钢材的许用应力表知1700MPa
t
表23400C温度时,16M
R钢材的许用应力表钢材厚度
mm<1616~3636~60许用应力MPa
t
屈服极限sMPa345325305
170163157
27、材料选择根据液氨贮罐的工作压力(P160MPa作为设计压力)、工作温度(最高工作温度为40C)和介质的性质可知该设备为一中压常温设备,介质对碳钢的腐蚀作用很小主要考虑的强度指标(指s和b)和塑性指标适合的材料有:A3R、20g、16M
R、15M
VR、20R。为了节省金属,高压设备应优先选取普通低合金钢、中强度。凡属强度计算为主要的中压设备亦以采用普通低合金钢为宜。因为屈服强度分别为345MPa和392MPa的普通低合金钢,其材料价格与碳素钢差不多,但强度比碳素钢约高3060,采用该类钢材制造压力容器,可以有
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f效地减少设备质量,降低成本,给设备的制造、运输、安装带来很大的方便。所以主要考虑16M
R和20R这两种。如果纯粹从技术角度看,建议选用20R类的低碳钢板,16M
R钢板的价格比20R贵,但在制造费用方面,同等重量设备的计价,16M
R钢板为比较经济。所以在此选择16M
R钢板作为制造筒体和封头材料。
第三章结构的选择与论证
31储罐类型选择储罐可分为立式储罐、卧式储罐和球式储罐。在本设计中由于设计体积较小(约为26m3)且设计压力较小(P16MPa)故可采用卧式圆筒形容器,方形和矩形容器大多在很小设计体积时采用,因其承压能力较小且使用材料较多;而球形容器虽承压能力强且节省材料,但制造较难且安装内件不方便;立式圆筒形容器承受自然原因引起的应力破坏的能力较弱,故选用圆筒形卧式容器。
32封头的选择本液氨储罐的封头选用标准型椭圆形封头。从应力分布情况考虑:在直径、壁厚、设计压力相同的条件下各种封头应力分布由好到坏的顺序是:半球形、椭圆形、蝶形、锥形、球冠形、平板形。椭圆型封头的最大应力值和与其相连接的圆筒体中的最大应力值相等,便于筒体强度设计;碟心封头有两处连接边界,受力不及椭圆形。从金属消耗量考虑:在相同设计条件下,各种封头的金属消耗量按下列顺序依次增大:半球形,椭圆形,蝶形,平板形。球形封头用量最少,比椭圆形封头节约258%,平板封头的用量最多,是椭圆形封头的4倍多。从制造考虑:椭圆形封头制造方便,平板封头则因直径和厚度较大,坯材的获得、车削加工、焊接等方面都遇到不少困难,且封头与筒体厚度相差悬殊,结构也不合理。
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f所以,从强度、结构和制造等方r