化工(非标)设备设计计算.ppt

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1、2020/11/24,化工(非标)设备设计计算,2020/11/24,化工(非标)设备设计计算,设计参数的确定 设计压力 设计温度（金属平均壁温） 焊接接头系数 腐蚀裕度 各受压元件材料 试验压力（塔器、较高直立设备、直联设备） 充装系数及液体比重（分离器、贮槽、塔器） 现场自然条件 其他（保温、附件等）,2020/11/24,化工(非标)设备设计方法,容器类别（、类） a.按容规，根据最高工作压力、设计压力、设计温度、介质特性（状态）、容积综合考虑。 b. 多腔设备按各自腔独立划分，取高者为设备类别。但设计和制造要求按各腔分别处理。 设计压力 a.设计条件已有按设计条件。 b.如无可自定：

2、内压：无安全泄放装置 P=1.051.1Pw 有安全阀并条件给出 P=1.05Pz 有安全阀条件不给出 Pz=1.051.1Pw，P=Pz 有爆破装置并条件给出，取1.05爆破值 有爆破装置条件不给出，按GB150计算 液化气体和混合液化石油气按容规规定选取 极度、高度危害介质，P0.1MPa 塔器，P0.1MPa 外压：PPw 真空：P=-0.1MPa 计算压力,2020/11/24,化工(非标)设备设计方法,设计温度 a.设计条件已有按设计条件。 b.如无可自定： 当介质工作温度15，T=Tmin或T=Tw-5 当介质工作温度15，T=Tmax或T=Tw+20 安转在室外五保温容器，T=环

3、境温度 设计温度取整数（0,5） 换热器管、壳程金属平均温度 焊接接头系数 =1（100%RT） =0.85（局部RT） 拼接封头按筒体 开孔补强处=1 卷制接管=1 腐蚀裕度C2 按设计条件；如无：蒸汽、水C2=1，其他介质C2=13 多腔容器和换热器管板、换热管需特殊选取 不锈钢、有色金属、非金属一般取0。,2020/11/24,化工(非标)设备设计计算,厚度关系,2020/11/24,化工(非标)设备设计计算,强度计算 钢制压力容器容器受压元件强度计算依据： GB150-1998钢制压力容器； GB151-1999管壳式换热器； JB/T4710-2005钢制塔式容器； JB/T4731

4、-2000钢制卧式容器； GB12337-1998钢制球形储罐； HG20582-1998钢制化工容器强度计算规定； 按SW6进行。,2020/11/24,化工(非标)设备设计计算,筒体厚度计算 内压筒体计算 圆筒强度计算，公式： 适用范围 外压（真空）筒体计算 圆筒刚度计算，按图表法进行。 关键外压计算长度的选取 内压、外压双重存在时筒体计算 既要计算强度又要考虑失稳 以内压确定厚度，外压校核（加强圈）,2020/11/24,化工(非标)设备设计计算,封头计算 标准椭圆封头（K=1，长轴/短轴=2） 内压计算公式： 碟形封头 内压计算公式： 标准碟形封头有二种. 即：Ri=1.0Di，r=0

5、.15Di M取1.39 (JB/T4746-2002 ) Ri=1.0Di，r=0.10Di M取1.54 球冠形封头 内压计算公式： 以上外压均按图表法计算,2020/11/24,化工(非标)设备设计计算,锥壳设计计算 GB150计算适用于半顶角60的轴对称无折边或有折边锥壳。 斜锥壳按HG20582计算。 锥壳与筒体的连接焊缝必须全焊透。 正锥壳按GB150常规设计时，需满足： 1.锥壳大端 当半顶角30,可采用无折边； 30,大端应折边； 2.锥壳小端 当半顶角45,可采用无折边； 45,小端应折边； 正锥壳折边锥体尽量按标准选用。 标准折边封头JB/T4746-2002： CHA 半

6、顶角=30大端折边 CHB 半顶角=45大端折边 CHC 半顶角=45大端、小端均折边 斜锥壳按非标设计。 无折边正锥壳计算公式 锥壳厚度：,2020/11/24,化工(非标)设备设计计算,锥壳大端厚度： 锥壳小端厚度： 折边正锥壳计算公式 过渡段厚度： 锥壳厚度： 取上述大者作为折边锥壳厚度。 作为支撑线的加强截面计算 用作加强参与计量惯性矩的截面长度L： L= 当多余金属计算出的有效惯性矩Is所需惯性矩I时可支撑线。,2020/11/24,化工(非标)设备设计计算,开孔及开孔补强 开孔形状：圆形、椭圆形或长圆形（长轴/短轴2） 开孔范围：圆筒上 Di 1500 d 1/2Di且d 520

7、Di 1500 d 1/3Di且d 1000 封头上 d 1/2Di 锥壳上 d 1/3Di（开孔处筒体内直径） 超过上述开孔范围但的d/D0 0.8，属大开孔范围。 开孔计算长度：圆筒和锥壳上为轴向长度 封头上为最大开孔长度 开孔补强处壳体计算厚度 开孔直径：d=di-2C 补强结构：补强圈补强 整体补强（增厚壳体、厚壁管、整体补强锻件、密集补强焊接） 1.Rm540MPa或鉻钼钢 2.低温容器 3.补强圈厚度1.5n 4.壳体厚度 38mm 5.P设4.0MPa 6.T设350 7.极度、高度危害介质,2020/11/24,化工(非标)设备设计计算,有效补强范围和补强面积 有效补强范围：B 补强面积：A1、A2、A3、A4 开孔补强计算方法： 等面积法（GB150范围）、压力面积法（大开孔）、应力分析法 A1+A2+A3+A4 A 多个开孔补强 1.非排孔的多个开孔补强 当11/3（d1+d2)1/2L两孔中心距（d1+d2)1/2时，采用联合补强 当L两孔中心距 11/3（d1+d2)1/2，采用假想孔，不计A2 2.排孔补强 计算排孔削弱系数替代壳体厚度计算公式中的，作校核。,