液氯卧式储罐设计
30M液氯储罐设计

第一章 课程设计任务书设计条件表液氯进口管DN50;液氯出口管DN50;空气进口管DN50;空气出口管DN50;安全阀接口DN50;压力表接口DN25. 液位计接口人孔按需设置。
第二章 绪论(一)设计任务:综合运用所学的专业课知识,设计一个第一类压力容器中的高度危险性内压容器——液氯储罐。
(二)设计思想:综合运用所学的专业课知识,以《课程设计指导书》为根,以《过程装备基础》为本,结合所学的专业课知识,对储罐进行设计。
在设计过程中综合考虑了经济效益,适用性,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。
第三章 材料及结构的选择与论证(一)材料选择纯液氯是高危害性的介质,但其腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,有因为使用温度为C 。
~4520 ,根据《课程设计指导书》中钢板的使用条件,应选用Q245R 或Q345R 。
常用的有20R 和16MnR 两种。
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。
(二)结构选择与论证 (1)封头的选择从受力与制造方面分析来看,球形封头是最理想的结构形式。
但缺点是深度大,冲压较为困难;椭圆封头浓度比半球形封头小得多,易于冲压成型,是目前中低压容器中应用较多的封头之一。
平板封头因直径各厚度都较大,加工与焊接方面都要遇到不少困难。
从钢材耗用量来年:球形封头用材最少,比椭圆开封头节约,平板封头用材最多。
因此,从强度、结构和制造方面综合考虑,采用椭圆形封头最为合理。
(2)人孔的选择压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。
人孔主要由筒节、法兰、盖板和手柄组成。
一般人孔有两个手柄。
本次设计在综合考虑公称压力、公称直径工作温度以及人孔的结构和材料等诸方面因素的情况下,选用回转盖带颈对焊法兰人孔。
30立方米液氯储罐的设计_毕业设计任务书

30立方米液氯储罐的设计30立方米液氯储罐的设计目录1 引言 (1)2设计任务书 (2)3设计参数及材料的选择 (2)3.1 设备的选型与轮廓尺寸 (2)3.2 设计压力 (2)3.2 筒体及封头材料的选择 (5)3.3 许用应力 (5)4结构设计 (5)4.1筒体壁厚计算 (5)4.2 封头设计 (6)4.2.1 半球形封头 (6)4.2.2 标准椭圆形封头 (7)4.2.3 标准蝶形封头 (7)4.2.4 圆形平板封头 (8)4.2.5 不同形状封头比较 (9)4.3 压力试验 (9)4.4鞍座 (10)4.4.1鞍座的选择 (10)4.4.2 鞍座的位置 (11)5 结果 (13)参考文献 (15)1 引言液氯化学名称液态氯,为黄绿色液体,沸点-34.6℃,溶点-103℃,在常压下即气化成气体,吸入人体能严重中毒,有剧烈刺激作用和腐蚀性,在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸,氯是很活泼的元素,可以和大多数元素(或化合物)起反应。
分子式:Cl2,相对分子量:70.906,性能:液氯为黄绿色的油状液体,有毒,在15℃时比重为1.4256,在标准状况下,沸点为-34.6℃,凝固点为-101.5℃。
在水分存在下对钢铁有强烈腐蚀性。
液氯为基本化工原料,可用于冶金、纺织、造纸等工业,并且是合成盐酸、聚氯乙烯、塑料、农药的原料。
危害特性:液氯不会燃烧,但可助燃。
一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物。
氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氯、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。
它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。
健康危害:对眼、呼吸系统粘膜有刺激作用。
可引起迷走神经兴奋、反射性心跳骤停。
急性中毒:轻度者出现粘膜刺激症状:眼红、流泪、咳嗽,肺部无特殊所见;中度者出现支气管炎和支气管肺炎表现,病人胸痛,头痛、恶心、较重干咳、呼吸及脉搏增快,可有轻度紫绀等;重度者出现肺水肿,可发生昏迷和休克。
20M3液氯储罐设计说明书

