发布时间 : 星期一 文章过程设备设计例题（答案）更新完毕开始阅读
同理，?e??n?C?10.7mm。由表4-1可知椭圆形封头的当量曲率半径为
Ro?0.9Do?0.9?2024?1821.6mm
Ro?1821.6?170.2 10.7?eA?0.1250.125??0.00073 Ro170.2?e查图4-8知A值在300℃材料线左方，故
22EA??1.81?105?0.00073?88.1MPa 33B88.1 则 [p]???0.518MPa，满足稳定要求。
Ro170.2 B??e③ 水压试验应力校核
pT?1.25p?H??1.25?0.1?7.0?103?9.8?10?6?0.1936MPa
?T?pT?Di??e?0.1936?(2000?10.7)??18.2MPa
2?e2?10.70.9?ReL?0.9?0.85?245?187.4MPa
故
?T?0.9?ReL 水压试验应力校核合格。
（2）设计加强圈 ① 加强圈的个数N及间距因现有钢板厚度
Ls
?n?9mm，C?0.3mm，C2?1mm
1?e??n?C?7.7mm，Do?Di?2?n?2018mm
故：Lmax?2.59EDompc???Do??e??2.5?2.59?1.81?105?20183?0.1?2018?7.7?2.5?2836.1mm
N?L总6333.4－1??1?1.23 Lmax2836.1L6333.4?2111mm 故取加强圈个数N?2，即加强圈间距：Ls?总?N?13② 加强圈规格及其截面参数
设加强圈材料为Q235-A,选9号等边角钢，尺寸为90?90?8mm，
24A?1382mmI?1020000mma'?25mmss查型钢规格有：，，
③ 组合截面的实际惯性矩
Is?
b?0.55Do?e?0.552018?7.7?68.6mm 而 Ae?2b?e?2?68.6?7.7?1056.4mm2
7.73?68.6??5219.7mm4 Ie?66?e3b????7.7?As?e?a'?1382???25??2???2??16.35mm
a?Ae?As1056.4?1382???Is?Is?As?a'?e?a??Ie?Aea22??
?7.7???1020000?1382??25??16.35??5219.7?1056.4?16.352
2?? ?1523556.7mm
④ 满足稳定要求所需加强圈及有效段筒体组合截面的最小惯性矩I B?422pcDo0.1?2018?＝24.1MPa5 As13827.7??e?2111Ls 查图4-8得 A?0.000 21382??2As??2018?2111?7.7?DoLs??e???Ls?2111????I?A??0.0002?1317841.4mm4
10.910.92 即
?Is?I 且接近。 故采用9mm钢板时，需设置2个加强圈，其等边角钢截
面尺寸为 90?90?8mm。若考虑加强圈的腐蚀，可选90?90?10mm的等边角钢。
⑤ 水压试验应力校核
pT?1.25p?H??1.25?0.1?7.0?103?9.8?10?6?0.1936MPa
pT?Di??e?0.1936?(2000?7.7)?T???25.2MPa
2?e2?7.70.9?ReL?0.9?0.85?245?187.4MPa
故
?T?0.9?ReL 水压试验应力校核合格
经对上述两设计方案设备重量的计算知：在未采用加强圈时总重为4372kg，而在采用
两个加强圈时总重减为3273kg，少用钢材25%。 设计举例：
一台卧式液氨储槽，两端为标准椭圆形封头，采用双鞍式钢制支座，其主要尺寸和设计条件如下，试校核卧式液氨储槽的应力。
设计压力p＝2.16MPa，设计温度t?50℃，物料密度?=650kg/m3，物料充装系数?o=0.9，试验介质密度?T=1000kg/m，试验压力pT=2.7MPa，设计地震烈度为7度（0.1g）。
筒体参数：内径Di＝2000mm，筒体长度L1?7400mm，名义厚度?n＝16mm，壁厚附加量C=2.0mm, Ra?1008mm，筒体材料为Q345R，其常温许用应力[?]=170MPa，设计温度下许用应力[?]t=170MPa，钢材标准常温下屈服强度ReL=345MPa，焊接接头系数??1.0。
封头参数：封头曲面高度hi=500mm，直边高度h＝25mm，名义厚度?hn＝16mm，壁厚附加量Ch＝2.0mm，封头材料为Q345R，其设计温度下许用应力[?]t=170MPa,
鞍座参数：鞍座底板中心至封头切线的距离A=525mm，两封头切线间距离L=7450
3mm，鞍座轴向宽度b＝220mm，腹板厚度b0＝14mm，鞍座高度H＝250mm，鞍座包
角?＝120?,鞍座垫板宽度b4=350mm，鞍座垫板弧长2330mm，鞍座垫板名义厚度
?rn=10mm，鞍座垫板有效厚度 ?re=10mm，腹板与筋板组合截面积Asa=28720mm2，腹
板与筋板组合截面断面系数Zr=561996mm，鞍座材料为Q235-B，鞍座材料许用应力[?]sa＝147 MPa，一个鞍座上地脚螺栓个数为2，地脚螺栓公称直径为20mm，地脚螺栓根径17.294mm，鞍座轴线两侧的螺栓间距为1260mm，地脚螺栓材料为Q235-B，其许用应力[?]bt＝147 MPa。
解：
（1）支座反力计算
圆筒质量m1???Di??n?L1?n?s?3.14?(2000?16)?7400?16?7.85?10?6?5883.58kg 圆筒容积V1??Di2L1?10?9?3.14?20002?7400?10?9?23.236m3
44 查JB/T4746-2002得封头质量m2?556.6kg，封头容积Vh?1.1257m3
附件质量m3?532kg，总容积V?V1?2Vh?23.236?2?1.1257?25.4874m 工作时容器内充液质量m4?V?o?o?25.4874?650?0.9?14910.1kg
?压力试验时容器内充水质量m4?V?T?25.4874?1000?25487.4kg
33耐热层质量m5?234.842kg
工作时总质量m?m1?2?m2?m3?m4?m5?22673.7kg
?压力试验时总质量m??m1?2?m2?m3?m4?m5?33251.0kg
工作时单位长度载荷
q?mg22673.7?9.81
??27.4N/mm44L?hi7450??50033压力试验时单位长度载荷q??m?g33251.0?9.81??40.188N/mm 44L?hi7450??50033工作时支座反力 F??1mg?1?22673.7?9.81?111214.5N
22压力试验时支座反力F???1m?g?1?33251.0?9.81?163096.2N
22支座反力F?max?F?,F????163096.2N （2）筒体弯矩计算 圆筒中间处截面上的弯矩 操作工况