过程设备设计课程设计说明书
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过程设备设计课程设计-45m液氨储罐设计
中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 过程装备与控制工程 题 目： 〔〕M 3液氯储罐设计指导教师：职称:2021年06月08日陆辉山 闫宏伟 高 强魏秀业 刘 波 崔宝珍中北大学课程设计任务书2021/2021 学年第二学期学院：机械工程与自动化学院专业：学生姓名：学号：课程设计题目：〔45〕M3液氯储罐设计起迄日期：06 月08 日～06月22日课程设计地点：校内指导教师：陆辉山闫宏伟高强系主任：姚竹亭下达任务书日期: 2021年06月08日压力容器的用途十分广泛。
它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。
压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大局部构成容器本体。
此外，还配有平安装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。
压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的平安及污染环境的事故。
目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。
本次课程设计目的主要是使用国家最新压力容器标准、标准进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程；掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证；掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用；掌握工程图纸的计算机绘图。
1 工艺设计 (1) (1) (1)2筒体及封头设计 (2) (2) (2) (3)3接管及接管法兰设计 (4) (4) (4) (5) (6) (7)4人孔的结构设计 (8) (8) (8) (9)5支座的设计 (12) (12) (13)6液面计及平安阀选择 (14)7总体布局 (14)8焊接结构设计及焊条的选择 (14)9强度校核 (17)10参考文献 (35)1 工艺设计1.1 存储量盛装液化气体的压力容器设计存储量t V W ρφ=式中：W ——储存量,t ； φ——装载系数； V ——压力容器容积；t ρ——设计温度下的饱和溶液的密度，3m t ；根据设计条件t V W ρφ==0.945 1.31453.22t t ⨯⨯=1.2 设备的选型及轮廓尺寸粗略计算内径： 32454m L D i =π一般2=DL，取4=DL得2429i D mm =，圆整得：mm D i 2500=选用EHA 椭圆封头，查?EHA 椭圆形封头内外表积及容积表?可得：深度mm B 665=，内外表积20861.7m A =，容积32417.2m V =封根据32g 45242m V L D V V V i =+=+=封封筒πm m D V V L i g 8254422=-=π封，圆整得:mm L 8300=32223.452417.223.85.24242m V L D V V V i =⨯+⨯⨯=+=+=ππ封封筒计误差100%0.51%ggV V V -⨯=计3m 70.4023.459.0=⨯==计工V V φ所以，筒体的公称直径mm D i 2500=,长度mm L 8300=2 筒体及封头设计2.1 材料的选择液氯属于高危害性的介质，但其腐蚀性小,使用温度为C 。
液化石油气储罐设计
卧式液化石油气贮罐设计的特点。卧式液化石油气贮罐也是一个储存压力容器, 也应该按 GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收; 并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察 规程》(简称容规) 的监督。液化石油气贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。贮罐 主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、 排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等。
过程设备设计课程设计说明书
油气储运课程设计说明书
1、设计题目：卧式液化石油气储罐设计
2、设计条件： （1）操作温度：15℃ （2）设计温度：20℃ （3）操作压力：0.72MPa （4）设计压力：0.79MPa （5）介质：液化石油气 （6）公称直径：3200mm （7）公称容积：100m3 （8）圆筒长度：11300mm （9）L2=9800mm （10）A=750mm （11）设备及附件材料自选
