1、第二章 球罐結(jié)構(gòu)設(shè)計第二章 球罐結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 球殼球瓣結(jié)構(gòu)尺寸計算2.1.1 設(shè)計計算參數(shù)： 球罐內(nèi)徑：D=12450mm 幾何容積：V=974m3 公稱容積：V=1000m3球殼分帶數(shù)：N=3 支柱根數(shù)：F=8各帶球心角/分塊數(shù)： 上極：112.5/7 赤道：67.6/16 下極：112.5/7 圖 2-1混合式排板結(jié)構(gòu)球罐2.1.2混合式結(jié)構(gòu)排板的計算：1.符號說明： R-球罐半徑6225 mm N-赤道分瓣數(shù)16 (看上圖數(shù)的) -赤道帶周向球角22.5 （360/16） -赤道帶球心角70 -極中板球心角44 -極側(cè)板球心角11 -極邊板球心角22 2赤道板（圖2-2）尺寸計算： =

2、 2001.4 = 7601.4圖2-2 弧長= =7601.4mm 弦長=2Rsin()=2x6225sin()=7141mm 弧長=cos()=cos=2001.4mm 弦長=2Rcos()sin()=2x6225cos35sin=1989.6mm 弧長=2443.3mm 弦長=2Rsin=2x6225sin(）=2428.9mm弦長=2R=2x6225x = 7413.0mm弧長=arcsin()=arcsin() = 7936.4mm極板（圖2-3）尺寸計算：= 6204.1=7167.1=9731.7圖2-3對角線弧長與弦長最大間距： H= = 1.139mm弦長=5953.3mm弧

3、長=arcsin()=arcsin()=6204.1mm弦長=6204.1=8774.0mm弧長=arcsin()=arcsin()=9731.7mm弦長=2Rsin()=2x6225xsin()=6780.8mm弧長=7167.1mm(1) 極中板（圖2-4）尺寸計算：= 4065.2=4663.9=7167.1=6744.0圖2-4對角線弦長與弧長的最大間距： A=0.979mm弧長=4778.0mm弦長=2Rsin()=4663.9mm弧長=7167.1mm弦長=2Rsin()=6780.8mm弦長=6421.9mm弧長=arcsin()=6744.0mm弦長=3995.3mm= 106

4、9.6=1194.5=5953.3=6744.0弧長=arcsin()=4065.2mm弦長=7563.3mm弧長=arcsin()=8124.5mm(2) 側(cè)極板（圖2-5）尺寸計算： 圖2-5 弦長=2Rcos()sin()/A=6421.9mm 弧長=arcsin（）=6744.0mm 弦長 =2Rsin()/H=5953.3mm 弧長 =arcsin()=6204.0mmK=2Rsin()cos()/A=3995.3mm式中 A.H 同前=arcsin()-arcsin（）=9.85mm 弧長=1194.5mm 弦長=2Rsin()=1193.3mm 弧長=1069.6mm 弦長=61

5、83.5mm 弧長=arcsin()=6467.7mm4.極邊板（圖2-6）尺寸計算：= 1107.6=1194.5=6204.1=8005.8圖2-6 弧長=cos()=8005.8mm 弦長=Rcos()=7210.3mm 弦長=2Rsin()/H=5953.3mm弧長=arcsin()=6204.1mm弧長=1194.5mm弦長=2Rsin()=1193.3mm 式中 =arcsin()=10.2M=Rsin()/H=8419.2 =90-+arcsin()=97.55 =2 arcsinsin()=64.25弧長=1107.6mm弦長=2Rsin()=1106.7mm弦長=4600.2

