因为静液柱压力小于设计压力的5%,0.05P=0.0225Mpa。所以静液柱压力可忽略不计。
所以计算压力=设计压力 Pc=0.45Mpa
(2) 确定筒体壁厚:当T=180℃时,16MnR材料的许用应力 =170MPa, =510MPa, =345Mpa。选双面焊对接接头,局部无损检测时取0.85。钢板厚度负偏差C1为0。腐蚀余量C2为2mm。厚度附加量C= C1 + C2=2mm。筒体的计算厚度,根据式(2.1)计算得
(2.1)
筒体的名义厚度: ,圆整至钢材标准值取8mm。
根据式(2.2) 计算得在设计温度下,圆筒的计算应力 (2.2)
满足 。故合格。
2.3 封头的设计计算
2.3.1封头类型的比较
压力容器封头种类有凸形封头(半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头)、锥壳、平盖及紧缩口等。
半球形封头:在均匀受内压作用下、薄壁球形容器的薄膜应力为相同直径圆筒的一半、但其深度大直径小时整体冲压困难、常用在高压容器上。
椭圆形封头:由半个椭圆面和短圆筒组成,椭球部分经线曲率变化平滑连续、应力分布均匀、且封头深度较半球形封头小得多、易于冲压成型、在中低压容器中应用广泛。
碟形封头:由带折边的球面封头、过渡环壳、短圆筒三部分组成;封头深度较小、成型方便、但存在较大边缘弯曲应力、曲面不连续。
锥壳:结构上不连续、应力分布不均匀、常用于中低压容器。
平盖:结构简单、制造容易、封头厚度大、材料耗费多、多用于直径小高压容器。
2.3.2封头类型的确定
由于设计压力为0.45 MPa属低压容器,设计温度为180℃故在满足工艺条件前提下比较封头的制造难易程度、消耗材料情况、工艺上的合理性确定上下封头均采用标准椭圆形封头。本文来自优*文#论~文%网,
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2.3.3封头参数的确定
由JB/T4737-95可知椭圆形封头各参数值为:公称直径:3000mm;曲面高度:750 mm;直边高度:40mm。
表2.1 EHA椭圆形封头参数
公称直径
DN /mm 总深度
H/mm 内表面积
A/mm2 容积
V/ mm3 直边高度
h/mm 质量
m/kg
3000 790 10.1329 3.8170 40 775.71
2.3.4封头厚度的确定
对受内压封头的强度计算,由于封头和圆筒相连接,所以不仅需要考虑封头的薄膜应力,还要考虑与圆筒连接处的不连续应力。
根据工艺要求,选择标准椭圆形封头,其优点是应力分布均匀,易于冲压成形。选择材料为与筒体相同的16MnR,则 =170MPa,选双面焊对接接头,局部无损检测时取0.85。标准椭圆形封头的应力增强系数K=1。
计算封头厚度: (2.3)
取厚度附加量为2mm, 。并向上圆整得 。
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