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學號：
畢業(yè)設計（論文）
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（2018屆）
題 目 發(fā)酵罐設計
學 生
學 院 機械工程學院 專業(yè)班級
校內指導教師
校外指導老師
年六月
10發(fā)酵罐設計
摘 要:本文主要介紹了發(fā)酵罐的主要設計步驟。在工藝計算中，大致計算了發(fā)酵罐筒體的筒徑，高度。選定了封頭形狀，確定了夾套高度和攪拌槳葉的分布。對攪拌功率進行了試算，選定了電機功率。參照相關的標準和參考資料對發(fā)酵罐受內外壓情況下的筒體壁厚，封頭壁厚，受內壓的夾套壁厚進行設計計算。對支座，凸緣，安裝底蓋，法蘭，人孔等進行了選型。參考《機械攪拌設備》對攪拌槳進行了設計和強度校核。同時，按扭轉變形，根據臨界轉速，強度計算，和軸封處允許的徑向位移四種方法對軸徑進行計算和強度校核。參照國標規(guī)則，運用等面積補強的方法對接管開孔進行了開孔補強，最后對攪拌設備的制造，檢驗安裝進行了簡要說明
設計結果：設計出了工作容積為10m3的發(fā)酵罐，筒體材料為，內筒壁厚為，內徑為，夾套厚度為。筒體高度，采用機械密封及三層攪拌槳形式攪拌。機架采用機械密封和單點支架的配合，支座采用支撐式支座支座。攪拌軸軸徑為。
關鍵詞：發(fā)酵罐；攪拌槳；攪拌軸；強度校核；開孔補強
Ⅰ
The design of 10 cubic meters fermentation tank
Abstract:Fermentation technology has become an indispensable technology in food, chemical and pharmaceutical industries.Besides,the Fermentation tank takes a large place in Fermentation process. The main steps in the design of a 10 cubic meter fermenter are detailed introduced in this paper,and I choose the design and strength check of the agitator shaft as my main research direction.In my opinions,my research will have a certain significance in practical engineering design.
In the process calculation, the diameter and height of the cylinder of the fermentor were roughly calculated.In this part,i has also sclected the shape of the head and have confirmed the height of the jack,the position of the impeller. the stirring power was calculated and the motor power was selected.With reference to the relevant standards and reference materials, the wall thickness of the cylinder, the wall thickness of the head, and the wall thickness of the jacket subjected to internal pressure are designed and calculated for the fermenter under the conditions of internal and external pressure.Also,I designed and checked the strength of the mixing paddle.The type of bearing, flange, bottom cover, flange and manhole are selected.At the same time, according to the four ways,including torsional deformation, the critical speed, strength calculation, and the radial displacement allowed at the shaft seal, I calculate the shaft diameter and check the strength.With reference to the national standard rules, the opening of the nozzle was reinforced by the method of equal area reinforcement.In the end, I did a simple introduction about the manufacture, inspection and installation of the mixing equipment.
Design result: I have designed a fermentation tank with a working volume of 10.The cylinder body material is S30408. The inner wall thickness is 14mm.The inner diameter is 1800mm and the height of the cylinder body is 3900mm.The equipment is mechanically sealed and stirred in the form of a three-layer mixing paddle.The rack is equipped with a mechanical seal and a single point bracket, and the support is supported by a support bracket and the stir shaft diameter is 130mm.
