过程装备基础第14章习题解答

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过程装备控制技术及应用课后习题答案)

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1. 过程装备的三项基本要求过程装备的三项基本要求:安全性、经济性和稳定性.A.安全性:指整个生产过程中确保人身和设备的安全B.经济性:指在生产同样质量和数量产品所消耗的能量和原材料最少,也就是要求生产成本低而效率高C.稳定性:指系统应具有抵抗外部干扰,保持生产过程长期稳定运行的能力.2. 过程装备控制的主要参数:温度、压力、流量、液位(或物位)、成分和物性等.3. 流程工业四大参数:温度、压力、流量、液位(或物位)4. 控制系统的组成控制系统的组成:(1)被控对象 (2)测量元件和变送器 (3)调节器 (4)执行器5. 控制系统各参量及其作用:1.被控变量 y 指需要控制的工艺参数,它是被控对象的输出信号 2.给定值(或设定值) ys 对应于生产过程中被控变量的期望值 3.测量值 ym 由检测元件得到的被控变量的实际值 4.操纵变量(或控制变量)m 受控于调节阀,用以克服干扰影响,具体实现控制作用的变量称为操纵变量,它是调节阀的输出信号5.干扰(或外界扰动)f 引起被控变量偏离给定值的,除操纵变量以外的各种因素6.偏差信号 e 在理论上应该是被控变量的实际值与给定值之差7.控制信号u 控制器将偏差按一定规律计算得到的量。

6. 控制系统的分类(1)控制系统的分类:按给定值 a 定值控制系统;随动控制系统;程序控制系统(2) b c 按输出信号的影响 a 闭环控制;b 开环控制(3)按系统克服干扰的方式 a 反馈控制系统;b 前馈控制系统;c 前馈-反馈控制系统7. 控制系统过度过程定义:从被控对象受到干扰作用使被控变量偏离给定值时起,调节器开始发挥作用,使被控变量回复到给定值附近范围内,然而这一回复并不是瞬间完成的,而是要经历一个过程,这个过程就是控制系统的过渡过程。

8. 阶跃干扰下过渡过程的基本形式及其使用特点(1)发散振荡过程:这是一种不稳定的阶跃干扰下过渡过程的基本形式及其使用特点:过渡过程,因此要尽量避免(2)等幅振荡过程:被控变量在某稳定值附近振荡,而振荡幅度恒定不变,这意味着系统在受到阶跃干扰作用后,就不能再稳定下来,一般不采用(3)衰减振荡过程:被控变量在稳定值附近上下波动,经过两三个周期就稳定下来,这是一种稳定的过渡过程(4)非振荡的过渡过程:是一个稳定的过渡过程,但与衰减振荡相比,其回复到平衡状态的速度慢,时间长,一般不采用。

过程装备力学基础复习题答案(完整版)

过程装备力学基础复习题答案(完整版)

1.弹性力学研究的是什么?答:弹性力学研究物体在弹性范围内由于外载荷作用或物体温度改变而产生的应力、应变和位移。

2.什么是内力,应力?答:物体在外力作用下将产生变形。

为了抵抗这种变形,其内部就要产生相互作用力,称之为内力。

内力在各点的集度就是各点的应力。

3.什么是平面应力和平面应变?举一例说明。

答案:平面应力:只在平面内有应力,与该面垂直方向的应力可忽略,例如薄板拉压问题。

平面应变:只在平面内有应变,与该面垂直方向的应变可忽略,例如水坝侧向水压问题。

4.平面问题的边界条件有:答案:位移边界条件、应力边界条件、混合边界条件,举例:混合边界条件:a.物体上的一部分边界为位移边界,另一部为应力边界;b. 物体的同一部分边界上,其中一个为位移边界条件,另一为应力边界条件。

5.什么是圣维南原理?答案:如果把物体的一小部分边界上的面力,变换为分布不同但静力等效的面力(主矢量相同,对于同一点的主矩也相同),那么,近处的应力分布将有显著的改变,但是远处所受的影响可以忽略不计。

6.平面问题的解法有哪几种方法?应力法、位移法、混合法。

7.什么是径向正应力、周向或环向正应力?在什么情况才这么描述?答案:1. 在厚壁圆筒中的微元体中各个面上的应力沿r方向的正应力称为径向正应力,沿 方向的正应力称为环向应力或周向应力。

