第六章 容器计量的计算方法综述
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卧式容器计算计算单位sw6
计算方法:NB/T 47042—2014《卧式容器》
计算条件简图
压力腔排列型式A-B—
附加集中质量个数3个
附加均布质量个数1个
筒体段数2段
鞍座个数2个
均布于设备全长的附件(隔热
172kg
层、小接管等)重量
设计基本地震加速度七度(0。
15g)m/s2
压力腔数据压力腔A压力腔B
设计压力0.650。
20MPa 设计温度220125℃压力试验压力0.8690.869MPa 压力试验类型水压试验水压试验-工作物料密度744.9914.8kg/m3工作物料充装系数 1.00 1.00-筒体数据筒体一筒体二筒体三
内直径5001000mm 轴线到基础的高度458708mm 名义厚度108mm 焊接接头系数0.850.85—腐蚀裕量20mm 厚度负偏差0.30。
3mm 筒体材料名称Q345R S31603-
筒体材料类别(板材/管材/锻
板材板材—件)
筒体长度5433000mm 筒体材料设计温度下许用应力176。
60118。
50MPa 筒体材料常温下许用应力189。
00120.00MPa 筒体材料设计温度下屈服限265。
00138。
50MPa 筒体材料常温下屈服限345。
00180。
00MPa
a。
卧式储罐储液存量计算对于lng的计量我们采用静态计量的方法,就是通过测量储罐的液位等数据后确定其体积,再测量温度和压强的数据计算密度,然后根据体积密度与质量的关系得出储罐中储液的存量。
一、储罐中储液体积计算在计算储液体积时我们可以把储罐分成封头部分和筒体部分分别计算求和1、筒体储液体积计算要计算筒体储液体积只需计算筒体横截面(如图2)储液面积再乘以筒体计算长度即可。
(1)、筒体的横截面为一个圆形,其中储液平面为圆形水平截出的一个圆弓形(如图2)把截面置于平面直角坐标系中可得圆的方程为:S扇形=R3603°三角形ABC面积:S三角形=2√h(D−h)(R−h)2化简:S三角形=√h(D−h)(R−h 所求弓形面积为:S弓形=2arcsin√h(D−h)RπR²360−√h(D−h)(R−h)所求储液体积: V 筒= L [2arcsin√h (D−h )RπR²360−2如图3可拼成一个椭圆球体。
求液位从0到H 点的体积。
1°如图6(x−R )²R²+y²b²+z²R²=12°过x 其方程为:y²b²+z²R²=1- -(x−R )²R²整理得:y²b²(1− −(x−R )²R²)+z²R²(1− −(x−R )²R²)=1由椭圆面积公式:S = πab可得:S(x)= π√b²(1− −(x−R)²R²)*√R²(1− −(x−R)²R²)=πbR(2Rx−x²)根据积分法则求椭圆球体体积:V 封=∫S(x)dx H=πb R ∫(2Rx−x²)dx H=πb R [RH²- -13H³]3、对筒体部分储液体积和封头部分储液体积求和得出储罐储液总体积:V 总=L[2arcsin√h(D−h)RπR²360−√h(D−h)(R−h)] + πbR[RH²- -13H³]二、储罐中储液密度计算。
卧式容器计算计算单位sw6
计算方法:NB/T 47042-2014《卧式容器》
计算条件简图
压力腔排列型式A-B -
附加集中质量个数 3 个
附加均布质量个数1个
筒体段数2段
鞍座个数 2 个
均布于设备全长的附件(隔热层、小
172kg
接管等)重量
设计基本地震加速度七度(0.15g) m/s2
压力腔数据压力腔A压力腔B
设计压力0.65 0.20 MPa 设计温度220 125 ℃压力试验压力0.869 0.869 MPa 压力试验类型水压试验水压试验- 工作物料密度744.9 914.8 kg/m3工作物料充装系数 1.00 1.00 - 筒体数据筒体一筒体二筒体三
内直径500 1000 mm 轴线到基础的高度458 708 mm 名义厚度10 8 mm 焊接接头系数0.85 0.85 - 腐蚀裕量 2 0 mm 厚度负偏差0.3 0.3 mm 筒体材料名称Q345R S31603 - 筒体材料类别(板材/管材/锻件) 板材板材- 筒体长度543 3000 mm 筒体材料设计温度下许用应力176.60 118.50 MPa 筒体材料常温下许用应力189.00 120.00 MPa 筒体材料设计温度下屈服限265.00 138.50 MPa 筒体材料常温下屈服限345.00 180.00 MPa
