压力容器常用计算
化工设备的计算
化工设备的计算1. 引言化工设备是化工生产过程中不可或缺的一部分。
在进行化工设备设计和操作时，需要进行各种计算来确保设备的安全、可靠和高效运行。
本文将介绍几种常见的化工设备计算方法，包括压力容器的计算、换热器的计算、反应器的计算以及离心机的计算。
2. 压力容器的计算压力容器在化工生产中常用于贮存、反应和分离等工艺过程。
在进行压力容器设计时，需要考虑到容器内部的压力、温度、介质以及结构的强度。
以下为几种常见的压力容器计算方法：2.1 壁厚计算根据ASME标准，压力容器的壁厚计算可通过以下公式进行：t = (P * R) / (S * F)其中，t为壁厚，P为内压力，R为容器的半径，S为容器材料的应力强度，F为安全系数。
2.2 异性薄壁压力容器计算若压力容器是异性薄壁结构，则可使用以下公式进行计算：t = (R * P * (D1 * D2) ^ 0.5) / (S * F)其中，t为壁厚，R为容器的半径，P为内压力，D1和D2分别为容器两个主要方向的半径和直径，S为容器材料的应力强度，F为安全系数。
3. 换热器的计算换热器用于实现热量传递的设备。
在进行换热器设计时，需要计算热量传递系数、传热面积等参数。
3.1 传热系数计算在流体流过管内换热器时，传热系数可通过Nu 数来计算，该数值可通过以下公式求得：Nu = h * D / λ其中，Nu为Nu数，h为传热系数，D为管内直径，λ为流体的导热系数。
3.2 传热面积计算传热面积可通过以下公式计算：A = Q / (U * ΔT)其中，A为传热面积，Q为传热速率，U为整体传热系数，ΔT为热源与冷源之间的温差。
反应器用于进行化学反应的设备。
在进行反应器设计时，需要考虑到反应物的摩尔比、反应速率等参数。
4.1 反应物的摩尔比计算反应物的摩尔比可以通过化学方程式来计算，以确定摩尔数之间的比例关系。
反应速率可通过理论计算和实验测量两种方法得到。
理论计算可根据反应动力学方程和反应物摩尔比来推导。
压力容器检验常用强度计算公式
压力容器检验常用强度计算公式C —厚度附加量mm ；对多层包扎圆筒只考虑内筒；对热套圆筒只考虑内侧第一层套合圆筒的C 值；C ＝C 1+C 2 +C 3C 1—钢材厚度负偏差，mm ；C 2—腐蚀裕量，mm ；C 3—机械加工减薄量，mm ；D i —圆筒或球壳的内直径，mm ；D o —圆筒或球壳的外直径(D o = D i +2δn )，mm ；P T —试验应力，MPa ；P c —计算压力,MPa ；[p w ]—圆筒或球壳的最大允许工作压力，MPa ；δ—圆筒或球壳的计算厚度，mm ；δe —圆筒或球壳的有效厚度，mm ；δn —圆筒或球壳的名义厚度，mm ；бt —设计温度下圆筒或球壳的计算应力，MPa ；〔б〕t —设计温度下圆筒或球壳材料的许用应力，MPa ； бs —材料的屈服强度，MPa ；ø—焊接接头系数；1、承受内压圆筒计算厚度δ=PPcD t i -∮][2σ 2、承受内压球壳计算厚度δ=PPcD t i -∮][4σ 3、承受内压椭圆形封头计算厚度a ）标准椭圆形封头δ=PPcD t i 5.0∮][2-σ b ）非标准椭圆形封头δ=PkPcD t i 5.0∮][2-σ ])2(2[612ii h D k += 2、应力校核a 、液压试验时，圆筒的薄膜应力校核бT =ee D P i T δδ2)(+《0.9бs ø b 、气压试验时，圆筒的薄膜应力校核бT =ee D P i T δδ2)(+《0.8бs ø c 、液压试验时，球形容器的薄膜应力校核бT =ee D P i T δδ4)(+《0.9бs ø d 、气压试验时，球形容器的薄膜应力校核бT =ee D P i T δδ4)(+《0.8бs ø 3、最大允许工作压力计算a 、圆筒最大允许工作压力计算〔P w 〕＝ei t e D δσδ+Φ][2b 、球壳最大工作压力〔P w 〕＝ei t e D δσδ+Φ][4 4、内压容器试验压力液压试验 P T =1.25Pt ][][σσ 气压试验 P T =1.25P t][][σσ 对在用压力容器P 指最高工作压力，MPa5、容器开孔及开孔补强（本题2004年压力容器检验师考试考过） a 、开孔削弱面积A内压圆筒体与球壳A ＝d δ＋2δδet （1－f r ）d —考虑腐蚀后的开孔直径，d ＝d i ＋2Cδet —接管名义厚度C —壁厚附加量f r —强度削弱系数。
