59立方米液氨贮罐课程设计.docxVIP

第一章课程设计任务书设计题目：液氨贮罐机械设计课程设计要求及原始数据（资料）：(1)、课程设计要求：①.使用国家必威体育精装版压力容器和换热器标准、规范进行设计，掌握典 型过程设备设计的全过程。②.广泛查阅和综合分析各种文献资料，进行设计方法和设计方案 的可行性研究和论证。③.设计计算要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠。 ④.设计说明书可以手写，也可打印，但工程图纸要求手工绘图。 ⑤.课程设计全部工作由学生本人独立完成。(2). 设计数据：技术特 性公称容积公称直径(m3)592700DN(mm)筒体长度介 质液氨10700L(mm)工作压力工作温度2.16(0C)40(MPa)厂 址推荐材料16MnR一．设计内容41. 1 工艺参数的确定41.1.1 设计压力41.1.2 筒体的选材及结构41.1.3 封头的选材及结构51.2 设计计算51.2.1 筒体壁厚计算51.2.2 封头壁厚计算6二． 压力试验62.1 水压试验62.2 水压试验的应力校核：7三附件的选择73.1 鞍座73.1.1 罐体质量73.1.2 封头质量73.1.3 液氨质量73.1.4 附件质量83.1.5 鞍座的选择83.2 人孔83.3 人孔补强83.4 接口管93.4.1 液氨进料管9第一章3.4.2 排污管93.4.3 安全阀的选择103.4.4 液面计设计10参考资料：11设计方案简介本设计中液氨贮罐属于中压容器，设计以“钢制压力容器”国家标准（GB150）为依据，严格按照政府部门对压力容器安全监督的法规“压力容器安全技术监督教程”的规定进行设计。以安全为前提，综合考 虑质量保证的各个环节，尽可能做到经济合理，可靠的密封性，足够 的安全寿命。其设计的主要步骤如下： 对设计中要用的各种设计参数进行计算和选取，以及根据制造容器的 特殊要求材料选择。 利用计算公式对容器筒体和封头壁厚的设计，以及封头类型的选择,和工作压力的确定。 根据鞍座承受的载荷而选用对称布置的双鞍座，再对容器进行各种应 力分析和校核。 从连接的密封性、强度等出发，标准选用各种法兰。 根据以上的容器设计计算，画出设计总设备图。第一章一．设计内容1.1 工艺参数的确定1.1.1 设计压力由于储罐是置于室外的，因此它的温度和压力受外界影响，很趋 近于大气的温度，通过给定的数据，要设计的储罐温度在夏季，温度 随季节的变化，储罐的操作压力也会发生变化。通过查阅资料，夏季气温最高不会超过 50℃，因此液氨储罐的操 作温度通常最高可取夏季气温 50℃，查表可得，在 50℃时液氨的饱和 蒸汽压是 2.07Mpa。《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。通过公式 p ? 1.1? 2.07 ? 2.16 Mpa，因此我们的设计压力 p=1.782Mpa.1.1.2 筒体的选材及结构根据液氨的物性选择罐体材料，碳钢对液氨有良好的耐蚀性腐蚀在 0.1 mm / 年以下，且又属于中压储罐，可以考虑 20R 和 16MnR 这两种钢 材。如果纯粹从技术角度看，建议选用 20R 类的低碳钢板，16MnR 钢 板的价格虽比 20R 贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价， 16MnR 钢板为比较经济。所以在此选择 16MnR 钢板作为制造筒体和 封头材料。钢板标准号为 GB6654-1996。常温储罐有两种形式：球形贮罐和圆筒形贮罐。球形储罐具有投资 少,金属耗量少,占地面积少等优点,但是加工制造及安装复杂,焊接工 作量大,因此安装费用较高。一般用于储存总量大于 500 m3 或单罐容积 大于 200 m3 时；圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 承压能力较好， 安装费用少等优点,但是金属耗量大占地面积大,所以在总贮量小于500 m3 ,单罐容积小于 100 m3 时选用卧式贮罐比较经济。由于圆筒形贮 罐按安装方式可分为卧式和立式两种。根据工艺要求，液氨储量为 59 m3 ，因此，液氨储罐可设计为卧式圆筒形[1]。1.1.3 封头的选材及结构封头有多种形式，半球形封头就单位容积的表面积来说为最小，需 要的厚度是同样直径圆筒的二分之一，从受力来看，球形封头是最理 想的结构形式，但缺点是深度大，直径小时，整体冲压困难，大直径 采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大。椭圆形封头的应力情况不如半球 形封头均匀，但对于标准椭圆形封头与厚度相等的筒体连接时，可以 达到与筒体等强度。它吸取了蝶形封头深度浅的优点，用冲压法易于 成形，制造比球形封头容易，所以选择椭圆形封头，结构由半个椭球 面和一圆柱直边段组成。查椭圆形封头标准（JB/T4737-95）以内直径 为公称直径的封头封头取与筒体相同材料[4]。1.2 设计计算1.2.1 筒体壁厚计算确定容器的公称直径、筒体长度已