Key words: Fermentation tank;impeller;Agitator shaft;Strength Check;Reinforcement
Ⅱ
目 錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目錄 Ⅲ
1 前言 1
1.1 設計任務 1
1.2 發(fā)展趨勢 1
1.3 結構和材料選擇 1
2 工藝計算 2
2.1 確定筒體內徑 2
2.2 確定上下封頭幾何參數 2
2.3 重新確定筒體高度 2
2.4 軸封損耗功率計算 3
2.5 單個攪拌槳功率計算 3
2.6 三層攪拌槳功率計算 4
2.7 接管計算 5
2.8 攪拌罐工藝參數 5
3 結構強度計算 6
3.1 受內壓的筒體壁厚計算 6
3.2 受外壓的筒體壁厚計算 6
3.3 封頭內壓計算 10
3.4 封頭外壓計算 11
3.5 帶夾套筒體的壁厚計算 12
3.6 帶夾套封頭的壁厚計算 12
3.7 支座選擇 13
3.8 法蘭的選擇 16
3.9 安裝底蓋的選用 17
3.10 機架的選擇 18
3.10 人孔選擇 19
3.11 密封形式 20
4 攪拌軸設計 21
4.1 按扭轉變形計算攪拌軸直徑 21
4.2 根據臨界轉速校核攪拌軸軸徑 21
4.2.1 攪拌軸有效質量計算 21
4.2.2 圓盤有效質量計算 22
4.2.3 單跨軸一階臨界轉速的計算 23
4.3 按強度計算攪拌軸的軸徑 25
4.4 應按軸封處允許徑向位移驗算軸徑 28
5 攪拌槳計算 29
5.1 確定攪拌槳設計功率 29
5.2 每層攪拌槳的設計功率 29
5.3 攪拌槳槳葉材料的許用應力 30
5.4 圓盤渦輪式攪拌槳計算 30
6 接管開孔補強 31
7 制造、檢驗、安裝、使用、維修 38
7.1 軸的加工要求 38
7.2 攪拌器加工要求 38
7.3 攪拌設備殼體的制造要求及檢驗 38
7.4 攪拌軸的試運轉 38
8 結束語 39
參 考 文 獻 40
致 謝 41
Ⅳ
1 前言
1.1 設計任務
發(fā)酵罐設計，釜內的工作介質為發(fā)酵液，操作容積為，攪拌轉速為，工作溫度133℃，工作壓力0.2MPa；夾套內的工作介質為飽和水蒸氣,工作壓力0.3MPa；盤管內的工作介質為飽和水蒸氣、冷卻水，工作壓力0.6MPa,工作溫度165℃/25℃。
1.2 發(fā)展趨勢
現在國內外發(fā)酵罐主要的研究方向在于改進反應釜設計，攪拌器，傳動裝置，傳熱裝置設計等，在發(fā)酵罐的結構設計方面進行創(chuàng)新從而提高工作效率。在理論方面，許多國家就攪拌釜內的流場[1]問題進行研究。國內外發(fā)酵設備做的比較好的公司是德國貝朗（占中國市場的80%）、美國NBS、韓國、日本、瑞士比歐、江蘇理工和華東理工。我國發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展不僅在于產量的提升，更在于發(fā)酵技術和發(fā)酵工藝的巨大進步。當前取得的成果：經濟技術指標的明顯提高、工藝技術的重大改進、裝備水平的改善。
為了適應時代的發(fā)展，發(fā)酵罐的設計也在不斷改進。智能與全能化始終是第一要題。在需求的推動下，發(fā)酵罐的巨大化成了技術主流。國外的聚合容積已由之前的增加到。大型聚合釜的使用可減少投入操作和檢修人員。實現密閉或開放式發(fā)酵容器的轉變，增大產量，提高生產效率，從而使處理大量或超大量的物料成為可能。所以低價值產品的巨大化，能以幾十或數百噸的產量來取勝是現在許多企業(yè)關心的地方。隨著發(fā)酵罐體積的逐漸巨大化，發(fā)酵罐也向矮胖型聚合釜發(fā)展，采用底部攪拌方式的發(fā)酵罐越來越多，其中，三葉后掠式攪拌器是目前最好的選擇之一，擁有排出量大，聚合釜內液相循環(huán)充分等的特點。而另一方面，高價值轉基因產品的小型化也成為熱門話題，能把基因工程技術與發(fā)酵技術完美結合是一大難題。
