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已知设计内压 P MPa设计外压 P MPa设计温度 t ℃膨胀节总轴向力 F N一个波轴向位移 e 1 (或e 1=F/K）设计要求的操作循环数 N d疲劳安全系数 n f n f ≥15波纹管、直边段 材料参数材料钢板负偏差 C 1 mm腐蚀裕量 C 2 mm设计温度下材料的许用应力 [σ]b t Mpa 设计温度下材料的弹性模量 E b t Mpa 常温下材料的弹性模量 E b Mpa 冷态下材料弹性模量 E bc Mpa 热态下材料弹性模量 E bH MPa 设计温度下材料的屈服点 σs t Mpa 平均直径 D m mm 几何尺寸公称直径 D N mm 直边段外径 D 0 mm 直边段长度 L 4 mm 波高 h mm 波距 W mm波数 n层数 m一层名义厚度 S mm成形减薄后的壁厚 S p mm一层有效厚度 S e mm直边段加强圈材料设计温度下弹性模量 E c t Mpa加强圈有效厚度 S c mm直边段加强圈长度 L c mm波纹管直边段与波纹内径 D b mm直边段加强圈平均直径 D c =D b +2mS+S c mmk=L 4/[1.5(D b S)1/2] 当k≥1时，取k=1T f =E bc /E bH 设计条件系数图6-2,3,4横座标值 W/2h 图6-2,3,4右端纵座标曲线值 W/[2.2*(D m *S p )1/2]查图6-2得 C p查图6-3得 C f查图6-4得 C d一个波轴向刚度 K=1.7*（mD m E b t /C f )*[(S p +C 2)/h]3 N/mm 总体刚度 K n =k/n N/mm应力计算直边段周向薄膜应力 σz =(PD 02L 4E b t k)/[2(mSE b t L 4D 0+S c kE c t L c D c )] Mpa 加强圈周向薄膜应力 σz=(PD c 2L 4E c t k)/[2(mSE b t L 4D 0+S c kE c t L c D c )] Mpa 波纹管周向薄膜应力 σ1=PD m /(2mS p )*[1/(0.571+2h/W)] MPa 波纹管经向薄膜应力 σ2=Ph/(2mS p ) MPa 波纹管经向弯曲应力 σ3=P/(2m)*(h/S p )2*C p MPa 波纹管经向薄膜应力 σ4=E b (S p +C 2)2*e 1/(2h 3C f ) MPa 波纹管经向弯曲应力 σ5=5E b (S p +C 2)e 1/(3h 2C d ) MPaσp =σ2+σ3 Mpaσd =σ4+σ5 MpaσR =0.7σp +σd Mpa 对于奥氏体不锈钢波纹管，当σR 〉2σs t 时,还应进行疲劳寿命校核疲劳破坏循环次数 N =[12820/(T f σR -370)]3.4许用循环次数 [N]=N/n f设计要求的操作循环次数 N d外压校核波纹管惯性矩 I 1-1=nmS p [(2h-W)3/48+0.4W(h-0.2W)2] mm 4与膨胀节的L等长的壳体断面惯性矩 I 2-2=S o 3L/12 mm 4容器圆筒名义厚度 Ss mm 膨胀节及两侧圆筒总长度 L 1 mm 膨胀节每一侧圆筒长度 L 2 mm 当 I 1-1＞＝I 2-2时,由图6-7查得 A连接膨胀位移应力组合应力平面失稳压力P s =1.4mS p 2σs t /(h 2C p )系数刚度内压应力当 I 1-1＜I 2-2时, A=1.1/(D 0′/S 0)2容器圆筒外径 D 0′ mm 钢板厚度负偏差 C 1 mm 腐蚀余量 C 2 mm 厚度附加量 C mm 容器圆筒有效厚度 S o =S s -C mm 计算长度 L′ mm D 0′/S o L′/D 0′A值由图6-8～图6-14由A得B MPa许用外压 [P]=B/(D 0′/S o ) MPa当I 1-1<I 2-2时，进行以下校核当量圆筒长度 L=n*W mm 当量圆筒外径 D m =D 0′+h mm 当 I 1-1＜I 2-2时当量圆筒厚度 S eg =(12I 1-1/L)1/3 mm比值 D m /S eg比值 L/D m查图6-7得A,查图6-8～图6-14由A得B MPa 许用外压 [P]=B/(D m /S eg ) MPa 比值 L 4/D 0比值 D 0/mS e查图6-7得A,查图6-8～图6-14由A得B MPa 许用外压力 [P]=B/（D 0/mS e ） MPa 波纹管连接膨胀节的容器圆筒无支承直边段 数值 结果 53550.0147058825555205555555555155555555255555530111110.50.4545454555553400.20.3125满足11.25不满足0.194476857满足0.5满足2.50.0058823530.0098039223不满足0.0156862752.115686275不满足572.485300928.624265045555不满足1.4不满足4325.5208332083.33333351050.39651123101.666666667253满足2510不考虑12.75733270.7838629152.533.827199811满足10.2315满足。