2.有些弹性体,如圆形,锲形,扇形等形状,采用极坐标较为方便,在极坐标中常常这么描述。

8.温差应力沿筒壁厚度的分布如图2所示。

你能得出哪些结论?答案: 1厚壁圆筒中,温差压力与温度差成正比,而与温度本身的绝对值无关,因此在圆筒内壁或外壁进行保温以减少内外壁的温差,可以降低厚壁圆筒的温差应力;2温差应力的分布规律为三向应力沿壁厚均匀非均匀分布,其中,轴向应力是环向应力与径向应力之和;在内外壁面处,径向应力为零,轴向应力和环向应力分别相等,且最大应力发生在内壁面处;3 温差应力是由于各部分变形相互约束而产生的,因此应力达到屈服极限而发生屈服时,温差应力不但不会增加,而且在很大限度上达到缓和,这就是温差应力的自限性,它属于二次应力。

过程装备(化工原理)习题参考答案.doc

过程装备(化工原理)习题参考答案.doc

习题参考答案第一章1-1. 略。

1-2. 杆BC 为二力杆,N BC =8.64kN ,BC 杆受压。

梁AB 在铰链A 处所受约束反力:N A X =-6.11kN ,N A Y =2.89Kn 。

1-3. 1.575kN (压力)。

1-4. N A X =G/2,N A Y =G ;N BX =G/2,N B Y =0;N C X =G/2,N C Y =G 。

1-5. 11.25kN 。

1-6. 杆EF 和CG 均为二力杆,N EF =0.943kN ,N CG =-0.167kN ;A 处约束反力:N A Y =0.667kN ,N A Y =0.5kN 。

1-7. γGbl 2=。

1-8. 51.76N 。

1-9. 22kN 。

1-10. 固定铰链给予轮子一个大小为P 方向向上的约束反力,与轮边缘作用的向下的力P 形成一个力偶,这样才能与轮子所受的力偶相平衡。

1-11. (1)塔底约束反力:N A x =17.4kN ,N A y =243.5kN ,M =202.2kN ·m ;(2)N A x =6.39kN ,N A y =23.5kN ;N B x =6.39kN ,N B y =0。

第二章2-1. 两边200mm 段中的应力为100MPa ,应变为0.0005,伸长量为0.1mm ;中段应力为60MPa ,应变为0.0003,伸长量为0.06mm ;总伸长为0.26mm 。

2-2. 略。

2-3. 细段应力127.4 MPa ,粗段应力38.2 MPa ,总伸长量为0.733mm 。

2-4. AB 杆中的应力110.3 MPa ,BC 杆中的应力31.8 MPa ,均小于许用应力,故支架是安全的。

2-5.(1)x=1.08m ;(2)杆1中的应力44 MPa ,杆2中的应力33 MPa 。

2-6. 活塞杆直径d ≥62mm ,可取d =62mm ,螺栓个数n ≥14.8,取n=16(偶数)。

过程设备设计课后习题答案汇总

过程设备设计课后习题答案汇总

过程设备设计(第二版)1.压力容器导言思考题1.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?答:压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。

筒体的作用:用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。

封头的作用:与筒体直接焊在一起,起到构成完整容器压力空间的作用。

密封装置的作用:保证承压容器不泄漏。

开孔接管的作用:满足工艺要求和检修需要。

支座的作用:支承并把压力容器固定在基础上。

安全附件的作用:保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数,保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。

2.介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响?答:介质毒性程度越高,压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重,对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。

如Q235-A或Q235-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器;盛装毒性程度为极度或高度危害介质的容器制造时,碳素钢和低合金钢板应力逐张进行超声检测,整体必须进行焊后热处理,容器上的A、B类焊接接头还应进行100%射线或超声检测,且液压试验合格后还得进行气密性试验。

而制造毒性程度为中度或轻度的容器,其要求要低得多。

毒性程度对法兰的选用影响也甚大,主要体现在法兰的公称压力等级上,如内部介质为中度毒性危害,选用的管法兰的公称压力应不小于1.0MPa;内部介质为高度或极度毒性危害,选用的管法兰的公称压力应不小于1.6MPa,且还应尽量选用带颈对焊法兰等。

易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求。

如Q235-A·F不得用于易燃介质容器;Q235-A不得用于制造液化石油气容器;易燃介质压力容器的所有焊缝(包括角焊缝)均应采用全焊透结构等。

3.《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时,为什么不仅要根据压力高低,还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类?答:因为pV乘积值越大,则容器破裂时爆炸能量愈大,危害性也愈大,对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。