压力容器强度计算公式及说明
压力容器强度计算公式及说明压力容器壁厚计算及说明一、压力容器的概念同时满足以下三个条件的为压力容器,否则为常压容器。
1、最高工作压力P ：9.8×104Pa ≤P ≤9。
8×106Pa ，不包括液体静压力；2、容积V ≥25L ，且P ×V ≥1960×104L Pa ；3、介质：气体，液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体。
二、强度计算公式1、受内压的薄壁圆筒当K=1.1～1。
2,压力容器筒体可按薄壁圆筒进行强度计算，认为筒体为二向应力状态,且各受力面应力均匀分布，径向应力σr =0，环向应力σt =PD/4s ，σz = PD/2s ，最大主应力σ1＝PD/2s ，根据第一强度理论，筒体壁厚理论计算公式,δ理＝PPD －σ][2 考虑实际因素,δ＝P PD φ－σ][2+C 式中,δ—圆筒的壁厚（包括壁厚附加量)，㎜；D — 圆筒内径，㎜;P — 设计压力，㎜；［σ] - 材料的许用拉应力，值为σs /n ，MPa ；φ- 焊缝系数,0.6～1.0；C — 壁厚附加量，㎜。
2、受内压P 的厚壁圆筒①K ＞1.2，压力容器筒体按厚壁容器进行强度计算，筒体处于三向应力状态，且各受力面应力非均匀分布(轴向应力除外)。
压力容器强度计算公式及说明 径向应力σr ＝--1(222a b Pa 22r b ）环向应力σθ＝+-1(222a b Pa 22r b ）轴向应力σz =222a b Pa -式中,a —筒体内半径，㎜；b-筒体外半径,㎜;②承受内压的厚壁圆筒应力最大的危险点在内壁，内壁处三个主应力分别为：σ1＝σθ＝P K K 1122-+σ2=σz =P K 112-σ3=σr =—P第一强度理论推导处如下设计公式σ1＝P K K 1122-+≤［σ]由第三强度理论推导出如下设计公式σ1－σ3＝P K K 1122-+≤[σ]由第四强度理论推导出如下设计公式：P K K 132-≤[σ］式中,K ＝a/b3、受外压P 的厚壁圆筒径向应力σr ＝－--1(222a b Pb 22r a )环向应力σθ＝－+-1(222a b Pb 22r a ）4、一般形状回转壳体的应力计算经向应力 σz =s P 22ρ环向应力 sP t z=+21ρσρσ式中,P —内压力，MPa ；ρ1—所求应力点回转体曲面的第一主曲率半径,㎜；(纬）ρ2-所求应力点回转体曲面的第一主曲率半径，㎜；(经)s-壳体壁厚,㎜。
压力容器质量怎么计算公式
压力容器质量怎么计算公式压力容器质量计算公式。
压力容器是一种用于承受内部压力的容器，通常用于储存气体或液体。
在工业生产中，压力容器的质量是非常重要的，因为它直接影响到容器的安全性和使用寿命。
为了保证压力容器的质量，需要对其进行严格的计算和检验。
压力容器的质量可以通过以下公式进行计算：M = (P V) / (R T)。
其中，M表示压力容器的质量，P表示容器内的压力，V表示容器的体积，R 表示气体常数，T表示气体的温度。
上述公式是根据理想气体状态方程推导出来的，假设气体是理想气体，即气体分子之间没有相互作用力，体积可以忽略不计。
在实际应用中，由于气体的真实状态与理想状态之间存在一定的差异，因此需要进行修正。
修正后的压力容器质量计算公式如下：M = (P V) / (R T) Z。
