《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》習(xí)題解答

10《化工設(shè)備機(jī)械根底》習(xí)題解答第一章化工設(shè)備材料及其選擇一.名詞解釋形的現(xiàn)象。延長率：試件受拉力拉斷后，總伸長的長度與原始長度之比的百分率。3.彈性模數(shù)(E)：材料在彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力和應(yīng)變成正比，即σ=Eε,比例系數(shù)E硬度：金屬材料外表上不大的體積內(nèi)抵抗其他更硬物體壓入外表發(fā)生變形或裂開的力量。和快速塑性變形的力量。泊桑比μ：拉伸試驗中試件單位橫向收縮與單位縱向伸長之比。對于鋼材，μ=0.3。耐腐蝕性：金屬和合金對四周介質(zhì)侵蝕〔發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)作用引起的破壞〕的抵抗力量?？寡趸裕航饘俸秃辖鸬挚贡谎趸牧α?。屈服點：金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象的應(yīng)力，即開頭消滅塑性變形的應(yīng)力。它代表材料抵抗產(chǎn)生塑性變形的力量?？估瓘?qiáng)度：金屬材料在受力過程中，從開頭加載到發(fā)生斷裂所能到達(dá)的最大應(yīng)力值。冷靜鋼：冷靜鋼在用冶煉時用強(qiáng)脫氧劑Si,Al等完全脫氧脫氧，是脫氧完全的鋼。把FeO中的氧復(fù)原出來，生SiO和AlO2 23內(nèi)部嚴(yán)密堅實。沸騰鋼：沸騰鋼在冶煉時用弱脫氧劑Mn脫氧反響，放出大量CO同的氣泡，布滿全錠之中，因而內(nèi)部構(gòu)造疏松。半冷靜鋼：介于冷靜鋼和沸騰鋼之間，錠模也是上小下大，鋼錠內(nèi)部構(gòu)造下半部像沸騰鋼，上半部像冷靜鋼。0.25%的碳素鋼。5%的合金鋼。碳素鋼：這種鋼的合金元素含量低，而且這些合金元素不是為了改善鋼材性能人為參加的。鑄鐵：含碳量大于2%的鐵碳合金。鐵素體：碳溶解在α-Fe奧氏體：碳溶解在γ-Fe中所形成的固溶體叫奧氏體。馬氏體：鋼和鐵從高溫奧氏體狀態(tài)急冷下來，得到一種碳原子在α鐵中過飽和的固溶體。熱處理：鋼鐵在固態(tài)下通過加熱,保溫順不同的冷卻方式，以轉(zhuǎn)變其組織、滿足所需要的物理,化學(xué)與機(jī)械性能，這樣的加工工藝稱為熱處理。火快，因而晶粒細(xì)化。熱處理方法?！?0～50oC〕并保溫肯定時間，然后再淬火劑中冷卻以得到馬氏體組織的一種熱處理工藝。淬火可以增加工件的硬度、強(qiáng)度和耐磨性。組織趨于穩(wěn)定，并獲得技術(shù)上所要求的性能。調(diào)質(zhì)：淬火加高溫回火的操作。要求零件的強(qiáng)度、韌性、塑性等機(jī)械性能都較好時，一般承受調(diào)質(zhì)處理。一般碳素鋼：這種鋼含硫,磷等有害雜質(zhì)較多，要求S≤0.055%，P≤0.045%。一般碳素構(gòu)造鋼的牌號由代表鋼材屈Q235—A·F?！埠騍、磷P≤0.04%，非金屬雜質(zhì)少，組織均勻，外表質(zhì)量較好。耐酸鋼的總稱。于鍋爐和其他壓力容器的承壓殼體。由于鍋爐鋼常處于中溫高壓狀態(tài)，而且還受沖擊、疲乏、水和蒸汽的腐蝕作用，以及各種冷熱加工，因此，對其性能要求也較高。要求。耐熱鋼：能耐高溫的鋼，抗氧化性能強(qiáng)且強(qiáng)度大。〕會變脆，沖擊韌性會顯著下降。因此用作低溫場合的鋼要求具有良好的韌性〔包括低溫韌性，良好的加工工藝性和可焊性的鋼。腐蝕速度：評定金屬的腐蝕有兩種方法。引起的重量變化。即：Kp0

p1〔g/m·h〕1FtK：腐蝕速度，g/cm·h；pg；0pg；1Fm2；th；尺寸的變化，常用金屬厚度削減量，即腐蝕深度來表示腐蝕速度。即：24365K KKa 1000

