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1、容器设计举例容器设计举例压力容器设计：压力容器设计：根据给定的根据给定的 ，遵循遵循 规定，规定，在确保在确保 的前提下，的前提下，经济、正确地经济、正确地 ，并进行并进行结构结构结构结构、强（刚）度强（刚）度强（刚）度强（刚）度 和和密封设计密封设计密封设计密封设计。工艺设计条件工艺设计条件现行的规范标准现行的规范标准安全安全选择材料选择材料设计文件设计文件设计图样、设计图样、技术条件、技术条件、强度计算书，强度计算书，必要时还应包括设计或安装、使用说明书。必要时还应包括设计或安装、使用说明书。若按分析设计标准设计，还应提供应力分析报告。若按分析设计标准设计，还应提供应力分析报告。设计的表现
2、形式，是设计者的劳动体现设计的表现形式，是设计者的劳动体现 包括包括设计条件设计条件设计条件设计条件、所用、所用规范规范规范规范和和标准标准标准标准、材料材料材料材料、腐蚀裕量腐蚀裕量腐蚀裕量腐蚀裕量、 计算厚度计算厚度计算厚度计算厚度、名义厚度名义厚度名义厚度名义厚度、计算应力计算应力计算应力计算应力等。等。 装设装设安全泄放装置安全泄放装置安全泄放装置安全泄放装置的压力容器，还应计算压力容器安全的压力容器，还应计算压力容器安全 泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积。泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积。 当采用计算机软件进行计算时，软件必须经当采用计算机软件进行计算时，软件必须经“全国全国 锅
3、炉压力容器标准化技术委员会锅炉压力容器标准化技术委员会”评审鉴定，并在评审鉴定，并在 国家质量监督检验检疫总局特种设备局认证备案，国家质量监督检验检疫总局特种设备局认证备案， 打印结果中打印结果中 应有软件程序编号、输入数据和计算结果应有软件程序编号、输入数据和计算结果 等内容。等内容。强度计算书强度计算书1.1.1.1.包括压力容器包括压力容器包括压力容器包括压力容器名称、类别；设计条件；名称、类别；设计条件；名称、类别；设计条件；名称、类别；设计条件；必要时应注明压力必要时应注明压力必要时应注明压力必要时应注明压力容器容器容器容器使用年限使用年限使用年限使用年限；2.2.2.2.主要受压元
4、件主要受压元件主要受压元件主要受压元件材料材料材料材料牌号及牌号及牌号及牌号及材料要求；材料要求；材料要求；材料要求；3.3.3.3.主要主要主要主要特性参数特性参数特性参数特性参数（如容积、换热器换热面积与程数等）；（如容积、换热器换热面积与程数等）；（如容积、换热器换热面积与程数等）；（如容积、换热器换热面积与程数等）；4.4.4.4.制造要求制造要求制造要求制造要求；热处理要求；防腐蚀要求；无损检测要求；热处理要求；防腐蚀要求；无损检测要求；热处理要求；防腐蚀要求；无损检测要求；热处理要求；防腐蚀要求；无损检测要求；5.5.5.5.耐压试验和气密性试验耐压试验和气密性试验耐压试验和气密性
5、试验耐压试验和气密性试验要求；安全附件的规格；要求；安全附件的规格；要求；安全附件的规格；要求；安全附件的规格；6.6.6.6.压力容器压力容器压力容器压力容器铭牌铭牌铭牌铭牌的位置；包装、运输、现场组焊和安装要求；的位置；包装、运输、现场组焊和安装要求；的位置；包装、运输、现场组焊和安装要求；的位置；包装、运输、现场组焊和安装要求；以及其它特殊要求。以及其它特殊要求。以及其它特殊要求。以及其它特殊要求。设计图样设计图样总图总图零部件图零部件图总图总图设计一液氨贮罐。设计一液氨贮罐。 工艺尺寸：贮罐内径工艺尺寸：贮罐内径D Di i=2600mm=2600mm，贮罐，贮罐( (不包括封头不包括
6、封头) )长度长度L L4800mm4800mm。使用地点：。使用地点：天津。天津。解：解：1.1.罐体壁厚设计罐体壁厚设计 根据选材所作的分析，本贮罐选用根据选材所作的分析，本贮罐选用16MnR16MnR制作罐体和封头。制作罐体和封头。设计壁厚设计壁厚d d设计压力设计压力: :夏季最高温度可达夏季最高温度可达4040，氨饱和蒸，氨饱和蒸气压气压1.555MPa1.555MPa（绝压（绝压) )故取故取p=1.1x1.455=1.6MPa (p=1.1x1.455=1.6MPa (表压表压) )；D Di i=2600mm=2600mm； s s t t170MPa(170MPa(附录附录)