机械设计作业集第14章答案河南科技大学

机械设计作业集第14章答案河南科技大学

14-2 联轴器连接的两轴直径分别为 d1(主动轴)、 d2(从动轴),则要求 D。
A d1=d2
B
d1≥ d2
C d1≤d2 D
d1,d2 可以不相等,但不超过一定的范围
14-3 图中所示两轴,其中情况 B 不适用于联轴器连接。
A
B
C
D
题 14—3 图 14-4 下列四种联轴器中, D有良好的补偿综合位移的能力。
有弹性元件的挠性联轴器: 因装有弹性元件, 不仅可以补偿两轴相对位移而且可以吸振缓冲。 用于需要补偿两轴的相对位移,工作载荷有较大变化的场合。
14-18 选择联轴器类型时,应当考虑哪几方面因素?
答: 1、传递转矩大小和性质以及对吸振缓冲能力的要求; 2、工作转速高低和引起离心力的大小; 3、两轴相对位移的大小和方向; 4、联轴器的可靠性和工作环境; 5、联轴器的制造、安装、维护和成本。
1412凸缘联轴器常用的两种对中方法是批改日期1413齿轮联轴器能补偿两轴的综合位移是由于齿顶制成球面1414选定联轴器类型以后在确定具体尺寸型号时应考虑的问题有工况计算力矩最大转速轴孔直径1415安全离合器常用的型式有三种它们是破断式嵌合式摩擦式分析与思考题1416联轴器离合器安全联轴器和安全离合器有何区别
A 十字块联轴器 B
夹壳联轴器 C
凸缘联轴器 D
齿轮联轴器
14-5 套筒联轴器的主要特点是 A。
A 结构简单,径向尺寸小
B
寿命长
C 可用于高速
D
能传递大的转矩
14-6 两轴对中准确,载荷平稳,要求有较长寿命用
A;两轴中心线有一定的偏移,载荷平稳而冲
击不大时,一般宜选用 B;载荷平稳,但运转中有较大的瞬时过载而对机器会造成危害时,宜选

化工设备第十四章参考答案

化工设备第十四章参考答案

δp =
Kp
[σ ] φ
t
+C =
0.25 × 0.45 + 3 = 79.9mm 95 × 0.8
δ n = 80mm
结论:球形、椭圆形、碟形和平板封头的名义厚度分别是 6mm、10mm、12mm 和 80mm.
解:设计参数的确定: Di = 450mm ; pw = 10 MPa ;
p = 1.1 pw = 1.1×10 = 11MPa ; ;[σ ] = 125MPa ; [σ ] = 163MPa ;σ s = 490 MPa ;
p = 1.1 p w = 1.67 MPa ;
腐蚀裕度
C2=1mm
焊接接头系数
φ = 0.85
δd =
pD 1.67 ×1800 + C2 = + 1 = 14.4mm t 2 ×133 × 0.85 − 1.67 2[σ ] φ − p
δ n = δ d + C1 + Δ = 14.4 + 0.8 + 0.8 = 16mm
水压试验强度较核:
δ e = δ n − C1 − C2 = 14 − 0.8 − 0 = 13.2mm
[σ T ] = [σ ] × ns
pT = 1.25
= 137 × 1.5 = 205.5MPa 133 ×1.67 = 2.26 MPa 123
[σ ] t [σ ]
p = 1.25
σT =
pT ( Di + δ e ) 2.26 (1200 + 13.2 ) = 2δ eφ 2 × 13.2 × 0.85
δn=10mm 碟形封头的厚度:
Ri = 0.9 Di = 0.9 × 2000 = 1800mm + C = 1.43 0.45 × 1800 + 3 = 10.2mm 2 × 95 × 0.8 − 0.45

过程装备控制习题答案

过程装备控制习题答案

过程装备控制习题答案过程装备控制习题答案过程装备控制是工程领域中的重要课题,涉及到工业生产中的自动化控制、监测和优化。

在学习过程装备控制的过程中,习题练习是必不可少的一部分。

本文将为大家提供一些过程装备控制习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。

1. 什么是过程装备控制?过程装备控制是指在工业生产过程中,通过自动化控制系统对装备进行监测、控制和优化,以实现生产过程的高效、安全和稳定。

它涉及到传感器、执行器、控制器等装备的使用,通过数据采集、信号处理和控制算法的运算,实现对装备运行状态的监测和控制。

2. 过程装备控制的主要目标是什么?过程装备控制的主要目标是提高生产过程的效率、安全性和稳定性。

通过对装备运行状态的监测和控制,可以及时发现问题并采取相应的措施,避免生产事故的发生。

同时,通过优化控制算法和参数,可以提高生产过程的效率,减少能源和原材料的消耗。

3. 过程装备控制中常用的传感器有哪些?过程装备控制中常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等。