〔mm/a〕mm/a；aρg/cm?；瘜W(xué)腐蝕：金屬遇到枯燥的氣體和非電解質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)作用引起的腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕在金屬外表上，腐蝕過程沒有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕：金屬與電解質(zhì)溶液間產(chǎn)生電化學(xué)作用而引起的破壞，其特點是在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。象。晶間腐蝕：一種局部的,選擇性的破壞。應(yīng)力腐蝕：金屬在腐蝕性介質(zhì)和拉應(yīng)力的共同作用下產(chǎn)生的一種破壞形式。給金屬設(shè)備以陰極電流，使金屬的電極電位向負(fù)向移動，當(dāng)電位降至陽極起始電位時，金屬設(shè)備的腐蝕即停頓。符號意義FQ:鋼材屈服點AgR:容器鋼Db:半冷靜鋼三、選擇材料氨合成塔外筒 18MnMoNbR或13MnNiMoNbR氯化氫吸取塔 Q235-A·R+銅襯里溶解乙炔氣瓶蒸壓釜 高溫高壓廢熱鍋爐的高溫氣側(cè)殼體內(nèi)襯 Cr25Ni20其次章 容器設(shè)計的根本學(xué)問的哪一類序號容器〔設(shè)備〕及條件類別1Φ150010Mpa的管殼式余熱鍋爐三21m3的氯化氫氣體貯罐三3Φ202320m3的液氨貯罐三410Mpa800立升的乙烯貯罐三52.5Mpa的糖玻璃容器三1212容器〔設(shè)備〕及條件壓力為4Mpa的毒性程度為極度危害介質(zhì)的容器類別三二3用抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限為b=620Mpa材料制造的容器三45汽車罐車和鐵路罐車三三1、鋼板卷制的筒體和成型封頭的公稱直徑是指它們的〔內(nèi)〕徑。2、無縫鋼管做筒體時，其公稱直徑是指它們的〔外〕徑。3DN是多少毫米？規(guī)格規(guī)格Φ14×3102040501004、壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)中公稱壓力PN有哪些等級？PNPN〔Mpa〕0.250.601.01.62.54.06.45、管法蘭標(biāo)準(zhǔn)中公稱壓力PN有哪些等級？PNPN〔Mpa〕0.10.250.400.601.01.62.54.00.1360°而成的殼體。⒊經(jīng)線：假設(shè)通過回轉(zhuǎn)軸作一縱截面與殼體曲面相交所得的交線。⒋薄膜理論：薄膜應(yīng)力是只有拉壓正應(yīng)力沒有彎曲正應(yīng)力的一種兩向應(yīng)力狀態(tài)，也稱為無力矩理論。⒌第一曲率半徑：中間面上任一點M處經(jīng)線的曲率半徑。⒍小位移假設(shè)：殼體受力以后，各點位移都遠(yuǎn)小于壁厚。⒎區(qū)域平衡方程式：計算回轉(zhuǎn)殼體在任意緯線上徑向應(yīng)力的公式。⒏邊緣應(yīng)力：內(nèi)壓圓筒壁上的彎曲應(yīng)力及連接邊緣區(qū)的變形與應(yīng)力。變形便趨于協(xié)調(diào)，邊緣應(yīng)力就自動限制。二、推斷題〔對者畫√，錯著畫╳〕以下直立薄壁容器，受均勻氣體內(nèi)壓力作用，哪些能用薄膜理論求解壁內(nèi)應(yīng)力？哪些不能？〔×〕〔√〕橫截面為橢圓的柱殼。 〔×〕橫截面為圓的橢球殼。 〔√〕橫截面為半圓的柱殼。 〔×〕橫截面為圓的錐形殼。 〔√〕〔×〕薄壁回轉(zhuǎn)殼體中任一點，只要該點的兩個曲率半徑RR，則該點的兩向應(yīng)力。1 2〔×〕〔√〕〔√〕〔√〕〔×〕橢球殼的長，短軸之比a/b越小，其外形越接近球殼，其應(yīng)力分布也就越趨于均勻〔√〕〔×〕圖3-29 圖 圖3-31D1、球殼上任一點 RR1 2

