安徽理工大学毕业设计
?为焊缝系数，取?=1
p?1.25p1，p1为工作压力，p1=3.46MPa
c=3mm 则
1.25?3.46?1600?3?40.06mm
2?99.4?1?1.25?3.46??液压试验
对于内压容器，耐压试验的的目的是：在超设计压力下，考核缺陷是否会发生快速扩展造成破坏或开裂造成泄漏，检验密封结构的密封性能。 水压试验压力
pT?????pt????7.76Mpa
式中pT?耐压试验压力，Mpa；
P?压力容器的设计压力，Mpa ；
??耐压试验压力系数；对于钢和有色金属，液压试验时??1.25。
压力试验允许通过
的应力水平 ???T? 0.90 ?s =274.54mpa
试验压力下圆筒的应力?T = pT.(Di??e) =148.32mpa
2?e.?由于?T? ???T
所以满足条件 3.2.前端管箱筒体计算
?1?.由给定条件知、管程的设计压力p?3.46Mpa；焊接接头系数??0.85；
设计温度t?650C；腐蚀裕量C2?3.0mm。在此筒体的材料选择Q345R设计温度需用应力???=163Mpa 钢板负偏差C1=0.3mm 腐蚀余量C2=3.00mm
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筒体简图如下：
图3-2通体简图
计算厚度??pcDi2?????pct?3.46?1600?20.23mm
2?163?0.85?3.46可知筒体内径Di?1600mm查《化工压力容器设计——方法、问题和要点》时浮头式换热器筒体的名义厚度?n?26.0mm
所以有效厚度?e??n?C1?C2?10?0.3?3?6.7mm
对于内压容器，耐压试验的的目的是：在超设计压力下，考核缺陷是否会发生快速扩展造成破坏或开裂造成泄漏，检验密封结构的密封性能。 实验压力值pT?1.25p?2?液压实验
???t????1.25325=4.33Mpa 163t压力试验下允许通过的应力水平???
???t=0.9??s?=293Mpa
实验压力下圆筒的应力?T
?T?pT??Di??e?2?e?t?7.76??1600?22.7?2?22.7?0.85?181.9Mpa
校核?T???? 所以、合格。
?3?压力和应力计算
筒体的最大允许工作压力?pw?
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?pw??2?e????Di??et?2?22.7?163?0.85?3.88Mpa
1600+22.7筒体设计温度下的计算应力?t
??ttpc?Di??e?2?e?3.46??1600?22.7?2?22.7?123.7Mpa
?????163?0.85Mpa?138.6Mpa
校核?t?????所以满足要求
3.2.2前端管箱封头的设计计算 前端封头采用标准椭圆封头原因如下：
根据工艺条件的要求、和制作的难易程度和材料的消耗情况采用标准椭圆封头最合理。 标准椭圆封头如图
图3-3椭圆封头简图
椭圆形封头是由半个椭球面和短圆筒组成。直边段的作用是避免封头和圆筒的连接焊缝处出现径向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。由于封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续，故应力分布比较均匀，且椭圆形封头深度较半球形封头小的多，易于冲压成型，是目前中、低压容器中应用较多的封头之一。在此选择标准椭圆形封头
见过程设备设计127P封头设计
已知条件：计算压力
Pc=3.46Mpa设计温度65度、内径1600毫米、板材Q345R.
t、
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设计温度许用应力163Mpa 焊接接头系数0.85
标准椭圆形封头的形状系数公式：K
21??Di??K = ?2???? = 1.0
6??2hi????求封头的曲面高度hi
hi?11600Di==400mm 44KpcDi2?????0.5pct则封头的计算厚度
???1?3.46?1600?20.3mm
2?163?0.85?0.5?3.46封头的有效厚度
?e??n?C1?C2=23.6mmn 允许最大工作压力
?pw??2?e????KDi?0.5?et?2?23.6?163?0.85?3.963Mpa
1?1600?0.5?23.3比较可知:合格 3.2.3外头盖筒体计算 已知条件：计算压力
Pc=3.46Mpa设计温度t=65度、内径D=1600毫米、板材Q345R.
设计温度许用应力99.4Mpa 焊接接头系数1.0 钢板负偏差C1=0.3mm
腐蚀裕量的最小厚度应不小于3mm取腐蚀余量C2=3.0mm 计算厚度 封头的有效厚度
?e??n?C1?C2=43.8mmn
?2?液压实验
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对于内压容器，耐压试验的的目的是：在超设计压力下，考核缺陷是否会发生快速扩展造成破坏或开裂造成泄漏，检验密封结构的密封性能。 实验压力值pT?1.25p???t????1.25157=7.7Mpa 99t压力试验下允许通过的应力水平???
???t=0.9??s?=274.5Mpa
实验压力下圆筒的应力?T
?T?pT??Di??e?2?e?t?7.76??1600?43.8?2?43.8?1?163Mpa
校核?T???? 所以、合格。
?3?压力和应力计算
筒体的最大允许工作压力?pw?
?pw??2?e????Di??et?2?43.8?99?1?4.75Mpa
1600+43.8筒体设计温度下的计算应力?t
?t?tpc?Di??e?2?e?4.5??1600?43.8?2?43.8?94.5Mpa
?????99?1Mpa?99Mpa
校核?t?????所以满足要求 3.2.4外头盖封头计算
椭圆形封头是由半个椭球面和短圆筒组成。直边段的作用是避免封头和圆筒的连接焊缝处出现径向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。[6]由于封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续，故应力分布比较均匀，且椭圆形封头深度较半球形封头小的多，易于冲压成型，是目前中、低压容器中应用较多的封头之一。
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