1、精品 料推薦化工設(shè)備基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)第一章設(shè)計(jì)方案的確定 .11.1液氨儲(chǔ)罐選型 .11.2液氨儲(chǔ)罐選材 .2第二章儲(chǔ)罐的工藝設(shè)計(jì) .22.1筒體壁厚設(shè)計(jì) .22.2筒體封頭設(shè)計(jì) .32.3校核罐體及封頭的水壓試驗(yàn)強(qiáng)度 .42.4人孔設(shè)計(jì) .42.5人孔補(bǔ)強(qiáng) .52.6接口管 .52.6.1液氨進(jìn)料管 .52.6.2液氨出料管 .62.6.3排污管 .62.6.4液面計(jì)接管 .62.6.5放空接口管 .62.7鞍座.62.7.1罐體質(zhì)量 .72.7.2封頭質(zhì)量 .72.7.3液氨質(zhì)量 .72.7.4附件質(zhì)量 .7第三章 設(shè)備總裝配圖 .83.1設(shè)備總裝配圖 .83.2儲(chǔ)罐技術(shù)要求： .83.3設(shè)計(jì)

2、技術(shù)特性表 .9第四章 設(shè)計(jì)總結(jié) .9參考文獻(xiàn) .101精品 料推薦第一章 設(shè)計(jì)方案的確定1.1液氨儲(chǔ)罐選型工業(yè)的壓力容器種類很多，按形狀主要分以下幾類：（ 1）方型或矩形容器 （ 2）球型容器（ 3）圓筒型容器。本設(shè)計(jì)采用圓筒型容器，方型或矩形容器雖制造簡(jiǎn)單，但承壓能力差，四角的邊緣應(yīng)力較大， 容易失效且封頭設(shè)計(jì)較厚，故不選用。球型容器，雖單位容積所用的材料最少且受力最佳，承載力好，但對(duì)中小型儲(chǔ)罐來(lái)說(shuō)安裝內(nèi)件不方便，制造難度較大，成本相對(duì)較高，不選用。而圓筒型容器，制造容易，選用適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)徑比之后， 安裝、檢修方便，承載能力較好。因此本設(shè)計(jì)采用圓筒型容器。1.2液氨儲(chǔ)罐選材儲(chǔ)罐的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性

3、重要方面就是材料的選擇。根據(jù)實(shí)際條件，本設(shè)計(jì)采用 16mnr，主要有幾下方面原因： （1）容器的使用條件，如溫度、壓力等。當(dāng)容器溫度低于0時(shí)，不得選用q235 系列的鋼板，因其塑性變脆。雖20r 的碳素鋼滿足，但其制造要求較高且強(qiáng)度底。而16mnr 在常溫 -40200下，具有良好的力學(xué)性能和足夠的強(qiáng)度。 （2）綜合經(jīng)濟(jì) 市場(chǎng)調(diào)查（ 2009 年） 20r 碳素鋼價(jià)格： 2600 元/噸，低合金鋼 16mnr 價(jià)格： 2680 元 /噸，兩者價(jià)格相差不大，但 16mnr 制造的儲(chǔ)罐比碳素鋼的質(zhì)量輕 1/3，同時(shí)減少了壁厚。綜上所述，本設(shè)計(jì)用鋼選用16mnr。2精品 料推薦第二章儲(chǔ)罐的工藝設(shè)計(jì)2

4、.1筒體壁厚設(shè)計(jì)采用內(nèi)徑 di=2200mm ，儲(chǔ)罐長(zhǎng)度 l（不包含封頭） =5000mm 的工藝尺寸。其長(zhǎng)徑之比 l/di=2.27 ，滿足一般臥式容器長(zhǎng)徑比在26 的范圍之內(nèi) 1 。本設(shè)計(jì)采 用50 設(shè) 計(jì) 溫 度 ， 這 時(shí) 氨 的 飽 和 蒸 汽 壓 為2.07 mpa2。p 表壓 =p絕對(duì)大氣壓 -p 大氣壓 =2.07-0.10103=1.969mpa儲(chǔ)罐上安裝安全閥故 p=1.9691.1=2.16 mpa設(shè)計(jì)壁厚公式：dpd ic 22t其上式中相關(guān)參數(shù)如表 2-1：項(xiàng)目di (mm)p 設(shè)計(jì)t（mpa）( 雙 面 ，c2(mm)100% 探傷 )尺寸22002.161631.

5、01.02.1622001d216312.16=15.67mm3由表 3-13查得： c1=0.8mmd =15.67+0.8=16.47mm圓整后n =18mm 故筒壁用 18mm 的 16mnr 鋼板制2.2筒體封頭設(shè)計(jì)從工藝操作要求考慮， 對(duì)封頭沒(méi)有特殊要求。 從定性角度分析可知： 平板封頭四角處在較大邊緣應(yīng)力且厚度較大，故不采用；半球形封頭受力最好、 壁厚最薄、重量輕，但深度大，制造較難，中、低壓設(shè)備不宜選用；蝶形封頭母線曲率不連續(xù)，存在局部應(yīng)力，受力不如橢圓形封頭；標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭已系列化，制造容易，受力比蝶形好，故選用此封頭。3精品 料推薦設(shè)計(jì)壁厚n ：dtpd i其中 =10.5

6、p2d =16.43mm圓整之后n =18mm考慮減少材料間的線性膨脹系數(shù)，故采用18mm 厚 16mnr 鋼板制造的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。2.3校核罐體及封頭的水壓試驗(yàn)強(qiáng)度由水壓實(shí)驗(yàn)公式：ptdie0.96 st2ept1.25 p1.252.162.7mpae181.816.2mms325mpa0.96s3250.9292.5mpa2.7220016.2216.2184.7mpa1可見 ：0.96s所以滿足水壓試驗(yàn)，強(qiáng)度足夠。2.4人孔設(shè)計(jì)根據(jù)儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度、 工作壓力、 材質(zhì)及使用要求等條件， 選用公稱壓力 pn=2.5mpa 的水平吊蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔，其公稱直徑選定為 dn=450mm。采

