化工非标设备设计计算.ppt
2023/9/24,化工(非标)设备设计计算,2023/9/24,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）,2023/9/24,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：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,2023/9/24,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。,2023/9/24,化工(非标)设备设计计算,厚度关系,2023/9/24,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/T4731-2000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。,2023/9/24,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）,2023/9/24,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=0.15Di 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,2023/9/24,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：,2023/9/24,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。,2023/9/24,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 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,2023/9/24,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。,