R 2、圓錐殼上之M點

R121

m2cos3ABA(CRRR1 2A(BR1

r, RR1 2點： 在弧面上：B(

:R1

r, Rr1 2在圓柱殼上：B(B”):R, Rr1 2圖3-32圖3-32圖圓柱殼上任一點R,RD1 2 2圓錐殼與柱殼的連接點A及錐頂點BA(B):R1

,R2

RcosB(柱):R1

,RR2B:R1

,R02

和四、計算以下各種承受氣體均勻內(nèi)壓作用的薄壁回轉(zhuǎn)殼體上諸點的薄膜應(yīng)力m A圖3-34圖圖3-34圖圖1. 球殼上任一點，：p=2Mpa，D=1008mm，S=8mm。RRD1008504mm PD21008

63MPm 4S 48 PmS1 2 PD 4S

63MP圓錐殼上之A點和B點，：p=0.5Mpa，D=1010mm，S=10mm，a=30o。A點:R1

,R2

D2cos PDm 4Scos

0.510104100.866

14.58MP PmS1 2PD 2Scos

0.510102100.866

29.16MPB點R1

,R020m p=1Mpa，a=1010mm，b=505mm，S=20mm。Bx=600mm。ab10105052 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭abA點〔x0y

2 a2b):Ra,R1 b 2 b

Pa11010

50.5MPmP2sba4P2sba4x2(a2b2)m

S 20

43.3MPaP

a4x2(a2b2)2 a4

a4x2(a2

27.7MPab2)C點(xay0

Pa11010

25.25MPam 2S 220 Pa11010

50.5MPa

S 20m2.5Mpa816mm16mm，試求汽包圓筒壁m

?！窘狻縋=2.5Mpa D=816mm S=16mmS16

屬薄壁容器D 816PD

2.5816

31.875MPam 4S 416 PD2.5816

63.75MPam 2S 21620mm，試求該球形容器壁內(nèi)的工作壓力是多少?！窘狻縋=0.6Mpa D=10020mm S=20mmS 20

0.1

屬薄壁容器D 10020PD0.610020m 4S 420

75.15MPa2030mm，筒體與封頭厚度30mm3Mpa，試求；⑴圓筒壁內(nèi)的最大工作壓力；22

m 的最大值并確定其所在的位置?！窘狻?1)圓筒P=3Mpa D=2030mm S=30mmS

0.01480.1D 2030

屬薄壁容器 PD22030

50.75MPm 4S

430

PD22030

101.5MP 2S 230〔2〕橢球：2a 時2① b 在x=0，y=b,〔頂點處〕有最大值(

Pa a22

31015m

( 2

71.78MP S b 230②a2時②b

x=0,y=b〔頂點處〕(m)

Pa

310152

101.5MPmax

2S b 230 3 1015 3 1015 ()

max

Pa a ( ) 101.5MP2S b 230③a2.5時③b

x=0,y=b〔頂點處〕(m)

Pa

)

310152.5

126.88MPmax

2S b 230在x=a,y=0點〔邊緣處〕Pa a2(

max

(22S b2

)215.69MP第四章內(nèi)壓薄壁圓筒與封頭的強(qiáng)度設(shè)計有一容器,1.6Mpa,無液體靜壓作用,工作溫度≤150℃且裝有安全閥,試確定該容器的設(shè)計壓力p=(1.76 )Mpa;計算壓力p=(1.76 )Mpa;水壓試驗壓力p=(2.2 )MPa.c T有一帶夾套的反響釜,釜內(nèi)為真空,0.5MPa,工作溫度<200℃,試確定:(1)釜體的計算壓力(外壓)p=(-0.6 )MPa;釜體水壓試驗壓力p=(0.75 )MPa.c T(2)夾套的計算壓力(內(nèi)壓)p=(0.5 )MPa;夾套的水壓試驗壓力p=(0.625 )MPa.c T有一立式容器,10m深,密度為ρ=1200kg/m3的液體介質(zhì),0.5MPa,工作溫度≤100℃,試確定該容器的設(shè)計壓力p=(0.5 )MPa;計算壓力p=(0.617 )MPa;水壓試驗壓力cp=(0.625 )MPa.T標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭之球面局部內(nèi)徑R=( 0.9)D;過渡圓弧局部之半徑r=(0.17 )D.i i i承受均勻壓力的圓平板,假設(shè)周邊固定,則最大應(yīng)力是(徑向 )彎曲應(yīng)力,且最大應(yīng)力在圓平板的(邊緣 )處;假設(shè)周邊簡支,最大應(yīng)力是( 徑向 )和(切向 )彎曲應(yīng)力,且最大應(yīng)力在圓平板的(中心 ,其有效厚度Se,當(dāng)K≤1時,其值應(yīng)小于封頭內(nèi)直徑的(0.15 )%;K>1時,Se應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的(0.3 )%.,S

