当前位置：文档库 › 外压容器设计-强度计算-自己做的

外压容器设计-强度计算-自己做的

1）

L=2831 D0=1216

δ=8

D0/δ=152>20

1. 确定外压应变系数A ；

a ） L/D=2831/1216=2.33 D0/δ=152 查图4-2得外压应变系数A=3.0E-04

2. 确定外压应力系数B

a ）材料为316L S31603

查表4-11 B=38MPa

3. 确定许用外压力[p]：

[p]=B

D0/δ=38152=0.25>pc=0.1

所以此设计满足要求

2）

L=2831 D0=1216 δ=5

D0/δ=243.2>20

4. 确定外压应变系数A ；

b ） L/D=2831/1216=2.33 D0/δ=243.2 查图4-2得外压应变系数A=1.7E-04

5. 确定外压应力系数B

b ）材料为316L S31603

查表4-11 B=20MPa

6. 确定许用外压力[p]：

[p]=

B D0/δ=20243.2=0.25>pc=0.1

塔设备强度计算-裙座基础环和螺栓计算

㈡基础环板设计 1. 基础环板内、外径的确定裙座通过基础环将塔体承受的外力传递到混凝土基础上，基础环的主要尺寸为内、外直径（见下图），其大小一般可参考下式选用（4-68）式中： D ob-基础环的外径，mm； D ib-基础环的内径，mm； D is-裙座底截面的外径， mm。 2. 基础环板厚度计算在操作或试压时，基础环板由于设备自重及各种弯矩的作用，在背风侧外缘的压应力最大，其组合轴向压应力为：（4-69）式中： A b-基础环面积，mm2； W b-基础环的截面系数，mm3；（1）基础环板上无筋板基础环板上无筋板时，可将基础环板简化为一悬臂梁，在均布载荷σbmax的作用下，基础环厚度：（4-70）式中： δb-基础环厚度，mm； [σ]b-基础环材料的许用应力，MPa。对低碳钢取[σ]b=140MPa。（2）基础环板上有筋板基础环板上有筋板时，筋板可增加裙座底部刚性，从而减薄基础环厚度。此时，可将基础环板简化为一受均布载荷σbmax作用的矩形板（b×l）。基础环厚度：

（4-71）式中： δb-基础环厚度，mm； M s-计算力矩，取矩形板X、Y轴的弯矩M x、M y中绝对值较大者，M x、M y按表4-35计算，N·mm/mm。无论无筋板或有筋板的基础环厚度均不得小于16mm。㈢地脚螺栓地脚螺栓的作用是使设备能够牢固地固定在基础底座上，以免其受外力作用时发生倾倒。在风载荷、自重、地震载荷等作用下，塔设备的迎风侧可能出现零值甚至拉力作用，因而必须安装足够数量和一定直径的地脚螺栓。塔设备在基础面上由螺栓承受的最大拉应力为：（4-72）式中： σB-地脚螺栓承受的最大拉应力，MPa。当σB≤0时，塔设备可自身稳定，但为固定塔设备位置，应设置一定数量的地脚螺栓。当σB>0时，塔设备必须设置地脚螺栓。地脚螺栓的螺纹小径可按式（4-73）计算：（4-73）式中： d1-地脚螺栓螺纹小径，mm； C2-地脚螺栓腐蚀裕量，取3mm； n-地脚螺栓个数，一般取4的倍数；对小直径塔设备可取n=6； [σ]bt-地脚螺栓材料的许用应力，选取Q-235-A时，取[σ]bt=147MPa；选取16Mn时，取[σ]bt=170MPa。圆整后地脚螺栓的公称直径不得小于M24。㈣裙座体与塔体底封头的焊接结构裙座体与塔体的焊接形式有下表所示的两种：名称结构要求特点适用对象对接焊缝裙座与塔体直径相等，二者对齐焊在一起焊缝承受压应力作用，可承受较高的轴向载荷大型塔设备搭接焊缝裙座内径稍大于塔体外径焊缝承受剪应力作用，受力条件差小型塔设备 1．裙座体与塔体对接焊缝（如附图）J-J 截面的拉应力校核（4-74）