其中，Z表示修正系数，用于修正理想气体状态方程的偏差。
修正系数的计算需要考虑气体的压缩因子、温度、压力等因素，通常需要借助实验数据或计算软件进行精确计算。
除了上述公式外，压力容器的质量还需要考虑到材料的强度和耐久性。
通常情况下，压力容器的设计和制造需要符合国家相关标准和规范，以确保容器具有足够的强度和安全性。
在实际生产中，压力容器的质量计算和检验是非常重要的环节。
首先，设计人员需要根据使用要求和工作环境确定压力容器的参数，包括压力、温度、体积等。
然后，制造人员需要根据设计要求选择合适的材料，并按照相关标准进行制造和焊接。
最后，对制造好的压力容器进行严格的检验和试压，以确保其质量达到要求。
除了制造和检验外，压力容器的使用和维护也是影响其质量的重要因素。
在使用过程中，需要定期对压力容器进行检查和保养，确保其处于良好的工作状态。
同时，需要遵守相关的安全操作规程，避免因操作不当而导致的事故发生。
总之，压力容器的质量计算是一个复杂而重要的工作。
只有严格按照相关标准和规范进行设计、制造、检验和使用，才能保证压力容器的质量达到要求，确保工业生产的安全和稳定。
压力容器常用计算公式
传热管的排列和分程方法
管板利用率 η
0.75
间隙pt/mm
32
mm
壳体直径 D 折流板高度H
285 mm
≈ 400
100 mm 传热管长度
6
折流板间距 BD
120 mm
折流板数量
49 mm
壳程流体进口接管内气体流速
1
m/s
进接管直径 D1 0.041 m
壳程流体出口接管内气体流速
2.5 m/s
出接管直径 D2 0.178 m
2
层
54
根
换热器核算（管程传热膜系数核算）
0.0085 ㎡
1.17 m/s
17912 9.53 4111 0.0105
w/m3
12.6
黏度校正 0.95
1190.6 w/m2.℃
527.1 25.4 1.19
w/m2.℃ ㎡
心到管中心距离F/mm 19 22 26 30
注意：以下各公式黑色部分为公式，不可修改，不要填入数值，否则会造成错误，无法正确使用
盘管计算
列管计算
求面积
计算面积
盘管外径
38
管外径
盘管中径
340
根数
盘管圈数
8
长度
换热面积
1.02
换热面积
求圈数 换热面积
管外径 中径
圈数
0.68 25 250
11.02
计算根数 换热面积
管外径 长度
根数
求管径 换热面积
10 28.80 35791
℃ ℃ Kg/H
8.6
℃
0.10 ℃
0.9
26
℃
0.4
18371
压力容器设计常用计算
压力容器设计常用计算一、强度计算强度计算是压力容器设计中最基本的计算，其目的是通过计算容器的应力和应变，判断容器在承受工作压力时是否会发生破坏。
根据不同的容器形状和材料性质，常用的强度计算方法有以下几种：1.束缚应力法：根据容器的材料属性，计算容器各部位的允许最大内、外应力和总应力，然后与工作过程中的应力进行比较，判断容器是否会发生破坏。
2.等效应力法：将容器内、外表面上的应力用一个等效应力来代替，然后与容器的抗拉极限强度进行比较，以判断容器是否会发生破坏。
3.具体应力分析法：针对特定形状的容器，通过具体的应力分布分析，计算出容器各部位的应力和应变，进而判断容器是否会发生破坏。
二、蠕变计算蠕变是指材料在高温和长时间作用下发生的塑性变形，其对压力容器的安全性和可靠性产生较大的影响。
常用的蠕变计算方法有以下几种：1.应力分析法：根据容器的材料性质和工作条件，计算容器各部位的蠕变应力，然后与容器材料的蠕变强度进行比较，以判断容器在工作过程中是否会发生蠕变破坏。
2.强度工作时间积法：将容器的工作时间乘以其工作温度下的应力值，得到强度工作时间积，然后与容器材料的蠕变强度工作时间积进行比较来判断容器是否会发生蠕变破坏。
三、疲劳计算在压力容器的使用过程中，往往会受到不断重复的循环载荷，这会导致容器材料的疲劳破坏。