注: 带#的材料数据是设计者给定的,下同。
a。
卧式容器计算计算单位sw6
计算方法:NB/T 47042-2014《卧式容器》
计算条件简图
压力腔排列型式A-B -
附加集中质量个数 3 个
附加均布质量个数1个
筒体段数2段
鞍座个数 2 个
均布于设备全长的附件(隔热层、小
172kg
接管等)重量
设计基本地震加速度七度(0.15g) m/s2
压力腔数据压力腔A压力腔B
设计压力0.65 0.20 MPa 设计温度220 125 ℃压力试验压力0.869 0.869 MPa 压力试验类型水压试验水压试验- 工作物料密度744.9 914.8 kg/m3工作物料充装系数 1.00 1.00 - 筒体数据筒体一筒体二筒体三
内直径500 1000 mm 轴线到基础的高度458 708 mm 名义厚度10 8 mm 焊接接头系数0.85 0.85 - 腐蚀裕量 2 0 mm 厚度负偏差0.3 0.3 mm 筒体材料名称Q345R S31603 - 筒体材料类别(板材/管材/锻件) 板材板材- 筒体长度543 3000 mm 筒体材料设计温度下许用应力176.60 118.50 MPa 筒体材料常温下许用应力189.00 120.00 MPa 筒体材料设计温度下屈服限265.00 138.50 MPa 筒体材料常温下屈服限345.00 180.00 MPa
a。
容器设计的数学建模计算【摘要】本题目属于在一定条件下求最优解的问题。
具体到题目是求不同形状的容器在容积一定容器表面积最小的情况下,求容器的各项参数(圆锥台的高h,上下底面半径r, R, L;圆柱高H)之间的比值,并将解的精确度进行优化的问题。
求解的大体步骤为先建立简化模型,以便于计算且使结论具有一定普遍性。
使用Autocad2007绘图软件绘制图形。
建立容器各项参数与表面积、体积的正确的的函数关系式,并使容器表面积达到最小,求出此时各项参数间的比值。
解答过程中,因出现较为复杂的函数关系式,我们将借助数学软件LINGO9.0进行编程计算,调整输出数据的精确度的有效位数,得到最优解。
【关键词】优化最小值比值理想模型1、问题重述容器的设计问题:(1).要设计一个无盖的圆锥台形状的容器,上半径为R,下半径为r<R,高为h。
求容积在一个正常数的条件下,使该容器的表面积达到最小时的两个比值r/R , h/R的精确值(用整数的有限次四则运算及根式运算的最简形式表示)及它们精确到20位有效数字的近似值。
(2).要设计一个无盖的容器,是一个半径为R,高为H的圆柱面放在一个圆锥台上组成的。
圆锥台的半径为R,下半径为r<R,高为h.求容积在一个正常数的条件下,使该容器的表面积达到最小时的三个比值r/R, h/R, H/R的精确值(意义同(1))及它们精确到20位有效数字的近似值。
(3).要设计一个无上盖的容器,是一个高为H,上半径为L,下半径为R<L的圆锥台放在高为h,上半径为R,下半径为r<R的圆锥台组成的。
求容积为一整常数的条件下,使该容器的表面积达到最小时的四个比值h/L, H/L, r/L, R/L的精确到20位有效数字的值。
2、模型假设及符号说明这虽然是一道有关容器设计的实际应用问题,而在实际生产实践中,容器是具有一定的厚度的,而因种类、工艺、功能等原因,不同的容器对厚度的要求也不尽相同,例如从原始的陶器到现代的不锈钢容器,从生活中的碗到工业炼铁的高炉,它们的厚度都不尽相同,甚至同一容器在不同部位的厚度也有所差异(如啤酒瓶的侧壁薄而底厚)。
卧式容器计算1.卧式容器的强度计算 1.1支座反力按下式计算:2mgF =式中:F —每个支座的反力,N ;m —容器质量(包括容器自身质量、充满水或充满介质的质量、所有附件质量及隔热层等质量),Kg ;g —重力加速度,取g=9.812/s m 1.2圆筒轴向应力 1.2.1 圆筒轴向弯矩计算圆筒轴向最大弯矩位于圆筒中间截面或鞍座平面上。