实验二外压容器失稳实验

实验二外压容器失稳实验一、试验目的： 1. 观察薄壁圆筒形容器在外压作用下丧失稳定性后的形态。 2. 测定圆筒形容器失去稳定性时的临界压力并与理论值相比较。二、试验原理：圆筒形容器在外压作用下，常因刚度不足使容器失去原有形状，即被压扁或折曲成波形，这就是容器的失稳现象，容器失去稳定性时的外压力，成为容器的临界压力，用cr p 表示。圆筒形容器失去稳定性后，其横截面被折成波形，波数n 可能是1，2，3，4，……等任意整数,如图一所示。容器承受临界值的外压力而失去稳定性，决非是由于容器壳体本身不圆的缘故，即是绝对圆的壳体也会失去稳定性。当然如壳体不圆（具有椭圆度）容器更容易失稳，即它的临界压力值会下降。根据外压容器筒体的长短，可分为长圆筒，短圆筒和刚性圆筒三种，刚性圆筒一般具有足够的刚度，可不必考虑稳定性问题。但长圆筒，短圆筒必须进行稳定性计算，它们的临界压力cr p 值大小主要与厚壁(t )，外直径(0D )，长度（L ）有关。亦受材料弹性模数(E )，泊桑比(μ)影响。所谓长圆筒，短圆筒之分，并不是指它们的绝对长度，而是与直径壁厚有关的相对长度。一般长圆筒、短圆筒之间的划分用临界长度cr L 表示。如容器长度L >cr L 为长圆筒，反之为短圆筒。临界长度cr L 由下式确定： t D D L cr 0017.1= 长圆筒：长圆筒失稳时的波数n =2，临界压力cr p 仅与0D t 有关，而与0D L 无关。cr p 值图一圆筒形容器失去稳定后的形状

可由下式计算： 3 2)(12D t E p cr μ-= 短圆壁：短圆筒失去稳定性时，波数n >2,如为3，4，5……，其波数n 可近似为： 4 2 ) ()(06 .7D t D L n = 临界压力可由下式计算： t D LD Et p cr 00259.2= 对于外压容器临界压力的计算，有时为计算简便起见，可借助于一些现成的计算图来进行。四、实验步骤及注意事项： 1. 测量试件的有关参数：壁厚(t )，直径(0D )，长度（L ）。用千分卡测壁厚，用游标卡尺 1-横梁 2-压紧螺母 3-密封螺母 4-压紧法兰 5-垫片 6-外压圆筒 7-心轴 8-圆筒底垫块 9-透明容器 10-工作台

塔设备设计说明书

《化工设备机械基础》塔设备设计课程设计说明书学院：木工学院班级：林产化工0 8 学号：姓名：万永燕郑舒元分组：第四组目录

前言摘要塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。因此，蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大，所需塔径常达一米以上，故采用板式塔较多；吸收操作的规模一般较小，故采用填料塔较多。板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便关键字塔体、封头、裙座、。第二章设计参数及要求符号说明 Pc ----- 计算压力，MPa； Di ----- 圆筒或球壳内径，mm； [Pw]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力，MPa； δ ----- 圆筒或球壳的计算厚度，mm； δn ----- 圆筒或球壳的名义厚度，mm； δe ----- 圆筒或球壳的有效厚度，mm；

内外压容器计算2008版昆明版资料

内外压容器——受压元件设计中国石化工程建设公司桑如苞向全国压力容器设计同行问好！

内外压容器——受压元件设计压力容器都离不开一个为建立压力所必须的承压外壳—压力壳。内外压容器设计即是指对组成压力壳的各种元件在压力作用下的设计计算。压力壳必须以一定方式来支承：当采用鞍式支座支承时成为卧式容器的形式，由于自重、物料等重力作用，在压力壳上（特别是支座部位）产生应力，其受力相当于一个两端外伸的简支梁，对其计算即为卧式容器标准的内容。当采用立式支承时成为立（塔）式容器的形式，由于自重、物料重力、风载、地震等作用，在压力壳上产生应力，其受力相当于一个直立的悬臂梁，对其计算即为塔式容器标准的内容。当压力壳做成球形以支腿支承时，即成为球罐，在自重、物料重力、风载、地震等作用下的计算即为球形储罐标准的内容。一、压力容器的构成圆筒—圆柱壳压力作用下，以薄膜应力承载，为此整体上产生球形封头—球壳一次薄膜应力，控制值1倍许用应力。但在相邻元件连壳体椭圆封头（椭球壳）接部位，会因变形协调产生局部薄膜应力和弯曲应力，碟封（球冠与环壳）称二次应力，控制值3倍许用应力。典型板壳锥形封头（锥壳）结构圆平板（平盖）压力作用下，以弯曲应力承载，为此整体上产生一次弯环形板（开孔平盖）曲应力，控制值1.5倍平板许用应力。环（法兰环）弹性基础圆平板（管板）