这些传感器可以将装备运行状态转化为电信号,供控制系统进行处理和分析。

4. 过程装备控制中常用的控制器有哪些?过程装备控制中常用的控制器包括PID控制器、模糊控制器和自适应控制器等。

PID控制器是最常用的一种控制器,它通过比较实际值和设定值的差异,调整控制信号,使得装备的输出值趋近于设定值。

模糊控制器和自适应控制器则更加复杂,可以根据装备运行状态的变化,自动调整控制算法和参数。

5. 过程装备控制中常用的优化算法有哪些?过程装备控制中常用的优化算法包括遗传算法、模拟退火算法和粒子群算法等。

这些算法可以通过对控制参数的搜索和优化,找到使得装备运行状态最优的控制策略。

6. 过程装备控制中的常见问题有哪些?过程装备控制中常见的问题包括装备故障、控制信号失效和控制参数漂移等。

这些问题可能导致装备运行不稳定或者无法达到设定值,需要及时进行故障诊断和修复。

过程设备机械基础习题解答

过程设备机械基础习题解答

蒸汽
E=2.1×105。求(1)杆最大应力;(2)变化量。
解:(1)活塞杆受力
F

P A1

A2


1

4
4002 562
123138.24N
max

F A2

123138 .24
562 / 4
50.02MPa
(2)活塞杆变化量
l

FL EA

123138.24 75
2 105 202
0.072mm
4
L L1 L2 0.76 0.072
0.832mm(伸长)
0.5m 2
3-4 管道吊杆A3钢。设计吊杆截面尺寸d。
解: M J 0 得 TK 7125N Fy 0 得 TJ 5875N
H
I
5KN 5KN
max
300 510
RA
A
MA
M(KNm)
150
B
或: M1 0 M 2 5.4x 0.81
0
x
-2.75
M 3 10.8x 4.374
-5.99
2)
Wz

M max
2

5.99 106 2 140

21.39103 mm3
查表得8号槽钢Wz 25.3103 选8号槽钢。
ql/8
9ql2/128 -ql/8
M
ql2/16
-ql2/20 -ql2/16
RA=3ql/8 RB=ql/8
Q1

3ql 8

qx
M 1

3ql 8
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第14章 压力容器设计14-1 某化工厂需设计一台液氨储槽,其内直径为2600mm ,工作温度为-10°C ~50°C ,最高工作压力为1.6MPa ,材料选用Q345R ,若封头采用椭圆形封头,试设计筒体与封头的厚度。

解:(1)由题可知:所需设计的液氨储槽内径mm D i 2600=,工作温度为-10°C ~50°C ,设计压力的选取要视有无安全泄放装置而定。

因题目中未提有安全泄放装置,则可按无安全泄放装置来设计,其设计压力应不低于最高工作压力,取p=1.7 MPa ;由于一般液氨储槽液柱静压力不高,可忽略不计,故取计算压力p c = 1.7 MPa 。

(2)由于液氨储槽材料选用Q345R ,假定储槽厚度范围为3~16mm ,取设计温度为50°C ,查得材料的许用应力[]MPa t189=σ;考虑液氨对Q345R 材料有一定的腐蚀性,根据工作经验取腐蚀裕量mm C 22=;壳体采用采用双面焊对接接头、100%无损探伤,则其焊接接头系数0.1=φ根据圆筒厚度的设计公式可得液氨储槽筒体的计算厚度[]mm p D p c t i c 75.117.10.1189226007.12=-⨯⨯⨯=-=φσδ 由于Q345R 钢板厚度负偏差C 1=0.30mm ,腐蚀裕量mm C 22=,故可选用δn =15mm 厚的钢板,此厚度在假定的范围内,故计算有效。

根据标准椭圆形封头厚度的设计公式可得液氨储槽封头的计算厚度[]mm p D p c t i c 72.117.15.00.1189226007.15.02=⨯-⨯⨯⨯=-=φσδ 由于Q345R 钢板厚度负偏差C 1=0.30mm ,腐蚀裕量mm C 22=,因此,封头也可选用δn =15mm 厚的钢板。