圆筒中间横截面上的轴向弯矩,按下式计算:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-+=L A L h L h R FL M i i a 4341)(2142221式中:1M —圆筒中间处的轴向弯矩,mm N ⋅; F —每个支座的反力,N ; L —封头切线间的距离,mm ; a R —圆筒的平均半径,2/n i a R R δ+= i h —封头曲面深度,mm ;A —鞍座底板中心线至封头切线的距离,mm鞍座平面上的轴向弯矩,按下式计算:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-+---=L h AL h R L A FA M ii a 341211222式中:2M —支座处圆筒的轴向弯矩,mm N ⋅; F —每个支座的反力,N ;A —鞍座底板中心线至封头切线的距离,mm ; L —封头切线间的距离,mm ;a R —圆筒的平均半径,2/n i a R R δ+= i h —封头曲面深度,mm ; 1.2.2圆筒轴向应力计算1.2.2.1圆筒中间横截面上,由压力及轴向弯矩引起的轴向应力,按下面两式计算: 1)最高点处:ea e a c R M R p δδσ21114.32-=式中:1σ—圆筒中间处横截面内最高点的轴向应力,MPa ; c p —计算压力,MPa ;a R —圆筒的平均半径,2/n i a R R δ+= e δ—圆筒有效厚度,mm ;A —鞍座底板中心线至封头切线的距离,mm ; 1M —圆筒中间处的轴向弯矩,mm N ⋅; 2)最低点处:ea e a c R M R p δδσ21214.32+=由上面可得: 1.2.2.2鞍座平面上,由压力及轴向弯矩引起的轴向应力,按下面两式计算: 1)当圆筒在鞍座平面上或靠近鞍座处有加强圈或被封头加强(即2/a R A ≤)时,轴向应力3σ位于横截面最高点处;当圆筒未被加强时,3σ位于靠近水平中心线处:ea e a c R K M R p δδσ212314.32-=式中:3σ—支座处圆筒横截面内最高点出的轴向应力,MPa ; c p —计算压力,MPa ;a R —圆筒的平均半径,2/n i a R R δ+= e δ—圆筒有效厚度,mm ;2M —支座处圆筒的轴向弯矩,mm N ⋅;1K —系数,由JB/T4731-2005钢制卧式容器表7-1查得:1K =1)在横截面最低点处的轴向应力4σ: ea e a c R K M R p δδσ212414.32+=由上面可得: 1.2.3圆筒轴向应力的校核 对于操作状态下应满足下条件:1)计算得到41~σσ,取出最大拉应力(最大正值): {}[]t σφσσσσ≤4321,,,m a x 式中:φ—焊缝接头系数,此处取φ=[]tσ—设计温度下壳体材料的许用应力,MPa ;2)计算得到41~σσ,取出最大压应力(最小负值):}[]tac σσσσσ≤4321,,,min式中:[]tac σ—设计温度下壳体材料的轴向许用压缩应力,取[]tσ、B 中较小 者,MPa ; 对于操作状态下应满足下条件:1) 充满水未加压时计算得到41~σσ,取出最大压应力(最小负值): {}[]ac T T T T σσσσσ≤4321,,,min式中:[]ac σ—常温下容器壳体材料的轴向许用压缩应力,取0.9)(2.0p el R R 、0B 中 较小者,MPa ;2) 加压状态下计算得到41~σσ,取出最大拉应力(最大正值): {})(9.0,,,m a x 2.04321P el T T T T R R φσσσσ≤ 式中:φ—焊缝接头系数,此处取φ=)(2.0p el R R —圆筒材料在试验温度下的屈服强度或0.2%规定非比例延伸强 度,MPa ; 1.3切向剪应力1.3.1圆筒切向剪应力计算在圆筒支座处横截面上的剪应力,按下面两式计算。
根据液体体积计算方法总结
液体体积的计算是在很多实际情况中都需要进行的一项工作。
以下总结了一些常用的液体体积计算方法:
1.直接测量法
直接测量法是最简单的液体体积计算方法。
通过使用体积标尺、量杯或注射器等工具,直接测量液体的体积。
这种方法适用于较小
的液体容量。
具体步骤如下:
1.准备一个标有刻度的,如量杯。
2.将液体慢慢倒入中,使其达到所需的体积刻度。
3.读取液面高度并记录下来,即可获得液体的体积。
2.几何形状法
当液体存放在形状特殊的中时,直接测量法可能不容易实施。
这时可以利用的几何形状计算液体体积。
具体方法如下:
1.观察的形状,确定其几何特征,如圆柱体、圆锥体、矩形等。
2.根据的几何特征,使用相应的公式计算液体的体积。
3.根据的尺寸和液面高度,代入公式计算液体的体积。
3.等量代换法
等量代换法在一些特殊情况下适用,例如液体溢出或难以直接
测量的情况。
具体方法如下:
1.将中的液体全部倒入一个已知体积的中。
2.记录已知中的液体体积,设为V1.
3.将液体从已知倒回原,直到液面高度与原中的液面高度相同。
4.记录已知中剩余的液体体积,设为V2.
5.利用等量代换原理,计算原中的液体体积为V1 - V2.
