2空氣儲罐的焊接工藝設(shè)計

1、課程設(shè)計說明書 題目： 2m3空氣儲罐的焊接工藝設(shè)計 專業(yè)年級： 姓 名: 學(xué) 號: 14 緒論 第一章壓縮空氣的特性 第二章設(shè)計參數(shù)的選擇 第三章容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1圓筒厚度的設(shè)計 3.2封頭厚度的計算 3.3筒體和封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.4接管的設(shè)計 3.5鞍座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計 第四章強(qiáng)度計算 4.1水壓試驗應(yīng)力校核 4.2圓筒軸向彎矩計算 4.3圓筒軸向應(yīng)力計算及校核 4.4切向剪應(yīng)力的計算及校核 4.5圓筒周向應(yīng)力的計算和校核 第五章制造工藝 參考文獻(xiàn) 心得體會 緒 論 課程設(shè)計是一個總結(jié)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用本門課程及有關(guān)選修課 程的基本知識去解決某一設(shè)計任務(wù)的一次訓(xùn)練。在整個教

2、學(xué)計劃中，它也起著培養(yǎng) 學(xué)生獨立工作能力的重要作用。 課程設(shè)計需要學(xué)生自己做出決策，即自己確定方案，選擇流程，查取資料，進(jìn) 行過程和設(shè)備計算，并要對自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過反復(fù)的分析比較，擇 優(yōu)選定最理想的方案和合理的設(shè)計。所以，課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力的有 益實踐。 通過課程設(shè)計，學(xué)生應(yīng)該注重以下幾個能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)： 1. 查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù)的能力； 2. 樹立既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性與可行性，又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性，并注意到 操作時的勞動條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè)計思想，在這種設(shè)計思想的指導(dǎo)下去分析和 解決實際問題的能力； 3. 迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行工程計算的能力； 4. 用簡潔的

3、文字，清晰的圖表來表達(dá)自己設(shè)計思想的能力 本次設(shè)計為壓縮空氣儲罐，在十天的時間中，通過查閱相關(guān)數(shù)據(jù)及對國家標(biāo)準(zhǔn) 的查找計算出合適的尺寸，設(shè)計出主體設(shè)備及相關(guān)配件，畫出裝備圖零件圖以及課 程設(shè)計說明書。 壓縮空氣儲罐的設(shè)計一般由筒體、封頭、法蘭、支座、接口管及人孔等組成。 常、低壓化工設(shè)備通用零部件大都有標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時可直接選用。各項設(shè)計參數(shù)都正 確參考了行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)，這樣讓設(shè)計有章可循，并考慮到設(shè)計要求，合 理地進(jìn)行設(shè)計。 第一章壓縮空氣的特性 中文名稱：壓縮空氣 主要成分：氮氣、氧氣等。 外觀與性狀：無色無味 沸點C ） : - 192C（ 101.3 千帕） 相對密度（水=1）:

4、0.9 健康危害：無 環(huán)境危害：無 燃燒危險：無 危險特性：咼壓常溫儲存，咼溫劇烈震動易爆。 特性總述： 壓縮空氣，即被外力壓縮的空氣。它具有下列明顯的特點：清晰透明，輸送方 便，沒有特殊的有害性能，沒有起火危險，不怕超負(fù)荷，能在許多不利環(huán)境下工作, 空氣在地面上到處都有，取之不盡。 來源：大氣中的空氣常壓為 O.IMpa,經(jīng)過空氣壓縮機(jī)加壓后達(dá)到理想的壓力。 作用或用途： 壓縮空氣是僅次于電力的第二大動力能源，又是具有多種用途的工藝氣源，其 應(yīng)用范圍遍及石油、化工、冶金、電力、機(jī)械、輕工、紡織、汽車制造、電子、食 品、醫(yī)藥、生化、國防、科研等行業(yè)和部門。 第二章設(shè)計參數(shù)的選擇 1、設(shè)計題目：

5、壓縮空氣儲罐設(shè)計 2、最高工作壓力：0.909MPa 3、使用溫度：0100 C 4、工作介質(zhì)：壓縮空氣 5、全容積：2 m3 6設(shè)計壓力：1.0 MPa 7、 公稱直徑：根據(jù)筒體全容積，粗定筒體公稱直徑為1200mm 8、焊接接頭系數(shù)：0.8 9、主要元件材料的選擇： 根據(jù)GB150-19981表4-1，選用筒體、鞍座等材料為Q235-B,其許用應(yīng)力錯誤! 未找到引用源。； 第三章容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1圓筒厚度的設(shè)計 由于該容器儲存壓縮空氣，所以該容器的焊縫都要采用全焊透結(jié)構(gòu)，需要對該 儲罐進(jìn)行局部探傷，所以取焊縫系數(shù)為 =0.8 圓筒材料Q235-B,設(shè)計壓力1.0Mpa,查NT-1,可得