7、 )；j j1.O(1.O(双面对接焊双面对接焊100100探伤）探伤）C C2 2=1mm =1mm 取取C Cl l0.8mm0.8mm，圆整取，圆整取d dn n16mm16mm厚的厚的16MnR16MnR钢板制作罐体。钢板制作罐体。2 2封头壁厚设计封头壁厚设计采用标准椭圆形封头。采用标准椭圆形封头。设计壁厚设计壁厚d dd d：j j1.0 (1.0 (钢板最宽钢板最宽3m3m，直径，直径2.6m2.6m，封，封头需焊后冲压头需焊后冲压) )。 考虑钢板厚度负偏差及冲压减薄量，圆考虑钢板厚度负偏差及冲压减薄量，圆整后取整后取d dn n16mm16mm厚厚16MnR16MnR钢板制作
8、钢板制作校核罐体与封头水压试验强度校核罐体与封头水压试验强度 s ss s=345 MPa =345 MPa （附录表（附录表6 6）水压试验满足强度要求。水压试验满足强度要求。 3 3鞍座鞍座 先粗略计算鞍座负荷。先粗略计算鞍座负荷。 贮罐总质量：贮罐总质量：m m= =m m1 1+ +m m2 2+ +m m3 3+ +m m4 4 式中式中 : :m m1 1- -罐体质量；罐体质量； m m2 2- -封头质量；封头质量； m m3 3- -液氨质量；液氨质量； m m4 4- -附件质量。附件质量。（1 1）罐体质量）罐体质量m m1 1 , ,筒节筒节DNDN=2600mm=26
9、00mm，d dn n=16mm=16mm，q q1 1=1030Kg/m=1030Kg/m（附录），（附录）， m m1 1= =q q1 1L L=4944(Kg) =4944(Kg) （2 2）封头质量）封头质量m m2 2 , ,椭圆形封头椭圆形封头DNDN=2600mm=2600mm，d dn n=16mm=16mm，h h=40mm =40mm q q2 2=1100Kg/m=1100Kg/m（附录）（附录）m m2 2=2=2q q2 2=2200(Kg)=2200(Kg) （3 3）充水质量）充水质量m m3 3 m m3 3= =V Vg g V V = =V V对对+ +V
10、 V筒筒=30.42m=30.42m3 3, , m m3 330420 Kg 30420 Kg （4 4）附件质量）附件质量m4m4 人孔约人孔约200Kg200Kg，其它接管总和按，其它接管总和按300Kg300Kg计，计，m m4 4=500Kg =500Kg 设备总重量设备总重量 m=mm=m1 1+m+m2 2+m+m3 3+m+m4 4=4950+2200+30420+500=4950+2200+30420+500 =38070 =38070 =38.1 t =38.1 t 每个鞍座承约受每个鞍座承约受190KN190KN负荷，选用轻型负荷，选用轻型带垫板，包角为带垫板，包角为12
11、0120的鞍座。即的鞍座。即 JBJBT4712-92T4712-92鞍座鞍座 A2600A2600一一 F F JBJBT4712-92T4712-92鞍座鞍座 A2600A2600一一 S S 4.4.人孔人孔 常温及最高工作压力常温及最高工作压力1.6MPa1.6MPa，按公称，按公称压力压力1.6MPa1.6MPa的等级选取。的等级选取。 考虑人孔盖直径较大较重，水平吊盖考虑人孔盖直径较大较重，水平吊盖人孔。人孔。人孔标记：人孔标记： HG21523-95 HG21523-95 人孔人孔RF RF （A AG G）450-1.6450-1.6 RFRF指突面密封，指突面密封，指接管与法
12、兰的材料为指接管与法兰的材料为20R20R，A AG G是指用普通石棉橡胶板垫片，是指用普通石棉橡胶板垫片，450-1.6450-1.6是指公称直径为是指公称直径为450mm450mm、公称压力为、公称压力为1.6 MPa1.6 MPa。 5 5人孔补强确定人孔补强确定 筒节不是无缝钢管不能直接用补强圈标筒节不是无缝钢管不能直接用补强圈标准。准。 人孔筒节内径人孔筒节内径d d450mm450mm， 壁厚壁厚d dn n10mm10mm。 补强圈内径补强圈内径D D1 1=484mm=484mm，外径，外径D D2 2=760mm=760mm，补强金属面积应大于等于开孔减少截面积，补强金属面积
13、应大于等于开孔减少截面积，补强圈的厚度补强圈的厚度故补强圈取故补强圈取24mm24mm厚。厚。6 6接口管接口管 (1)(1)液氨进料管：液氨进料管：用用f f57573.5mm3.5mm无缝钢管无缝钢管( (强度验算略强度验算略) )。一端切成一端切成4545。配用具有突面密封的平焊管法兰，配用具有突面密封的平焊管法兰，法兰标记：法兰标记：HG20592 HG20592 法兰法兰SO50-1.6 RF 16MnRSO50-1.6 RF 16MnR。 壳体名义壁厚壳体名义壁厚d dn n16mm12mm16mm12mm，接管公称直，接管公称直径小于径小于80mm80mm，不用补强。，不用补强。
