(完整word版)双鞍座卧式容器设计

1.1设计数据表1-:1：设计数据序号项目数值单位备注1名称双鞍座卧式容器2最大工作压力0.4MPa3工作温度40C。4公称直径3000mm5工作介质液化石油气和含烃污水6其他要求100%无损检测计压力是根据最高工作压力来确定，原则是根据最危险的操作情况而定。通常选取工作压力的1.05-1.1倍，本次设计选取1.1，故设计压力为0.4x1.1=0.44MPa。一、计算筒体和封头壁厚：1、筒体壁厚：已知：Di=3000mm,MPaghp0294.01038.9100061,可知液柱压力小于5％设计压力，所以液柱压力可以忽略。查表得MPat189mmpDpctic4.460.441481200300.442已知C1=0.3mmC2=1.5mm取mmCCn7)5.13.04.46()(21mmmmCCne5.2)]5.13.0(7[)(212、封头壁厚：选标准椭圆封头，则其形状系数K=11mmpDKpctich4.460.445.01481200300.4415.02mmmmCChnh7]5.13.04.46[)(21mmmmCCnheh2.5)]5.13.0(7[)(21由此可得：表1-2：椭圆封头参数公称直径DN/mm总深度H/mm容积Vf/m³30007903.817图1-1：椭圆封头示意图注：图中Hi表示封头的曲面深度，Di为筒体的内径即：公称直径DN，n为封头名义厚度。封头名义厚度为mmnh7，封头深度为mmH790，直边高h为40mm二、计算容器重量载荷和支座反力：1、设备总重Q：NNgmQ7878001078780max2、作用于每个支座上的反力：NNQF39390027878002三、筒体轴向应力验算：1、轴向弯矩计算：已知：L=(8000+80)mm=8080mm,A=750mm,H=790mm,Ri=1500mmmmmmRRnim1503)25.20015(2（1）鞍座截面处的弯矩：mNmmNLHALHRLAFAMia235000)08083079410808507207900015080850711(507393900)341211(2222（2）跨中截面处的弯矩：mmNmmNLALHLHRFLMib4440000)0808075408083075418080790150021(40808393900)434121(42222222、轴向应力计算：由上面的计算结果可知跨中截面弯矩远大于鞍座截面处的弯矩，且5.0496.0705350mRA，即mRA5.0，可以不考虑鞍座处的“偏塌”现象.只需要计算跨中截面处的弯矩（1）在筒体跨中截面的轴向应力：MPaMPaRMemb32.13102500.0705.044400006221MPaMPaRMRpembemc6.57)102500.0055.144400002.527050.44(26222（2）轴向应力校核：查标准得MPat481，MPaEt5102.1MPa601cr可见：MPaMPacr60132.131MPaMPat4816.572则满足强度及稳定性的要求四、鞍座处的切向剪应力校核：因5.0496.0705350mRA，即·mRA5.0，可认为鞍座靠近封头，封头对鞍座处筒体有加强作用。鞍座包角120，查表880.03K，401.04KMPaMPaRFKem44.410050.01.503393900880.063MPaMPaMPahth66.99)59.13648125.1(25.14.44满足强度要求五、鞍座处筒体周向应力验算：1、鞍座板不做加强板：（1）筒体最低点的周向应力：查表760.05K,容器不焊在支座上取1k，垫板不起加强作用mme2.5查表支座宽度b=360mm,筒体有效宽度mmmmRbbem448)2.5035156.1036(56.12MPaMPabFkK31310448500.039390076.016255校核：MPaMPat4813135满足强度条件（2）鞍座边角处的周向应力：查表530.06K由于mmRLRL889.47053450即则MPaMPaLFRKbFm12510]2500.045.3393900530.03005.00082.04393900[124622626（3）鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力：由于mmRLRL889.47053450即校核MPaMPat4811.25125,6则满足要求六、鞍座腹板的强度校核：查表腹板厚mmb100，204.09K，MPasa160计算高度：mmHmmmmRHSmS025两者中取较小值即250mm鞍座实际高度：50015003131度：承受水平推力的有效高MPaMPabHFKS32100.0125.0393900204.06099校核：MPaMPaMPasa7.1061603232329至此鞍座强度验算合格结果：筒体mmDN3000mmn10材料Q245R封头mmDN0030mmnh10材料Q245R双鞍座材料Q235-A.F则取接管材料为Q245R，mmmm7500，外伸高度128mm,内平齐接管，接管的焊缝系数1，MPatr481七.接管壁厚计算mmmmpdptict0.770.4414812)72500(0.442mmmmCCtnt4)5.13.00.77()(21mmmmCCntet2.2)]5.13.0(4[)(21八.需要补强的截面积)1(2retopfdAmmmmCddtntop6.489)]5.13.0(272500[22078.0189481ttrrf23425)78.01(2.57276.489)1(2mmfdAretop九.补强范围有效宽度mm2.979取两者中之大值即506.5)424.4626.489(222.9796.48922BmmmmdmmmmdBntnopop有效高度外侧：mmhmmmmdhntop5.58mm1285.5876.48911取两者中之小值即接管实际外伸高度内侧：0h05.5876.48922取两者中之小值即接管实际内伸高度mmmmdhntop十.有效补强金属面积筒体多余金属面积221354.6)]78.01()72.8(2.52)70.72.8()6.4892.979[()1)((2))((mmmmfdBAreeteop接管多余金属面积22221281.9]02)1.5-2.2(5.582[)(2)(2mmmmfChfhAretrtet焊缝面积2234977212mmmmA故22321484.6)4981.9354(mmmmAAA十一.需要另加的补强面积223214940.42]484.64253[)(mmmmAAAAA十二.确定补强圈尺寸查表取补强材料为Q245R，补强圈外直径mmD8400，补强圈内直径mmDi534补强圈计算厚度mmmmDDAAAAir9.653484002940.4)(2321取mmnr10选用标准补强圈10500DN人孔的补强计算完毕