【精品文档】化工设备设计基础薄壁容器设计共55页
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化工薄壁压力容器设计说明书学院:化生专业:环工学号:姓名:指导老师:张争光成绩评定:目录0.前言 (01)1.设计对象 (02)2.设计参数 (02)3.钢板材料的选择及其许用应力的确定 (02)4.主要零部件的设计与计算4.1 罐体的壁厚 (03)4.2 封头的形式与壁厚 (03)4.3 支座的选择 (04)5.校核罐体与封头水压试验时的强度 (05)6.绘制设备总装配图 (05)7.参考文献 (05)0.前言第01页工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备,称压力容器。
贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。
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、支座等六大部分构成容器本体。
此外,还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。
压力容器早期主要用于化学工业,压力多在10兆帕以下。
合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现后,要求压力容器的压力达100兆帕以上。
随着化工和石油化工等工业的发展,压力容器的工作温度范围越来越宽,容量不断增大,有些还要求耐介质腐蚀。
20世纪60年代开始,核电站的发展对反应堆压力容器提出了更高的安全和技术要求,从而促进了压力容器的进一步发展,广泛应用于各工业部门。
压力容器主要为圆柱形,也有球形或其他形状。
根据结构形式,可分为多层式压力容器,绕板式压力容器、型槽绕带式压力容器、热套式压力容器、锻焊式压力容器和厚板卷焊式压力容器等。
大多数压力容器由钢制成,也有的用铝、钛等有色金属和玻璃钢、预应力混凝土等非金属材料制成。
压力容器在使用中如发生爆炸,会造成灾难性事故。
为了使压力容器在确保安全的前提下达到设计先进、结构合理、易于制造、使用可靠和造价经济等目的,各国都根据本国具体情况制定了有关压力容器的标准、规范和技术条件,对压力容器的设计、制造、检验和使用等提出具体和必须遵守的规定。
思考题
1. 无力矩理论的适用条件是什么?
2. 承受气体压力的圆筒和圆锥形壳体的应力有什么特点?标准椭圆壳的应力又是怎样的?
3. 边缘应力的特点是什么?
4. 在什么情况下需要考虑边缘应力?
课外作业(P119页)
8-4 计算下图中各种承受均匀内压作用的薄壁回转壳体上各点的σm 和σθ。
(必做)
(1)球壳上任一点。
已知:2MPa p =,D=1000mm ,δ=20mm 。
(2)圆锥壳上A 点和B 点。
已知:0.5MPa p =,D=1000mm ,δ=10mm ,α=30°。
(3)椭球壳上A 、B 、C 点。
已知:1MPa p =,a=1000mm ,b=500mm ,δ=10mm ,B 点处的坐标x=500mm 。
8-7有一立式圆筒形贮油罐,如图所示,罐体中径
D=5000mm ,厚度δ=10mm ,油的液面离罐底高H=18m ,
M 点到液面距离z=8m ,油的相对密度为0.7,试求:(1)
当00p =(表压)时,油罐筒体上M 点的应力和最大应力。
(2)当00.1MPa p =(表压)时,油罐筒体上M 点的应
力和最大应力。
(必做)。