B2?d?2?n?2?nt?408.6?2?16?2?11?462.6mm

B?max(B1,B2)?817 3.2有效高度的确定

(1) 外侧有效高度h1的确定 根据GB150中式8-8，得：

h1'?d?nt?408.6?11?67.04mm h1\?H1?H2?280?115?165mm h1?min(h1',h1\)?67.04mm

(2)内侧有效高度h2的确定 根据GB150-1998中式8-9，得：

'h2?d?nt?408.6?11?67.04mm \h2?0mm

h2?min(h2',h2'')?0

4、有效补强面积

根据GB150中式8-10 ~ 式8-13，分别计算如下：Ae?A1?A2?A3 4.1 筒体多余面积A1

A1??B?d???e????2?et??e????1?f????817?408.6??13.7?10.66??2?8.7??13.7?10.66??(1?0.65)?1223mm 4.2接管的多余面积 接管厚度：??PcDi2.126?408.6??3.562mm

2[?]t??Pc2?123?1.0?2.1262

A2?2h1??et??t?f??2h2??et?C2?f? ?2?67??8.7?3.652??0.65?0?447.69mm 4.3焊缝金属截面积

2

1 焊角取6.0mm，A3??62?2?36mm2

2

11

4.4补强面积

2 A?A?A?A?1223?447.69?36?1706.69mm123 e因为Ae?A?4421mm，所以开孔需另行补强

所需另行补强面积：A4?A?Ae?4421?1706.7?2714.3mm2

5、补强圈设计

根据接管公称直径DN=400mm，参照补强圈标准 JB/T4736取补强圈外径

D2=680mm。因为B=817>D2，所以在有效补强范围。 补强圈内径D1=426+4=430mm

A2714.3?10.9mm圆整得??11mm 补强圈厚度：? ?'4'?680?430D?d名义厚度：?n??d?C?13.3mm。

考虑钢板负偏差并圆整，取补强圈名义厚度为14mm，但为便于制造时方便，补强圈名义厚度取封头厚度，即?n?16mm

四、鞍座选型和结构设计

1、鞍座选型

该卧式容器采用双鞍式支座材料选用Q235-A.F，其许用应力[?]sa?140Mpa 查得Q345R密度??7900Kg/m3 筒体总质量M=m1+m2+m3+m4

式中：m1筒体质量 ，m2封头质量，m3液氨质量，m4附件质量

m1??(Di??n)L?n??3.14?(2.1?0.016)?8?0.016?7856Kg?6681kg

m2?2?624.6kg?1249kg

m3???液氨V?0.88?30.4?665kg/m?17790kg

3m4为人孔及其它附件质量，总共估取300kg

G?m总g??6681?1249?17790?300??9.8?245.0996KN 每个鞍座承受的压力F?G/2?245/2?123KN

∴选鞍座JB/T4712.1-2007，标准尺寸为：DN=2100mm,许用载荷400KN,包角

12

120°，带垫板，A型。

由公称直径，查《压力容器与化工设备实用手册》得 公称直径 允许载荷 鞍座高度 底板 l1 b1 DN 2100 腹板 ?2 10 b4 500 Q/kN 400 l3 230 垫板 ?4 e 10 h 250 筋板 b2 208 100 1500 240 b3 290 8 螺栓间距 l2 1300 24/40 M20 ?3 垫板 弧长 螺孔/孔D/l 长/螺纹 ?1

14 2450 鞍座质量 Kg 196 2、鞍座位置的确定

双鞍座卧式容器的受力状态可简化为受均布载荷的外伸梁， 由材料力学知，当外伸长度A=0.207L时，跨度中央的弯矩与支座截面处的弯矩绝对值相等，从而使上述两截面上保持等强度，所以一般近似取A?0.2L,其中L取两封头切线间距离，A为鞍座中心线至封头切线间距离。考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷，面且支座截面处应力较为复杂，故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩，通常取尺寸A不超过0.2L值，为此中国现行标准JB 4731《钢制卧式容器》规定A≤0.2L=0.2（L+2h），A最大不超过0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。则可以取鞍座间距7000mm 由标准椭圆封头

DiDi?2,有h=H-?40mm

2(H?h)4故A?0.2 （L?2h)?0.2(8000?2?40)?1616mm鞍座的安装位置如图3所示：

13

图4.2 鞍座

此外，由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗变钢度，故封头对于圆筒的抗弯钢度具有局部的加强作用。若支座靠近封头，则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强作用。因此，JB 4731还规定当满足A≤0.2L时，最好使A≤0.5Rm

Rm?Ri??n2,即Rm?105016??1058mm22

A?0.5Rm?0.5?1058?525mm，则可取A=500mm

14

综上有：A=500mm(A为封头切线至封头焊缝间距离，L为筒体和两封头的总长)

五、接管、法兰、垫片和螺栓的选择

1、接管和法兰

液氨储罐液面计接口、人孔、压力表孔、空气进口、安全阀接孔、放空口、温度计口、液体进口、液体出口、排污口。根据各接口的大小选择相对应的法兰及垫片。

法兰简图如图所示：

图5.1 法兰

查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表8.2 3-1 PN10带颈对焊钢制管法兰，选取各管口公称直径，查得各法兰的尺寸。

查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中附录D中表D-3PN10法兰的质量,得各法兰的质量。

查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表3.2.2，法兰的密封面均采用MFM（凹凸面密封）。

表5.1 接管和法兰尺寸

序号 公称钢管法兰螺栓直径外径外径D 孔中DN 法兰心圆焊端直径外径 K a 液氨进口管 80 89 195 160 b 安全阀接口 25 32 115 85 c 人 孔 400 426 610 550 15

名称 螺栓螺栓螺栓法兰法兰法兰质孔直孔数Th 厚度高度H 量 径L 量nC （个） 18 8 M16 22 55 9.38 14 4 M12 16 38 2.36 32 16 M30 40 240 203