摘 要

最近几十年，许多工业蓬勃发展，化工行业的发展也是日新月异，化工行业中的扛把子——高压容器的地位也是越来越重要。各种型号的压力容器可以满足如高温、高压、低温、强腐蚀等多种比较严苛苛刻的条件，是一种具有潜在泄漏、爆炸危险的特种设备。由于使用时间比较长，所以设计时除了要考虑压力、重力等载荷之外，还要考虑风载荷、地震载荷等等动载荷的影响，因此压力容器的设计条件十分苛刻。本次设计的双锥环密封压力容器将密封角度来思考和设计压力容器，希望能在工业生产中提供一种新型的压力容器。

本次双锥密封厚壁容器主要有筒体、封头、密封装置、接管、支座和吊耳等几大部分组成。设计主要针对双锥环密封高压容器的平盖封头和半球封头计算设计，以及整体装置的结构设计、筒体、接管、法兰等零件的设计和计算。

关键词：高压容器 双锥环密封 平盖封头 筒体 法兰

The Design Method of High Pressure Vessel with Double-Cone Seal Ring

Abstract

In recent decades, with the vigorous development of many industries and the rapid development of chemical industry, the position of high pressure vessel, the handlebar in chemical industry, is becoming more and more important. Various types of pressure vessel can satisfy many harsh conditions such as high temperature, high pressure, low temperature, strong corrosion and so on. It is a special equipment with potential leakage and explosion danger. Because of the long service time, the design considers not only pressure, gravity and other loads, but also wind load, seismic load and other dynamic loads, so the design conditions of pressure vessels are very harsh. This design of double conical ring sealing pressure vessel will consider and design the pressure vessel from the angle of sealing, hoping to provide a new type of pressure vessel in industrial production.

This double-cone sealed thick-wall container mainly consists of cylinder, head, sealing device, nozzle, support and lifting lug. The design mainly focuses on the calculation and design of the flat cover head and hemispherical head of the double-cone ring sealed high pressure vessel, as well as the structural design of the whole device, the design and calculation of the cylinder, nozzle, flange and other parts.

Key words: high pressure vessel； double Cone Ring Seal；flat head；cylinder；flange

目 录

摘要 I

Abstract III

第一章 绪论 1

1.1 简介 1

1.2 压力容器结构分类 1

1.2.1 压力容器的分类 1

1.2.2 压力容器的选材 2

1.3 压力容器各类规范 2

1.3.1 ASME规范 2

1.3.2 我国压力容器标准标准 2

1.4 压力容器的密封 2

1.5 压力容器的最新进展 3

第二章 双锥密封厚壁容器大部件设计 5

2.1筒体设计 5

2.1.1设计参数 5

2.1.2筒体的材料选择 5

2.1.3筒体的计算 5

2.2双锥密封结构的设计 5

2.2.1双锥密封结构的概述 5

2.2.2双锥环密封尺寸的计算 6

2.2.3设计计算 7

2.2.4主螺栓的设计计算 8

2.3平盖的设计和计算 9

2.3.1平盖尺寸的计算和确定 9

2.3.2校核平盖的危险面 10

2.4筒体端部法兰的设计计算 11

2.4.1筒体端部法兰的介绍 11

2.4.2端部法兰结构设计计算 11

2.4.3端部法兰的强度设计计算 12

2.5 紧固元件的设计计算 14

2.5.1主螺栓的计算 15

2.5.2螺栓的位置 15

2.6底部球形封头的设计和计算 15

2.6.1封头的选材 15

2.6.2封头各项数据的计算 15

2.7接管、接管法兰及其密封的设计 15

2.7.1接管规格和材料选择 15

2.7.2接管法兰及其密封的设计 16

2.8容器开孔补强方面的设计和计算 20

2.8.1法 20

2.8.2容器各孔的开孔补强计算 20

2.9支座的选择 25

2.10吊耳的设计和计算 25

第三章 球形顶封头高压容器的设计 28

3.1卡箍连接的设计 28

3.1.1卡箍连接的校核 29

3.1.2紧固螺栓的计算 30

3.2卡箍连接结构封头设计 31

3.3 C形环密封垫片的设计 31

第四章 制造成本的核算与评估 34

4.1平盖封头双锥密封高压容器成本估算 34

4.2球形封头卡箍密封高压容器成本估算 35

第五章 总结与展望 37

5.1总结 37

5.2展望 37

参考文献 38

致谢 41

第一章 绪论

简介

近年来，化工行业发展日益迅速，高压容器在化工行业中的低位也越来越重要。一般压力容器的寿命都比较长，所以在使用期间，除受到压力、重量等静载荷之外，还要考虑可能会有一些类似风载荷、地震载荷的动载荷，条件十分苛刻^[1]。因此压力容器的设计十分重要。

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