二、压力容器受压元件计算 1.圆筒 1）应力状况：两相薄膜应力、环向应力为轴向应力的两倍。 2）壁厚计算公式：c i c ][2p D p t -=?σδ符号说明见GB 150。称中径公式：适用范围，K ≤1.5，等价于p c ≤0.4[σ]t ? 3）公式来由：内压圆筒壁厚计算公式是从圆筒与内压的静力平衡条件得出的。设有内压圆筒如图所示（两端设封头）。（1）圆筒受压力p c 的轴向作用： p c 在圆筒轴向产生的总轴向力： F 1= c 2i 4p D π 圆筒横截面的面积： f i =πD i δ 由此产生的圆筒轴向应力： σh = δδππ 44i c i c 2i D p D p D = 当控制σh ≤[σ]t ?时，则： δ1= ?σt D p ][4i c 此即按圆筒轴向应力计算的壁厚公式。（2）圆筒受压力p c 的径向作用（见图） p c 对圆筒径向作用，在半个圆筒投影面上产生的合力（沿图中水平方向）： F 2=p c ·D i ·l 承受此水平合力的圆筒纵截面面积： f 2=2δl

塔设备强度设计计算

塔设备强度设计计算管理提醒：本帖被tandongchi 从图纸专区移动到本区(2010-07-21) 一、塔体的强度计算安装在室外的高度与直径比（H/D）较大的塔设备，除承受操作压力外，还要承受质量载荷、风载荷、地震载荷和偏心载荷等，见塔设备各种载荷示意图。因此，在进行塔设备设计时必须根据受载情况进行强度计算与校核。㈠按设计压力计算筒体及封头壁厚按本篇第十五章"容器设计基础"中内压、外压容器的设计方法，计算塔体和封头的有效厚度。㈡塔设备所承受的各种载荷计算以下要讨论的载荷主要有：操作压力；质量载荷；风载荷；地震载荷；偏心载荷。１．操作压力当塔为内压时，在塔壁上引起周向及轴向拉应力；当塔为外压时，在塔壁上引起周向及轴向压应力。操作压力对裙座不起作用。２．质量载荷塔设备的质量包括塔体、裙座体、内构件、保温材料、扶梯和平台及各种附件等的质量，还包括在操作、停修或水压试验等不同工况时的物料或充水质量。设备操作时的质量 m0=m1+m2+m3+m4+m5+ma+me （4-42）设备的最大质量（水压试验时） mmax =m1+m2+m3+m4+mw+ma+me （4-43）设备最小质量 mmin =m1+0.2m2+m3+m4+ma+me （4-44）式中： m1:塔体和裙座质量，Kg； m2:内件质量，Kg； m3:保温材料质量，Kg； m4:平台、扶梯质量，Kg； m5:操作时塔内物料质量，Kg； ma:人孔、接管、法兰等附件质量，Kg； me:偏心质量，Kg； mw:液压试验时，塔内充液质量，Kg； 0.2m2:考虑内件焊在塔体上的部分质量，如塔盘支承圈、降液管等。当空塔吊装时，如未装保温层、平台、扶梯等，则mmin应扣除m3和m4。在计算m2、m4及m5时，若无实际资料，可参考表4-25进行估算。表4-25 塔设备部分内件、附件质量参考值名称笼式扶梯开式扶梯钢制平台圆形泡罩塔盘条形泡罩塔盘筛板塔盘浮阀塔盘舌型塔盘塔盘充液单位质量 40Kｇ/m 15～24 Kｇ/m 150Kｇ/m2 150Kｇ/m2 150Kｇ/m2 65Kｇ/m2 75Kｇ/m2 75Kｇ/m2 7 0Kｇ/m2

