已知内径2.2m,高26m的浮阀塔。其设计条件:介质:重石脑油;密度730 kg/m3;设计温度200℃;设计压力0.45MPa;塔板数:28。设置于上海地区,基本风压为550N/m2。
介质特性、操作特点、材料焊接性能知满足要求的材料有Q235-C、20R、Q345R等,结合容器的制造工艺以及经济上的合理性,考虑到介质重石脑油为有毒有害,易燃易爆物质,故筒体和封头采用Q345R,裙座采用Q235-B。
2.2 内压圆筒设计与计算
圆筒是一种压力容器结构形式,具有结构简单、易于制造、便于在内部装设附件等优点。同时圆筒又分为单层式和组合式,组合式又可分为多层包扎式、热套式、绕板式等。根据工艺要求选择多层包扎式圆筒。多层包扎式圆筒是目前世界上应用最广泛、制造和使用经验最为丰富的组合式圆筒结构。为了避免裂纹沿厚度方向扩展,各层板间的纵向焊缝应该相互错开75度角。多层包扎式圆筒制造工艺简单,不需要大型复杂的加工设备;与单层式圆筒相比安全可靠性高,层板间隙具有阻止缺陷和裂纹向厚度方向扩展的能力,减少了脆性破坏的可能性,同时包扎预应力可有效改善圆筒的应力分布;对介质的适应性强,可由介质的特性选择合适的材料。但多层包扎式圆筒制造工序多、周期长、效率低、钢板材料利用率低,尤其是筒节间对接的环焊缝对容器的制造质量和安全有显著的影响。根据工艺,没有特殊的要求,所以选择单层式。
在设计温度T=200℃下,取设计压力P=0.45MPa,对圆筒厚度进行设计计算:
(1) 根据设计压力和静液柱压力确定计算压力:
塔内液柱高度h仅考虑塔底至液封盘液面高度:h=1.4m
静液柱压力:
因为静液柱压力小于设计压力的5%,0.05P=0.0225Mpa。所以静液柱压力可忽略不计。
所以计算压力=设计压力 Pc=0.45Mpa
(2) 确定筒体壁厚:当T=200℃时,Q345R材料的许用应力 =170MPa, =510MPa, =345Mpa。选双面焊对接接头,局部无损检测时取0.85。钢板厚度负偏差C1为0。腐蚀余量C2为2mm。厚度附加量C= C1 + C2=2mm。筒体的计算厚度 重石脑油汽提塔的设计+CAD图纸(4):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_11225.html