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1、过程设备设计（）,钟 月 华 QQ: 105853430 Tel:15208181090,过程设备设计,第5章 储存设备,第6章 换热设备,第7章 塔设备,第8章 反应设备,复习：（课后思考题） 1. 设计双鞍座卧式容器时，支座位置应该按照那些原则确定？试说明理由。 2. 双鞍座卧式容器受力分析与外伸梁承受均布载荷有何相同和不同，试用剪力图和弯矩图比较。 3. “扁塌”现象的原因是什么？如何防止这一现象出现？ 4. 双鞍座卧式容器设计中应计算那些应力？如何产生的？ 5. 鞍座包角对卧式容器筒体应力和鞍座自身强度有何影响？ 6. 在什么情况下应对卧式容器进行加强圈加强？ 7. 球形储罐有哪些特
2、点？设计球罐时应考虑那些载荷？各种罐体型式有何特点？ 8. 球形储灌采用赤道正切柱式支座时，应遵循那些准则？ 9. 液化气体存储设备设计时如何考虑环境对它的影响？,第5章 储存设备,储存设备设计应考虑的因素：, 工艺条件（介质性质、容量大小、温度、压力等） 材料 场地条件和施工条件 液化气体的充装量,介质性质：,1.可燃性 2. 饱和蒸气压与容器体积无关。高黏度或者高冰点，考虑加热或者保温，保持流动性。 3. 密度 重力载荷，影响载荷分析和应力大小 4. 腐蚀性设备选材的首要依据 5.毒性影响设备制造管理和安全附件配置 6. 化学反应活性,场地：,1.环境温度影响饱和蒸气压、热损失。决定保温措
3、施 2. 室内、外载荷的影响（风载荷、地震载荷和雪载荷） 3. 地基影响振动频率 与基础的设计密切相关,液化气体：,1.介质特性 2. 场地的特性 3. 介质的膨胀性、 压缩性 4. 腐蚀性,充装量 是指装量系数与储罐实际容积和设计温度下介质的饱和液体密度的乘积,失稳校核,温度过低,复习：（课后思考题） 1. 设计双鞍座卧式容器时，支座位置应该按照那些原则确定？试说明理由。 根据JB4731规定，取A小于等于0.2L，最大不得超过0.25L，否则容器外伸端将使支座界面的应力过大。因为当A0.207L时，双支座跨距中间截面的最大弯距和支座截面处的弯距绝对值相等，使两个截面保持等强度。考虑到除弯距
4、以外的载荷，所以常取外圆筒的弯距较小。所以取A小于等于0.2L。 当A满足小于等于0.2L时，最好使A小于等于0.5Rm（Rm为圆筒的平均半径）。这是因为支座靠近封头可充分利用封头对支座处圆筒的加强作用。,双鞍座卧式储罐 内力分析,受力分析,1. 弯矩 支座截面处 跨中截面处 2. 剪力 支座截面处,复习：（课后思考题） 2. 双鞍座卧式容器受力分析与外伸梁承受均布载荷有何相同和不同，试用剪力图和弯矩图比较。 外伸梁的剪力和弯矩图与此图类似，只是在两端没有剪力和弯矩作用，两端的剪力和弯矩均为零,筒体有效承载范围：,复习：（课后思考题） 3. “扁塌”现象的原因是什么？如何防止这一现象出现？ 如
5、果圆筒上不设置加强圈，且支座的设置位置A0.5时，由于支座处截面受剪力作用而产生周向弯距，在周向弯距的作用下，导致支座处圆筒的上半部发生变形，产生所谓“扁塌”现象。 可以设置加强圈，或者使支座靠近封头布置，利用加强圈或封头的加强作用。,问：非支座附件圆筒的的力学模型是什么？ 谁的理论？,复习：（课后思考题） 4. 双鞍座卧式容器设计中应计算那些应力？如何产生的？ 圆筒上的轴向应力。由轴向弯矩引起。 支座截面处圆筒和封头上的切向切应力和封头的附加拉伸应力。由横向剪力引起。 支座截面处圆筒的周向弯曲应力。由截面上切向切应力引起。 支座截面处圆筒的周向压缩应力。通过鞍座作用于圆筒上的载荷所导致的。,