塔器设计时应具备那些知识点.doc

一、塔器的分类及用途 1.塔设备的作用： 2.塔器的分类:①按操作压力分②按单元操作分③按内件结构分：填料塔和板式塔 3.填料塔的结构：①塔体②支座③人孔或手孔④吊柱及扶梯⑤操作平台 ⑥填料⑦除沫器，等等 4.板式塔的结构：①塔体②支座③人孔或手孔④吊柱及扶梯⑤操作平台⑥ 塔盘等。 5.填料塔使用场合：①分离程度要求高的情况②具有腐蚀性的物料的情况 ③容易发泡的物料的情况 6.板式塔使用场合：①液相负荷较小时②含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料等。二、填料塔 1.填料塔的特点： 2.填料分类：散装填料和规整填料散装填料的分类：（1）环形填料（2）开孔环形填料（3）鞍形填料（4）金属环矩鞍填料规整填料分类：（1）丝网波纹填料（2）板波纹填料填料的选用： 3.液体的分布器分类：（1）管式液体分布器：重力型和压力型（2）槽式液体分布器（3）喷洒式液体分布器（4）盘式液体分布器 4.液体的分布器作用： 5.了解填料支撑的种类，结构三、板式塔的种类 1、泡罩塔的结构优点：缺点： 2、浮阀塔的结构优点：缺点： 3、筛板塔的结构优点：缺点: 4、无降液管塔 5、导向筛板塔 6、斜喷型塔四、板式塔的塔盘 1、板式塔的塔盘分类：溢流型和穿流型 2、板式塔的塔盘结构分类：①整块式塔盘：定距管式塔盘和重叠式塔盘 ②分块式塔盘 3、塔盘支撑结构种类，结构五、塔设备的附件 1、除沫器的作用： 2、常用的除沫装置：丝网除沫器、折流板式除沫器、旋流板除沫器

3、吊柱的结构：六、塔设备的计算塔设备的各种载荷，计算中需要知道设计哪些载荷塔设备标准的适用范围，什么样的设备，才算是塔设备设计压力，设计温度如何考虑材料的选择，负偏差，腐蚀裕量，最小厚度 1.了解塔设备的受力模型，塔设备受力模型的理论基础地震受力模型地震水平力如何计算，地震垂直力如何计算；什么情况下考虑地震垂直作用力地震弯矩如何计算多质点的地震弯矩是如何叠加的风载受力模型风作用力的计算风弯矩的计算地震作用和风载作用是如何叠加的 2.塔设备强度计算包括哪些步骤 3.塔的固有周期，振型的概念是什么，又是如何参与到塔设备计算中的七、塔设备零部件 1.裙座 1.1 裙座材料的选择，地脚螺栓的选择，许用应力的确定 1.2 裙座的类型，每种类型适用场合，每种结构有何要求 1.3 裙座与塔壳的连接形式，焊缝有和要求 1.4 排气孔，排气管和隔火圈的规格数量的确定 1.5 裙座上面引出管的结构如何设计 1.6检查孔规格，数量的确定 1.7地脚螺栓座的结构有哪些，每种结构尺寸如何确定的 2.塔壳通常包括的元件有哪些，塔壳结构有哪些 3.静电接地板如何设置 4.地脚螺栓模板的用途，结构如何考虑 5.设置吊柱的目的（分段塔可不设置吊柱），结构尺寸的确定 6.塔设备吊耳如何选择，如何计算八、设备法兰（专题讨论） 1）设备法兰的类型，以及各种类型的优缺点，各适用什么场合 2）设备法兰的标准号，在选用标准设备法兰需要注意什么 3）非标设备法兰如何计算，结构尺寸如何确定，怎样才算是最优设计 4）设备法兰材料有哪些，如何选择 5）设备法兰的制造，法兰的制造技术要求有哪些九、螺栓和螺母， 1）螺栓材料选择，标准的选择，载荷计算

塔设备机械计算

第四章塔设备机械设计塔设备设计包括工艺设计和机械设计两方面。机械设计是把工艺参数、尺寸作为已知条件，在满足工艺条件的前提下，对塔设备进行强度、刚度和稳定性计算，并从制造、安装、检修、使用等方面出发进行机构设计。 4.1设计条件由塔设备工艺设计设计结果，并查相关资料[1],[9]知设计条件如下表。表4-1 设计条件表