6、mm弧長=arcsin()=4709.4mm弧長=6977.0mm弦長=Rsin()=6621.3mm第四章 強度計算4.1球殼計算設(shè)計壓力：1.6MPa設(shè)計溫度：-20 40試驗壓力：1.6 + H*g*10-6 = 1.76MPa殼壁厚度 球殼材料采用1Gr17，b=450MPa，常溫下許用應(yīng)力為t=150MPa.取焊縫系數(shù)：=1.01P110腐蝕裕量C=2mm，鋼板厚度負偏差C=0mm，故厚度附加量C=C+C=2mm.液柱高度H： H=K1R=1.6084*6225=9960mm液體的靜壓力P=gH = 6225*9.8*9960*10-9 =0.061MP計算壓力：Pc = 1.76+

7、0.061 = 1.821MP球殼所需壁厚：=38mm1=35.2 + 2 = 37.2mm圓整可取=38mm4.2 接管和法蘭的選擇接管根據(jù)JBM0503-08選用DN25 DN40 DN50接管。法蘭由JBT 811994選擇。4.3人孔尺寸 組合如下圖所示：4.4 盤梯近似球面的螺旋形盤梯的設(shè)計計算R1 = R + + t R1-假想圓球的半徑；t = 200R1 = 6463R2 =2000r = 3329.2終=149.0R = 6225mm-球罐的內(nèi)半徑= 38mm-球甲壁板厚度t = 200 梯子或者頂平臺與球面最小距離R1 =6225 + 38 + 200 = 6463mmR2

8、max = (R12-(R+1 b1)2)0.51 = 5mm頂平臺板厚度b1 = 180mm梯子側(cè)板寬R2max =2273mmR2 Qf 取水平載荷F = Qz = 303824N推到彎矩形成的支柱垂直力推到彎矩：M=FL2 = 303824* 2500 = 7.6108 N*mm由M對各支柱產(chǎn)生的垂直力Fi = = Fa = = 30522NFb = = 21579NFc = = 0N剪切力形成的支柱垂直載荷 如圖4-8， 水平力F的方向為A向，拉桿構(gòu)架的方為角AB =22.5，AC=67.5于是：Cij = Cab = = 33555NCbc = =80410NTijmax = = =

9、 91009.5N拉桿直徑：d=2()0.5+C = 2()0.5 + 2 =29.2mm取拉桿直徑為30mm連接部位強度計算支柱與拉桿，支柱與球殼以及支柱底座等結(jié)構(gòu)圖4-13 圖4-15相同4.8 銷釘、耳板銷釘直徑的計算 銷釘材料選用Q235-A鋼d銷 =( )0.5 = ( )0.5 = 24.8mm取銷釘直徑為25mm耳板和翼板厚度計算 耳板和翼板都選用Q235-A鋼。耳板和翼板厚度t = = = 17.04mm取耳板厚度為18mm。翼板厚度為9mm支柱附加壓縮載荷 本球罐無允許沉降差的數(shù)據(jù)，為示例起見，以允許沉降誤差為1mm計算附加壓縮載荷，操作條件下：L = 液壓試驗條件下：P =

10、 Gt = 1327噸L = = = 4.44mmPT = = 1027872NPe = = =149564N載荷組合 在載荷組合中，以每根支柱都可以承受附加壓縮載荷計，那么在操作狀態(tài)下每根支柱的載荷情況最大的一組如下：G0=Pg = 907480N Qmax=Pg+Fc+Cbc+ Pe = 907480 + 0 + 80410 + 149564 = 1137454N(參考支柱載荷組合表得出公式p82)Qt = Pt + Pe = 1345682N此鋼許用應(yīng)力 = 0.89*0.9*235 = 188.235MPa支柱壓縮應(yīng)力= = 107.6 MPa 滿足條件Cbc = =80410NF ijmax = Cbc tan= 80410*= 146201N (4764 為支桿每45度角一個所對應(yīng)的弦長)4.9地腳螺栓地腳螺栓的計算，每根支柱采用2個地腳螺栓，于是：dB = ()0.5+CB = ()0.5+2.0 = 33.47mm采用M36的地腳螺栓4.10支柱地板支柱地板的直徑和厚度計算 查地板