化工设备机械基础课程设计说明书
计算许应外压力[p] [p]=B/( D0/Se)=0.028<0.3Mpa 所以 [p] ⑤ 则 L/D0=1400÷1420=0.857 ⑥ 查图5-5得 A=0.0006 计算许应外压力[p] [p]=B/( D0/Se)=0.42>0.3Mpa 所以 [p]>= pc 故筒体厚度取10mm (2)外压封头强度计算 ①设封头的厚度 Sn=10mm 计算有效厚度Se=Sn-C=7.2mm D0 =Di+2Sn=1420mm R0 =0.9×1428=1278mm ② 计算系数A=0.0007 ③查参考文献[1]中图5-8 T=<100℃ 查的系数B=98Mpa 3.6 反应釜釜体及夹套的压力试验 3.6.1 水压试验校核计算 夹套反应釜应对罐体和夹套分别进行水压试验，并校核圆筒应力σT （1） 罐体水压试验 由于[σ]= σs∕ ns=245∕1.6 故 pT=1.25p=1.25Pc=0.29Mpa ?1T?P1T(D1??e),MPa=28.3MPa 2?e材料屈服点应力 σs=245Mpa 0.9 σsφ=187.4Mpa ?T ≦0.9 σsφ 所以罐体水压试验强度足够 11 化工设备机械基础课程设计说明书 （2）由于[σ]≈[σ]t 故 pT=1.25p=1.25Pc2=0.345Mpa ?2T?P2T(D2??e),MPa=36.11MPa 2?e材料屈服点应力 σs=245Mpa 0.9 σsφ=187.4Mpa ?T ≦0.9 σφ 所以夹套水压试验强度足够 s 第四章 筒体和夹套的设计 4.1筒体和夹套的尺寸计算 步骤 1-1 1-2 项目及代号 全容积V,m3 操作容积V1,m3 参数及结果 2.5 2 7 圆筒形 椭圆形 1.1 3备注 由工艺条件给定 由工艺条件给定 由工艺条件给定 常用结构 常用结构 按表4-2选取 1-3 传热面积F,m2 1-4 釜体形式 1-5 封头形式 1-6 长径比i?H1/D1 1-7 计算罐体筒体内径D1?4V,m ?i1.425 按表(4-1)计算 1-8 圆整筒体内径D1,mm 1-9 一米高的容积V1m,m3 1400 1.539 0.3977 1.366 1500 2.5523 1500 按附表D-1选取 按附表D-1选取 按附表D-2选取 按表(4-2)计算 选取 按表(4-3)计算 按表(4-3)选取 31-10 釜体封头容积V1封,m 1-11 釜体高度H?(V?V)/V,m 11m1封1-12 圆整釜体高度H1,mm H1?V1封,m3 1-13 实际容积V?V1m×1-14 夹套筒体内径D2,mm 12 化工设备机械基础课程设计说明书 1-15 装料系数 按??0.8 1-16 夹套筒体高度H2?(?V?V1封)/V1m,m 1-17 圆整筒体夹套高度H2,mm 21-18 罐体封头表面积F1封，m 21-19 一米高筒体内表面积F1m,m 0.8 1.041 1100 2.2346 4.40 7.0746>7 计算或选取 按式（4-4）计算 选取 按附表D-2选取 按附表D-1选取 按式（4-5）校核 H2?F1封,m2 1-20 实际总传热面积F?F1m× 4.2夹套反应釜的强度计（按外压计算罐体及夹套厚度） 步骤 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 设备材料 设计压力(罐体内) p1,Mpa 设计压力(夹套内) p2,Mpa 设计温度(罐体内) t1,℃ 设计温度(夹套内) t2,℃ 液柱静压力p1H?10?6?gh,MPa 计算压力p1c?p1?pH,MPa 液柱静压力p2H,MPa 计算压力p2c?p2 项目及代号 参数及结果 20R 0.2 0.3 <60℃ 100℃ 0.014 0.214 0 0.3 0.85 133 备注 据工艺条件确定 由工艺条件给定 由工艺条件给定 由工艺条件给定 由工艺条件给定 按参考文献[1]第八章计算 计算 忽略 计算 按参考文献[1]表8-10选取 按参考文献[1]表8-6选取 2-10 罐体及夹套焊接接头系数? t2-11 设计温度下材料许用应力[?],MPa 罐体筒体计算厚度1.33 按参考文献[1]第八章计算 2-12 ?1?2-13 夹 PcD1,mm t2[?]