過程設備設計課后習題答案_第1頁
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文檔簡介

1、習題1.一內壓容器,設計(計算)壓力為0.85MPa,設計溫度為50℃;圓筒內徑Di=1200mm,對接焊縫采用雙面全熔透焊接接頭,并進行局部無損檢測;工作介質列毒性,非易燃,但對碳素鋼、低合金鋼有輕微腐蝕,腐蝕速率K≤0.1mma,設計壽命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,Q235A的[σ]t=113MPa,查表42,C1=0.8mm;鋼板為6~16mm時,16MnR的[σ]t=170MPa,查表42,C1=0.8mm。材料為Q235A時:??mmCCppDt1412.524mm28.0724.99.724mm85.185.01132100085.12n21n??????????????????????一材料為16MnR時:??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存容器,兩端采用標準橢圓形封頭,沒有保冷措施;內裝混合液化石油氣,經(jīng)測試其在50℃時的最大飽和蒸氣壓小于1.62MPa(即50℃時丙烷飽和蒸氣壓);圓筒內徑Di=2600mm,筒長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:各設計參數(shù);該

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

5、,儲存易燃介質,且pV=75.689MPam310MPam3,屬三類壓力容器。○2圓筒的厚度○3??mmCCppDt18mm493.6128.0693.1313.693mm62.1117022600782.12n21n??????????????????????一標準橢圓形封頭的厚度??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,取標準橢圓形封頭和碟形封頭均可。4.一多層包扎式氨合成塔,內徑Di=800mm,設計壓力為31.4MPa,工作溫度小于200℃,內筒材料為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,16MnR的[σi]t=[σ0]t=170MPa,σs=345MPa,查表42,C1=0

7、.8mm,φi=1.0,φ0=0.9。為安全起見取φ=0.9,按中徑公式計算:??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.今需制造一臺分餾塔,塔的內徑Di=2000mm,塔身長(指圓筒長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)庫存有8mm、12mm、14mm厚的Q235A鋼板,問能否用這三種鋼板制造這臺設備。解:計算長度6333.333mm350026000321??????ihLL查表42得:8mm、12mm、14mm鋼板,C1=0.8mm;取C2=1mm。三種厚度板各自對應的有效厚度分別為:81.8=6.2mm、121.8=10.2mm、141.8=12.2mm。三種厚度板各自對應的外徑分別為:2016m

9、m、2024mm、2028mm8mm塔計算○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塔計算○2????一一一一一一一一一一一一一一一一12mm0.1MPa0.057M

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