3、设计任务： 设计参数的确定；结构分析；材料选择；强度计算及校核；焊 接结构设计；标准零部件的选型；制造工艺及制造过程中的检 验；设计体会；参考书目等。 4、设计要求： 由于设计参数是每个人各不相同，所以，基本上能够保证学生 独立完成任务能力的锻炼，并可在碰到确实需要讨论的个别难 题时仍然可以相互讨论，从而培养学生合作解决问题的能力。 课程设计是在课程学习阶段结束后，学生们独立进行的工程设 计工作，是总结性的、重要的教学实践环节，其目的是培养学 生综合运用所学知识，理论联系实践，分析解决工程实践问题 的能力。本设计学生必须完成一张 A1 装配图、一张 A3 鞍式支 座图、一张 A3 零件图和编制技术性设计说明书一份。
绪论
3
过程设备设计课程设计说明书
液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 因此在设 计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其是安全与防火, 还要注意在制造、安装等 方面的特点。
过程设备设计课程设计说明书
油气储运课程设计说明书
1、设计题目：卧式液化石油气储罐设计
2、设计条件： （1）操作温度：15℃ （2）设计温度：20℃ （3）操作压力：0.72MPa （4）设计压力：0.79MPa （5）介质：液化石油气 （6）公称直径：3200mm （7）公称容积：100m3 （8）圆筒长度：11300mm （9）L2=9800mm （10）A=750mm （11）设备及附件材料自选
3、设计任务： 设计参数的确定；结构分析；材料选择；强度计算及校核；焊 接结构设计；标准零部件的选型；制造工艺及制造过程中的检 验；设计体会；参考书目等。 4、设计要求： 由于设计参数是每个人各不相同，所以，基本上能够保证学生 独立完成任务能力的锻炼，并可在碰到确实需要讨论的个别难 题时仍然可以相互讨论，从而培养学生合作解决问题的能力。 课程设计是在课程学习阶段结束后，学生们独立进行的工程设 计工作，是总结性的、重要的教学实践环节，其目的是培养学 生综合运用所学知识，理论联系实践，分析解决工程实践问题 的能力。本设计学生必须完成一张 A1 装配图、一张 A3 鞍式支 座图、一张 A3 零件图和编制技术性设计说明书一份。
绪论
3
过程设备设计课程设计说明书
液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 因此在设 计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其是安全与防火, 还要注意在制造、安装等 方面的特点。
浮头式换热器(过程设备设计课程设计说明书)
目录设计题目及工艺参数---------------------------------------------------1一、换热器的分类及特点---------------------------------------------------2二、结构设计-------------------------------------------------------------51、管径及管长的选择---------------------------------------------------52、初步确定换热管的根数n和管子排列方式-------------------------------53、筒体内径确定-------------------------------------------------------54、浮头管板及钩圈法兰结构设计-----------------------------------------65、管箱法兰、管箱侧壳体法兰和管法兰设计-------------------------------76、外头盖法兰、外头盖侧法兰设计---------------------------------------77、外头盖结构设计-----------------------------------------------------88、接管的选择--------------------------------------------------------------------------------------89、管箱结构设计-------------------------------------------------------810、管箱结构设计------------------------------------------------------811、垫片选择----------------------------------------------------------912、折流板------------------------------------------------------------------------------------------913、支座选取----------------------------------------------------------1014、拉杆的选择--------------------------------------------------------1315、接管高度（伸出长度）确定------------------------------------------1316、防冲板------------------------------------------------------------1317、设备总长的确定----------------------------------------------------1318、浮头