6、： 計算厚度s =6.3mm 設(shè)計厚度=S +C2=6.3+1=7.3mm取整后取為S d=8.0mm 3.2封頭厚度的計算 從受力和制作角度分析，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式。但其缺點是深度大、 沖壓較困難；而橢圓形封頭深度幣半徑小，易于沖壓成型，是目前低壓容器中用的 較多的。故采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，各參數(shù)與筒體相同。 查標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746-2002中表1,得公稱直徑DN = Di =1200 mm 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，根據(jù)橢圓形封頭計算公式： S = KPcDi/(2t -0.5Pc) 取整后取為S d=8.0mm錯誤！未找到引用源。 3.3筒體和封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計 D 由封頭長短軸之比為2，即

7、旦=2錯誤！未找到引用源。，得 2hi D 1200 h =L =mm = 300mm錯誤！未找到引用源。 44 查標(biāo)準(zhǔn)4中表B.1 EHA和B.2 EHA表橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，質(zhì)量，見 表3-1和圖3-1。 n V = -nDiL0 +2V 封 4 取裝料系數(shù)為0.9，則 =n DiL。+2V封 即 30 = - X1.22 XL。+2 0.2545 錯誤！未找到引用源。 0.940.94 算得錯誤！未找到引用源。 表3-1封頭尺寸表 公稱直徑DN mm 總深度H mm 內(nèi)表面積A m2 容積m3 質(zhì)量Kg 1200 325 1.6552 0.2545 106 3.4接管的設(shè)計 很據(jù)實

8、際情況，開二個孔焊接接管，一個為進(jìn)料孔，一個為出料孔，兩空參數(shù)相同 接管尺寸如下： Di=50mm, H=60mm,S =8mm 3.5鞍座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.5.1鞍座選型 該臥式容器采用雙鞍式支座，初步選用輕型鞍座。材料選用Q235-B 按鞍式支座標(biāo)準(zhǔn)JB1167-81 表3-6 鞍座尺寸表 公稱直徑Di 鞍座長度L0 鞍座高度H 鞍座質(zhì)量m 鞍座邊角9 1200mm 1080mm 200mm 40 kg 120 3.5.2鞍座的安裝位置 I A=300mm。鞍座的安裝位置如圖3-3所示： 圖3-3鞍座安裝位置 第四章強(qiáng)度計算 4.1水壓試驗應(yīng)力校核 試驗壓力 Pt=1.25Pc=1.25

9、Mpa 圓筒的薄膜應(yīng)力為(T t=Pt(Di+ S 3、焊絲 化學(xué)成分 C/% Mn/% Si/% Cr/% Ni/% P/% S/% H08A 330 22 27 6.5、焊接 、焊前的準(zhǔn)備 1、板材準(zhǔn)備：領(lǐng)取符合國家標(biāo)準(zhǔn)的母材試板、鋼管、焊接氣體、焊絲等。 2、焊前準(zhǔn)備工具：手套、面罩、榔頭、鑿子、尖嘴鉗、三角鐵、銼刀、鋼刷， 記錄筆和紙、計時器等。 3、器材準(zhǔn)備 4、測量工具：坡口角度尺，焊縫測量尺等。 5、板材定位焊前有以下要求： 1）坡口表面要求 坡口表面不得有裂紋、分層、夾雜等缺陷； 2）施焊前，應(yīng)清除坡口及母材兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的氧化物、油污、熔渣及其 他有害雜質(zhì)。 3）板材定位

10、錯邊量應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定。 4）適當(dāng)增加定位焊的截面和長度。定位焊時要加大焊接電流，降低焊速，必 要時還要預(yù)熱。 6試焊記錄要求：記錄真實數(shù)據(jù)，內(nèi)容要詳細(xì)、具體。 、焊接記錄 參考文獻(xiàn) 1 GB150-1998 鋼制壓力容器 2 JB/T 4731-2005鋼制臥式壓力容器 3 HG20580-1998鋼制化工容器設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)定 4 JB/T4746-2002鋼制壓力容器用封頭 JB4712.1-2007鞍式支座 壓力容器設(shè)計手冊董大勤袁鳳隱 心得體會 歷時十天的課程設(shè)計即將結(jié)束了，從拿到題目到確定方案，選擇流程，查取資 料，進(jìn)行過程和設(shè)備計算，并要對自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過反復(fù)的分析比 較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設(shè)計。期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨， 心情是如此復(fù)雜。如今，伴隨著課程設(shè)計的最終成稿，自己也產(chǎn)生了一點成就感， 畢竟這是大學(xué)四年期間第一次運用所學(xué)的專業(yè)知識來解決問題。 本課題的研究、設(shè)計在老師的悉心指導(dǎo)、小組討論