=(3 )mm;對于高合金鋼制容器,其最小壁min厚S =( 2 )mm.min對碳鋼,16MnR,15MnNbR和正火的15MnVR鋼板制容器,液壓試驗時,液體溫度不得低于( 5 )℃,其他低合金鋼制容器(不包括低溫容器),液壓試驗時,液體溫度不得低于( 15 )℃.(是者畫√;非者畫×)60mm6mm16MnR熱軋鋼板,其屈服點是不同的,60mm厚鋼板的σs6mm厚鋼板的σ.s( × )依據(jù)彈性失效理論,容器上一處的最大應(yīng)力到達(dá)材料在設(shè)計溫度下的屈服點σs(t)時,即宣告該容器已經(jīng)”失效”.( √ )安全系數(shù)是一個不斷發(fā)展變化的數(shù)據(jù),依據(jù)科學(xué)技術(shù)進(jìn)展的總趨勢,安全系數(shù)將漸漸變小.( √ )當(dāng)焊接接頭構(gòu)造形式肯定時,焊接接頭系數(shù)隨著監(jiān)測比率的增加而減小. ( × )由于材料的強(qiáng)度指標(biāo)σb和σs(σ0.2)是通過對試件作單向拉伸試驗而側(cè)得,對于二向或三向應(yīng)力狀態(tài),在建立,.(√〕1、有一DN2023mm的內(nèi)壓薄壁圓筒,壁厚Sn=22mm,承受的最大氣體工作壓力p=2MPa,容器上裝有安全閥,焊w接接頭系數(shù)φ=0.85,厚度附加量為C=2mm,試求筒體的最大工作應(yīng)力.【解〔1〕確定參數(shù)：p=2MPa; p=1.1p=2.2MPa〔裝有安全閥〕;w c wD=DN=2023mm(鋼板卷制); S=22mm; S=S-C=20mmi n e nφ=0.85〔題中給定〕;C=2mm〔題中給定〕.〔2〕最大工作應(yīng)力：tpc(DiSe)

2.2(202320)

111.1MP2Se 220 a2,內(nèi)徑為D=10m,厚度為S=22mm,假設(shè)令焊接接頭系數(shù)φ=1.0,厚度附加量為C=2mm,試計i n算該球形容器的最大允許工作壓力.鋼材的許用應(yīng)力[σ]t=147MPa.【解〔1〕確定參數(shù)：D=10m; S=22mm; φ=1.0; C=2mm; [σ]t=147MPa.i nS=S-C=20mm.e n〔2〕最大工作壓力：球形容器.4[]tS

4147 1.020[P]w

e DiSe

10000 20

1.17MPa,1600mm,5℃~105℃,1.6MPa,0Cr18Ni9Ti。承受雙面焊對接接頭,局部無損探傷,凸形封頭上裝有安全閥,試設(shè)計釜體厚度。【解】〔1〕確定參數(shù)：Di=1600mm; tw=5~105℃;pw=1.6MPa; pc=1.1pw=1.76MPa〔裝有安全閥〕φ=0.85〔雙面焊對接接頭,局部探傷〕C2=0〔對不銹鋼，當(dāng)介質(zhì)腐蝕性稍微時〕

材質(zhì)：0Cr18Ni9Ti 內(nèi)插法取值〕[σ]=137MPaS 2[]tpc

1.761600 14.8mm2112.90.851.76按教材表4-9取值，GB4237-92《不銹鋼熱軋鋼板〕, C=C+C=0.8mm.1 1 2名義壁厚：S=S+C+圓整， S+C=14.8+0.8=15.6mm.n圓整后，S=16mm.n〔3〕 水壓試驗校核p(DS) T i e T 2S se有效壁厚S=S-C=16-0.8=15.2mme n[]