应当指出,这个厚度仅是满足承压强度要求所需的厚度,不是最终设计所确定的厚度。

14-2 设计一台不锈钢(06Cr19Ni10)制承压容器,最大工作压力为1.2MPa ,装设安全阀,工作温度为150°C ,容器内直径为1m ,筒体纵向对接焊缝采用双面焊对接接头、局部无损检测,试确定筒体厚度。

解:(1)由题可知:承压容器内直径mm D i 1000=,工作温度为150°C ,最高工作压力MPa p w 2.1=,由于承压容器装设安全阀,则其设计压力p= (1.05~1.10) p w = (1.05~1.10)×1.2=1.26~1.32 MPa取设计压力p= 1.32 MPa ,计算压力p c = 1.32 MPa 。

(2)由于承压容器材料选用06Cr19Ni10 ,假定其厚度范围为1.5~80mm ,取设计温度为150°C ,查附录2得材料的许用应力[]MPa t111=σ;考虑采用不锈钢,取腐蚀裕量02=C ;筒体纵向焊缝采用双面焊对接接头、局部无损检测,则其焊接接头系数85.0=φ。

根据圆筒厚度的设计公式可得承压容器的器壁的计算厚度[]mm p D p c t i c 04.732.185.01112100032.12=-⨯⨯⨯=-=φσδ GB24511《承压设备用不锈钢钢板和钢带》中对于热轧不锈钢厚钢板(公称厚度≥5mm )的负偏差规定为0.30mm ,故可选用δn =7mm 厚的钢板(处于原假设厚度范围内)。

因此,为满足最大工作压力为1.2MPa 的强度要求所需的该不锈钢制容器的筒体名义厚度可确定为8mm 。

14-3 试设计一圆筒形容器,已知圆筒的内直径D i = 800mm ,设计压力p = 3MPa ,设计温度为100°C ,材料选为Q245R ,腐蚀裕量可取C 2=2mm ,试确定:(1)筒体的厚度;(2)分别计算半球形封头、标准椭圆形封头、碟形封头的厚度,并将计算结果进行比较。

解:(1)由题可知:圆筒形容器内直径mm D i 800=,设计温度为100°C ,设计压力p= 3 MPa ,腐蚀裕量mm C 22=,可取计算压力p c = 3 MPa 。

(2)圆筒体厚度的确定由于圆筒体的材料选为Q245R ,假定其厚度范围为3~16mm ,查附录2得材料的许用应力[]MPa t147=σ;选取筒体采用双面焊对接接头、局部无损检测,则其焊接接头系数85.0=φ。

根据圆筒体厚度的设计公式,可得其计算厚度为:[]mm p D p c t i c 72.9385.0147280032=-⨯⨯⨯=-=φσδ由于Q245R 钢板厚度负偏差C 1=0.30mm ,腐蚀裕量mm C 22=,故可选用δn =13mm (在原假设厚度范围内)厚的钢板。

因此,满足承压要求的筒体名义厚度可确定为13mm 。

(3)封头厚度的确定若采用半球形封头,由于其内径mm D i 800=,故可整体冲压成型,则焊接接头系数0.1=φ,由于封头材料选为Q245R ,假定其厚度范围为3~16mm ,查附录2得材料的许用应力[]MPa t147=σ,根据半球形封头厚度的设计公式,可得其计算厚度为: []mm p D p c t i c 10.430.1147480034=-⨯⨯⨯=-=φσδ 由于Q245R 钢板厚度负偏差C 1=0.30mm ,腐蚀裕量mm C 22=,故可选用δn =7mm 厚的钢板。

若采用标准椭圆形封头,由于其内直径mm D i 800=,故可采用整体冲压成型,则焊接接头系数0.1=φ,由于封头材料选为Q245R ,假定其厚度范围为3~16mm ,查附录2得材料的许用应力[]MPa t147=σ,根据标准椭圆形封头厚度的设计公式,可得其计算厚度为:[]mm p D p c t i c 21.835.00.1147280035.02=⨯-⨯⨯⨯=-=φσδ 由于Q245R 钢板厚度负偏差C 1=0.30mm ,腐蚀裕量mm C 22=,故可选用δn =11mm 厚的钢板(厚度处于原假设范围内)。

若采用标准碟形封头,由于封头材料选为Q245R ,假定其厚度范围为3~16mm ,查附录2得材料的许用应力[]MPa t147=σ;由于其内直径mm D i 800=,故可采用整体冲压成型,则焊接接头系数0.1=φ。

