课件13-14容器设计举例.pptVIP

第十八章 容器设计举例 一、学习容器设计的目的 1、培养学生把所学的理论知识综合地加以运用，把化工工艺条件与化工设备有机地结合起来，巩固和强化有关机械课程的理论知识。 2、培养学生对化工工程设计的基本技能以及独立分析问题解决问题的能力。 3、培养学生熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图标等设计资料，进一步培养学生独立识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能，完成作为工程技术人员再机械设计方面所必备的设计能力的基本训练。 二、容器设计的内容与步骤 下面就以液氨储罐为例进行容器设计的举例。 容器设计是在工艺设计之后进行的，设计依据是工艺提出的要求和条件。工艺条件一般包括：全容积、最大工作压力、工作温度、介质腐蚀性、工艺接管尺寸方位等。 1、总体结构设计。根据工艺条件并考虑制造、安装和维修的方便，确定各部分结构形式、如封头形式和各种附件的结构形式。 2、容器主体结构的设计。主要包括罐体选材及几何尺寸（罐径、高度、壁厚等）的计算。 3、封头的选材及壁厚设计 （包括壁厚的设计及水压试验强度校核). 4、鞍座设计。根据总重量（筒体、封头、充液、附件等）计算每个鞍座的承载量，查标准。 5、人孔设计（根据工作压力及温度在标准中选取）。 6、人孔补强确定。 7、接口管设计。（包括各接管公称直径、接管长度法兰标准及是否需要加强。 8、液面计、安全阀的设计。 9、绘制设备总装配图。 设计一液氨贮罐。工艺尺寸：贮罐内径Di=2600mm，贮罐(不包括封头)长度L＝4800mm。使用地点：天津。 解：1.罐体壁厚设计 　根据第二篇第八章选材所作的分析，本贮罐选用16MnR制作罐体和封头。 　　设计壁厚dd根据(10-12)式计算： 设计压力:夏季最高温度可达40℃，氨饱和蒸气压1.555MPa（绝压) 故取p=1.1x1.455=1.6MPa (表压)； Di=2600mm；[s]t＝170MPa(附录6)；j＝1.O(双面对接焊100％探伤，表(10-9)C2=1mm 2．封头壁厚设计 采用标准椭圆形封头。 设计壁厚dd按(10-12)式计算： 校核罐体与封头水压试验强度式(10-19) 3．鞍座 先粗略计算鞍座负荷。 贮罐总质量：m=m1+m2+m3+m4 式中 : m1-罐体质量； m2-封头质量； m3-液氨质量； m4-附件质量。 设备总重量 m=m1+m2+m3+m4=4950+2200+30420+500=38070=38.1 t 每个鞍座承约受190KN负荷，选用轻型带垫板，包角为120°的鞍座。即 　JB／T4712-92鞍座 A2600一 F 　JB／T4712-92鞍座 A2600一 S 4.人孔 常温及最高工作压力1.6MPa，按公称压力1.6MPa的等级选取。 考虑人孔盖直径较大较重，采用水平吊盖人孔。 人孔标记： HG21523-95 人孔RF Ⅳ（A·G）450-1.6 RF指突面密封，Ⅳ指接管与法兰的材料为20R， A·G是指用普通石棉橡胶板垫片， 450-1.6是指公称直径为450mm、公称压力为1.6 MPa。 5．人孔补强确定 筒节不是无缝钢管不能直接用补强圈标准。 人孔筒节内径d＝450mm， 壁厚dn＝10mm。 补强圈内径D1=484mm，外径D2=760mm， 补强金属面积应大于等于开孔减少截面积， 补强圈的厚度 6．接口管 (1)液氨进料管： 用f57×3.5mm无缝钢管 (强度验算略)。一端切成45°。 配用具有突面密封的平焊管法兰， 法兰标记： HG20592 法兰SO50-1.6 RF 16MnR。 壳体名义壁厚dn＝16mm12mm，接管公称直径小于80mm，不用补强。 (2)液氨出料管： 可拆压出管f25×3mm，用 法兰套在接口管f38×3.5mm内。 罐体接口管法兰： HG20592 法兰SO32-1.6 RF 16MnR。 连接尺寸和厚度与HG20592 法兰SO32-1.6 RF 16MnR相同，但内径25mm。 液氨压出管端部法兰(与氨输送管相连)用HG20592 法兰SO20-1.6 RF 16MnR。都不必补强。压出管伸入贮罐2.5m。 (3)排污管： 贮罐右端最底部安设排污管， f57×3.5mm，管端焊有一与截止阀J41W-16相配的管法兰：　 HG20592 法兰SO50-1.6 RF 16MnR。 排污管与罐体联接处焊有一厚度为10mm的补强圈。 (4)液面计接管 本贮罐采用两支玻璃管液面计 BIW PN1.6，L＝1000mm，HG5-227-80 与液面计相配的接管f18×3mm， 管法兰为 HG20592 法兰SO15-1.6 RF 16MnR。 (5)放空管接管 　 用f32×3.5mm