過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)課后習(xí)題答案

1、習(xí)題1.一內(nèi)壓容器，設(shè)計(jì)（計(jì)算）壓力為0.85MPa，設(shè)計(jì)溫度為50℃；圓筒內(nèi)徑Di=1200mm，對(duì)接焊縫采用雙面全熔透焊接接頭，并進(jìn)行局部無(wú)損檢測(cè)；工作介質(zhì)列毒性，非易燃，但對(duì)碳素鋼、低合金鋼有輕微腐蝕，腐蝕速率K≤0.1mma，設(shè)計(jì)壽命B=20年。試在Q2305AF、Q235A、16MnR三種材料中選用兩種作為圓筒材料，并分別計(jì)算圓筒厚度。解：pc=1.85MPa，Di=1000mm，φ=0.85，C2=0.120=2mm；鋼板為

2、4.5~16mm時(shí)，Q235A的[σ]t=113MPa，查表42，C1=0.8mm；鋼板為6~16mm時(shí)，16MnR的[σ]t=170MPa，查表42，C1=0.8mm。材料為Q235A時(shí)：??mmCCppDt1412.524mm28.0724.99.724mm85.185.01132100085.12n21n??????????????????????一材料為16MnR時(shí)：??mmCCppDt109.243mm28.0443.6mm4

3、43.685.185.01702100085.12n21n??????????????????????一2.一頂部裝有安全閥的臥式圓筒形儲(chǔ)存容器，兩端采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，沒(méi)有保冷措施；內(nèi)裝混合液化石油氣，經(jīng)測(cè)試其在50℃時(shí)的最大飽和蒸氣壓小于1.62MPa（即50℃時(shí)丙烷飽和蒸氣壓）；圓筒內(nèi)徑Di=2600mm，筒長(zhǎng)L=8000mm；材料為16MnR，腐蝕裕量C2=2mm，焊接接頭系數(shù)φ=1.0，裝量系數(shù)為0.9。試確定：各設(shè)計(jì)參數(shù)；該

4、容器屬第○1○2幾類(lèi)壓力容器；圓筒和封頭的厚度（不考慮支座的影響）；水壓試驗(yàn)時(shí)的壓力，并進(jìn)行○3○4應(yīng)力校核。解：p=pc=1.11.62=1.782MPa，Di=2600mm，C2=2mm，φ=1.0，鋼板為6~16mm時(shí)，○116MnR的[σ]t=170MPa，σs=345MPa，查表42，C1=0.8mm。容積3322m.689MPa57474.42782.142.474m86.244?????????pVLDVi??中壓儲(chǔ)存容器

5、，儲(chǔ)存易燃介質(zhì)，且pV=75.689MPam310MPam3，屬三類(lèi)壓力容器。○2圓筒的厚度○3??mmCCppDt18mm493.6128.0693.1313.693mm62.1117022600782.12n21n??????????????????????一標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的厚度??mmmmmmⅠCmmKpDKⅠntccp40285.391.18.0385.371.140~3424385.370.11702.23.06003.058

6、41???????????????????一一一一一一一一一一一一一一一一一一一從受力狀況和制造成本兩方面綜合考慮，取標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭和碟形封頭均可。4.一多層包扎式氨合成塔，內(nèi)徑Di=800mm，設(shè)計(jì)壓力為31.4MPa，工作溫度小于200℃，內(nèi)筒材料為16MnR，層板材料為16MnR，取C2=1.0mm，試確定圓筒的厚度。解：鋼板為6~16mm時(shí)，16MnR的[σi]t=[σ0]t=170MPa，σs=345MPa，查表42，C1=0

7、.8mm，φi=1.0，φ0=0.9。為安全起見(jiàn)取φ=0.9，按中徑公式計(jì)算：??mmmmⅠⅠmmpDpctic110106.079mm16.3191.4796.138.0171711661.479mm94.319.017028004.312n??????????????????一一一一一一一一一一一一一一一一一一5.今需制造一臺(tái)分餾塔，塔的內(nèi)徑Di=2000mm，塔身長(zhǎng)（指圓筒長(zhǎng)兩端橢圓形封頭直邊高度）L1=6000mm，封頭曲面深度

8、hi=500mm，塔在370℃及真空條件下操作，現(xiàn)庫(kù)存有8mm、12mm、14mm厚的Q235A鋼板，問(wèn)能否用這三種鋼板制造這臺(tái)設(shè)備。解：計(jì)算長(zhǎng)度6333.333mm350026000321??????ihLL查表42得：8mm、12mm、14mm鋼板，C1=0.8mm；取C2=1mm。三種厚度板各自對(duì)應(yīng)的有效厚度分別為：81.8=6.2mm、121.8=10.2mm、141.8=12.2mm。三種厚度板各自對(duì)應(yīng)的外徑分別為：2016m

9、m、2024mm、2028mm8mm塔計(jì)算○1????一一一一一一一一一一一一一一一一8mm0.1MPa0.0243MPa161.32531069.100007.02321069.1E，740.00007A，643.1422016333.6333DL20325.1612.6201650500?????????????????eeDAEpMPaD??12mm塔計(jì)算○2????一一一一一一一一一一一一一一一一12mm0.1MPa0.057M