ANSYS10立方米氧气缓冲罐设计+CAD图纸+MCGS控制(5)
时间:2017-05-07 12:04 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
全平面（FF）与环连接面（RJ） 全平面密封适合于压力较小的场合PN≤1.6MPa； 环连接面：主要用在带颈对焊法兰与整体法兰上，适用压力范围为6.3MPa≤PN≤25.0MPa。 其它类型密封面 对于高压容器和高压管道的密封，密封面可采用锥形密封面或梯形槽密封面，它们分别与球面金属垫片（透镜垫片）和椭圆形或八角形截面的金属垫片配合。密封面可适用于压力较高的场合，但需要的尺寸精度和表面光洁度高，不易加工。 本设计选取PN=4.0MPa，突面RF的带颈对焊钢制管法兰，示意图见图2.1。 图2.1带颈对焊法兰（WN）示意图 2.2 主要零部件的材料选择 2.2.1 筒体与封头材料的选择 压力容器材料费用占总成本的比例很大，一般超过30%。材料性能对压力容器运行的安全性有显著的影响。选材不当，不仅会增加总成本，而且有可能导致压力容器破坏事故。过程生产的多样性和过程设备的多功能性给选材带来了一定的复杂性；材料科学所具有的半科学半经验性质给选材增加了难度；材料在过程设备设计、制造、检验各环节中相对处于比较落后的状态。因此，合理的选材是压力容器设计的难点之一。选材要综合考虑板材、管材、锻材、棒材等不同类型钢材之间的匹配，而不仅仅是确定钢材牌号以及其相应的标准。必要时，还要根据实际需要，确定钢材采购的附加保证要求[6]。 压力容器的使用工况（如温度、压力、介质特性和操作特点等）差别很大，制造压力容器所用的钢种类很多，既有碳素钢、低合金高强度钢和低温钢，也有中温抗氢钢、不锈钢和耐热钢，还有复合钢板。一般中低压设备可采用采用屈服极限为245Mpa～345Mpa级的钢材；直径较大、压力较高的设备，均应采用普通低碳钢，强度级别宜用400Mpa级或以上；如果容器的操作温度超过4000C，还需考虑材料的蠕变强度和持久强度。 16MnR是普通低合金钢,是锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器的常用材料。它的强度较高、塑性韧性良好。常见交货状态为热轧或正火。属低合金高强度钢，含Mn量较低。性能与20G（412-540）近似，抗拉强度为（450-655）稍强，伸长率为19-21%，比20G的大于24%。16MnR钢是屈服强度350Mpa级的普通低合金高强度钢，具有良好的综合力学性能、焊接性能、工艺性能以及低温冲击韧性。在焊接压力容器时采用碱性焊条（J507），15MnVR钢和18MnMoNbR钢是屈服强度分别为400、500Mpa级普通低合金高强度钢，虽然有较高的强度，但韧性、塑性都较C-Mn钢低，且有较高的缺口敏感性和时效敏感性。并且这两类钢均较16MnR钢昂贵。本设计选用16MnR钢。 从容器的设计压力，设计温度和储存介质等几方面考虑，结合制造工艺以及经济合理性，本设计选用的16MnR钢（钢板标准为GB 6654，使用状态为热轧、正火）既符合工艺要求也节约资源，以便获得更好的经济价值 。 参照GB 150-2011表2，根据设计压力3.3MPa，设计温度55°C，筒体壁厚在16~36m范围内，选得材料的许用应力 ，屈服极限 。容器的所有焊缝（包括角焊缝）均应采用全焊透结构。 2.2.2 支承式支座材料的选择 根据JB-T4724-1992[7]，综合考虑设计压力、设计温度等条件，选择4号支承式支座，选用材料为Q235-A（钢板标准为GB3274，使用状态为热轧）。Q235-A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。Q235-A一般在热轧状态下使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一般不重要的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。 (责任编辑：qin) |