137試驗壓力

2.67MPa

T 2Se

2.67(160015.2)215.2

141.86MPa應(yīng)力校核0.9s0.92050.85156.8MPaT0.9S 4,內(nèi)徑D=1600mm,壁厚S=16mm,計算壓力為p=2.5MPa,工作溫度為-3.5℃，材質(zhì)為i n c承受雙面焊對接接頭,局部無損探傷,C=3mm,試校核貯罐強(qiáng)度?！窘狻?〕確定參數(shù)：D=1600mm; S=16mm; t=-3.5℃; p=2.5MPa.i n w cφ=0.85〔雙面焊對接接頭,局部探傷〕16MnR：常溫下的許用應(yīng)力[]=170MPa設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力[]t=170MPa常溫度下的屈服點s

=345MPa有效壁厚：Se=SnC=16－3=13mm〔2〕強(qiáng)度校核最大允許工作壓力[Pw][p ]

21700.8513w Di

Se

160013

2.33MPa∵ Pc＞[Pw] ∴該貯罐強(qiáng)度缺乏9D=1400mm,p=1.8MPa,40℃,15MnVR,i c介質(zhì)無大腐蝕性.雙面焊對接接頭,100%探傷。封頭按半球形、標(biāo)準(zhǔn)橢圓形和標(biāo)準(zhǔn)碟形三種形式算出其所需厚度,最終依據(jù)各有關(guān)因素進(jìn)展分析,確定一最正確方案?！窘狻?〕確定參數(shù)：D=1400mm; p=1.8MPa; t=40℃;i cφ=1.0〔雙面焊對接接頭,100探傷；2=1mm〔介質(zhì)無大腐蝕性〕15MnVR：假設(shè)鋼板厚度:6~16mm，則：[σ]t=177MPa，[σ]=177MPa，s

=390MPa〔2〕筒體壁厚設(shè)計： pD 1.81400 S c i 7.16mmppc

21771.01.84-9取值，GB6654-94〕1C=C+C=1.25mm.1 2名義壁厚：S=S+C+圓整， S+C=7.16+1.25=8.41mm.n圓整后，S=9mm.n〔3〕筒體水壓試驗校核p(DS) T i e T 2S se有效壁厚S=S-C=9-1.25=7.75mme n[]

177T試驗壓力 PT

1.25P

[]t

1.251.8

177

2.25MPa計算應(yīng)力 T

PT(DiSe2Se

)2.25(14007.75)27.75

204.35MPa應(yīng)力校核

0.93901351MPasT0.9S 〔4〕封頭厚度設(shè)計半球形封頭：c i S pD c i ppc

1.8140041771.01.8

3.57mm4-9取值，GB6654-94〕1C=C+C=1.25mm.1 2名義壁厚：S=S+C+圓整， S+C=3.57+1.25=4.82mm.n圓整后，S=5mm.nS

KpDc i

1.01.81400

7.1mmp2[]t0.5pc

21771.00.51.8名義壁厚：Sn=S+C+圓整， S+C=7.1+1.25=8.35mm.圓整后，Sn=9mm.標(biāo)準(zhǔn)碟形封頭：MpD

1.3251.81400S c i ppc

21771.00.51.8

9.4mm名義壁厚：S=S+C+圓整， S+C=9.4+1.25=10.65mm.n圓整后，S=11mm.n第五章外壓圓筒與封頭的設(shè)計〔X〕長圓筒和短圓筒的材質(zhì)確定抱負(fù)，制造的精度確定保證，則在任何大的外壓下也不會發(fā)生彈性失穩(wěn)。 〔X〕18MnMoNbRQ235-AR10818MnMoNbR比用Q235-AR〔X〕