可適應多相物料的反應也是發(fā)酵罐未來的發(fā)展趨勢之一，現在的工業(yè)反應大多不是單純的單相反應，為了適應多相反應系統(tǒng)的需要，目前在工業(yè)上主要采用機械攪拌型，輸液泵型和氣升式發(fā)酵罐，但都還存在維修不方便、實現放大化難度大、適用范圍小等的缺點，所以都還有很大改進的空間。
1.3 結構和材料選擇
經過設計，確定發(fā)酵罐筒徑，筒高。封頭為標準橢圓形封頭。夾套高度定為，夾套直徑，材料選擇，機架選取單支點機架，軸端密封選取單端面機械密封。接管由于所設計的設備是間歇性操作，不考慮流量，按經驗法選取。接管材料選擇。支座選擇支撐式支座，B系列B4型。減速器經計算，選取額定功率為的減速器，攪拌軸直徑定為，長度，材料為不銹鋼，內容器與封頭材料選取不銹鋼。
2 工藝計算
2.1 確定筒體內徑
設計要求給定的操作體積取裝料系數
實際體積：
（2.1）
取高徑比：
（2.2）
內徑：
（2.3）
取圓整數據為。
高度：
（2.4）
2.2 確定上下封頭幾何參數
選取的標準橢圓封頭，查表[2]
圖1標準橢圓形封頭
2.3 重新確定筒體高度
（2.5）
此時,在規(guī)定范圍內。
裝料系數：
（2.6）
2.4 軸封損耗功率計算
選取單端面機械密封,軸封處消耗功率
其中：——攪拌軸直徑 試取
（2.7）
2.5 單個攪拌槳功率計算[2]
功率準數：
（2.8）
其中：為方程式參數，可由和計算。
雷諾數：
查找相關文獻[4]得一般發(fā)酵液的密度， 黏度，選取六葉直葉渦輪，，漿直徑，漿寬，擋板數，攪拌軸的轉速，擋板寬度取。
存在擋板時符合全擋板條件。
（2.9）
該流動屬于層流流動。
?。?.10）
?。?.11）
?。?.12）
當則的算式中包含四次方的項可忽略。
?。?.13）
（2.14）
2.6 三層攪拌槳功率計算
液面高度計算：
（2.15）
最下一層離罐底，上面二層均以安裝
當
當
表1攪拌槳位置設定表
i
1
2
3
4
5
6
hi
0.25D
0.33D
0.33D
0.33D
0.33D
0.49D
αi
0.945
1
1
1
1
1
（2.16）
（2.17）
攪拌功率：
（2.18）
取
其中：——減速器傳動效率
——滾動軸承傳動效率
——滑動軸承傳動效率
（2.19）
查表[5]取電機功率為,Y225S-4電動機。
2.7 接管計算
由于本設計設備屬于間歇操作設備，不應考慮流量，所以接管直徑不用計算得出，而是由經驗選取。
2.8 攪拌罐工藝參數
表2 發(fā)酵罐工藝數據表
由以上計算，獲得的工藝計算數據如下表：
設備名稱
發(fā)酵罐
10立方米
1800
筒體高度（mm）
3900
夾套直徑（mm）
1900
裝料系數
0.864
軸封功率kw
0.344
雷諾數
22.248
液面高度（mm）
3281
攪拌功率kw
32.35
電機功率kw
37
符號
尺寸
用途
連接型式
a
出料口
b1,2
/
c
d1~4
e1~4
f
進氣口
g
h1~4
j
加料口
k
接種口
m
500
表2 發(fā)酵罐工藝數據表（續(xù)）
n1~2
125
視鏡
r
/
s
RF
t
/
外螺紋
u
PN6DN50
RF
3 結構強度計算
