过程设备设计例题(答案) 下载本文

??222?F?L1?2Ra?hi/L4A?M1????4hi4?L?1???3L????

??222111214.5?7450?1?2?1008?500/74504?525????1.37?108N?mm??4?50047450??1???3?7450????压力试验工况

??222F??L?1?2Ra?hi/L4A?MT1????4hi4?L?1??3L????

??222163096.2?7450?1?2?1008?500/74504?525????2.01?108N?mm??4?50047450??1?3?7450????支座处横截面弯矩: 操作工况

?ARa2?hi21???L2ALM2??F?A?1?4h?1?i?3L?

??52510082?5002?1?????74502?525?7450???3.324?106N?mm.5?525?1????1112144?500???1????3?7450???

压力试验工况

?ARa2?hi2?1??L2AL??F??A?1?4h?1?i?3L???52510082?5002??1?7450?2?525?7450??6.2?525?1????4.875?10N?mm???1630964?500???1????3?7450???MT2

(3) 筒体轴向应力计算

因A?0.5Ra,即筒体未被封头加强,且在鞍座处无加强圈,查表5-1可得

K1=0.107、K2?0.192

操作工况

pcRaM10?10081.37?108?1??2????3.07MPa 22?e?Ra?e2?143.14?1008?14

??pcRa?M1?2.16?1008?222?e?Ra?e2?141.37?108 ?80.83MPa23.14?1008?14 ??pcRa?32?eM22.16?1008?3.324?106 ???78.46MPa222?14K1?Ra?e0.107?3.14?1008?14

??pcRa?42?eM20?1008?3.324?106 ????0.38M8Pa22K2?Ra?e2?140.192?3.14?1008?14水压试验状态

pTRaMT10?10082.01?108?T1??2????4.50MPa 22?e?Ra?e2?143.14?1008?14

??pTRa?MT1?2.7?1008?T222?e?Ra?e2?142.01?108 ?10.17MPa23.14?1008?14 ??pTRa?MT2T322?eK1?Ra?e?2.7?1008?4.875?106 ??98.22MPa22?140.107?3.14?1008?14

??pTRa?T42?eMT20?1008?4.875?106 ????0.56M8Pa22K2?Ra?e2?140.192?3.14?1008?14(4)筒体轴向应力校核 轴向许用临界应力由

A?0.094?e0.094?14??0.001306 Ra1008

0 根据圆筒材料查图4-8可得B?B?142.425MPa

???cr?min????,B?=142.425 MPa,???cr?min(0.8ReL,B0)?142.425MPa

ttt ?2,?3??????170MPa ,合格

?1,?4????cr?142.425MPa,合格

t?T1,?T4????cr?142.425MPa,合格

?T2,?T3?0.9?ReL?310.5MPa,合格

(5)筒体和封头中的切向剪应力计算与校核

A?Ra,且筒体无加强圈,查表5-2得K3?1.171,其最大剪应力位于靠近鞍座边角

2处

?K3F?L?2A?1.171?163096.2?7450?2?525???????Ra?e?L?4h/31008?14?7450?(4?500)i??3?t?? ??10.67MPa??圆筒[?]?0.8[?]?136MPa??,故切向剪应力校核合格

(6) 筒体的周向应力计算与校核 因

b4?350mm?b2?b?1.56Ra?e?220?1.561008?14

?405.3mm,且鞍座垫板包角???12?,故鞍座垫板不起加强作用,则圆筒的有效宽度

b2?405.3mm。

当容器焊在支座上时,取k?0.1,查表5-3可得K5=0.76 通过插值可得K6=0.0149。 在横截面最低点处

?5??kK5F0.1?0.76?163096.2????2.18MPa ?eb214?405.3

而L?7450?7.39?8,所以有

Ra100812K6FRaF163096.212?0.0149?163096.2?1008??????27.317MPa4?eb2L?e24?14?405.37450?142

?6??

应力校核

?5?????170MPa 合格

5??? ?6?1.2?tt21M2.P5a 合格

(7)鞍座应力计算与校核 腹板水平应力及强度校核:

由??120?可得K9=0.204,水平分力FS?K9F?0.204?163096.2?33271.6N

计算高度Hs?min(1Ra,H)?min(1?1008,250)?250mm,鞍座腹板厚度b0?14mm

33鞍座垫板实际宽度b4?350mm,鞍座垫板有效宽度br?minb4,b2?350mm 垫 板不起加强作用,腹板水平应力

?9?FS33271.6??9.51MPa HSb0250?1423?? 应力校核

?9?[?]sa?98MPa 合格

腹板与筋板组合截面应力及强度校核:

圆筒中心至基础表面距离Hv?1266mm,查表5-6可得设计地震烈度为7度(0.1g)

时的水平地震影响系数?1?0.08,则水平地震力

FEV??1mg?0.08?22673.7?9.81?17794.32N

因水平地震力FEV?Ff,故按公式(5-29)

FHFEVHVF163096.217794.32?25017794.32?1266?EV???????9.76MPaAsa2ZrAsa?L?2A?287202?56199628720?(7450?2?525)?sa??

即 ?sa?1.2[?s]?a 合格 17M6.P4a

在钢底板对水泥基础时f?0.4,则温差引起的应力

地脚螺栓应力及强度校核:

拉应力

0?0MEFH17794.32?1266 ?bt??EVv??38.08MPa1nlAbtnlAbt2?1260???17.294242 ?t??F?F?f?H??163096.?saAsaZr28720163?096.?20.4250

??34.MPa7561996?tsa????sa?147MPa 合格

剪应力

?bt?1.2[?]bt?176.4MPa 合格

?bt?FEV?n'Abt17794.32?18.95MPa

14???17.29424

?bt?0.8[?]bt?117.6MPa 合格

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