法兰---------------------------------------------------------------------------------------1419、浮头管板及钩圈----------------------------------------------------14三、强度计算--------------------------------------------------------------141、筒体壁厚的计算-----------------------------------------------------142、外头盖短节，封头厚度计算-------------------------------------------153、管箱短节、封头厚度计算 --------------------------------------------164、管箱短节开孔补强的核校 --------------------------------------------165、壳体压力试验的应力校核---------------------------------------------166、壳体接管开孔补强校核-----------------------------------------------177、固定管板计算-------------------------------------------------------188、无折边球封头计算 --------------------------------------------------199、管子拉脱力计算-----------------------------------------------------20四、设计汇总-----------------------------------------------------21五、设计体会--------------------------------------------------------------21参考文献--------------------------------------------------------------22设计题目：浮头式换热器工艺参数：管口表：符号公称直径（mm）管口名称a 130 变换气进口b 130 软水出口c 130 变换气出口d 130 软水进口e 50 排尽口设备选择原理及原因：浮头式换热器的结构较复杂，金属材料耗量较大，浮头端出现内泄露不易检查出来，由于管束与壳体间隙较大，影响传热效果。
浮头式换热器(过程设备设计课程设计说明书)
目录设计题目及工艺参数---------------------------------------------------1一、换热器的分类及特点---------------------------------------------------2二、结构设计-------------------------------------------------------------51、管径及管长的选择---------------------------------------------------52、初步确定换热管的根数n和管子排列方式-------------------------------53、筒体内径确定-------------------------------------------------------54、浮头管板及钩圈法兰结构设计-----------------------------------------65、管箱法兰、管箱侧壳体法兰和管法兰设计-------------------------------76、外头盖法兰、外头盖侧法兰设计---------------------------------------77、外头盖结构设计-----------------------------------------------------88、接管的选择--------------------------------------------------------------------------------------89、管箱结构设计-------------------------------------------------------810、管箱结构设计------------------------------------------------------811、垫片选择----------------------------------------------------------912、折流板------------------------------------------------------------------------------------------913、支座选取----------------------------------------------------------1014、拉杆的选择--------------------------------------------------------1315、接管高度（伸出长度）确定------------------------------------------1316、防冲板------