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复合材料玻璃钢卧式贮罐-毕业设计
毕 业 设 计
院 系: 绵阳职业技术学院材料工程系
专 业: 复合材料的加工与应用技术
班 级: XXX
姓 名: XXX
学 号: XXX
指导教师: xxx 老师
日期: xx年 xx 月 xx 日
目录
一、材料设计 3
1、原材料的选用: 3
1.1树脂基体材料 3
1.2增强材料 4
1.3辅助材料: 5
1.4上述材料的配比 6
1.5储罐的性能特点 6
1.6玻璃钢储罐的防腐结构层 7
1.7玻璃钢储罐的分类 7
1.8玻璃钢贮罐的应用 8
二、结构设计 8
1、贮罐构造设计 8
2、贮罐荷载和设计简图 9
3、贮罐设力计算 10
4、由贮罐轴向应力计算壁厚 12
5、按剪力计算支座处贮罐厚度 12
6、按环向应力计算贮罐厚度 12
7、半椭球形封头壁厚计算 13
8、设计结果处理 13
三、工艺设计: 13
1、制备该产品的详细工艺过程(附工艺流程图) 13
2、使用的设备结构及工作原理 16
四、参考文献: 19
课题名称: 玻璃钢卧式贮罐设计 (生产一个50t的卧式贮罐,贮 存质量分数为50%的硝酸,使用温度为常温。)
一、材料设计
1、原材料的选用:
1.1树脂基体材料
主要采用不饱和聚酯树脂,分为邻苯型、间苯型、双酚A型,乙烯基酯四大类,其性能指标要求如下:
(固体含量是指树脂在一定温度下加热,干燥后剩余物质量与原试样质量的比值 %)
1.2增强材料
1.2.1 玻璃纤维表面毡:
采用C玻璃纤维毡,规格为36—40g/㎡,卷成幅宽为50mm、100mm或200mm的卷,分别用以缠小直径管和大直径管。纤维浸润剂是聚酯硅烷基的。干燥状态下表面毡的抗拉强度不低于0.1kg/㎡。
1.2.2 合成纤维表面毡:
合成纤维为聚丙烯、聚乙烯、饱和聚酯烯素的纤维,成毡时的纤维短切长度为5—10mm,表面规格为25—30g/㎡,幅宽为100mm或200mm。因为合成纤维表面毡在欧洲比C玻璃纤维表面毡价廉、且耐氟化物、操作条件好、故使用多。
1.2.3 短切玻璃纤维毡:
采用E玻璃纤维,用聚酯型粘接剂粘接。规格为225g/㎡和450g/㎡,切裁幅宽为100mm或200mm。对其性能要求:
单位面积重量允差 +10%
粘接剂含量允差 +5%
纤维长度 25—50mm
在苯乙烯中的溶解指数 5—10
1.2.4 纱布:
纱布用来缠绕在表面毡、短切纤维毡和树脂形成的内衬层外边,一驱除气泡,使内衬均匀,形成不渗漏的富树脂层。纱布采用涤纶纱或面纱编制而成,网眼尺寸为1.5mm—2.5mm,幅宽100mm或200mm,每卷长度至少为200m。其性能要求如下:
最大湿度1%(重量比)
断裂强度2kgf/cm
重量均匀变允差±5%
室温下在苯乙烯中浸泡1小时后溶解度不大于5%(重量比)
1.2.5玻璃纤维无捻粗纱:
据性能要求均采用无碱纱。
喷射用:支数2400tex,单位直径10微米,浸润剂含有机铬盐的铬合物,纱团初中16kg,内退绕。
缠绕用:支数2400tex或4800tex,硅烷型浸润剂,30—60股纱合股而成,纱团初重16kg,内退绕。
1.3辅助材料:
1.3.1催化剂: 在钛酸二甲酯中含50%的过氧化甲乙酮溶液。
1.3.2促进剂: 在苯乙烯中含6%的环烷酸钴溶液;或采用二甲基苯胺。
1.3.3阻聚剂: 在苯乙烯中含有10%的三丁基邻苯二酚的溶液。
1.3.4触变剂: 硅胶微粒
1.3.5防静电添加剂: 采用粒径20—30微米的石墨粉,按20%—30%的重量比,加入树脂中,作防静电添加剂,仅在需要的地方施加即可。
1.3.6紫外线吸收剂: 至少在制品最外层2mm厚时就加入。加入量为树脂的0.2%(重量比)
1.3.7填充剂:是为了提高树脂的抗压、耐磨、阻燃等性能于施工是的触变性,常用粉状物料填充剂。一般为活性二氧化硅、可溶性聚氯乙烯树脂。
1.4上述材料的配比
层次 树脂 增强材料 壁厚 含胶量 功能 内衬层 内表层 乙烯基 聚酯毡 ﹥4mm 95% 防腐 防渗层 乙烯基 短切毡 70-80% 防渗 结构层 不饱和聚酯树脂 玻璃纤维毡及布 按图纸 50% 提供强度、刚度 外保护层 不饱和聚酯树脂+UV / 1mm 100% 耐腐、耐候、防老化 1.5储罐的性能特点
1.5.1 耐腐蚀性好: 玻璃钢
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