4.2设计计算 4.2.1全塔计算的分段

图4-1 全塔分段示意图塔的计算截面应包括所有危险截面，将全塔分成5段，其计算截面分别为：0-0、1-1、2-2、3-3、4-4。分段示意图如图4-1。

4.2.2 塔体和封头厚度塔内液柱高度：34.23.15.004.05.0=+++=h （m ）液柱静压力：018.034.281.992.783101066=???==--gh p H ρ（MPa ）计算压力：1=+=H c p p p MPa （液柱压力可忽略）圆筒计算厚度：[]94.60 .185.017022000 0.12=-???=-= c i c p D p φσδ（mm ）圆筒设计厚度：94.8294.6=+=+=C c δδ（mm ）圆筒名义厚度：108.094.81=?++=?++=C c n δδ（mm ）圆筒有效厚度：8210=-==-=C n e δδ（mm ）封头计算厚度：[]93.60 .15.085.017022000 0.15.02=?-???=-= c i c h p D p φσδ（mm ）封头设计厚度：93.8293.6=+=+=C h hc δδ（mm ）封头名义厚度：108.093.81=?++=?++=C hc hn δδ（mm ）封头有效厚度：8210=-==-=C hn he δδ（mm ） 4.2.3 塔设备质量载荷 1. 塔体质量查资料[1],[8]得内径为2000mm ，厚度为10mm 时，单位筒体质量为495kg/m ，单个封头质量为364kg 。通体质量：5.121275.244951=?=m （kg ）封头质量：72823642=?=m （kg ）裙座质量：14850.34953=?=m （kg ）塔体质量：5.1434014857285.1212732101=++=++=m m m m （kg ） 0-1段：49514951-0,01=?=m （kg ）

外压容器设计

外压容器设计一、外压容器的稳定性 1、外压容器的稳定性概念外压容器的失效形式强度不足破裂刚度不足失稳 2、临界压力（1）临界压力（ P 临）:导致筒体失稳时的外压。临界压应力（σ临）：筒体在P 临作用下筒体内存在的环向应力。 (2)许用压应力为保证外压容器的使用安全，设计压力应当满足如下条件： ∴ P 临≥mP P 临≥3P (3)影响临界压力的因素 ①P 临与筒体尺寸的关系 (i)当L/D 相同时，S/D 抗弯曲 P 临 (ii)当S/D 相同时，L/D 圆筒越短 P 临 L/D 圆筒越长 P 临短圆筒：能得到封头支撑作用的圆筒长圆筒：得不到封头支撑作用的圆筒 ∴ S/D 相同时，短圆筒的P 临高（iii ）当S/D 、 L/D 都相同时，有加强圈者P 临高 ② P 临与材料性质的关系因圆筒体失稳时，其压应力并没达到材料的屈服极限，说明P 临与材料的屈服极限无直接关系。而材料的弹性模量E 对 E —抗变形能力， P 临各种材料的E 值相差不大,所以采用高强度钢代替一般碳钢制造外压容器并不能提高圆筒的P 临，相反还增加了容器的成本。材料的组织不均匀性合同体的不圆度将使P 临下降。 ][P m P p =≤临

二、外压容器的设计 1、理论公式计算法（1）壁厚的计算钢制长圆 : 钢制短圆筒：将P 临≥3P 代入可得 1)钢制长圆筒： mm 2)钢制短圆筒: mm 3)刚性圆筒一般：S L 的圆筒叫刚性圆筒一般不存在失稳，因此只考虑强度即可（2）临界长度 L 临当短圆筒的长度大到某一临界值L 临时，封头对筒体的支撑作用将完全消失，这时短圆筒的P 临将下降到长圆筒的P 临，即：解得：为区别长短圆筒的临界长度当 L< L 临时, 为短圆筒 L>L 临时，为长圆筒 (3)用理论公式设计的步骤 ①设理论壁厚为S 。，并选定材料 ②计算L 临 ③比较确定圆筒类型L 与L 临，确定圆筒类型 ④根据圆筒类型计算P 临 ⑤计算许用应力[P]= P 临/3 比较:设计压力P 与P 临若P ≤[P],且接近，假设的S 。合适若p>[p],这说明假设S 。过薄，需重新假设 ⑥实际壁厚S=S 。+C 2、图算法（1）算图的由来临界压应力： 30)(2.2D S E p =临D L D S E P 5.20)(6.2=临C E P D S +=32.23C D L E P D S +?=4.0)6.23(D L D S E 5 .20)(6.230)(2.2D S E =017.1S D D L =临0 2S D P 临临=σ