------------------------------------------------------1317、设备总长的确定----------------------------------------------------1318、浮头法兰---------------------------------------------------------------------------------------1419、浮头管板及钩圈----------------------------------------------------14三、强度计算--------------------------------------------------------------141、筒体壁厚的计算-----------------------------------------------------142、外头盖短节，封头厚度计算-------------------------------------------153、管箱短节、封头厚度计算 --------------------------------------------164、管箱短节开孔补强的核校 --------------------------------------------165、壳体压力试验的应力校核---------------------------------------------166、壳体接管开孔补强校核-----------------------------------------------177、固定管板计算-------------------------------------------------------188、无折边球封头计算 --------------------------------------------------199、管子拉脱力计算-----------------------------------------------------20四、设计汇总-----------------------------------------------------21五、设计体会--------------------------------------------------------------21参考文献--------------------------------------------------------------22设计题目：浮头式换热器工艺参数：管口表：符号公称直径（mm）管口名称a 130 变换气进口b 130 软水出口c 130 变换气出口d 130 软水进口e 50 排尽口设备选择原理及原因：浮头式换热器的结构较复杂，金属材料耗量较大，浮头端出现内泄露不易检查出来，由于管束与壳体间隙较大，影响传热效果。
过程设备设计任务书
《过程设备设计》课程设计任务书《过程设备设计》课程设计要求依据所给的设计参数，完成一台复杂摆动颚式破碎机的设计计算及图纸绘制。
一、设计参数1、破碎原料：石灰石等矿物岩石，抗压强度≤250Mpa2、最大给矿粒度：D max≤210mm3、排料口调整范围：d max=20-60mm4、要求处理能力：Q=5-20m3/H二、设计计算1、结构参数的选择与设计计算（1）给矿口与排矿口的尺寸计算（2）钳角计算（3）动颚摆动行程与偏心轴偏心距计算（4）破碎腔高度计算（5）动颚轴承中心距给矿口平面高度的计算（6）连杆长度的计算（7）推力板长度计算2、工作参数的选择与设计计算（1）偏心轴转速计算（2）生产能力校核计算（3）破碎功率计算及电机选择三、结构设计（1）动颚板结构设计(中)（2）偏心轴结构设计（良）（3）皮带轮及飞轮结构设计（良）（4）推力板、支承座及调整装置结构设计（良）（5）机架结构设计(中)（6）固定颚板及侧颚板设计(中)四、设计要求1、编制设计说明书一份（1）格式要求：A4纸单面手写装订，上边距2.5厘米，横线上写：过程设备设计课程设计说明书，下边距2.5厘米，横线下居中写页码，左边距3.0厘米装订，右边距2.0厘米（2）内容要求：封面，中文摘要，目录，正文，设计参考资料，答谢。
正文包括：设计任务及设计参数，颚式破碎机的结构组成，颚式破碎机的工作原理，结构参数的选择与设计计算，工作参数的选择与设计计算，结构设计与计算等，一般不少于5000字。
2、绘制颚式破碎机总装配图1张，绘制部件或零件图1张。
部件或零件图可以任选，包括：飞轮或皮带轮，偏心轴、动颚板、固定颚版、推力板、推力板支承装置、调节装置、机架等。
过程设备设计课程设计指南
过程设备设计课程设计指南过程设备设计是工程领域的一个重要分支，涉及到各种设备的设计和选型，以确保安全、高效地实现生产过程。
以下是一个过程设备设计课程设计的指南，供参考：1. 课程概述：-简要介绍过程设备设计的背景和重要性。
-引导学生了解过程设备设计的基本原理和方法。
2. 学习目标：-了解过程设备设计的基本概念和术语。
-掌握过程设备设计的基本步骤和流程。
-能够进行过程设备的选型和大小估算。
-熟悉过程设备设计中常用的计算方法和规范。