工藝給定的工作壓力為0.2MPa,介質密度
液柱靜壓力：
（3.1）
設計壓力為最高工作壓力的1.1倍[6]，則：
（3.2）
液柱靜壓力：
（3.3）
計算壓力:
（3.4）
3.1 受內壓的筒體壁厚計算
內容器材料選擇，取，根據[7]，焊接系數，取，壁厚按下式計算：
（3.5）
名義厚度
（3.6）
3.2 受外壓的筒體壁厚計算
夾套高度取。
設內筒名義厚度，設計厚度：
（3.6）
內筒體外徑：
（3.7）
內筒體計算長度
其中，
圖2夾套筒體簡圖
查閱[8]，如下表，
表3抗拉強度表
序號
鋼號
（）
設計溫度范圍
參考《過程設備設計》[9]，查下表，外壓應變系數，
許用外壓力:
（3.8）
許用外壓力，此時，不符合強度要求。
其中，夾套設計壓力
取，，
內筒體計算長度
，查《過程設備設計》，由圖外壓應變系數,查表 。
（3.9）
符合強度條件，內筒體壁厚取。
筒體內的水壓校核：
（3.10）
其中：——耐壓試驗壓力系數，取
——常溫下材料的許用壓力，取
——設計溫度下材料的許用壓力，取
水壓試驗應力校核：
（3.11）
其中：——有效厚度，
（3.12）
液壓試驗時應滿足：
（3.13）
其中，——屈服強度，
根據上述計算，筒體水壓試驗在的情況下能夠滿足強度要求。
圖3外壓應變系數A曲線
圖4外壓應變系數B曲線
3.3 封頭內壓計算
受內壓橢圓形封頭
封頭計算厚度按下式計算：
（3.14）
其中——橢圓形封頭形狀系數 （3.15）
，內壓計算壓力
（3.16）
名義厚度：
（3.17）
3.4 封頭外壓計算
假設封頭壁厚
（3.18）
（3.19）
外封頭短軸長度按下式：
（3.20）
（3.21）
當量球殼半徑：
（3.22）
其中——由橢圓形長短軸比值決定的系數，見下表：
表4系數K值表
外壓應變系數，查表
（3.23）
由此，取封頭壁厚，符合強度要求。
3.5 帶夾套筒體的壁厚計算
夾套材料選擇,其
夾套筒體壁厚 采用雙面焊，局部探傷檢測，查《過程設備設計》，。
夾套內工作壓力，介質密度
液柱靜壓力：
（3.24）
設計壓力：
（3.25）
（3.26）
計算壓力=設計壓力。
（3.27）
取鋼板負偏差，腐蝕裕量，帶夾套筒體的名義厚度,。
3.6 帶夾套封頭的壁厚計算
帶夾套封頭的壁厚采用檢測，取，按下式計算：
（3.28）
計算厚度，取帶夾套處的壁厚為。
夾套內的水壓校核：
（3.29）
其中：——耐壓試驗壓力系數，取
——常溫下材料的許用壓力，取
——材料在設計溫度下的許用壓力，取
水壓試驗應力校核：
（3.30）
其中：——有效厚度，
液壓試驗時應滿足：
（3.31）
其中，——屈服強度，
根據上述計算，夾套水壓試驗能夠滿足強度要求。
3.7 支座選擇
根據工藝需求，由JBT4712.1-4712.4-2007《壓力容器支座》[10]，選擇支座為支承式支座，支座號4。
圖5支撐式支座B系列
支撐式支座實際承受的載荷按下式計算：
（3.32）
其中：——支座承受的載荷，
——支座安裝尺寸，mm；對B型支座，，查表得
——重力加速度，取；
——偏心載荷，;
——水平力作用點至底板的高度，mm
——不均勻系數，安裝三個時，取；安裝三個以上時，??；
——設備總質量（包括殼體及其附件，內部介質及保溫層的質量），；
——支座數量；
——水平力，取和的大值，
——水平地震力，
（3.33）
——地震影響系數，對7,8,9設防列度分別取0.08（0.12）、0.16（0.24）、0.32；
——水平風載荷，
（3.34）
——容器外徑，mm，有保溫層時取保溫層外徑；
——風壓高度變化系數，按設備質心所處高度?。?
