南华大学机械工程学院毕业设计
表5.2.1 人孔尺寸 人孔类型 公称压力PN MPa 公称直径DN ㎜ 筒节 法兰外径D 螺 孔 中心圆直径D1 孔径k 凹凸面
螺柱与（螺栓） 10-f2 dw?S t0b b1 数量 N 规格 长度 凹凸 39 10 56 5 63 20 M36?3 210 2002 2.5 600 620×10 845 770 人孔盖自行设计如下图
图5.2.1 带颈对焊水平吊盖人孔
5.2.2设计条件
设计压力 p=0.4MPa 设计温度 t=150℃ 壳体型式：椭圆形封头 接管材料：1Cr18Ni9Ti 板材 补强圈材料名称：1Cr18Ni9Ti 壳体开孔处焊接接头系数：φ=0.85 壳体内径：Di=3000㎜
壳体开孔处名义厚度：?n=10㎜
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壳体厚度负偏差：C1=0.8㎜ 壳体腐蚀裕量 C2=0
壳体材料许用应力[?]t=103MPa 接管名义厚度 ?nt=10㎜ 椭圆形封头长短轴之比为2 接管实际外伸长度h1=100㎜ 接管实际内伸长度 h2=0 接管焊接接头系数φ=1 接管腐蚀裕量 C2=0 补强圈外径 D=980㎜ 补强圈厚度 ?=10㎜
5.2.3开孔补强计算
（1）补强及补强方法判别
a.补强判别 根据表2-2，允许不另行补强的最大接管外径为?89㎜.本开孔外径等于620㎜，故需另行考虑其补强。 b.补强计算方法判别
开孔直径 d=di+2C=600+2×0.8=601.8㎜
本凸形封头开孔直径 d=601.6 b.开孔所需补强面积 先计算强度消弱系数fr，fr=1，材料没变。 接管有效厚度 ?et=?nt-C=10-0.8=9.2㎜ 承受内压，开孔所需补强面积计算 A=d?+2??et(1-fr) 第 22 页 共 55 页 南华大学机械工程学院毕业设计 =601.6×8.4+0=5053.4mm2 (3)有效补强范围 a.有效宽度B B=2d=2×601.6=1203.2㎜ B=d+2?n+2?nt=601.6+2×10+2×10=641.6㎜ 取大值故B=1203.2㎜ b.有效厚度 外侧有效厚度h1由下式确定 h1=d?nt=601.6?10=77.56㎜ h1=100㎜（实际外伸高度） 取小值故h1=77.56㎜ 内侧有效高度h2按下式确定 h2=d?nt=601.6?10=77.56㎜ h2=0（实际内伸高度） 取小值故h2=0 （4）有效补强面积 a.封头多余金属面积 封头有效厚度 ?e=?n-C=10-0.8=9.2㎜ 封头多余金属面积A1按下式计算 A1=（B-d）(?e-?)-2?et(?e-?)(1-fr) =(1203.2-601.6)×(9.2-8.4)-0 =481.3mm2 b. 接管多余金属面积 接管计算厚度 第 23 页 共 55 页 南华大学机械工程学院毕业设计 ?t= Pcdi2[?]??Pctn= 0.49?6002?103?1?0.49=1.43㎜ 接管多余金属面积A2按下式计算 A2=2h1（?et-?t）fr+2h2(?et-C2)fr =2×77.56×(9.2-1.43)+0=1205.3mm2 c. 接管区焊缝面积（焊脚取6.0㎜） A3=2×d. 有效补强面积 Ae=A1+A2+A3=481.3+1205.3+36=1722.6mm2 （5） 所需另行补强面积 A4=A-（A1+A2+A3）=5053.4-1722.6=3330.8mm2 拟采用补强圈补强。 （6） 补强圈设计 根据接管公称直径DN150选补强圈，参照补强圈标准JB/T4736取补强圈外径 D?=980㎜,内径d?=620㎜.因B=641.6 12×6.0×6.0=36mm2 到开孔处要焊接人孔，孔壁厚度亦为10㎜因此不需要开孔补强。 5.3 设备接口 5.3.1接管 5.3.1.1物料进口接管 进罐物料的状态可能是液态、气（汽）态或气（汽）液混合物，不同的物料状态，其结构也不尽相同。 5.3.1.2液体进料管 常见的液体进料管有直管进料和弯管进料两种，对于弯进液管，转弯处尺寸E应以弯管能自由出入为准。物料洁净且腐蚀性很小时，可采用不可拆结构，将进料管直接焊在塔壁上。 第 24 页 共 55 页 南华大学机械工程学院毕业设计 5.3.1.3气体进料管 一个合理的气体进料管结构应使进入塔内的气体沿塔截面均匀分布，能够避免液体淹没气体通道，有防止破碎填料等异物进入管内的结构。 5.3.1.4物料出口接管 由于出塔的物料可能的液体或气（汽）态，因此应根据物料的状态设置相应的出料管结构。 5.4 视镜选用 视镜是用来观察设备内部情况的。有的可由容器制造厂制造（按HGJ501～502-86），有的则可直接外购（HG21605-95）。 普通视镜（HGJ501～502-86）有带颈的和不带颈的两种不带颈视镜示图示5.2(HGJ 501-86)，视镜上的凸缘直接焊接在设备上，结构简单，不易结料，有比较广阔的观察范围。由于凸缘直接焊在设备上，容易在焊接后引起凸缘上密封面变形，因此应有可靠的焊接工艺保证。当视镜需要倾斜或设备直径较小时，可采用带颈视镜图5.4.2（HGJ 502-86），视镜所用材料应符合表5.4.1 表5.4.1 视镜材料 第 25 页 共 55 页