常用的疲劳计算方法有以下几种：1.安全系数法：根据容器的工作周期和载荷特性，计算容器的疲劳安全系数，然后与容器要求的疲劳安全系数进行比较，以判断容器是否会发生疲劳破坏。
2.极限状态法：根据容器的应力分布和载荷变化情况，通过计算容器的疲劳极限状态，判断容器在使用过程中是否会发生疲劳破坏。
四、稳定性计算容器的稳定性计算主要是为了防止在工作过程中容器发生失稳和挤压变形等现象，影响容器的安全性和稳定性。
常用的稳定性计算方法有以下几种：1.柱稳定计算：根据容器的几何形状和材料性质，通过计算容器的柱稳定系数，判断容器在工作过程中是否会发生失稳破坏。
压力容器计算常用表
拉杆侧管板到第一块折流板距离 长拉杆长度 短拉杆长度
设备法兰密封面 密封面处高度 设备法兰厚度 螺母型号 螺母厚度 单颗重量 管板厚度
管板延长法兰厚度差 螺柱长度+15 螺柱长度圆整 数量 单根重量 螺柱总重 螺母总重
S22253
25 mm
2 mm
5000 mm
0.642
求圈数 换热面积 管外径
中径
圈数
4 57 1200
5.925
计算根数
换热面积
管外径
2
长度
根数
500 25 1000
6366.198
`
计算盘管圈数 换热面积 管外径 盘管圆直径
盘管圈数
0.600 32 500
求管径 换热面积
圈数 中径
管外径
4 6 1200
56.290
计算长度 换热面积
管外径 根数
盘管计算
求面积 盘管外径 盘管中径 盘管圈数
管道
1200 6
换热面积
#VALUE!
列管计算
计算面积 管外径 根数 长度
68 30 6250
换热面积 厚度 碳钢 不锈钢
40.055 2.5
757.1851887 764.9017257
盘管换热面积 计算面积 管外径 盘管圆直径 盘管圈数
换热面积
26 500 5
800 mm
48 mm 2 mm 233.86 根
16 mm 22 mm 70 mm 2 mm M16 8颗
24 mm 29 mm
300 mm 4315 mm 3880 mm
FM 10.5 mm
50 mm M24
压力容器的强度计算
压力容器的强度计算压力容器是一种主要用于储存或输送气体、液体等在内部产生较高压力的装置。
它广泛应用于化工、石油、煤炭、电力、冶金等行业中。
为了确保压力容器的安全运行，需要对压力容器的强度进行计算。
1.壁厚计算：压力容器壁厚的计算是压力容器强度计算的基础。
壁厚设计应满足以下条件：①确保容器在内部压力作用下不会破裂；②具有足够的刚度以保证容器的稳定性；③合理分配应力，避免过度集中应力。
壁厚计算可采用多种方法，如薄壁理论、弹性理论、塑性理论等。
其基本原理是根据容器内部压力、容器几何形状、容器材料的力学性能等参数，计算容器受到的应力，并根据相应的材料强度参数确定壁厚。
2.焊缝强度计算：焊接是制造压力容器常用的连接方法之一、焊接连接的强度计算主要涉及焊缝的强度计算和热影响区的强度计算。
焊缝的强度计算包括焊缝的有效截面计算和焊缝应力计算。
焊缝的有效截面计算可采用T型焊缝强度的判定公式，根据焊缝的几何尺寸确定其有效截面积。
焊缝应力计算可采用焊缝剖面应力法或其他适用的方法，根据应力计算公式计算焊缝的应力。
热影响区的强度计算涉及焊缝附近材料的力学性能变化分析。
焊接过程中，受到焊接热源的加热作用，原有材料的晶体结构和性能会发生改变。
根据焊缝热影响区的材料力学性能参数，进行强度计算。
3.耐久性计算：压力容器的耐久性计算主要是考虑容器的疲劳寿命。
在容器内部压力交替作用下，会导致材料发生疲劳损伤。
耐久性计算主要涉及应力幅计算和疲劳寿命计算。
应力幅计算是根据容器的工作条件、材料疲劳强度参数等，计算容器内部压力作用下的应力幅度。
疲劳寿命计算是根据材料的疲劳性能参数，计算容器的疲劳寿命。
总之，压力容器的强度计算是确保容器安全运行的重要环节。
通过合理计算容器的壁厚、焊缝强度和耐久性，能够保证容器在内部压力作用下不会发生破裂和泄漏，从而确保生产过程的安全。