液氨贮罐设计方案化工机械设计.docVIP

目录 第一章 绪论 3 1.1设计符号说明 3 1.2 设计任务 3 1.3 设计思路 4 1.4 设计特点 4 1.5设计要求及成果 4 1.6技术要求 4 第二章 液氨储罐设计参数的确定 5 2.1.设计温度与设计压力的确定 5 2.2.罐体和封头的材料的选择 5 2.3.形状设计参数 6 第三章 封头的选择 6 3.1.许用应力 7 3.2.焊接接头设计 8 第四章 筒体和封头的壁厚的计算 8 4.1.公称直径Di和筒体长度L的计算 8 4.2.筒体壁厚的计算 9 4.3.封头壁厚的计算 10 4.4.水压试验 10 4.4.1.确定水压试验的试验压力值 11 4.4.2.计算水压试验时的器壁应力值 12 4.4.3.校核强度 12 第五章 选择人孔并核算开孔补强 12 5.1.人孔的选择 12 5.2.开孔补强的计算 14 第六章 选择鞍座并核算承载能力 18 6.2 液氨质量W2 18 6.3.其他附件质量W3 19 6.4.设备总质量W 19 6.5.鞍座的选择 19 第七章 选择液面计 20 第八章 选配工艺接管 21 8.1.液氨进料管 21 8.2.液氨出料管 21 8.3.排污管 22 8.4.安全阀接口管 22 8.5.液面计接口管 22 8.6.放空管接管口 23 第九章 参数校核 23 9.1.筒体轴向应力校核 23 9.1.1.筒体轴向弯矩计算 23 9.1.2.筒体轴向应力计算 24 9.2.筒体和封头切向应力校核 25 9.3.筒体环向应力的计算和校核 26 9.3.1.环向应力的计算 26 9.3.2.环向应力的校核 27 9.4.鞍座有效断面平均压力 27 第十章 设计汇总 28 第十一章 结束语 32 参考文献 34 第一章 绪论 1.1设计符号说明 英文字母 ———容器的设计寿命,; ———贮罐内径，; ———钢板的许用应力， ———液氨的饱和蒸汽压， ———钢板厚度负偏差, ; ———介质的腐蚀裕量, ; 希腊字母 ———罐体计算厚度, ; ———罐体设计厚度, ; ———罐体的名义厚度, ; ———罐体的有效厚度, ; ———圆整值， ———腐蚀速率， ———焊接接头系数 1.2 设计任务 设计一液氨贮罐。工艺条件：温度为40℃，氨饱和蒸气压，容积为。 1.3 设计思路 综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责团结合作的态度，对储罐进行详细设计。在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性，各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有实际意义，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计，研究出最佳方案。 1.4 设计特点 容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。 各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。 1.5设计要求及成果 1. 确定容器材质； 2. 确定罐体形状及名义厚度； 3. 确定封头形状及名义厚度； 4. 确定支座，人孔及接管，以及开孔补强情况 5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1张（A2）。 1.6技术要求 本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收 焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定(设计焊接接头系数) 焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303 （四）壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为100％ 第二章 液氨储罐设计参数的确定 2.1.设计温度与设计压力的确定 液氨储罐通常置于室外，罐内液氨的温度和压力直接受到大气温度的影响，在夏季液氨储罐经太阳暴晒，随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断变化。根据设计任务书的要求，所设计液氨贮罐的最高使用温度为40℃，查表可知40℃时液氨的饱和蒸汽压为1.55MPa。《压力容器安全监察规程》规定液化气体储罐必须安装安全阀，设计压力可取最大操作压力的1.05-1.10倍。取1.10倍最大操作压力为设计压力，所以设计压力p = 1.10×(1.05? 1.1) = 1.595MPa，故取设计压力p=1.6MPa。 2.2.罐体和封头的材料的选择 选择容器用钢必须综合考虑：容器的操作条件，如设计压力、设计温度、介质特性和操作压力等；材料的使用性能，如力学性能、物理性能、化学性能（主要是耐腐蚀性能）；材料的加工工艺性能，如焊接性能、热处理性能等；经济合理性及容器结构，如材料价格、制造费用和使用寿命等。 纯液氨腐蚀性小，贮罐可选用一般碳素钢，压力容器专用钢板为20R，另外还有一些合金钢，如16MnR、15MnVR等也适合作为压力容器的钢板。 16MnR