压缩空气储罐课程设计

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1、 1 目 录 绪论 3 第一章 压缩空气的特性 . 4 第二章 设计参数的选择 . 5 第三章 容器的结构设计 . 6 3.1 圆筒厚度的设计 . 6 3.2 封头厚度的计算 . 6 3.3 筒体和封头的结构设计 . 6 3.4 人孔的选择 . 7 3.5 接管，法兰，垫片和螺栓（柱） . 9 3.6 鞍座选型和结构设计 11 第四章 开孔补强设计 14 4.1 补强设计方法判别 12 4.2 有效补强范围 12 4.3 有效补强面积 13 4.4 补强面积 13 第五章 强度计算 16 5.1 水压试验应力校核 14 5.2 圆筒轴向弯矩计算 14 5.3 圆筒轴向应力计算及校核 15 5.

2、4 切向剪应力的计算及校核 17 5.5 圆筒周向应力的计算和校核 20 5.6 鞍座应力计算及校核 22 24 第六章 25 参考文献 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 2 第一章第一章 压缩空气的特性压缩空气的特性 中文名称： 压缩空气 English name： compressed air 主要成分： 氮气、氧气等。 外观与性状：无色无味 沸点()：192（101.3 千帕） 相对密度(水=1)： 0.9 健康危害：无 环境危害： 无 燃烧危险： 无 危险特性：高压常温储存，高温剧烈震动易爆。 特性总述： 压缩空气，即被外力压缩的空气。它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，

3、没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空 气在地面上到处都有，取之不尽。 来源： 大气中的空气常压为 0.1Mpa，经过空气压缩机加压后达到理想的压力。 作用或用途： 压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其 应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食 品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。 3 第二章第二章 设计参数的选择设计参数的选择 1、设计题目：压缩空气储罐设计 2、最高工作压力：1.0 a MP 3、工作温度：0-100C 4、工作介质：压缩空气 5、全容积：3 3 m 6、设计压力： 1 a

4、 MP 7、设计温度：100C 8、公称直径：根据筒体全容积，粗定筒体公称直径为 1200mm。 9、焊接接头系数：1.0 10、主要元件材料的选择： 根据 GB150-1998 1表 4-1，选用筒体材料为 Q235-B（钢材标准为 GB6654）; 根据 JB/T4731 2,鞍座选用材料为 Q235-B，其许用应力 MPa sa 147; 地脚螺栓选用符合 GB/T 700 规定的 Q235，Q235 的许用应力MPa bt 147 11、容器类别：第二类 4 第三章第三章 容器的结构设计容器的结构设计 3.13.1 圆筒厚度的设计圆筒厚度的设计 由于该容器储存压缩空气，所以该容器的焊缝

5、都要采用全焊透结构，需要对该 储罐进行 100%探伤，所以取焊缝系数为0.1。 假设圆筒的厚度在 616mm 范围内，查 GB150-1998 中表 4-1，可得： 疲劳极限强度MPa b 510，屈服极限强度MPa s 345，C 150下的许用应 力为113 t M Pa，利用中径公式 11200 5.3 211131 2 i t pD m mm m p （3-1） 查标准 HG20580-1998 3表 7-1 知，钢板厚度负偏差为 1 0Cmm, 腐蚀裕量为 2 1Cmm 则筒体的名义厚度5.3016.3 n mmmmmmmm 圆整后取为7 n mm 3.23.2 封头厚度的计算封头厚

6、度的计算 查标准 JB/T4746-2002 4中表 1，得公称直径 mmDDN i 1200= 选用标准椭圆形封头，长短轴比值为 2，根据1中椭圆形封头计算中式（7-1） 11200 5.28 211310.51 2 0.5 ci t c p D m m p (3-2) 同上，取 1 0Cmm， 2 1Cmm 则封头的名义厚度为5.28016.28 n mmmmmmmm 圆整后取为7 n mm 3.33.3 筒体和封头的结构设计筒体和封头的结构设计 由封头长短轴之比为 2，即2 2 = i i h D ，得mmmm D h i i 300 4 1200 4 = 查标准4中表 B.1 EHA 和 B.2 EHA 表椭圆形封头内表面积、容积，质量，见 表 3-1 和图 3-1。 封 VLDV i 2 4 0 += 取装料系数为 0.9，则 5 封 VLD V i 2 4 9.