1、 内压圆筒体 (GB150-1998) 共 页 第 1 页设 计 条 件 单 位计算压力 Pc 0.6 MPa设计温度 t 100 oC筒体内径 Di 600 m m筒体材料 16MnR常温屈服点 s 345 MPa许用应力 常 温 170 MPa设计温度 t 170 MPa钢板厚度负偏差 C1 0.6 m m腐蚀裕量 C2 3.2 m m焊接接头系数 1壁 厚 计 算壳体最小厚度min 碳钢 低合金钢 3m m取较大值 （不包括腐蚀裕量) 不锈钢 2m m计算壁厚 =PcDi1.06 m m2t-Pc壁厚附加量 C C1 + C2 3.8 m mn = + C = 4.86 m m_取 n
2、= 6 m m液 压 试 验 时 应 力 校 核有效厚度 e = n _ C = 2.2 m m液压试验压力 PT = 1.25P 0.75 M p at试验压力下T = PT(Di+e) 102.65 Mpa圆筒应力 2e许用值 0.9s = 310.50 MpaT 0.9s 可行内压椭圆形封头 共 页 第 2 页设计条件 单 位计算压力 Pc 0.6 MPa设计温度 t 100 oC筒体内径 Di 600 m m筒体材料 16MnR常温屈服点 s 345 MPa许用应力 常 温 170 MPa设计温度 t 170 MPa钢板厚度负偏差 C1 0.6 m m腐蚀裕量 C2 3.2 m m焊接
3、接头系数 1封头形状系数 K 1壁 厚 计 算计算壁厚 =KPcDi1.06 m m2t-0.5Pc壁厚附加量 C = C1 + C2 = 3.80 m m计算名义厚度 n = + C = 4.86 m m名义厚度取 n = 6 m m有效厚度 e = n - C = 2.2 m mDih内压筒体开孔补强 共 页 第 3 页设计条件 单 位 管口符号 a, b计算压力 Pc 1.9 MPa设计温度 t 100 oC筒体材料 20筒 筒体内径 Di 305 m m开孔处筒体名义壁厚 n 10 m m钢板厚度负偏差 C1 0.8 m m腐蚀裕量 C2 1 m m体 设计温度下许用应力t 113 M
4、Pa开孔处筒体焊接接头系数 1接管材料 20接 接管尺寸 100 m m接管名义壁厚 nt 6 m m接管壁厚负偏差 CT1 0.9 m m腐蚀裕量 CT2 1 m m管 设计温度下许用应力 tT 130 MPa接管焊接接头系数 T 1开 孔 补 强 计 算筒 计算壁厚 = PcDi 2.59 m m2t-Pc壁厚附加量 C = C1 + C2 = mm1.8m m体 厚度系数 k= n-C 3.17接 接管内直径 DTi = 88 m m壁厚附加量 CT = CT1 + CT2 = 1.9 m m开孔内直径 d = DTi + 2CT = 91.8 m m管 计算壁厚 t = PcDTi 0
5、.65 m m nt =t+CT2t TT-Pc =2.55强度削弱系数 fr = tT t = 1.150 取fr = 1.000A4XY2dtBnWheZi内压筒体开孔补强 共 页 第 4 页开孔有效补强范围内多余金属面积筒体多余金属面积 补强区有效宽度 B = 2d = 183.6 m mA1= (B- d)(e-)-2(nt - CT )(e-)(1 - fr )= 515.37 m m2接管外侧有效高度 h1 = ( d * nt )1/2 = 23.47 m m接管外侧实际高度 h1 = 134 m m接管多余金属面积 取较小值 h1 = 23.47 m mA2 接管内侧有效高度
6、h2 = ( d * nt )1/2 = 23.47 m m接管内侧实际高度 h2 = 48 m m取较小值 h2 = 23.47 m mA2= 2h1(nt-t- CT )fr + 2h2(nt- CT - CT2)fr = 307.55 m m2补强区焊缝截面积 焊缝底边长度 a= 5 m mA3 焊缝高度 b= 5 m mA3 = a * b = 25 m m2需 要 补 强 的 面 积 AA4 = A - ( A1 + A2 + A3)= -610.54m m2判 断 A4 0 开孔处需要补强A4 0 开孔处无需补强加 强 管 补 强重取接管管壁厚度t, 重复以上计算 ,直至 ( A1