表5對B類地面粗糙度
設備質心所在高度，m
風壓高度變化系數，
——容器總高度，mm
——10m高度處的基本風壓值，
——偏心距，mm。
選用B4型支座，墊板，支座允許的載荷，偏向載荷,偏心距，。
設備總質量：
1) 封頭質量：根據標準GB/T25198-2010《壓力容器封頭》選取
（3.35）
2) 筒體質量：
（3.36）
3) 攪拌軸及其附件質量在攪拌軸設計部分計算：
（3.37）
4) 夾套質量：
（3.38）
5) 容器內介質質量：
（3.39）
6) 法蘭質量：根據標準HG/T20592-2009《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》[11]
（3.40）
7) 接管質量：根據GB/T17395-2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》[12]
（3.41）
設備總質量：
（3.42）
地震載荷：
（3.43）
由于所設計的設備為室內設備，無需計算風載荷
水平力：
（3.44）
取4個支座，即
承受載荷：
（3.45）
綜上，，滿足要求。
查詢允許垂直載荷
封頭有效厚度：
（3.46）
由插值法求得
,綜上，四個B4支座滿足封頭允許垂直載荷的要求。
圖6鋼制立式圓筒形焊接容器
3.8 法蘭的選擇
由文獻HG 21564-95《攪拌傳動裝置—凸緣法蘭》[13],選擇R型凸緣法蘭。
表6 R型凸緣法蘭尺寸表 mm
凸緣法蘭公稱直徑DN
515
42
85
2
螺栓
質量 kg
數量
螺紋
碳鋼或整體不銹鋼
不銹鋼襯里
M24
46
圖7R型凸緣法蘭
3.9 安裝底蓋的選用
選用依據：《攪拌傳動裝置—安裝底蓋》[14]，選用安裝底蓋公稱直徑為400mm的底蓋。
圖8 上裝式凸面安裝底蓋
表7 底蓋尺寸表
安裝底蓋公稱直徑DN
機架公稱直徑
K
螺栓孔
螺紋孔
S
數量
數量
400
400
565
515
16
26
415
—
—
—
—
3.10 機架的選擇
根據參考文獻HG 21566-95《攪拌傳動裝置—單支點機架》[15]，選擇LDJ90單支點機架。
圖9LDJ單支點機架
表8LDJ單支點機架尺寸表
型號
H1
H3
H4
H5
H6
輸入端接口
D1
D2
D3
n1-M
DJ,LDJ90A
519
22
28
7
8
400
450
490
12-M16
3.10 人孔選擇
由[16]，選擇凸面型回轉蓋板式平焊法蘭人孔。
圖9 回轉蓋板式平焊法蘭人孔
表9 回轉蓋板式平焊法蘭人孔尺寸
螺栓
螺母
螺栓
數量
直徑
×
長度
總
質
量
其中不銹鋼
600
175
20
M20
×
100
——
3.11 密封形式
根據[17]選擇204單端面小彈簧平衡性機械密封。
圖10 204型機械密封
表10 204型機械密封及法蘭連接尺寸
攪拌軸軸徑
12-18
4 攪拌軸設計[18]
4.1 按扭轉變形計算攪拌軸直徑
受扭轉變形控制的軸徑按下式計算：
（4.1）
攪拌軸傳遞的最大扭矩，
（4.2）
其中，——材料彈性模量，取，泊松比
——軸材料的剪切模量，按下式計算：
（4.3）
——空心軸內徑與外徑的比值，攪拌軸為實心軸，取
（4.4）
按照扭轉變形計算的軸徑取。
根據軸徑計算的扭轉變形時，軸的扭轉角需滿足以下要求：
（4.5）
其中，——許用扭轉角，對于單跨梁，
4.2 根據臨界轉速校核攪拌軸軸徑
4.2.1 攪拌軸有效質量計算
剛性軸的有效質量等于軸自身的質量加上軸附帶的液體質量。
對于單跨軸：
（4.6）
機架選取單支點機架，上封頭到軸承的距離取，軸材料密度，發(fā)酵液密度
，兩軸承之間的軸長：
（4.7）
（4.8）
圖11 單跨軸攪拌典型受力力學模型
4.2.2 圓盤有效質量計算
剛性攪拌軸的圓盤有效質量等于圓盤自身質量加上攪拌槳附帶的液體質量
（4.9）