外压容器的设计计算

外压容器的设计计算哈尔滨市化工学校徐　毅李喜华在外压容器设计时,筒体的壁厚计算按文献〔1〕和〔3〕应采用图算法。图算法要先假设筒体的壁厚,通过查图表后计算使P≤〔P〕且较接近,则所设壁厚可用;否则应重新假设,直至满足为止。为简化设计计算,本文将外压容器的解析法与图算法结合,使外压容器的壁厚的假设一次完成。 1　壁厚的计算按文献〔2〕外压容器壁厚的计算公式 S≥D0( m pL 2.6ED0 )0.4+C(1) 式中S———外压容器筒体的壁厚,mm;D0———外压容器的外径,mm;L———外压容器的计算长度, mm;C———壁厚附加量,　mm;m———稳定系数,　m=3;P———设计压力,　MPa;E———材料在设计温度时的弹性模量,　MPa; 设壁厚为S,计算步骤如下: 1.计算壁厚S0=S-C,算出所要设计筒体的L/D0和D0/S0值; 2.按文献〔2〕在图6-10(文献〔2〕)的左侧纵坐标上找到L/D0值,由此点引水平线向右与相应D0/S0线相交。若L/D0>50,则按L/D0=50查图,由交点沿铅垂方向向下求得横坐标系数A(即ε); 3.根据筒体材料选用相应的材料温度线。文献〔2〕中的图6-12、6-13、6-14,在图的下方横坐标找到由2求得的系数A,若A在材料温度线的右方,则由此点沿铅垂上移,与材料温度线相交,再将此点沿水平方向向右求得纵坐标系数B; 4.按系数B用式〔P〕=BS0/D0〔2〕求得许用外压〔P〕; 5.比较设计外压P与许用外压〔P〕,若P≤〔P〕,则所假设的壁厚可用。 6.根据钢板规格,最后确定所用钢板厚度。2　计算实例设计氨合成塔的内筒,已知筒体外径D0= 410mm,计算长度L=4m,材料为oCr18Ni19Ti,弹性模量E=1.58×105MPa,壁温为480℃,壁厚附加量C=0.8m m,所受外压P=0.5MPa,试确定其壁厚。由(1)式得:　S≥D0(m pL 2.6ED0 )0.4+C=410 ( 3×0.5×4×103 2.6×1.58×105×410 )0.4+0.8=7.6mm 假设壁厚S=7.6mm,计算S0=S-C=7.6-0.8 =6.8mm,L/D0=4/0.41=9.75D0/S0=410/6.8 =60.28 按文献〔2〕在图6-10查得A=0.00032 按文献〔2〕在图6-14查得B=34MPa 　按文献〔2〕式〔P〕=BS0/D0=34×6.8/410 =0.57MPa 比较P<〔P〕,即0.5MPa<0.57MPa,即假设壁厚可用。按文献〔4〕,最后确定所用钢板厚度为8mm。3　结语筒体的壁厚计算是外压容器设计中重要的内容,但按文献〔1〕和〔3〕进行设计计算时,一般至少要试算3～5次,若运用本文的方法可使筒体的壁厚计算一次成功。参考文献 1　钢制石油化工压力容器设计规定,全国压力容器标准化技术委员会,　1993 2　余国琼.化工容器的设备.化学工业出版社,　1980 3　全国压力容器标准化技术委员会.G B150-89钢制压力容器.学苑出版社,　1989 4　《化工设备设计手册》.上海人民出版社,　1993 (编辑　毛丽青) ? 7 1 ? 《机械工程师》　1997. 2

《化工设备设计基础》复习讲解

《化工设备设计基础》复习 1工程力学基础 1. 强度:构件抵抗破坏的能力 2. 刚度:构件抵抗变形的能力 3. 稳定性:构件保持原有平衡形态能力 4. 强度性能:抵抗破坏的能力,用σs和σb表示弹性性能:抵抗弹性变形的能力,用E表示塑性性能:塑性变形的能力,用延伸率δ和截面收缩率ψ表示 5. 什么叫强度?直杆拉伸或压缩时的强度条件是什么?

