化工设备机械基本课程的设计.docVIP

化工设备机械基础课程设计 题 目：液氨贮罐设计 学 号：0708010208 姓 名： 王 洁 指导老师： 崔岳峰 沈阳理工大学环境与化学工程学院 设计任务书 课题： 液氨贮罐的机械设计 设计内容： 根据跟定的工艺参数设计一台液氨贮罐 已知工艺参数： 最高使用温度T=50℃ 公称直径DN=3000mm 筒体长度（不含封头）L0=4900mm 具体的内容包括： 筒体材料选择 罐的结构及尺寸 罐的制造施工（焊接、焊缝、验收） 零部件的型号及位置、接口 相关校核计算 设计人：王洁 学号：0708010208 下达时间：2010年11月19日 完成时间：2010年12月25日 目录 前言 1 1. 设计方案 2 1.1. 设计依据及原则 2 1.2. 设计参数的确定 2 2. 各种参数计算 4 2.1. 壁厚设计 4 2.1.1. 筒体壁厚设计 4 2.1.2. 封头壁厚设计 4 2.1.3. 筒体与封头水压试验 5 2.2. 人孔设计 5 2.2.1. 人孔参数确定 5 2.2.2. 人孔补强设计 6 2.3. 接口管设计 6 2.3.1. 进料管 6 2.3.2. 出料管 6 2.3.3. 液位计接口管 7 2.3.4. 放空阀接口管 7 2.3.5. 安全阀接口管 7 2.3.6. 排污管 7 2.4. 鞍座负载设计 7 2.4.1. 罐体质量m1 7 2.4.2. 封头质量m2 7 2.4.3. 液氨质量m3 8 2.4.4. 附件质量m4 8 3. 各种参数校核 9 3.1. 筒体轴向应力校核 9 3.1.1. 筒体轴向弯矩计算 9 3.1.2. 筒体轴向应力计算 10 3.2. 筒体和封头切向剪应力校核 11 3.2.1. 筒体切向应力 11 3.2.2. 封头切向剪应力. 11 3.3. 筒体周向应力校核 12 3.3.1. 周向应力计算 12 3.3.2. 周向应力校核 12 3.4. 鞍座有效断面平均应力 12 4. 小结 14 5. 参数对照表 15 参考文献 16 前言 本次课程设计是环境与化学工程学院，化学工程与工艺专业对化工设备机械基础这门课程进行的。课设题目为液氨贮罐的课程设计。 液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料，应用广泛，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨在工业上应用广泛，而且具有腐蚀性，且容易挥发，所以其化学事故发生率相当高。 NH3 气氨相对密度(空气＝1)：0．59，分子量为17．04.液氨的密度是0．562871Kg/L(50℃) 。 　　自燃点：651．11℃ 饱和蒸汽压：2.033MPa 　　熔点(℃)：-77．7 爆炸极限：16％～25％ 　　沸点(℃)：-33．4 1％水溶液PH值：11．7 　　比热kJ(kg·K)： 氨（液体）4.609 氨（气体）2.179 液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可用作医药和农药的原料。 在国防工业中，用于制造火箭、导弹的推进剂。可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂。液氨还可用用于纺织品的丝光整理。 液氨通常采用钢瓶或槽车灌装。灌装用钢瓶或槽车应符合国家劳动局颁发的 “气瓶安全监察规程”、“压力容器安全监察规程”等有关规定。允许重量充装系数为0.52kg/L。 对于本次课程设计，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，分别对贮罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计。然后对其进行校核，最后形成合理的设计方案。 设计方案 设计依据及原则 本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。 设计的步骤如下： 根据设计中要用的各种参数进行计算及材料选择。 对容器的筒体、封头鞍座及其他附件进行参数计算。 对计算出来的数据进行校核。 根据以上容器参数的设计，画出总设备图。 设计参数的确定 （1）设计温度：T= 50℃ （2）设计压力:本贮罐在最高使用温度50℃下，氨的饱和蒸汽压为2.033MPa(据对压强)，容器上装有安全阀，则取1.05到1.10倍的最高工作压力作为设计压力，这里取最高设计压力为1.10倍。所以设计压力为p= 1.10×（2.033-0.10133）=2.12 MPa。 （3）材料选择：由操作条