式中，——第個攪拌槳的附加質量系數，按表查的
表11 攪拌槳附加質量系數
葉片數
葉片角
附加質量系數
2
（直葉）
2
（斜葉）
3
（直葉）
3
（斜葉）
4
（直葉）
4
（斜葉）
6
（直葉）
6
（斜葉）
——第個攪拌槳直徑（）
——第個攪拌槳的葉片寬度，見下圖取
（4.10）
4.2.3 作用集中質量的單跨軸一階臨界轉速的計算
兩端簡支的等直徑單跨軸，軸的有效質量在中點處的相當質量可以按下式計算：
（4.11）
第個圓盤有效質量在中點處的相當質量按下式計算：
（4.12）
——單跨軸第個圓盤至傳動側軸承距離與軸長的比值，按下式計算：
（4.13）
圖12 兩端簡支的單跨軸
其中，——個圓盤的每個圓盤至傳動側軸承的距離。
（4.14）
在處總的相當質量按下式計算：
（4.15）
臨界轉速：
（4.16）
屬于剛性軸葉片式攪拌槳。根據臨界轉速所計算的攪拌軸軸徑取。
4.3 按強度計算攪拌軸的軸徑
受強度控制的軸徑應按下式計算：
（4.17）
式中——軸上扭矩和彎矩同時作用時的當量扭矩（）
（4.18）
——軸材料的許用剪切應力（）
（4.19）
軸上扭矩按下式計算：
（4.20）
式中：——括傳動側軸承在內的傳動裝置效率取
軸上彎矩總和按下式計算：
（4.21）
徑向力引起的軸上彎矩的計算
單跨攪拌軸，徑向力引起的軸上彎矩按下式計算：
（4.22）
第個攪拌槳上的流體徑向力，按下式計算：
（4.23）
式中，——流體徑向系數，按下式計算：
（4.24）
取，取
（4.25）
——第個攪拌槳功率產生的扭矩（），按下式計算：
（4.26）
——第個攪拌槳的攪拌功率：
（4.27）
為攪拌軸功率，由工藝過程確定，取
（4.28）
攪拌軸與各層圓盤的組合質量按下式計算：
單跨軸：
（4.29）
單跨軸段軸的質量：
（4.30）
——第個攪拌槳質量，取
（4.31）
攪拌軸與各層圓盤組合質量偏心引起的離心力按下式計算：
（4.32）
（4.33）
，
（4.34）
攪拌軸與各層圓盤組合重心距離軸承距離按下式計算:
（4.35）
（4.36）
工作壓力,取
（4.37）
（4.38）
根據強度計算的攪拌軸軸徑取。
4.4 應按軸封處允許徑向位移驗算軸徑
因軸承徑向游隙所引起軸上任意點軸承距離處的位移。
（4.39）
式中，軸徑取，徑向游隙按下表選?。?
表12軸承徑向游隙
軸承型式
軸徑
滾動
滑動
由流體徑向作用力所引起軸上任意點距離軸承處的距離
兩端簡支的單跨軸
當時：
（4.40）
慣性矩：
（4.41）
（4.42）
由攪拌軸及各層圓盤組合質量偏心引起的離心力在軸上任意點距離軸承處產生的位移。
（4.43）
式中是位置系數。
當時：
（4.44）
（4.45）
總位移按下式計算：
剛性軸：
（4.46）
驗算應滿足下列條件：
式中為軸上任意處的允許徑向位移，按下式計算：
（4.47）
（4.48）
滿足強度條件。由軸封處允許的徑向位移求得軸徑。
綜上所述，最終取得攪拌軸軸徑。
5 攪拌槳計算
5.1 確定攪拌槳設計功率
電機計算功率由工藝計算已確定，取。
軸封處摩擦損耗功率，選取單端面機械密封，按下式計算：
（5.1）
5.2 每層攪拌槳的設計功率
對型式、規(guī)格相同的攪拌槳，每層的設計功率也相同，其值按下式計算：
（5.2）
其中：——電機產品系列中的額定功率，由工藝取得
——軸上相同攪拌槳的層數，由工藝取得
每個槳葉強度計算時，設計功率按下式計算：
（5.3）
其中：——攪拌槳的槳葉數，取6。
5.3 攪拌槳槳葉材料的許用應力
按下列規(guī)定確定：
彎曲許用應力按下式計算：
（5.4）
安全系數按表取規(guī)定值。
表13常用材料安全系數
材料
不銹鋼
鑄不銹鋼
碳鋼
鑄鋼
鑄鐵
鋁
鑄鋁
攪拌槳槳葉材料為不銹鋼，取，查表抗拉強度
（5.5）
5.4 圓盤渦輪式攪拌槳計算
斷面的彎矩按下列規(guī)定計算