3. 教学内容：3.1 过程设备设计基本原理-过程设备设计的定义和范围-设备设计的关键指标：安全性、可靠性、经济性-设备选型和尺寸估算的基本原则3.2 设备选型与尺寸估算-设备选型的基本考虑因素：工艺要求、流量、温度、压力等-常见的过程设备类型和应用：容器、换热器、反应器、分离器等-设备尺寸估算的方法和步骤：基于经验公式、基于传热传质原理等3.3 设备设计计算和规范-设备设计常用的计算方法：压力容器计算、换热器设计、管道设计等-设备设计中的安全因素和规范要求：材料选择、强度计算、工艺安全等-设备设计中的可靠性考虑：故障分析、可维护性的设计等4. 实践项目和案例分析：-开展设备选型和尺寸估算的实践项目，让学生运用所学知识解决实际工程问题。
-案例分析，引导学生分析和评估不同设备设计方案的优缺点。
5. 实验与实地考察：-组织实验室实验，让学生体验和掌握过程设备设计中常用的测试和测量方法。
-组织实地考察，参观生产工厂或工程现场，让学生了解真实的过程设备设计实践。
6. 评估方式：-课堂作业：设计计算题目、案例分析等。
-实践项目报告和演示。
-期末考试：考察学生对于过程设备设计基本原理和方法的理解。
7. 参考教材：-《过程设备设计与操作》-《化学工程设备设计与制造》-《过程设备设计原理与实践》8. 学习资源：-提供学生相关的学习资源链接、数据库和工程案例。
-建议学生参与行业相关的学术交流和研讨会，拓宽思路和视野。
20立方米液氨储罐设计
《过程设备设计》课程设计说明书设计项目： 20M³液氨储罐设计所属院系：化学化工学院专业班级：化学工程与工艺1304班学号：学生姓名：指导教师：张铱鈖2016年01月20日摘要本次课程设计任务为设计一个容积为20m³的液氨储罐，采用常规设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管等进行设计，然后对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。
设计说明书的正文部分包括工艺设计和机械设计，其中机械设计包括结构设计和强度计算两部分内容，结构设计中包括设备一系列零部件的数据，强度计算包括厚度计算、水压试验、气密性试验等。
一、设计任务书20M³液氨储罐设计课程设计要求及原始数据（资料）一、课程设计基本要求1、按照国家压力容器设计标准、规范设计要求，掌握典型过程设备设计的过程。
2、设计计算采用手算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠。
3、工程图纸要求计算机绘图。
4、独立完成。
二、原始数据表1 设计条件表目录一、设计任务书 (2)二、课程设计内容 (5)工艺设计 (5)一、设计压力的确定 (5)二、设计温度的确定 (6)机械设计 (6)一、结构设计 (6)①设计条件 (6)②结构设计 (7)1、压力容器选择 (7)物料的物理化学性质压力容器的类型压力容器的用材2、筒体和封头的结构设计 (8)容器的筒体和封头壁厚的设计 (8)三·设备的设计计算1、筒体名义厚度的初步确定 (8)2、封头壁厚的计算 (8)容器的水压试验 (10)3、各个接管的位置及法兰的选择 (11)接管的设计法兰的设计垫片的选择4、人孔的选取 (13)5、液面计的设计 (15)6、鞍座的计算 (16)筒体的质量封头的质量液氨的质量附件的质量确定鞍座类型鞍座安装位置确定7、焊接接头设计 (17)回转壳体的焊接结构设计接管与壳体的焊接结构设计带补强圈的接管的焊接 (18)四、参考文献 (20)二、课程设计内容课程设计内容包括工艺设计和机械设计两部分工艺设计工艺设计的内容是根据设计任务提供的原始数据和生产工艺要求，通过计算和选型确定设备的轮廓尺寸。
过程原理及设备课程设计
过程原理及设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解过程原理的基本概念，掌握不同类型过程设备的工作原理及其应用。
2. 使学生能够描述常见工业过程中所涉及的关键设备，并解释其作用和相互之间的关系。
3. 引导学生了解过程设备设计的基本原则，掌握基本的工艺参数计算和设备选型方法。
技能目标：1. 培养学生运用科学方法分析过程设备运行中的问题的能力，提高解决问题的技能。
2. 通过案例分析，训练学生设计简单的过程设备流程，培养学生的工程设计和创新思维。
3. 提升学生的团队协作能力，通过小组讨论和项目展示，加强交流与表达技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程工业的兴趣，激发学生探究工业过程原理及设备的好奇心。
2. 强化学生的环保意识，理解过程设备在节能、减排中的作用，培养学生的社会责任感。
3. 引导学生树立正确的工程伦理观念，强调安全生产和遵守工程规范的重要性。
本课程针对高年级学生，结合其已有的知识背景和即将面临的工程实践需求，设计具有实际应用导向的课程内容。
课程性质为理论与实践相结合，旨在通过深入的过程原理及设备知识学习，培养学生的实际操作能力和工程素养，为未来的工程师职业生涯打下坚实基础。
通过具体的学习成果分解，教学设计和评估将围绕上述目标进行，以确保学生能在知识掌握、技能应用和情感态度价值观培养方面取得均衡发展。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 过程原理基础：涵盖流体力学、热力学、传质与反应工程等基本理论，重点解析流体流动、热量传递和质量传递在过程设备中的应用。
2. 过程设备类型与工作原理：介绍反应釜、换热器、塔设备、泵和压缩机等常见过程设备，详细讲解各类设备的工作原理、结构特点和操作要点。
