化工设备机械基础习题解答.docx

第一章 化工设备材料及其选择

符号意义钢号种类

符号意义

钢号

种类

含碳量%

合金元素含量（%）

F：沸腾钢

Q235-A·F

普通碳素甲类钢

—

—

Q:钢材屈服点

Q235-A

普通碳素甲类钢

—

—

A:甲类钢

20g

优质碳素结构钢

%

—

g:锅炉钢

16MnR

普通低合金钢

%

%

R:容器钢

20MnMo

普通低合金钢

%

MnMo%

—

16MnDR

普通低合金钢

%

Mn:%

D:低温钢

14Cr1Mo

普通低合金钢

%

Cr:

—

0Cr13

铬不锈钢

%

Cr:13%

—

1Cr18Ni9Ti

奥氏体不锈钢

%

Cr:18%;Ni:9%;Ti:%

—

00Cr19Ni10

奥氏体不锈钢

%

Cr:19%;Ni:10%

—

钢号种类含碳量%

钢号

种类

含碳量%

合金元素含量（%）

符号意义

F：沸腾钢

Q235-B

普通碳素乙类钢

—

—

Q:钢材屈服点

Q235-AR

普通碳素甲类容器钢

—

—

R:容器钢

16Mng

普通低合金钢

%

Mn:%

g:锅炉钢

18Nbb

普通低合金钢

%

Nb:%

b:半镇静钢

18MnMoNbR

普通低合金钢

%

—

09MnNiDR

普通低合金钢

%

:%

R:容器钢

06MnNb

普通低合金钢

%

:!.5%

—

2Cr13

铬不锈钢

%

Cr13%

—

12Cr2Mo1

普通低合金钢

%

Cr:～%;

Mo:～%

—

Cr:18%;Ni:12%;

0Cr18Ni12Mo2Ti

奥氏体不锈钢

%

Mo:～%;

—

Ti:%

第二章 容器设计的基本知识一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围

温度分级

温度范围（oC）

压力分级

压力范围(Mpa)

常温容器

－20oC~200oC

低压容器

≤P＜

中温容器

壁温在常温和高温之间

中压容器

≤P＜10

高温容器

壁温达到材料蠕变温度

高压容器

10≤P＜100

低温容器

壁温低于－20oC

超高压容器

P≥100

浅冷容器 壁温在－20oC至－40oC之间 真空容器深冷容器 壁温低于－40oC —

器外一个大气压，内部为真空或低于常压

—

第三章内压薄壁容器的应力分析

四、计算下列各种承受气体均匀内压作用的薄壁回转壳体上诸点的薄膜应力 m?。A

四、计算下列各种承受气体均匀内压作用的薄壁回转壳体上诸点的薄膜应力 m

?。

A组：

图3-34

图

图

1. 球壳上任一点，已知：p=2Mpa，D=1008mm，S=8mm。

R?R?D?1008?504mm

1 2

2

2

? ?PD?

2?1008

?63MP

m 4S

? ?

4?8

P

Rm?

1

R??S

2

? ?PD?63MP

? 4S

圆锥壳上之A点和B点，已知：p=，D=1010mm，S=10mm，a=30o。

A点:R

1

??,R

2

D

?

2cos?

? ? PD ? 0.5?1010

?14.58MP

m 4Scos? 4?10?0.866

?

Rm?

1

P

R??S

2

PD

? ? ?

0.5?1010

?29.16MP

? 2Scos? 2?10?0.866

B点:R

1

??,R ?0

2

?m????0

椭球壳上之A，B，C点，已知：p=1Mpa，a=1010mm，b=505mm，S=20mm。B点处坐标x=600mm。

ab?1010505?2 标准椭圆形封头

a

b

A点（x?0,y

2 a2

?b):R?a ,R ?

1 b 2 b

? ??

?Pa

?1?1010

?50.5MP

B点：? ?

m

m ? S 20

P2sba4

P

2sb

a4?x2(a2?b2)

? ? P

? 2sb

a4?x2(a2?b2)?2?

?? a4

?

a4

?x2(a2

??27.7MPa

??b2)?

?

C点(x?a,y?0):

?

?Pa?1?1010

?25.25MPa

m 2S 2?20

? ??Pa??1?1010

??50.5MPa

五、工程应用题

? S 20

m某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为，汽包圆筒的平均直径为816mm，壁厚为16mm，试求汽包圆筒壁被的薄

m

膜应力?

和??。

【解】P= D=816mm S=16mm

S?16

?0.0196?0.1

属薄壁容器

D 816

? ?PD?

2.5?816

?31.875MPa

m 4S 4?16