??Pc套筒体计算厚度13 1.99 按参考文献[1]第八章计算 化工设备机械基础课程设计说明书 ?2?罐2-14 '1PcD2,mm 2[?]t?Pc体封头计算厚度1.33 按参考文献[1]第八章计算 PcD1??,mm t2[?]??0.5Pc夹2-15 套封头计算厚度1.99 按参考文献[1]第八章计算 ?'2?PcD2,mm t2[?]??0.5Pc2-16 取最小厚度?min作为计算厚度?，㎜ 2-17 钢板厚度负偏差C1,mm 2-18 腐蚀裕量C2,mm 2-19 罐体筒体设计厚度?1d???C2,mm 2-20 夹套筒体设计厚度?2d???C2,mm '2-21 罐体封头设计厚度?1d???C2,mm 不满足刚度条件，按参考文献[1]3 0.5 2.0 5 5 5 5 5 5 5 5 第八章选取?min 按钢板厚度6mm选取 按双面腐蚀 按参考文献[1]第八章计算 按参考文献[1]第八章计算 按参考文献[1]第八章计算 按参考文献[1]第八章计算 '2-22 夹套筒体设计厚度?2d???C2,mm 2-23 罐体筒体名义厚度?1n??1d,mm 2-24 夹套筒体名义厚度?2n,mm '2-25 罐体封头名义厚度?1n,mm '2-26 夹套封头名义厚度?2n,mm ?min??1?3?1.56?C1 ?min??2?C1 ?min??'1?C1 ?min??'2?C1 4.3 稳定性校核(按外压校核罐体厚度) 步骤 3-1 3-2 项目及代号 罐体筒体名义厚度?n,mm 厚度附加量C?C1?C2 参数及结果 5 2.5 备注 根据计算结果假设 按参考文献[1]第八章计算 14 化工设备机械基础课程设计说明书 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7 3-8 3-9 罐体筒体有效厚?e??n?C,mm 罐体筒体外径D0?D1?2?n,mm 1筒体计算长度L?H2?h1,mm 32.5 1410 1217 0.863 564 0.00012 — 按参考文献[1]第八章计算 按参考文献[1]第第九章计算 按参考文献[1]第八九章计算 按参考文献[1]第九章计算 按参考文献[1]第九章计算 查参考文献[1]图9-7 查参考文献[1]图9-9 按参考文献[1]第九章计算失系数L/D0 系数D0/?e 系数A 系数B 许用外压力3-10 B2AE[P]?或[P]?,MPa D0/?e3(D0/?e)＜0.3 稳，重设名义厚度δn 10 0.8 2.8 7.2 1420 假设 按参考文献[1]表8-11选取 按参考文献[1]第八章计算 按参考文献[1]第八章计算 按参考文献[1]第九章计算 3-11 3-12 3-13 3-14 3-15 3-16 3-17 3-18 3-19 罐体筒体名义厚度?n,mm 钢板厚度负偏差C1,mm 厚度附加量C?C1?C2 罐体筒体有效厚度?e??n?C,mm 罐体筒体外径D0?D1?2?n,mm 1筒体计算长度L?H2?h1,mm 3按参考文献[1]第八、九章计1242 算 系数L/D0 系数D0/?e 系数A 0.875 197.2 0.0006 按参考文献[1]第九章计算 按参考文献[1]第九章计算 查参考文献[1]图9-7 15
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