现以两台典型的设备来说明本优化设计的效益情况。一台设备是100m³的液化石油气储罐，其设计参数及优化结果（表7-2）如下：

容器型式：卧式；

设计压力：p=1.8MPa；

设计温度：t=50℃；

腐蚀裕量：C₂=1.5mm；

计算范围（D_i）：1000～5200mm；

压力试验：液压；

材料：16MnR；

焊缝成形系数：φ=1；

罐体全容积：VN=100m³；

优化步长：dD=50mm。

表7-2 优化结果

（续）

100m³液化石油气储罐在一般设计中根据用户的要求其内径均习惯采用3000mm，而在以上条件下，从优化设计的结果来看，采用D_g3000mm其优化顺序已经到达第22位，壳体总质量为22687.3kg，仅从降低壳体质量来考虑时，比这一方案更好的选择有21个，而且从减少壳体质量和节省安装空间两个方面来考虑，选择2800mm，3150mm，3100mm，3050mm的内径要比D_g3000mm好得多，因为其外形尺寸比与D_g3000mm基本相同，但壳体质量都有不同程度的下降，按照目前压力容器的造价水平可以节省费用2000～11000元。而且可以计算需要采用的安全阀的个数及规格基本上与D_g3000mm的罐体相同。如果单从减少壳体质量方面考虑，则选择2550mm的内径，在1000～5200mm范围内，优化步长50mm时，是最优的方案，其结果是节省钢材约2t，使产品价格下降2万余元。

另一台设备是26m³的空压机储气罐，其设计参数及优化结果（表7-3）如下：

容器型式：立式；

设计压力：p=1.65MPa；

设计温度：t=100℃；(www.daowen.com)

腐蚀裕量：C₂=1mm；

计算范围（D_i）：800～4630mm；

压力试验：液压；

材料：16MnR；

焊缝成形系数：φ=0.85；

罐体全容积：VN=26m³；

优化步长：dD=50mm。

表7-3 优化结果

这一容积的空气储罐设计中大多按用户要求采用D_g2200mm的公称直径，而从以上优化设计结果来看，选择D_g2100mm的罐体是最佳方案，这样可以节省钢材650kg，而罐体的外形尺寸与D_g2200mm的基本一致。其他方案如内径为2350mm、2300mm和2250mm的罐体也是比较理想的方案。仅从降低壳体质量来考虑则内径为1750mm是最佳方案，此时可以节省钢材700kg以上。况且对于空气储罐而言，当罐体全容积VN一定时，设备外形尺寸的改变将不会引起其安全阀个数及其型号的改变，从而引起设备其他方面成本的增加。所以这更有利于设计者根据具体情况选择质量较小的罐体设计方案。

下面再举5个例子将其原设计方案和优化设计方案有关数据列于表7-4中。

表7-4 原设计方案与优化设计方案的比较

（续）

注：1.优化计算范围为800～5200mm，优化步长为50mm。

2.优化方案Ⅰ系从降低壳体质量和节省安装空间两方面考虑后从优化结果中选取的一个折中方案。

3.壳体质量减少量ΔM为优化设计方案Ⅰ、Ⅱ壳体质量相对原设计方案壳体质量的减少值。

综上所述，在设计参数、计算范围和优化步长确定的情况下，任何一台压力容器都存在着一个使壳体质量最小的最佳设计方案。如果从降低壳体质量和节省安装空间两个方面考虑也存在着一个相对最佳的设计方案，而且这一最佳设计方案完全可以在实际制作过程中实现。因此采用上述优化设计方法，进行优化设计，能降低壳体质量，降低产品成本和价格。