以上是几种常用的液体体积计算方法。
在实际应用中,根据具
体情况选择合适的方法,并注意测量的准确性和精度。
容量初步如何用容器进行容量的比较和测量容量是一个物体所能容纳的物质的数量或容积的大小。
在日常生活中,我们经常需要进行容量的比较和测量,以便更好地掌握物质的使用和管理。
在本文中,我们将讨论容量的比较和测量的方法以及如何使用容器进行这些操作。
一、容量的比较方法容量的比较可以通过两种主要的方法进行,即直接比较和间接比较。
1. 直接比较直接比较是指将两个容器的物质量或容积直接进行对比。
在进行直接比较时,我们需要保证两个容器所测量的物质处于相同的状态,如相同的温度和压力条件下。
可以通过倾倒、倒入或逐个对比方法进行直接比较。
2. 间接比较间接比较是指使用一个已知容量的容器与另一个容器进行比较。
我们可以用一个已知容量的容器将待测量的物质逐个转移进去,然后记录所转移的次数,从而间接获得待测量物质的容量大小。
二、容量的测量方法容量的测量需要使用一些常见的工具和设备,如容器、量杯和容积瓶等。
下面介绍几种常用的测量方法。
1. 量杯测量法量杯是一种常见的容器,通常具有刻度线。
在使用量杯进行容量测量时,我们只需要将待测物质逐渐倒入量杯中,然后读取刻度线上所示的物质高度即可。
需要注意的是,读取时要保持视线与刻度线垂直,以减少误差。
2. 比重法测量容积对于一些液体物质,我们可以使用比重法来测量其容积。
这种测量方法是基于液体具有可调整比重的特性。
通过将待测物质与其他已知比重的液体混合,根据混合物的比重来间接测量物质的容积。
3. 容积瓶测量法容积瓶是用于较精确测量物质容量的一种设备。
容积瓶通常具有较窄的高颈和精确的刻度线。
在测量时,我们只需要将物质缓慢地注入容积瓶中,直到物质恰好接触刻度线为止,然后读取刻度线上所示的容量数值。
三、使用容器进行容量比较和测量的要点在进行容量比较和测量时,需要注意以下几个要点:1. 温度和压力的影响温度和压力会对容量的比较和测量结果产生影响。
因此,在进行比较和测量时,需要保持相同的温度和压力条件,以减少误差。
五种计量基准方法容量重量一、引言计量基准方法是衡量容量和重量的一种方法,它对于各个领域的应用都非常广泛。
本文将介绍五种常见的计量基准方法,包括体积、容量、质量、重力和密度。
通过深入探讨这些方法,我们可以更好地理解它们的原理和应用。
二、体积2.1 体积的定义体积是指物体所占据的三维空间的大小。
它是计量基准方法中最基本的一种,常用单位有立方米、立方厘米等。
2.2 体积的测量方法测量体积的方法有很多种,常见的有直接测量法、容器法和几何法。
直接测量法是指通过测量物体各个边长并进行计算来得到体积;容器法是指将物体放入一个已知容积的容器中,通过容器的体积变化来计算物体的体积;几何法是指通过物体的形状和尺寸来计算其体积。
2.3 体积的应用体积的应用非常广泛,例如在工程中,我们需要测量建筑物的体积以确定所需材料的数量;在化学实验中,我们需要测量溶液的体积以确定反应物的浓度;在生物学研究中,我们需要测量细胞的体积以了解其结构和功能。
三、容量3.1 容量的定义容量是指容器所能容纳的物质的量。
它是计量基准方法中用于衡量液体、气体等流体的一种方法,常用单位有升、毫升等。
3.2 容量的测量方法测量容量的方法主要有直接测量法和比较法。
直接测量法是指直接将液体或气体倒入已知容量的容器中进行测量;比较法是指将待测液体或气体与已知容量的容器进行比较来确定容量。
3.3 容量的应用容量的应用非常广泛,例如在食品加工中,我们需要测量原料的容量以确定配料的比例;在医学实验中,我们需要测量药物的容量以确定剂量;在环境监测中,我们需要测量大气中的容量以了解空气质量。
四、质量4.1 质量的定义质量是指物体所具有的惯性和重力作用下所表现出的属性。
它是计量基准方法中用于衡量物体重量的一种方法,常用单位有千克、克等。
4.2 质量的测量方法测量质量的方法有很多种,常见的有天平法、弹簧测力计法和电子秤法。
天平法是指通过比较待测物体和已知质量的物体之间的平衡状态来确定质量;弹簧测力计法是指通过测量物体所受弹簧的伸缩量来确定质量;电子秤法是指通过电子秤测量物体所受重力的大小来确定质量。