图2.1 标准椭圆封头
查GB/T 25198-2010《钢制压力容器用封头》附录中表B.1 EHA和B.2 EHA表椭圆形封头内表面积、容积、质量,标准椭圆封头的形式和尺寸[5]得到:筒体封头的尺寸如表2.1所示:
表2.1 筒体封头尺寸表
公称直径Di/mm    总深度Hi/mm    内表面积Ai/m2    容积Vi/m3    质量/Kg
3600    940    14.5008    6.5144    2458.4
2.2.3釜体壁厚计算
各参数的选取及计算,均应符合GB 150—1998《钢制压力容器》的规定。强度计算应考虑以下几种情况:
[1]当圆筒内为常压外带夹套时:
圆筒的公称直径DN 600mm时,被夹套包围部分的筒体按外压(指夹套压力)圆筒设计,其余部分按常压设计;
当圆筒的公称直径DN<600时,全部筒体按外压(指夹套压力)圆筒设计。
[2]当圆筒内为真空外带夹套时:
当圆筒体的公称直径DN 600mm时,被夹套包围部分的筒体按外压(指夹套压力+0.1MPa)圆筒设计,其余部分按真空设计;
当圆筒的公称直径DN<600mm时,全部筒体按外压(指夹套压力+0.1MPa)圆筒设计;
[3]当圆筒体的公称直径DN 600mm时,被夹套包围部分的筒体分只别按内压圆筒和外压圆筒设计,取其中较大值;其余部分按内压圆筒设计。
当圆筒的公称直径DN<600mm时,全部筒体分别按按内压圆筒和外压圆筒设计,取其中较大值。
[4]本设备的公称直径DN=2200>600mm,工艺提供的条件为:釜体内筒中设计压力为1.6MPa,夹套内设计压力为0.5MPa,则夹套筒体和夹套封头为承受0.5MPa内压,而内筒的筒体和封头为既承受1.6MPa内压又承受0.5MPa外压,其最恶劣的操作条件为:停止操作时,内筒无压而夹套内仍有蒸汽压力,此时内筒承受0.5MPa外压[5]。
所以,筒体分别按1.6MPa内压和0.5Mpa外压设计,取其中较大值。
(1) 计算参数的确定
罐体和夹套材料选用16MnR,设计温度t1=95℃(罐体内),设计压力p1=1.6mpa(罐体内)。
查《化工设备机械基础》表9-2-焊接接头系数,筒体选择对面焊的对接焊缝,进行局部无损伤探伤,得焊接接头系数为 。
根据钢板使用应力(GB150-1998),由于筒体公称直径DN=D1=3600mm,假设16MnR钢厚度在16~36mm之间,则设计温度下的许用应力 [6]。
(2) 按照受内压计算
筒体计算厚度:
                                                (2.5)
式中, 为设计温度下的许用应力;
Pc为计算压力,  , 为液体高度
                                                          (2.6)
代入数据得  mm
则液体静压力小于设计压力的5%,可忽略不计,则 。
因此
按照《化工机械设备基础》表9-3-钢板厚度负偏差表(mm),得筒体的钢板厚度负偏差C1=0.8mm,腐蚀裕量:罐体为C2=0mm。该钢板厚度负偏差表如下表2.2。
表2.2 钢板厚度负偏差表(mm)
钢板厚度    4.5~5.5    6.0~7.0    8.0~25    26~30    32~34    36~40    42~50    52~60
负偏差C1    0.50    0.6    0.8    0.9    1.0    1.1    1.2    1.3
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