3. 过程设备设计原则：阐述设备设计的基本原则，包括材料选择、设备结构、工艺参数计算、设备选型等方面，结合实例进行分析。
4. 设备运行与维护：分析设备运行过程中可能出现的故障及原因，探讨预防措施和维修方法，强调安全生产和设备可靠性。
过程设备基础课程设计完整版
过程设备机械设计基础课程设计学院资源与环境工程学院专业热能与动力工程设计小组 D组组长单志昊（热能121 10122018）组员邱剑勇（热能121 10122034）马志悦（热能121 10122024）李耀悦（热能121 10122020）钟欣（热能121 10122040）导师郝俊文日期设计任务书目录一、设计目的 (4)二、设计内容 (5)1.确定筒体的直径和高度 (5)2.确定夹套的直径和高度 (5)3.确定夹套的材料和壁厚 (6)4.确定内筒的材料和壁厚 (7)5.水压试验及其强度校核 (8)6.选择釜体法兰 (9)7.选择搅拌器、搅拌轴和联轴器 (10)8.选择搅拌传动装置和密封装置 (11)9.校核L1/B和L1/d (11)10.容器支座的选用计算 (12)11.选用手孔、视镜、温度计和工艺接管 (13)三、总结 (14)四、致谢 (15)五、参考书籍与指导老师 (16)一设计目的1.机械是一门与工程实践紧密相关的课程，仅通过书本知识的学习很难做到真正体会知识的内涵。
因此，进行此次课程设计训练对领会所学知识具有重要意义。
2.通过设计能提高综合运用所学知识的能力，加强对课本知识内容的理解，了解和熟悉相关的设计规范，加深对过程设备的理解。
3.通过全面考虑设计内容及过程的参与，初步掌握过程设备机械设计的一般方法和步骤，掌握识图、制图、设计计算、编写设计说明书等设计基本技能，培养一定的工程设计能力，树立正确的设计理念，为今后的工作实践打下基础。
4.课程设计中很多问题需要同学们之间的相互探讨和交流，在设计过程中不仅能够做到取长补短，相互学习，而且有助于增强同学之间沟通交流的能力。
5.设计中需要查阅许多资料，可以学到有关标准、手册、图册、规范及相关资料的查阅方法，并且在课程设计中需要正确选用设计标准，培养利用设计资料的能力。
6.通过设计培养积极思考、深入钻研、独立工作的能力，踏实细致、积极主动的学习精神，及高质量高要求按时完成任务的工作习惯。
二氧化碳立式储罐设计
过程设备设计课程设计说明书二氧化碳立式储罐设计学生姓名xx专业xxx学号xxx指导教师xxxx学院xxxxx二〇一四年六月过程设备课程设计任务书一、设计题目：二氧化碳立式储罐二、技术特性指标设计压力：1.71MPa 最高工作压力：1.5MPa 设计温度：162℃工作温度：≤120℃受压元件材料：16MnR 介质：二氧化碳气体腐蚀裕量：1.0mm 焊缝系数：0.85全容积：8m3 装料系数：0.9三、设计内容1、储罐的强度计算及校核2、选择合适的零部件材料3、焊接结构选择及设计4、安全阀和主要零部件的选型5、绘制装配图和主要零部件图四、设计说明书要求1、字数不少于5000字。
2、内容包括：设计参数的确定、结构分析、材料选择、强度计算及校核、焊接结构设计、标准零部件的选型、制造工艺及制造过程中的检验、设计体会、参考书目等。
3、设计说明书封面自行设计（计算机打印），要求有设计题目、班级、学生姓名、指导教师姓名、设计时间。
（全班统一）4、设计说明书用A4纸横订成册，封面和任务书在前。
目录第一章绪论 (1)1.1储罐的分类 (1)1.2立式二氧化碳储罐设计的特点 (2)1.3设计内容及设计思路 (2)第二章零部件的设计和选型 (4)2.1材料用钢的选取 (4)2.1.1容器用钢 (4)2.1.2附件用钢 (4)2.2封头的设计 (5)2.2.1封头的选择 (5)2.2.2封头的设计计算 (5)2.3筒体的设计 (6)2.4人孔的设计 (6)2.4.1人孔的选择 (6)2.4.2人孔的选取 (7)2.5容器支座的设计 (9)2.5.1支座选取 (9)2.5.2支座的设计 (9)2.5.3支座的安装位置 (10)2.6接管、法兰、垫片和螺栓的选取 (122)2.6.1接管的选取 (122)2.6.2法兰的选取 (122)2.6.3垫片的选取 (144)2.6.4螺栓的选取 (144)第三章强度设计与校核 (166)3.1圆筒强度设计 (166)3.2封头强度设计 (166)3.3人孔补强设计 (177)第四章试验校核 (200)4.1水压试验 (200)4.1.1试验目的 (200)4.1.2试验强度校核 (200)4.2气密性试验 (211)设计总结 (222)参考文献 (23)第一章绪论1.1 储罐的分类压力储罐的组成部分根据文献[1]一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。
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第一章 设计参数的选择1.1设计参数形式：卧式椭圆形封头储罐 材料：16MnR设计压力：0.78MPa 设计温度：60℃ 全容积：7.5m3 介质名称：硫化剂介质特性：强氧化性，毒性，不易燃第二章 容器强度的计算与校核2.1筒体与封头的厚度计算2.1.1筒体厚度由于该容器存储介质具有中毒毒性，熔点195℃，不易燃。
所以该容器的焊缝采用双面全融透对接接头结构，对该储罐进行局部探伤，所以取焊缝系数0.85φ=。
根据长径比/2~6L D =最为合适，取/4L D =，则4L D =。
