;Dn400-65;nDn500Dn600-80; Dn700Dn800-100nDn900Dn1000-125; Dn1200Dn1400-150; Dn1600-200程乃伟程乃伟 n3.8 夹套与容器罐体部分的连接夹套与容器罐体部分的连接n请参见请参见P1003-P1004程乃伟

7、程乃伟 4.罐体强度设计罐体强度设计n4.1 罐体封头壁厚设计罐体封头壁厚设计n4.1.1 按内压罐体封头壁厚设计按内压罐体封头壁厚设计(p314-p319)n4.1.2 按外压罐体封头壁厚设计按外压罐体封头壁厚设计(p367-p368)n4.2 罐体筒体壁厚设计罐体筒体壁厚设计n4.2.1 按内压罐体筒体壁厚设计按内压罐体筒体壁厚设计(p310-p314)n4.2.2 按外压罐体筒体壁厚设计按外压罐体筒体壁厚设计 (p351-p366)程乃伟程乃伟 5.夹套强度设计夹套强度设计n5.1 夹套封头壁厚设计夹套封头壁厚设计n按内压罐体封头壁厚设计按内压罐体封头壁厚设计(p314-p319) 。n

8、5.2夹套筒体壁厚设计夹套筒体壁厚设计n按内压罐体筒体壁厚设计按内压罐体筒体壁厚设计(p310-p314) 。程乃伟程乃伟 6.罐体与夹套连接处的剪切应力校核罐体与夹套连接处的剪切应力校核n6.1 罐体质量计算罐体质量计算n包括筒体、封头。包括筒体、封头。n6.2 罐体内介质质量计算罐体内介质质量计算n按全部被水充满计算。按全部被水充满计算。n6.3 罐体上法兰及其它附属件质量计算罐体上法兰及其它附属件质量计算n法兰、接管、视镜等法兰、接管、视镜等n6.4 总负荷计算总负荷计算n6.1+6.2+6.3n6.5 焊缝连接处环形面积计算焊缝连接处环形面积计算n罐体外表面周长罐体外表面周长X(夹套壁

9、厚焊角高度夹套壁厚焊角高度)n6.6 焊缝连接处剪切应力强度校核焊缝连接处剪切应力强度校核n =0.8 程乃伟程乃伟 7.开孔补强设计开孔补强设计n7.1 搅拌器连接口补强计算搅拌器连接口补强计算n7.2 窥镜口补强计算窥镜口补强计算n7.3 其他接口补强计算其他接口补强计算n不需另行补强的最大开孔直径不需另行补强的最大开孔直径p576。n补强计算及补强圈结构见补强计算及补强圈结构见p576p583。程乃伟程乃伟 8.水压试验压力确定水压试验压力确定n8.1 罐体水压试验压力计算罐体水压试验压力计算n水压试验压力计算参见水压试验压力计算参见p262。n8.2 罐体筒体在水压试验压力下强度校核罐

10、体筒体在水压试验压力下强度校核n8.3 罐体封头在水压试验压力下强度校核罐体封头在水压试验压力下强度校核n8.4 夹套水压试验压力计算夹套水压试验压力计算n8.5 夹套筒体在水压试验压力下强度校核夹套筒体在水压试验压力下强度校核n8.6 夹套封头在水压试验压力下强度校核夹套封头在水压试验压力下强度校核n8.7 罐体筒体在水压试验外压力下稳定性校核罐体筒体在水压试验外压力下稳定性校核n8.8 罐体封头在水压试验外压力下稳定性校核罐体封头在水压试验外压力下稳定性校核程乃伟程乃伟 9.支座的选取支座的选取n根据整个容器的重量和直径确定根据整个容器的重量和直径确定支撑式支座支撑式支座。n参见参见p62

11、3，也可选取其他型式的支座。，也可选取其他型式的支座。程乃伟程乃伟 10.安全阀设计计算安全阀设计计算n安全阀的计算：参看教科书安全阀的计算：参看教科书2的有关章节。的有关章节。n容器的安全泄放量容器的安全泄放量 p170-p172n安全阀排量安全阀排量 p175-p178n按罐体内充满水蒸气计算，水蒸气参数与夹套内按罐体内充满水蒸气计算，水蒸气参数与夹套内的水蒸气相同。的水蒸气相同。n运行运行“安全阀电子样本安全阀电子样本.exe”程序选取安全阀程序选取安全阀型号，根据型号确定连接法兰的尺寸。型号，根据型号确定连接法兰的尺寸。程乃伟程乃伟 二、图纸设计要求二、图纸设计要求n1.1.总装配图一

12、张（总装配图一张（1 1号图）号图） 要求图面布局合理，表达清晰，图面字迹工要求图面布局合理，表达清晰，图面字迹工整，要求有标题栏，技术要求，技术特性表，整，要求有标题栏，技术要求，技术特性表，管口表等。管口表等。 n2.2.法兰零件图一张（法兰零件图一张（3 3号图，其他要求同上）。号图，其他要求同上）。 程乃伟程乃伟 主要参考书籍n贺匡国 化工容器及设备简明设计手册 化学工业出版社 2002n孟燕华 锅炉压力容器安全 n 中国劳动社会保障出版社 2008n刘清方 锅炉压力容器安全 首都经济贸易大学出版社 2000n王非 化工压力容器设计 化学工业出版社 2005n陈凤棉 压力容器安全技术 化学工业出版社 2004n范钦珊 压力容器的应力分析与强度设计 原子能出版社 1979n李建国 压力容器设计的力学基础及其标准应用n 机械工业出版社 2004注：参考文献不少于8篇。 程乃伟程乃伟 主要存在的问题主要存在的问题n1、蒸汽冷凝成、蒸汽冷凝成氺氺后从冷凝后从冷凝水水出口流出。出口流出。n2、要有数值计算表达式。、要有数值计算表达式。32 结束语结束语