鋼板制造的同一設(shè)計條件下的外壓容器節(jié)省許多鋼材。20g1020g高35%的16MnR鋼板，即可滿足設(shè)計要求。 〔X〕cr

>P >Pcr鋁 cr。 〔X〕銅〔X〕n=2n>2〕的整數(shù)。直徑與壁厚分別為D，S的薄壁圓筒殼，承受均勻側(cè)向外壓p作用時，其環(huán)向應(yīng)力σ =〔PD/2S，經(jīng)向應(yīng)θ力σ〔PD/4S，它們均是〔壓〕L〔無〕關(guān)。m外壓容器的焊接接頭系數(shù)均取為Φ=1m=3?！查L〕圓筒轉(zhuǎn)化成為〔短〕圓筒，以提高臨界失穩(wěn)壓力，減薄筒體壁厚。加強(qiáng)圈的慣性矩應(yīng)計及〔加強(qiáng)圈〕和〔加強(qiáng)圈和圓筒有效段組合截面?！布覦S0 e強(qiáng)圈中心線兩側(cè)各為DS0 e15-21A，B，Cσ=216MPa，E=206GPa。試答復(fù)：s〔1〕A，B，Cn〔或大于〕幾？〔2〕假設(shè)將圓筒改為鋁合金制造σ=108MPaE=68.7GPa，它的許用外壓力有何變化？變化的幅度或許是s

/[P]〕/o·C?！o/ A5-21【解】

值較大，臨界壓力P僅與S/D有關(guān)，而與L/D0 cr e 0

無關(guān)，失穩(wěn)時的波形數(shù)n=2。

不僅與S/D有關(guān)，而且與L/D

n＞2cr e 0 0C—臨界圓筒〔長、短圓筒拐點處n≥2。在圓筒幾何尺寸肯定狀況下，[P]只與E[P]

/[P]=P/P=E/E=68.7/206=0.333 66.7%。鋁 銅 cr鋁 cr銅 鋁 鋼0 e〔200℃〕Et=1.8410MPaL 1.17Dcr

22155mmD0D0Se1.295Et( e D

)2.5(Di

S)De 0L 0 1625.2mmcr

[]te∵Lcr

LLcr

∴該聚合釜屬于短圓筒S( e)2.5DPcr

2.59Et

L 2D0/m=0.42/3=0.14MPacr0.14MPa4、試設(shè)計一臺氨合成塔內(nèi)筒的厚度，內(nèi)筒外徑為D=410mm，筒長L=4000mm0Cr18Ni9Ti，內(nèi)筒壁溫04500.5MPa。D=410mm,L=4000mm,E=1.64×105MPa,計算外壓P=0.5MPa0 c〔1〕Sn=8mm，取壁厚附加量C=2mmSe=Sn-C=8-2=6mm L/D=9.76 D/Se=68.30 0〔2〕求A值 查圖5-5 得A=0.0026〔3〕求B值 查圖5-12得B=88MPaB[P]

1.29MPa/e0D S 68.3/e0Pc=0.5MPa,Pc＜＜[P]，說明假設(shè)的Sn=8mm〔1〕重假設(shè)Sn=6mm Se=Sn-C=6-2=4mm L/D=9.76 D/Se=102.50 0〔2〕求A值 查圖5-5 得A=0.0014〔3〕求B值 查圖5-12得B=78MPaB[P]

0.76MPa/e0D S 102.5/e0Pc=0.5MPa,Pc＜[P]，且較接近，故取Sn=6mmSn=6mm0Cr18Ni9Ti6、有一臺液氮罐，直徑為D=800mm，切線間長度L=1500mm，有效厚度S=2mm0Cr18Ni9Ti，由于其密閉性i e10-mmHg則需要幾個？【解】確定計算外壓力：=760-10-=759.99mmHgP0.1759.990.099990.1MPa∴ c 760查表得：Et=1.95×105MPa〔1〕 C=2mm，有效厚度S=2mm，則名義厚度Sn=Se+C=2+2=4mmeD=D+2S=800+8=808mm L/D=1.86 D/Se=4040 i n 0 0〔2〕A5-5A=0.000085〔3〕B5-12ABB2EtA21951030.00008511.05MPa3 3B/[P]/eD Se0

11.05404

0.027MPaP>[P] ∴不設(shè)置加強(qiáng)圈會被抽癟c〔4〕設(shè)置加強(qiáng)圈所需加強(qiáng)圈最大間距tDtL 0.86E o

)2.5

0.86195103808(

2)2.5

404.5mms P Dc o

0.1 808LnLs

1

1500404.5

12.7(個〕取整，n=3 需設(shè)三個加強(qiáng)圈〔5〕驗算設(shè)三個加強(qiáng)圈，則：L=L/4=1500/4=375mm L/D=0.464 D/Se=404e e 0 0查圖5-5得A=0.00035， 查圖5-12，得B=45MPa[P] B 45