6. 低碳钢的拉伸试验中,从开始加载至断裂经过哪几个阶段? 7. 钢材的机械性能主要包含哪些指标? 8. 工程设计中有哪几种常用的强度理论? 9. 材料破坏有哪几种主要形式? 2化工设备设计 1. 内压薄壁圆筒设计 1 什么叫强度失效准则? 2 什么叫腐蚀余量?腐蚀余量与哪些参数有关? 3 为何引入焊缝系数?焊缝系数与哪些参数有关? 4 内压薄壁容器设计中,有几种壁厚名称?这些壁厚的含义是什么?这些壁厚之间的大小关系如何? 5 水压试验的目的是什么?容器如何进行压力试验? 6 如何确定水压试验的试验压力?对立式容器的卧置做水压试验时,其试验压力又如何确定? 7 水压试验的强度校核公式 2. 外压容器设计 1 什么是外压容器?

2 什么叫临界压力?临界压力与什么因素有关? 3 什么叫计算长度? 4 什么叫长圆筒?什么叫短圆筒? 5 什么叫失稳?外压容器的稳定性条件是什么? 6 设置加强圈的目的是什么?加强圈的类型有哪些? 3. 压力容器开孔与接管 1 开孔补强的目的是什么? 2 等面积补强法的设计原则是什么? 3 在内压薄壁圆筒上开一椭圆孔,椭圆孔的长轴应如何放置?为什么? 4. 容器零部件标准的选用 1 法兰联结结构一般是由哪三个部分组成? 2 法兰的公称压力与哪些因素有关? 3 鞍座有哪些型式? 4 一台卧式容器的鞍座型式如何选择?为什么? 5. 化工设备设计的基本要求 1 安全可靠:材料的强度高、韧性好;材料与介质相容;结构有足够的刚度和抗失稳能力;密封性能好 2 满足过程要求:功能要求;寿命要求(高压容器:20年,塔、反应设备:15年

塔设备机械强度校核

（一）已知条件：（1）塔体直径i D =800mm ，塔高H=29.475m 。（2）设计压力p=2.3Mpa 。（3）设计温度t=19.25O C , （4）介质为有机烃类。（5）腐蚀裕量2C =4mm 。（6）安装在济南地区（为简化计算，不考虑地震影响）。（二）设计要求（1）确定塔体和封头的厚度。（2）确定裙座以及地脚螺栓尺寸。（三）设计方法步骤 A 材料选择设计压力p=2.3Mpa,属于中压分离设备，三类容器，介质腐蚀性不提特殊要求，设计温度19.25O C ，考虑选取Q235-C 作为塔体材料。 B 筒体、封头壁厚确定先按内压容器设计厚度，然后按自重、液重等引起的正应力及风载荷引起的弯曲应力进行强度和稳定性验算。 a 筒体厚度计算按强度条件，筒体所需厚度 d δ=[]22i t pD C p σ+Φ-= 2.3800420.85125 2.3?+??-=12.75 mm 式中[]t t σ——Q235-C 在19.25O C 时的许用应力。查《化工设备机械基础》为125Mpa Φ——塔体焊缝为双面对接焊，局部无损检测，Φ=0.85。 2C ——腐蚀裕量，取值4mm 。按刚度要求，筒体所需最小厚度 min δ=22800 1.610001000 i D mm ?==。且min δ不小于3mm 。故按刚度条件，筒体厚度仅需3mm 。考虑到此塔较高，风载荷较大，而塔的内径不太大，故应适当增加厚度，现假设塔体厚度 n δ=20mm ，则假设的塔体有效厚度e δ=12n C C δ--=20-4.8=15.2mm 式中1C ——钢板厚度负偏差，估计筒体厚度在8～25mm 范围内，查《化工设备机械基础》的1C =0.8mm 。 b 封头壁厚计算采用标准椭圆形封头，则