则：222224244324i ii i i D DV D L V D D πππ⎛⎫=+=⋅+⨯⋅⋅ ⎪⎝⎭封头所以：337.5130112i ii D D D mmππ=+⇒=查钢板卷焊筒体，规定用筒体内径作为公称直径系列尺寸表，圆整为1300i D mm =。
查JBT4737-95椭圆形封头表1得在封头厚度在6mm 时的3=0.3208m V 封，总深度350H mm =，代入原式反算：7.5 1.6920.320851704L L mmπ=⨯+⨯⇒=则：/ 5.167/1.3 3.97i L D ==在区间2~6之间，符合要求。
计算厚度[]0.7813003.51821700.850.782c i tcP D mm P δδϕ⋅⨯===⨯⨯--钢板或钢管厚度负偏差1C 应按相应钢材标准名义厚度的规定选取。
当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm ，且不超过名义厚度的6%时，可取1=0mm C 。
由于GB 6654《压力容器用钢板》规定压力容器专用钢板厚度的厚度负偏差不大于0.25mm ，因此使用该标准中钢板厚度超过5mm ，可取1=0mm C 。
根据腐蚀速率直接选取2C ：材料属于单面腐蚀取2=2mm C 。
则： 筒体设计厚度2 3.5182 5.518d C mm δδ=+=+=筒体名义厚度1=+ 5.51806n d C mm δδ+∆=++∆=2.1.2封头厚度选用标准椭圆形封头，其形状系数12162i i D K h ⎡⎤⎛⎫=+=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦，封头采用钢板整体冲压而成，焊接接头系数取 1.0φ=，故封头计算壁厚：[]10.7813002.99217010.50.7820.5c i tckP D mm P δδϕ⋅⨯⨯===⨯⨯-⨯-取22h C mm =，则封头设计厚度2 2.992 4.99d C mm δδ=+=+= 同上取10h C mm =，则封头名义厚度1 4.990 4.99hn d C mm δδ≥+=+=考虑常用钢板的规格和材料采购和焊接上的方便，可取封头壁厚与筒体厚度相同6hn mm δ=2.1.3液压试验应力校核试验压力[][]1701.25 1.250.780.975170T c t P P MPa σσ=⨯⨯=⨯⨯= (或由用户输入)故[]0.90310.5s T MPa σσ≤= 而()()()()0.9751300620158.922620T i e T e P D MPa σσσϕ⨯+--⋅+===⨯--[]T T σσ<，液压试验应力校核合格。
2.2鞍座选型和结构确定2.2.1鞍座选型卧式容器优先考虑双支座，标准鞍座材料为Q235-A ·F ，垫片材料一般应与卧式容器圆筒材料相同。
储罐总质量12342m m m m m =+++1m ----筒体质量：()22124i n i m L D D πρδ⎡⎤=⋅+-⎣⎦()3227.8510 5.17 1.312 1.34π=⨯⨯⨯⨯-999.09kg =2m ----单个封头质量：查表得289.15m kg =3m -----充气质量：ρρ>水气，水压试验充满水，故取ρ水则337.5107500m V kg ρ=⋅=⨯=4m ----附件质量：估计人孔质量150Kg ，其他接管总和为300kg ，4450m kg =综上所述，999.09289.1575004509127.39m kg =+⨯++=9127.399.8189539.70G mg N ==⨯=则每个鞍座承受约44769.85N 的重力由此据表JB/T4712.1-2007表2得相应参数： 公称直径DN允许载荷QkN鞍座高度h底板腹板筋板13001552001l1b1δ2δ3l2b3b3δ94017010 8215 140 2006垫板 螺栓配置鞍座质量增加100mm 高度增加的质量kg 弧长 4b4δe 间距2l74 915203508707802.2.2鞍座位置根据根据JB/T4712-2005中规定：应尽量使支座中心到封头切线的距离0.5a A R ≤ (a R 为圆筒的平均半径，2na i R R δ=+)，当无法满足0.5a A R ≤时，A 值不宜大于0.2L 。
已知：5170L mm =，查JBT4737-95知25h mm = 当0.2A L ≤时，0.251701034A ≤⨯= 当0.5a A R ≤时，0.5()326.52ni A R mm δ≤+=取326.5A mm =,圆整为325A mm =增加100mm 高度增加的质量为9Kg 。
2.3封头、法兰、接管的选型和结构尺寸拟定2.3.1封头由前边各项数据已定，由JB/T4737-95，选用1300616DN MnR ⨯-。
2.3.2法兰选用带颈对焊钢制管法兰，按GB20595-2009标准，都是FM （凹面），凹凸面安装时易于对中，且能有效地防止垫片被挤出压紧面，使用于 6.4PN MPa ≤的容器法兰和管法兰。
选用尺寸见表1。
2.4 紧固件的选用根据紧固件HG/T20592~20635-2009密封面形式为凸面。
垫片的选择：垫片是螺栓法兰连接的核心，决定密封性能，选用非石棉纤维橡胶，尺寸见表2.5 材料的选择筒体、封头、人孔、鞍座为Q345R，接管选用10号钢。