14、 (2)(2)液氨出料管液氨出料管：可拆压出管可拆压出管f f25253mm3mm，用，用法兰套在接口管法兰套在接口管f38f383.5mm3.5mm内。内。罐体接口管法兰：罐体接口管法兰：HG20592 HG20592 法兰法兰SO32-1.6 RF 16MnRSO32-1.6 RF 16MnR。连接尺寸和厚度与连接尺寸和厚度与HG20592 HG20592 法兰法兰SO32-SO32-1.6 RF 16MnR1.6 RF 16MnR相同，但内径相同，但内径25mm25mm。 液氨压出管端部法兰液氨压出管端部法兰( (与氨输送管相与氨输送管相连连) )用用HG20592 HG20592 法兰
15、法兰SO20-1.6 RF 16MnRSO20-1.6 RF 16MnR。都不必补强。压出管伸入贮罐都不必补强。压出管伸入贮罐2.5m2.5m。(3)(3)排污管：排污管：贮罐右端最底部安设排污管，贮罐右端最底部安设排污管，f f57573.5mm3.5mm，管端焊有一与截止阀，管端焊有一与截止阀J41W-J41W-1616相配的管法兰：相配的管法兰：HG20592 HG20592 法兰法兰SO50-1.6 RF 16MnRSO50-1.6 RF 16MnR。排污管与罐体联接处焊有一厚度为排污管与罐体联接处焊有一厚度为10mm10mm的补强圈。的补强圈。 (4)(4)液面计接管液面计接管本贮罐
16、采用本贮罐采用2 2支玻璃管支玻璃管液面计液面计BIW PN1.6BIW PN1.6，L L1000mm1000mm，HG5-227-80 HG5-227-80 与液面计相配的接管与液面计相配的接管f f1 18 83mm3mm，管法兰为管法兰为HG20592 HG20592 法兰法兰SO15-1.6 RF 16MnRSO15-1.6 RF 16MnR。(5)(5)放空管接管放空管接管用用f f32323.5mm3.5mm无缝钢管，无缝钢管，法兰法兰HG20592 HG20592 法兰法兰SO25-1.6 RF 16MnRSO25-1.6 RF 16MnR。(6)(6)安全阀接管安全阀接管 安
17、全阀接管尺寸由安全阀泄放量决定。安全阀接管尺寸由安全阀泄放量决定。本贮罐选用本贮罐选用f f32322.5mm2.5mm的无缝钢管，的无缝钢管，法兰为法兰为HG20592 HG20592 法兰法兰 SO25-1.6 RF 16MnRSO25-1.6 RF 16MnR。7 7设备总装配图设备总装配图 附有附有贮罐的总装配图贮罐的总装配图，技术特性表技术特性表，接管表接管表，各零部件的名称、规格、尺寸、，各零部件的名称、规格、尺寸、材料等见材料等见明细表明细表。 本贮罐技术要求本贮罐技术要求1 1本设备按本设备按GBl50-1998GBl50-1998钢制压力容器钢制压力容器进行制造、试验和验收进
18、行制造、试验和验收 2 2焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按按GB985-80GB985-80中规定中规定( (设计焊接接头系数设计焊接接头系数1.0) 1.0) 3 3焊接采用电弧焊，焊条型号为焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303 E4303 本贮罐技术要求本贮罐技术要求4 4壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为度为100100 5 5设备制造完毕后，以设备制造完毕后，以2MPa2MPa表压进行水压表压进行水压试验试验 6 6管口方位按管口方位按接管表接管表技技 术术 特特 性性 表表名名 称称指指 标标设计压力设计压力
19、1.6MPa工作温度工作温度40物料名称物料名称液氨液氨容积容积30.52m3 接接 管管 表表符号符号连接法兰标准连接法兰标准密封面形式密封面形式 用途用途a1-2HG20592 SO15-1.6 RF突面突面液面计接口管液面计接口管b1-2HG20592 SO15-1.6 RF突面突面液面计接口管液面计接口管cHG20592 SO450-1.6 RF突面突面人孔人孔dHG20592 SO32-1.6 RF突面突面出料口出料口eHG20592 SO50-1.6 RF突面突面进料口进料口fHG20592 SO25-1.6 RF突面突面安全阀接口管安全阀接口管gHG20592 SO25-1.6 RF突面突面放空口放空口hHG20592 SO50-1.6 RF突面突面排污口排污口