0.11MPa/e0D S 404/e0由于Pc＜[P]，且格外接近，故至少需設(shè)三個加強(qiáng)圈。二、填空題：法蘭聯(lián)接構(gòu)造，一般是由〔聯(lián)接〕件，〔被聯(lián)接〕件和〔密封元〕件三局部組成。在法蘭密封所需要的預(yù)緊力肯定時，實行適當(dāng)減小螺栓〔直徑〕和增加螺栓〔個數(shù)〕的方法，對密封是有利的。提高法蘭剛度的有效途徑是1〔增加法蘭厚度〕2〔減小螺栓作用力臂〕3〔增加法蘭盤外徑〕。〔16MnR〕材料，在〔200〕℃時的力學(xué)性能為根底的法蘭公稱壓力確實定與法蘭的最大〔操作壓力〕，〔操作溫度〕和〔法蘭材料〕三個因素有關(guān)。臥式容器雙鞍座的設(shè)計中，容器的計算長度等于〔筒體〕長度加上兩端凸形封頭曲面深度的〔2/3〕。配有雙按時制作的臥房容器，其筒體的危急截面可能消滅在〔支座〕處和〔跨距中間〕處。臥式容器雙鞍座的設(shè)計中，筒體的最大軸向總應(yīng)力的驗算條件是：拉軸向應(yīng)力應(yīng)為〔 ≤t〕拉壓ac軸向壓力應(yīng)為〔 ≤t〕和〔軸向許用壓縮應(yīng)力的較小值〕壓ac0且A不大于〔0.2〕L在鞍坐標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鞍座包角有θ=〔120°〕和θ=〔150°〕兩種。承受補(bǔ)強(qiáng)板對開孔進(jìn)展等面積補(bǔ)強(qiáng)時，其補(bǔ)強(qiáng)范圍是：有效補(bǔ)強(qiáng)寬度是〔Bmax{2d,d2 }〕n nt外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度是〔minh1內(nèi)側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度是〔minh2

dntdnt

,}〕nt,}〕)Ae 1厚度減去計算厚度之外的多余面積)A)A2 3承受等面積補(bǔ)強(qiáng)時，當(dāng)筒體徑Di≤1500mm時，須使開孔最大直徑d≤(1/2)D〔520〕mm.當(dāng)筒體直徑iD,>1500mm時，，須使開孔最大直徑d≤(1/3)D〔1000〕。i i現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的圓形人孔公稱直徑有DN(400)mm,DN(450)mm,DN(500)mm,DN(600)mm等四種。7現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，橢圓形人孔的尺寸為〔400〕×〔250〕mm與〔380〕×〔280〕mm。8DN(150mm)和DN(250mm)兩種。三、是非推斷題t，則應(yīng)加大法蘭盤外徑D0金屬墊片材料一般并不要求強(qiáng)度高，為要求其軟韌，金屬墊片主要用于中高溫順中高壓的法蘭聯(lián)接密封。(√)法蘭連接中，預(yù)嚴(yán)密封比壓大，則工作時可有較大的工作密封比壓，有利于保證密封。所以預(yù)密封比壓越大越好。(×)〔在設(shè)計溫度下不冷凝〕的圓筒形處貯罐，承受雙鞍式支座支承時，可以不必驗算其軸向的拉應(yīng)力。(×)四、工程應(yīng)用題選擇設(shè)備法蘭密封面型式及墊片介質(zhì)公稱壓力PN介質(zhì)溫度適宜密封面型式墊片名稱及材料〔MPa〕℃丙烷1.0150平形耐油橡膠石棉墊/耐油橡膠石棉板蒸汽1.6200平形石棉橡膠墊/中壓石棉橡膠板液氨2.5≤50凹凸或榫槽石棉橡膠墊圈/中壓石棉橡膠板氫氣4.0200凹凸/08(15)鋼帶-石棉帶800mm,100mm，3000.25MPa,材質(zhì)Q235-AR。繪出法蘭構(gòu)造圖并注明尺寸?！窘狻克?jié)與封頭的聯(lián)接法蘭——容器法蘭依據(jù)該塔的工藝條件：溫度、壓力及塔徑，塔節(jié)與封頭聯(lián)接的法蘭應(yīng)中選用甲型平焊法蘭。依據(jù)操作溫度、設(shè)0.6MPa3216-16-320mm。聯(lián)接螺栓為Ｍ20246-635。螺母材料為Ｑ