压力容器常用计算公式筒体按中径展开长度3173.01按外径展开长度3204.42公称直径1000长度1600板厚10碳钢398.52不锈钢402.58外表面积 5.08数量2碳钢总重797.04不锈钢总重805.16圆板直径50厚度6不锈钢重量0.00碳钢重量0.09碳钢总重0.18不锈钢总重0.00数量2钢管外径60厚度3长度106884碳钢450.73不锈钢455.32数量24碳钢总重10817.50不锈钢总重10927.74环板外径1052内径628板厚20碳钢87.83不锈钢88.73数量2碳钢总重175.67不锈钢总重177.46封头厚度减薄率封头最小成形厚度封头最小成形厚度140.1212.32 防磨罩半径防磨罩长度钢材厚度钢材密度防磨罩角度防磨罩重量20100037.85180.00 1.59167.54数量 2.00 3.18容器规格Φ1400X10封头筒体支座人孔管座其它17269515.81625050封头数量支座数量总重量 1348.423直径壁厚数量截面积 m2长度 m 体积 m31591010.01520.640.0097长度宽度数量截面积m2805060.0240防磨罩按中径展开宽度容器重量计算孔径数量截面积 m25020.0039孔1孔2当量孔dp筒体Dn筒体厚度t So165165165160022542.80孔3孔4当量孔dp筒体Dn筒体厚度t So7725.7151.36140028451.28通孔沉孔深孔42535225.71高杆灯重量计算法兰厚度法兰直径法兰重量上法兰2040019.7上加强筋下法兰35800138.1下加强筋厚度长度重量门框16110055.8卷扬机板门板8110025.7电机板灯杆长度边数上口径边宽下口径边宽上口径总边宽第1节灯杆10000122001502400第2节灯杆10000122001502400第3节灯杆10000122001502400第4节灯杆10000122001502400重量汇总上法兰下法兰上加强筋下加强筋门框19.7138.1 6.054.055.8卷扬机板电机板第1节灯杆第2节灯杆第3节灯杆20.79.41648.51318.81318.8灯杆总重5604.7筒体外径626长度360面积 3.3395筒体壁厚8宽度1000厚度16筒体展开角度180厚度3单重419.44筒体长度216单重8.478数量2单重26.25数量2总重838.88按中径展开长度1941.50总重16.96数量8总重1728.00A+B+C+D+0000圆钢直径40A-B-C-D-长度30 4.160.300单重0.30数量2A*B/C D总重0.598.2 2.77.85 2.82A 3.86A100R100B6B2%0.97 C=A*B23.16C=A/B50Φ194接管直径接管厚度厚度附加量开孔直径内伸高度575 2.55216封头厚度δ封头内直径Di直边高h内表面积A容积V封头重量EHA封头10100025 1.1623890.150590.5EHB封头封头厚度δ封头外直径Do直边高h总高度长半轴a短半轴b 8159256579.539.75a-δb-δ(a-δ)/(b-δ)内表面积A容积V封头重量71.531.75 2.2519685040.0333950.00074146 2.2066EHB封头直径159219273325377426总高度658093106119132直边高h DN≤2000h=25DN>2000h=40设计压力P[σ][σ]t150水试压力PED水试压力0.22133.31520.240.31数量重量总重量61 6.012 4.554.0厚度长度重量1666020.7125009.4下口径总边宽平均宽度灯杆厚度重量18002100101648.5 1800210081318.8 1800210081318.8 180021006989.1门板25.7第4节灯杆989.1E+F+G+H+J+K+L00000000E-F-G-H-J-K-L0000000 3.86。
压力容器壳体规格、容积、重量等常用基本参数一：圆柱形筒体标准公称直径
规定用筒体内径为公称直径（DN）的尺寸系列表：
注：带括号的公称直径应尽量不采用
用无缝管制作筒体（外径）为公称直径（φ）的尺寸系列表
一：圆柱形筒体（公称直径为内径）的容积、内表面积和重量的基本参数
续一：圆柱形筒体（公称直径为内径）的容积、内表面积和重量的基本参数
续一：无缝管制筒体（公称直径为外径）的容积、内表面积和重量的基本参数
注：表中数据计算公式：V=π/4DN×1m Fi=πDN×1m（式中无缝管制为外径φ应减去壁厚按内径计算）。
G=π（DN＋δ）×1m×不同钢板厚度Kg/m²（钢板卷制公称直径为内径DN）
G=π（φ－δ）×1m×不同规格无缝管Kg/m （无缝管制公称直径为外径φ）。
