《化工设备机械基础》第六章习题解答.doc

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1、化工设备机械基础第六章习题解答第六章 容器零部件二、填空题：A组:1 法兰联接结构，一般是由（联接）件，（被联接）件和(密封元）件三部分组成。2 在法兰密封所需要的预紧力一定时，采取适当减小螺栓（直径）和增加螺栓（个数）的办法，对密封是有利的。3 提高法兰刚度的有效途径是1（增加法兰厚度） 2（减小螺栓作用力臂) 3（增加法兰盘外径).4 制定法兰标准尺寸系列时，是以（16MnR）材料，在(200）时的力学性能为基础的5 法兰公称压力的确定与法兰的最大（操作压力），（操作温度）和（法兰材料）三个因素有关。6 卧式容器双鞍座的设计中，容器的计算长度等于（筒体)长度加上两端凸形封头曲面深度的（2/

2、3）。7 配有双按时制作的卧室容器,其筒体的危险截面可能出现在（支座）处和(跨距中间）处。8 卧式容器双鞍座的设计中，筒体的最大轴向总应力的验算条件是：轴向应力应为（拉 t）轴向压力应为(压 t）和(轴向许用压缩应力ac的较小值）B组：1 采用双鞍座时，为了充分利用封头对筒体临近部分的加强作用，应尽可能将支座设计的靠近封头，即A（0.25)D0,且A不大于（0。2）L2 在鞍坐标准规定的鞍座包角有=（120) 和=(150）两种。3 采用补强板对开孔进行等面积补强时,其补强范围是：有效补强宽度是（）外侧有效补强高度是（min ）内侧有效补强高度是（min ）4 根据等面积补强原则，必须使开孔削

3、弱的截面积AAe=(壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积）A1+（接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积）A2+(焊缝金属截面积)A3。5 采用等面积补强时，当筒体径Di1500mm时,须使开孔最大直径d（1/2)Di，且不得超过（520）mm.当筒体直径Di,1500mm时,，须使开孔最大直径d( 1/3)Di，,且不得超过（1000).6 现行标准中规定的圆形人孔公称直径有DN（400)mm, DN(450)mm, DN（500)mm, DN（600)mm等四种。7 现行标准中规定，椭圆形人孔的尺寸为（400）(250）mm与（380）（280)mm。8 现行标准中规定的标准手孔的公称直

4、径有DN(150mm)和DN(250mm）两种。三、是非判断题1 法兰密封中，法兰的刚度与强度具有同等重要的意义.()2 在法兰设计中,如欲减薄法兰的厚度t，则应加大法兰盘外径D0，加大法兰长径部分尺寸和加大臂长度。(）3 金属垫片材料一般并不要求强度高,为要求其软韧,金属垫片主要用于中高温和中高压的法兰联接密封.(）4 法兰连接中，预紧密封比压大,则工作时可有较大的工作密封比压，有利于保证密封。所以预密封比压越大越好.（）5 正压操作的盛装气体（在设计温度下不冷凝)的圆筒形处贮罐,采用双鞍式支座支承时，可以不必验算其轴向的拉应力。（）四、工程应用题A 组：1 选择设备法兰密封面型式及垫片介质

5、 公称压力PN 介质温度 适宜密封面型式 垫片名称及材料（MPa) 丙 烷 1.0 150 平形 耐油橡胶石棉垫/耐油橡胶石棉板蒸 汽 1.6 200 平形 石棉橡胶垫/中压石棉橡胶板液 氨 2。5 50 凹凸或榫槽 石棉橡胶垫圈/中压石棉橡胶板氢 气 4。0 200 凹凸 缠绕式垫圈/08（15）钢带-石棉带 2 试为一精馏塔配塔节与封头的联接法兰及出料口接管法兰。已知条件为:塔体内径800mm,接管公称直径100mm,操作温度300，操作压力0.25MPa，材质Q 235-AR。绘出法兰结构图并注明尺寸。【解】 （1） 塔节与封头的联接法兰-容器法兰根据该塔的工艺条件：温度、压力及塔径,塔

6、节与封头联接的法兰应该选用甲型平焊法兰。根据操作温度、设计压力和使用材料，由表6-4可知应按法兰的公称压力为0。6MPa来选择尺寸。由附录十四表32查得法兰各部尺寸，并绘注于图1中.由表61可采用平面密封面，垫片材料为石棉橡胶板，宽度从表6-3中查得值为20mm。联接螺栓为20，共24个，材料由表66查得为35。螺母材料为235。（2）出料口接管法兰-管法兰根据计算压力、法兰材质和工作温度查附录十五表34,确定接管法兰的公称压力为0。25 MPa；根据公称压力、公称直径按表6-10确定法兰类型和密封面型式为突面板式平焊管法兰,法兰标记：HG20592 法兰 PL100-0。25 RF Q235

7、A。根据公称压力、工作温度由附录十五表35查得垫片选用石棉橡胶垫圈,螺栓、螺柱材质为35。由表36得法兰各部尺寸及螺栓、螺柱规格,并绘于图2中。 图 Error! Bookmark not defined.甲型平焊法兰（容器法兰)（法兰RF 8000.6 JB4702-92） 图 1突面板式平焊管法兰（HG20592 法兰 PL1000.25 RF Q235-A）6有一卧式圆筒形容器，DN=3000mm，最大重量为100吨，材质为16MnR,选择双鞍式支座标准。【解】每个支座上的载荷根据承受载荷与公称直径查附录十六,应选用轻型(A型)120包角带垫板鞍座。JB/4712-92 鞍座 A3000

8、-FJB/471292 鞍座 A3000S鞍座材料 Q235AF 垫板材料16MnR 允许载荷Q=786KN鞍座高度: 腹板:底版: 筋板： 垫板：9有一896的接管，焊接于内径为1400mm，壁厚为16mm的筒体上，接管材质为10号无缝钢管，筒体材料16MnR，容器的设计压力1。8Mpa，设计温度为250，腐蚀裕量2mm,开孔未与筒体焊缝相交，接管周围20mm内无其他接管,试确定此开孔是否需要补强？如需要,其补强圈的厚度应为多少？画出补强结构图。【解】由表161查得16MnR（厚度）在250下的=Ma，10号钢管在250下=92Ma，取=1壳体计算壁厚:接管计算壁厚：壳体与接管的壁厚附加量取C=mm 则开孔直径:壳体的名义壁厚： 壳体的有效壁厚： 接管的名义壁厚： 接管的有效壁厚： 接管有效补强宽度：接管外侧、内侧有效补强高度：强度削弱系数：需要补强金属面积：可作为补强的金属面积:焊缝按R=8计算，则可作为有效补强的金属截面积： 因为AeA，所以需要另加补强.另加补强面积：用补强圈补强结构，补强材料与壳体材料相同为16MnR，厚度与筒体壁厚相同为16mm。4