2.6计算数据钢制卧式容器计算单位计算条件设计压力P 0.78 MPa 设计温度T 60 ℃筒体材料名称16MnR（热轧）封头材料名称16MnR（热轧）封头形式椭圆形筒体内径Di 1300 mm 筒体长度L 5170 mm 筒体长度L0 5120 mm 筒体名义厚度δn 6 mm 筒体实际厚度δe 4 mm 筒体焊接接头系数φ0.85封头形状系数k 1封头焊接接头系数φ 1.00封头名义厚度δhn 6 mm 封头设计厚度δhe 4 mm 支座垫板名义厚度δrn 8 mm 厚度附加量C1 0 mm 腐蚀欲量C2 2 mm 鞍座材料名称Q235-AF鞍座包角θ120 °支座形心至封头切线距离A 325 mm 鞍座高度H 350 mm 地震烈度低于7第三章 容器及附件强度校核3.1卧式容器的应力校核3.1.1圆筒轴向弯矩鞍座支反力44769.852mgF N ==，300i h H h mm =-=， 圆筒中间截面上的轴向弯矩：()22212144413a i i R h FL A L M h L L ⎡⎤-+⎢⎥⎢⎥=⋅-⎢⎥+⎢⎥⎣⎦()22220.6530.300144769.85 5.17040.325.17040.34 5.17013 5.170⎡⎤⨯-+⎢⎥⨯⨯⎢⎥=-⨯⎢⎥+⎢⎥⨯⎣⎦40.735KN m =⋅鞍座平面上的轴向弯矩：222121413ai iR h A L ALM FA h L ⎡⎤--+⎢⎥=-⋅-⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎣⎦220.320.6530.31 5.17020.32 5.17044769.850.32140.3013 5.170⎡⎤--+⎢⎥⨯⨯=-⨯-⎢⎥⨯⎢⎥+⎢⎥⨯⎣⎦0.5KN m =-⋅3.1.2圆筒轴向应力计算及校核3.1.2.1圆筒中间横截面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力最高点处：3112200.65340.753107.6092 3.1420.004 3.140.6530.004c a e a e P R M MPaR σδδ⋅⨯⨯=-=-=-⋅⨯⨯⨯最低点处：6312220.78100.65340.7531071.2772 3.1420.004 3.140.6530.004c a e a e P R M MPa R σδδ⋅⨯⨯⨯=+=+=⋅⨯⨯⨯ 3.1.2.2 鞍座平面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力由于0.5a A R ≤，则圆筒在鞍座平面上被封头加强，轴向应力3σ位于横截面最高点，系数12,K K 由JB/T4731-2005《钢制卧式容器》表7-1由鞍座选用120°包角轻型带垫板得：121.00, 1.00K K ==则鞍座横截面最高点处轴向应力：63232210.78100.6530.51063.7612 3.1420.004 3.1410.6530.004c a e a e P R M MPaK R σδδ⋅⨯⨯⨯=-=+=⋅⋅⨯⨯⨯⨯鞍座横截面最高点处轴向应力：32422200.6530.5100.09332 3.1420.004 3.1410.6530.004c a e a e P R M MPa k R σδδ⋅⨯⨯=+=-=-⋅⋅⨯⨯⨯⨯ 3.1.2.3 圆筒轴向应力校核0.0940.0940.000578125i eA R δ===，根据圆筒材料查GB150表6-3~6-10得78.7B MPa = [][]min(,)136.507t tac B σσ==因为[]23,170tMPa σσσ<=且[]14,136.507t ac MPa σσσ<= 故合格3.1.3圆筒切向剪应力计算及校核3.1.3.1圆筒切向应力校核0.5a A R ≤带来的加强作用，由过程设备设计表5-2查得在包角为120o 时，340880,0.401K K ==筒体中最大剪应力30.88044769.8515.0836534a e K F MPa R τδ⨯===⨯ 而[][]0.80.8170136tMPa τστ==⨯=> 故切向剪应力校核合格。
3.1.3.2封头切应力校核40.40144769.856.8736534h a e K F MPa R τδ⨯===⨯ 由内压引起的拉伸应力：10.781300126.75224c i h e KP D MPa σδ⋅⨯⨯===⨯[][] 1.25 1.25170126.7585.75th h hMPa τσστ=-=⨯-=>，合格。
3.1.4 支座封面处圆筒周向应力计算与校核3.1.4.1 鞍座处横截面的最低点处周向应力对于有加强圈圆筒采用垫板时(垫板起加强作用)()552e re K kF b σδδ=-+g当容器焊在支座上时，取0.1k =，56,K K 由JB/T4731-2005表7-3查得：560.76,0.013K K ==则()()5520.10.7644769.852.02548140e re K kF MPa b σδδ⨯⨯=-=-=-++⨯g3.1.4.2 鞍座角边处的周向应力采用垫板，（垫板起加强作用）51707.9178653a L R ==≤时 66222221244769.85120.01344769.856.6794()()4121405170(48)a e re e re K FR F MPab L σδδδδ⨯⨯=--=--=-++⨯⨯+3.1.4.3 应力校核[]5 2.025170tMPaσσ=<=[]6 6.679 1.25212.5tMPaσσ=<=故合格。