6、轴向应力（1 4 ）校核,轴向弯矩（M1 M2 ）计算, 圆筒上的轴向应力,圆筒中间界面和 支座处圆筒 的轴向应力：,1 4,复习：（课后思考题） 5. 鞍座包角对卧式容器筒体应力和鞍座自身强度有何影响？ 鞍座包角的大小不仅影响鞍座处圆筒截面上的应力分布，而且也影响卧式储罐的稳定性和储罐支座系统的重心高低。包角小，鞍座重量轻，但重心高，且鞍座处圆筒上的应力较大。,轴向应力校核注意事项,应校核危险工况下可能产生的最大应力。 不同工况（操作、液压试验）下，储罐的载荷和应力情况不同。 内压容器，K1= K2=1，且M1 M2时，只需校核跨中截面的轴向应力，Lmax为操作工况下的2， Ymax为非操作
7、工况下的1 。 K1 K2时，则需校核跨中截面和支座截面的轴向应力。,计算示例,切向切应力,1、支座截面有加强圈 未被封头加强,2、支座截面无加强圈 未被封头加强,3、支座被封头加强,4、封头中的附加拉伸应力,思考：附加拉伸应力是怎么产生的？,切向切力在水平方向的分力,切向切应力校核,计算示例,周向弯曲应力,周向弯矩,周向压缩应力,计算示例,加强圈结构,复习：（课后思考题） 6. 在什么情况下应对卧式容器进行加强圈加强？ 如卧式储罐支座因结构原因不能设置在靠近封头处（A0.5Ri），且圆筒不足以承受周向弯距时，就需在支座截面处的圆筒上设置加强圈，以便与圆筒一起承载。,鞍座强度校核,计算示例,卧
8、 式 储 罐 计 算 程 序,球形储罐,复习：（课后思考题） 7. 球形储罐有哪些特点？设计球罐时应考虑那些载荷？各种罐体型式有何特点？ 球形储罐应力分布均匀。 设计时要考虑压力载荷、重量载荷、风载荷、雪载荷、地震载荷和环境温度变化引起的载荷。 纯桔瓣式的特点是球壳拼装焊缝较规则，施焊组装比较容易，加快组装进度并可对其实施自动焊。但是球瓣在各带位置尺寸大小不一，只能在本带内或上，下对称的带间互换；下料成型复杂，板材利用率低，板材较小，不易设计人孔和接管。且不易错开焊缝。 足球瓣式，由于每块的尺寸相同，下料规格化，材料利用率好，互换性好，组装焊缝短。但是焊缝排布比较困难，组装困难，且此类罐的适用
9、容积较小。 混合式罐体基本结合了前面两种的有点，现在的应用比较广泛。,复习：（课后思考题） 8. 球形储灌采用赤道正切柱式支座时，应遵循那些准则？ 支柱在球壳赤道带等距离布置，支柱中心线和球壳相切或相割而焊接起来。若相割，支柱中心线和球壳交点同球心连线与赤道平面的夹角为1020。为了能承受风载荷和地震载荷，保证稳定性，还必须在支柱间设置连接拉杆。,复习：（课后思考题） 9. 液化气体存储设备设计时如何考虑环境对它的影响？ 不仅要考虑环境温度、风载荷、雪载荷和地震载荷，还要注意液化气体的膨胀性和压缩性。,纯桔瓣式罐体,罐体,足球瓣式罐体,该结构形式通常用于 容积小于120m3的球罐,混合式罐体,球罐的支承,单段式 双段式,支柱 支柱和球壳的连接 拉杆,支柱结构,带拉杆的支柱,支柱与球壳的连接,可调式,拉杆结构,固定式,人孔,接管,采用厚壁管或整体锻件凸缘等措施提高强度。 接管选用与球壳相同或相近的材质。 接管尽量布置在上下极板上。 球罐上所有接管均需设置加强筋，小接管群可采用联合补强。 球罐接管法兰应采用凹凸面法兰。,附件,例题,