對于直葉、彎葉，在斷面的彎矩按下式計算：
（5.6）
式中：
（5.7）
式中：——攪拌槳半徑,查表取
——攪拌槳葉根半徑，查表取
——渦輪式攪拌槳的圓盤外半徑，查表取
（5.8）
斷面的抗彎斷面模數按下列規(guī)定計算
于直葉、彎葉、斜葉，在抗彎斷面模數按下式計算 ：
（5.9）
式中：——槳葉寬度，查表取
——槳葉的有效厚度
（5.10）
——槳葉的名義厚度，查表取
斷面的彎曲應力應滿足下列要求
（5.11）
滿足要求。
6 接管開孔補強
根據中的相關規(guī)定，殼體開孔滿足下述全部要求時，可以不另外進行開孔補強：
1）設計壓力
2）兩相鄰開孔中心間距（對曲面間距以弧長計算）應不小于兩孔直徑的和；對于三個或三個以上相鄰開孔，任意兩孔中心的間距（對曲面間距以弧長計算）應不小于該兩孔直徑之和的倍。
3）接管外徑小于或等于
4）接管壁厚滿足下表要求，表中接管壁厚的腐蝕裕量為，需要加大腐蝕裕量時，應相應增加壁厚。
5）開孔不得位于A,B 類焊接接頭。
6）鋼材的標準抗拉強度下限值時接管與殼體的連接宜采用全焊透的結構型式。
接管外徑
接管壁厚
表14接管壁厚尺寸表
其中接管的直徑都大于，需要進行開孔補強計算。
接管材料[19]為,材料許用應力，筒體材料為,材料許用應力。筒體內工作壓力，夾套內工作壓力為。
接管：，外伸高度。
開孔直徑：
（6.1）
其中，——鋼管內徑
——壁厚附加量，
其中，——腐蝕裕量，根據相關規(guī)定取
——鋼管負偏差，取接管壁厚
（6.2）
封頭計算厚度，由于在橢圓形封頭中心區(qū)域開孔，選用等面積補強，所需封頭計算厚度在以上步驟已計算。
接管承受內壓，設計壓力：
（6.3）
強度削弱系數：
（6.4）
開孔所需補強面積：
（6.5）
其中，——接管有效厚度，
（6.6）
有效寬度按下式確定：
， （6.7）
有效高度，外側有效高度按下式確定：
， （6.8）
內側有效高度按下式確定：
， （6.9）
有效補強面積
封頭多余金屬面積
封頭有效厚度：
（6.10）
封頭多余金屬面積按下式計算：
（6.11）
接管計算厚度：
（6.12）
接管多余金屬面積按下式計算：
（6.13）
接管區(qū)焊縫面積（焊腳?。?
（6.14）
有效補強面積
（6.15）
因為,所以無需另行補強。
接管：，外伸高度
開孔直徑：
（6.16）
其中，——鋼管內徑
——壁厚附加量，
其中，——腐蝕裕量，根據相關規(guī)定取
——鋼管負偏差，取接管壁厚
（6.17）
封頭計算厚度，由于在橢圓形封頭中心區(qū)域開孔，選用等面積補強，所需封頭計算厚度在以上步驟已計算。
接管承受內壓，設計壓力：
（6.18）
強度削弱系數：
（6.19）
開孔所需補強面積：
（6.20）
其中，——接管有效厚度，
（6.21）
有效寬度按下式確定：
， （6.22）
有效高度，外側有效高度按下式確定：
， （6.23）
內側有效高度按下式確定：
， （6.24）
有效補強面積
封頭多余金屬面積
封頭有效厚度：
（6.25）
封頭多余金屬面積按下式計算：
（6.26）
接管計算厚度：
（6.27）
接管多余金屬面積按下式計算：
（6.28）
接管區(qū)焊縫面積（焊腳?。?
（6.29）
有效補強面積
（6.30）
因為,所以無需另行補強。
接管：，外伸高度
開孔直徑：
（6.31）
其中，——腐蝕裕量，根據相關規(guī)定取
——鋼管負偏差，取接管壁厚
（6.32）
接管承受內壓，設計壓力：
（6.33）
強度削弱系數：
（6.34）
開孔所需補強面積：
（6.35）
其中，——接管有效厚度，
有效寬度按下式確定：
， （6.36）
有效高度，外側有效高度按下式確定：
， （6.37）
內側有效高度按下式確定：
， （6.38）
有效補強面積
封頭多余金屬面積
封頭有效厚度：
（6.39）
封頭多余金屬面積按下式計算：
（6.40）
接管計算厚