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不锈钢反应釜设计
- 2019-09-06 -

1、基本尺寸的设计

根据现场场地布置,并结合参考了化工设备标准不锈钢反应釜尺寸,选取其内径Di1=Φ1800mm, 按充装系数 0.85 计算,实际容积为 V=6/0.85=7.05m3。按 GB/T25198-2010《压力容器封头》选取椭圆形封头,查其容积V=0.827 m3 ,形状系数 K=1。则筒体高度为: h=(7.05-0.827x2)/ (πx0.92)=2.12m。夹套选取Di2=Φ2000mm。

2、工况设计

通过用户提供的工况,在参照GB150-1998 《钢制压力容器》确定釜体内设计压力位工作压 力 的 1.1 倍 , 即 设 计 压 力 Pc1 为 0.2x1.1=0.22MPa 设计温度依据夹套选取了 t1=164℃,夹套依据用户使用过程中的蒸汽的高温度查阅在相应温度下的饱和蒸汽压为0.6 MPa,故我选取了夹套设计压力为Pc2=0.6MPa,设计温度为t2=164℃,焊接接头系数Φ取0.85。

3、材质

由于用户单位提供的介质具有腐蚀性,通过与用户沟通介质的腐蚀性及对材质的焊接性 的 把 握 , 选 取 了 釜 体 结 构 采 用 00Cr17Ni14Mo2,厚度负偏差 C2=0.8mm,腐蚀余量 C1=0mm。通过查询 GB150-1998《钢制压力容器》中材料的设计温度下许用应力与其试验温度许用应力通过插值法可以算00Cr17Ni14Mo2 材质试验温度许用应力[σ]=118 MPa,设计温度许用应力 [σ]t=114.48MPa,试验温度下屈服点 σs=177 MPa,夹套采用Q235-B材质,厚度负偏差C2=0.8mm,腐蚀余量 C1=1mm。其试验温度许用应力 [σ]=113 Pa,设计温度许用应力[σ]t =110.76 MPa,试验温度下屈服点σs =235MPa。

4、强度计算及稳定性校核

不锈钢反应釜压力容器在工作过程中会受到复杂的载荷作用,但基本的设计方针是保证反应釜釜体的在设定的压力范围内满足基本的强度要求及稳定性。为此我们在设计之前必须对 www.chemstandard.com.cn/ 筒体和上下封头进行强度计算及稳定性校核,以免釜体达不到强度设计要求而失稳。

根据GB150-1998内外压圆筒、封头强度

计算方法,先分别假设内筒体厚度:为δn1=18mm, 内下封头为δn2=16mm。 4.1内筒体厚度校核由假设的名义厚度δn1=18mm,则实际厚度δe1=δn1- C1 -C2=17.2mm外 压 计 算 长 度 L= 2158mm ,Do =Di1+2δn1=1836mm。L/Do=2158/1836=1.18,通过 GB150-1998 查得系数 A= 0.0010168, B= 66.09许用外压[P]=  B  = 0.61914MPa,满Do/δe1 足外压设计要求。 4.2 内筒下封头厚度校核由假设的名义厚度为δn2=16mm,则实际厚度δe2=δn2- C1 -C2=15.2mm封头形状系数K=1,Do =Di1+2δn2=1832mm。系数 A = KDo/0.125δe2 = 0.0011524,B= 67.70,  许用外压[P]= KD/o(B)δe2 = 0.62415MPa,满足外压设计要求。

内筒上封头厚度计算及校核由于内筒上封头此时不在承受夹套外压作用,我们计算厚度是是以内压为主计算的。


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