根据标准碟形封头厚度的设计公式[]c t i c p R Mp 5.02-=φσδ取mm D R i i 7209.0==,mm D r i 13617.0==,则33.1136720341341=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=r R M i 代入标准碟形封头厚度的设计公式,可得其计算厚度为:[]mm p R Mp c t i c 91.1035.00.11472800333.15.02=⨯-⨯⨯⨯⨯=-=φσδ 由于Q245R 钢板厚度负偏差C 1=0.30mm ,腐蚀裕量mm C 22=,故可选用δn =14mm 厚的钢板(厚度处于原假设范围内)。

将上面各种封头的计算结果列表比较如下:由表可见,半球形封头单位容积的表面积最小、壁厚最薄、最节省材料,但制造困难。

椭圆形封头材料的消耗,仅次于半球形,但制造容易,因此,综合比较后选用椭圆形封头为宜。

14-4 试确定某一圆筒形容器的名义厚度。

已知该容器内直径为1600 mm ,计算压力为0.2MPa ,设计温度为100°C ,材料为Q345R ,容器纵向对接焊缝采用双面焊对接接头、局部无损检测,腐蚀裕量为2mm 。

解:(1)由题可知:圆筒形容器内径mm D i 1600=,设计温度为100°C ,计算压力p c = 0.2 MPa ,取腐蚀裕量mm C 22=,由于焊缝采用双面焊对接接头、局部无损探伤,则焊接接头系数85.0=φ。

由于封头材料选为Q345R ,假定其厚度范围为3~16mm ,查附录2得材料的许用应力[]MPa t 189=σ。

(2)根据圆筒体厚度的设计公式,可得圆筒体的计算厚度为:[]mm p D p c t i c 00.12.085.0189216002.02=-⨯⨯⨯=-=φσδ 由于Q345R 钢板厚度负偏差C 1=0.30mm ,腐蚀裕量mm C 22=,故可初选用δn =4mm 厚的钢板。

另外,由于Q345R 为低合金钢,根据GB150的规定,容器最小厚度mm 3min ≥δ,腐蚀裕量另加。

因此,容器厚度应为:mm d 523=+≥δ,再考虑厚度负偏差,故应选用δn =6mm厚的钢板。

综合考虑,可取其名义厚度为mm n 6=δ。

14-5 一材质为Q245R 的反应釜内直径为1600 mm ,正常操作压力为1.3MPa ,安全阀的开启压力为1.4MPa ,反应温度为200°C ,介质有轻微腐蚀性,取C 2=2mm ,反应釜纵向对接焊缝采用双面焊对接接头、局部无损检测,经检修实测最小厚度为12 mm ,试判断该反应釜能否继续使用?解:反应釜材质为Q245R ,在200°C 下的许用应力[]MPa t131=σ,焊缝采用双面焊对接接头、局部无损检测,则其焊接接头系数85.0=φ。

实测最小厚度为12 mm 时,若继续使用,考虑2mm 的腐蚀裕量,则有效厚度mm e 10=δ,该反应釜在使用期内能够承受的最大压力由强度条件决定,即φσδδt e e i D p ][2)(≤+MPa D p e i t e 38.110160085.0131102][2=+⨯⨯⨯=+≤δφσδ 因此,在继续使用期内允许承受的最大工作压力为1.38MPa ,所以该反应釜可以继续使用。

14-6 用Q245R 钢制造的圆筒形容器,其内直径为1600mm ,长10000mm ,两端为标准椭圆形封头,直边高度为40mm ,在室温下真空操作,无安全控制装置,腐蚀裕量C 2 = 2mm 。

试用图算法求筒体厚度。

解:(1)假设筒体名义厚度mm n 14=δ,题中已知C 2=2 mm ,Q245R 钢板的C 1=0.30mm ,则有效厚度mm e 7.11230.014=--=δ,筒体外径mm D o 16281421600=⨯+=,筒体计算长度mm L 7.103474003210080=⨯+=;设计外压MPa p 1.0=。

(2)计算L/D 0、D 0/δe36.616287.101347==o D L ,15.1397.111628==e o D δ(3)查图14-6得00011.0≈A 。

由系数A 查图14-7,以得到系数B 的值。

由于00011.0≈A ,A 值落在温度材料线的左方,则外压应力计算系数(室温下Q245R 的弹性模量E=2×105MPa )MPa AE B 67.14100.200011.032325=⨯⨯⨯==许用外压力 []MPa D Bp e o 105.015.13967.14==⎪⎭⎫ ⎝⎛=δ 由于[]p p <且接近于[]p ,所选壁厚合适,即mm n 14=δ。

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