7、用榫槽密封面（ t.g）型和石棉橡膠板墊片（ a.g）。人孔各零件名稱、材質(zhì)及尺寸見表 2-2，結(jié)構(gòu)見 1-1 圖。該水平吊蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔的標(biāo)記：4人孔 tg(a.g) 450-2.5hg21524-954精品 料推薦人孔 pn2.5 dn450（hg21524-95）明細(xì)表 2-2代號(hào)名稱數(shù)量材料尺寸 /mm1筒節(jié)116mnrdw s=480 12h1=3202法蘭116mn4法蘭蓋116mnb=39 b1=447吊環(huán)1q235-a.f8轉(zhuǎn)臂1q235-a.fd=3611吊勾1q235-a.f14支撐板116mn其圖見后附圖1-12.5人孔補(bǔ)強(qiáng)人孔開孔補(bǔ)強(qiáng)采用補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為16mnr

8、。根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)經(jīng)驗(yàn) ,補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度與筒體壁厚相等，其補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)度足夠，故補(bǔ)強(qiáng)圈厚度取18mm。2.6接口管本儲(chǔ)罐有以下接管2.6.1液氨進(jìn)料管采用流速為 1.5m/s ,3.8 小時(shí)流到 16.5m3（ 220.75），故 qv,h=4.34m3/hd4qv,su5.54360032mm3.14 1.5采用38mm3.5mm 的無(wú)縫鋼管， 管的一端切成45，深入儲(chǔ)罐內(nèi)少許， 配用圖面板式 平焊管法 蘭，法 蘭 標(biāo)記： hg20592 法 蘭 pl32-2.5rf16mnr 。 因該38mm 3.5mm 其設(shè)計(jì)壓力等于 2.5mpa，接管公稱外徑小于 89mm 且接管最小壁厚滿足表 3-315 ,所以不

9、用補(bǔ)強(qiáng)。5精品 料推薦2.6.2液氨出料管采 用 可 拆 的 壓 出 管25mm3mm ， 將 它 用 法 蘭 固 定 在 接 口 管38mm3.5mm 內(nèi)。罐體的接口管法蘭采用hg20592 法蘭 pl32-2.5 rf 16mn,與該法蘭相配并焊接在壓出管的法蘭上，其連接尺寸和厚度與法蘭hg20592 法蘭 pl32-2.5 rf 16mn 相同，其內(nèi)徑為 25mm。壓出管深入儲(chǔ)罐 2.1m。2.6.3排污管儲(chǔ)罐右端最低部，安設(shè)排污管一個(gè)，管子規(guī)格 57mm 3.5mm ，管端裝有一與截止閥 j41w-16 相配的管法蘭： hg20592 法蘭 pl50-2.5 rf 16mn 2.6.4

10、 液面計(jì)接管本儲(chǔ)罐采用玻璃防霜面計(jì)ai2.5 126050 hg/t2155-93 兩只。其中：ai 防霜面計(jì)類型2.5公稱壓力等級(jí)， mpa1260液面計(jì)的公稱長(zhǎng)度50防霜翅片高度， mmhg/t2155-93液面計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)2.6.5放空接口管采用32mm3.5mm 無(wú)縫鋼管，管法蘭hg20592 法 pl25-2.5 rf 16mn2.7鞍座儲(chǔ)罐總質(zhì)量 :m=m +m +m +m1234式中：m1-罐體質(zhì)量m2-封頭質(zhì)量m3-液氨質(zhì)量m4-附件質(zhì)量2.7.1罐體質(zhì)量dn=2200mm,14n =18mm 筒件。每米質(zhì)量 q =984kg/m (見附表 4)故 m1= q1 l=984 5

11、=4920kg2.7.2 封頭質(zhì)量dn=2200mm,n =18mm直角高度 40mm 的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。其質(zhì)量 m2=782kg(附表 6)46精品 料推薦2.7.3液氨質(zhì)量m3=v式中：-裝填系數(shù)，取0.75v- 儲(chǔ)罐體積v=v 封+v 筒=22.08m3-液氨在 -20時(shí)密度 665kg/m3m3=0.75 22.08 665=11012.4kg2.7.4 附件質(zhì)量人孔質(zhì)量約重 200kg；法蘭質(zhì)量列如下表：dn(mm)數(shù)量 (個(gè))法蘭理論質(zhì)量（kg）2521.123231.865012.77法蘭總質(zhì)量 =10.59kgm4=200+250+10.59=460.59kg設(shè)備總質(zhì)量： m=

12、 m1+m2 + m3+ m4=4920+1564+11012.4+460.59=17956.99kgf= mg = 17956 .999.81 =88.08kn22即每個(gè)鞍座只承受約88.08kn 負(fù)荷，根據(jù)附錄 165 表 40，可以選用輕型帶墊板、包角為 120的鞍座。故選用：jb/t4712-92鞍座 a2200-fjb/t4712-92鞍座 a2200-s7精品 料推薦第三章設(shè)備總裝配圖3.1設(shè)備總裝配圖示見附圖 2-2，各零部件的名稱、規(guī)格、尺寸、材料等見明細(xì)表。3.2儲(chǔ)罐技術(shù)要求儲(chǔ)罐技術(shù)要求：(1) 本設(shè)備按 gb150-1998鋼制壓力容器進(jìn)行制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收(2)焊接材料、對(duì)接焊接接頭形式及尺寸可按gb985-8