7、 + A2 + A3)A 补 强 圈 补 强补强圈取与壳体相同材料补强圈外径 D= 0m m 取较小值为B 0补强圈有效宽度 B=2d = 183.6m m补强圈计算厚度 S =A4/(B -d)= 0.00m m适用于标准补强圈 JB/T4736-95 内压封头开孔补强 共 页 第 5 页设 计 条 件 单 位 管口符号计算压力 Pc 0.8 MPa设计温度 t 150 oC封头材料 Q235-A封 封头内直径 Di 600 m m开孔处封头名义壁厚 6 m m钢板厚度负偏差 C1 0.8 m m腐蚀裕量 C2 1 m m头 设计温度下许用应力t 113 MPa开孔处封头焊接接头系数 1接
8、接管材料 20 m m接管尺寸 219 m m接管名义壁厚 nt 6 m m接管壁厚负偏差 CT1 0.9 m m腐蚀裕量 CT2 1 m m管 设计温度下许用应力 tT 130 MPa接管焊接接头系数 T 1开 孔 补 强 计 算封 计算壁厚 = KPcDi 2.13 m m2t-0.5Pc头 形状系数 K =1接 接管内直径 DTi = 207 m m壁厚附加量 CT = CT1 + CT2 = 1.9 m m管开孔内直径 d = DTi + 2CT = 210.8 m m计算壁厚 t =PcDTi0.64 m mnt =t+CT2t TT-Pc =2.55强度削弱系数 fr = tT t
9、 = 1.1504 取fr = 1.0000A4XY2d3tBnWheZi内压封头开孔补强 共 页 第 6 页开孔有效补强范围内多余金属面积筒体多余金属面积 补强区有效宽度 B = 2d = 421.6 m mA1= (B- d)(e-)- 2 (nt - CT )(e-)(1 - fr ) = 436.85 m m2接管多余金属面积 接管外侧有效高度 h1 = ( d * nt )1/2 = 35.56 m mA2 接管外侧实际高度 h1 = 84 m m取较小值 h1 = 35.564 m m接管内侧有效高度 h2 = ( d * nt )1/2 = 35.56 m m接管内侧实际高度 h
10、2 = 33 m m取较小值 h2 = 33 m mA2= 2h1(nt -t- CT )fr + 2h2(nt - CT - CT2) fr = 450.782 m m2补强区焊缝截面积 焊缝底边长度 a= 5 m mA3 焊缝高度 b= 5 m mA3 = a * b = 25 m m2需 要 补 强 的 面 积 AA4 = A - ( A1 + A2 + A3)= -464.12 m m2判 断 A4 0 开孔处需要补强A4 0 开孔处无需补强加 强 管 补 强重取接管管壁厚度t, 重复以上计算 ,直至 ( A1 + A2 + A3)A 补 强 圈 补 强补强圈取与壳体相同材料补强圈外径
11、 D= m m 取较小值为B 0补强圈有效宽度 B=2d = 421.6 m m补强圈计算厚度 S =A4/(B -d)= 0.00 m m适用于标准补强圈 JB/T4736-95 安 全 阀 选 择 计 算 共 页 第 7 页元件名称 安全阀安全阀排气截面积计算计算依据 压力容器安全技术监督规程 (1999) 附件5初 始 数 据已 介 质 标准状态排气量 Vn = 904.8 Nm3/h标准状态气体密度 = 0.7168 kg/m3安全阀的泄放压力(绝压） pd = 27.6 Mpa安全阀的出口侧压力（绝压） po = 0.1 Mpa知 气体绝热指数 k = 1.309506选 排气能力
12、Ws= 648.5606 kg/h气体温度 T = 383.15 k排放系数 K = 0.66气体特性系数 C = 349取 气体摩尔质量 M = 16.03 kg/kmol压缩系数 Z = 1微启式阀开启高度 h = m m计 算 结 果安全阀的最小 A= Ws 6.6 m m2排气截面积 7.6*0.01*C*K*pd*(M/ZT)1/2选用安全阀型式 全启式为1 微启式为2 1全启式喉径 dt= (A/0.785)1/2 = 2.9 m m微启式阀座口径 dv= A / 3.14*h = 0.0 m m选用安全阀型号 A42Y-16C PN= 2.5 Mpa DN= 25 m m所选安全阀截面积为 490.625 m m2 故安全临界条件 Po/Pd(2/(k+1)(k /(k-1) 时公式适用Po/Pd = 0.003623(2/(k+1)k/(k-1) = 0.544016压 力 容 器 计 算 书容器代号：容器名称：设 计：校 对：批 准：日 期：北京第一通用机械厂因开孔削弱所需补强面积 A = d + 2 (nt - CT )(1 - fr ) = 237.39m m2因开孔削弱所需补强面积 A = d + 2 (nt - CT )(1 - fr ) = 448.51m m2安全阀开启压力pz 0.8Mpa