20M³液氯储罐课程设计说明书学院:班级:姓名:学号:指导老师:完成时间:课程设计任务书课程设计要求及原始数据(资料)一:课程设计要求1)使用国家最新压力容器标准、规范进行设计,掌握典型过程设备设计的过程。
2)设计计算采用手算,要求设计思路清晰,计算数据准确、可靠。
3)工程图纸要求计算机绘图。
4)独立完成。
二:原始数据课程设计主要内容1设备工艺设计;2设备结构设计;3设备强度计算与校核;4技术条件编制;5绘制设备总装配图;6编制设计说明书。
学生应交出的设计文件(论文)2总装配一张(折合A1图纸一张)摘要液氯:化学名称:液态氯分子式:Cl2,分子量:70.906性能:液氯为黄绿色液体,沸点-34.6℃,溶点-100.98℃,在常压下即气化成气体,吸入人体能严重中毒,有剧烈刺激作用和腐蚀性,在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸,氯是很活泼的元素,可以和大多数元素(或化合物)起反应。
液氯为黄绿色的油状液体,有毒,在15℃时比重为1.4256,在标准状况下,-34.6℃沸腾。
在-101.5℃时凝固,如遇有水份对钢铁有强烈腐蚀性。
液氯为基本化工原料,可用于冶金、纺织、造纸等工业,并且是合成盐酸、聚氯乙烯、塑料、农药的原料。
用高压钢瓶包装,净重500kg、1000kg,贮于阴凉干燥通风处,防火、防晒、防热。
用途:液氯一般气化后使用,用途较为广泛,为强氧化剂,用于纺织、造纸工业的漂白,自来水的净化、消毒,镁及其它金属的炼制,制取农药、洗涤剂、塑料、橡胶、医药等各种含氯化合物。
液氯属剧毒品,应储存在阴凉、通风的库房中,专库专储。
切勿与易燃物,易爆物及氨气共储或拼车运输。
目录课程设计任务书 (I)摘要...................................................................... I I 1.设备总体尺寸的确定..................................... 错误!未定义书签。
液氯储罐设计75m^3

液氯储罐设计75m^3
液氯储罐是一种用于储存液态氯的设备,广泛应用于化工、制药、电子、冶金等行业。
液氯是一种具有强氧化性和毒性的危险品,因此液氯储罐的设计非常重要,需要考虑安全性、稳定性和便捷性等因素。
液氯储罐的设计容量为75m^3,下面将从结构设计、材料选择、安全措施和使用注意事项等方面进行介绍。
一、结构设计
液氯储罐的结构设计应考虑到容量和使用要求,一般采用立式圆柱形结构。
设计时需要考虑到液氯的密度、体积膨胀系数和容器的强度要求,以确保罐体能够承受液氯的压力和重量。
二、材料选择
液氯储罐需要选择耐腐蚀、耐压和密封性好的材料。
常用的材料有碳钢、不锈钢和玻璃钢等。
在选择材料时需要考虑到液氯的特性,避免与液氯发生化学反应,造成材料的腐蚀和破坏。
三、安全措施
液氯储罐设计时需要考虑到安全性,必须设置安全阀、压力表和液位计等设备,以监测和控制液氯的压力和液位。
此外,还需要设置泄漏报警装置和防火措施,以应对突发情况。
四、使用注意事项
在使用液氯储罐时,需要严格按照操作规程进行操作,避免液氯泄漏和事故发生。
应定期检查液氯储罐的安全装置和密封性能,确保其正常运行。
同时,要做好液氯的储存管理,避免长时间储存和超过容器承载能力的使用。
总结:
液氯储罐设计75m^3是一个重要的工程,设计时需要考虑结构、材料、安全措施和使用注意事项等方面。
通过合理的设计和科学的安全措施,可以确保液氯储罐的安全使用,并为化工、制药、电子、冶金等行业提供稳定的液氯供应。
卧室储罐课设详解

1.设备工艺设计1.1盛装液化石油气体的压力容器设计存储量存储量:t V Wρφ=式中:W ——储存量,t ;φ——装载系数;V ——压力容器容积;t ρ——设计温度下的饱和溶液的密度,3m t;根据设计条件t V W ρφ==0.9Χ32Χ1.30245=37.51056t1.2设备的初步选型及轮廓尺寸1.2.1设备的初步选型(1)封头选型:目前我国普遍采用常温压力储罐一般有两种形式,球形贮罐和圆筒形贮罐。
从受力与制造方面分析来看,球形封头是最理想的结构形式。
但缺点是深度大,冲压较为困难;椭圆封头浓度比半球形封头小得多,易于冲压成型,是目前中低压容器中应用较多的封头之一。
平板封头因直径各厚度都较大,加工与焊接方面都要遇到不少困难。
从钢材耗用量来年:球形封头用材最少,比椭圆开封头节约,平板封头用材最多。
因此,从强度、结构和制造方面综合考虑,采用椭圆形封头最为合理。
(2)筒体选择:因为圆筒形贮罐加工制造安装简单,安装费用少,但金属耗量大占地面积大,所以在总贮量小于5003m ,单罐容积小于1003m 时选用卧式贮槽比较经济。
1.2.2设备的轮廓尺寸确定粗略计算内径: 32324πm L D i =一般63—=D L ,取4=DL得m D i 167704281.2=,圆整得:mm 21001.2==m D i选用EHA 椭圆封头,查《EHA 椭圆形封头内表面积及容积表》可得: 深度mm H525=,内表面积20443.5m A =,容积33508.1m V =封根据3封2封筒32242m V L D V V V i g =+=+=πmm D V V L i g 8458422封=-=π,圆整得:mm L 8500=32封2封筒计142.323508.125.81.24242m V L D V V V i =⨯+⨯⨯=+=+=ππ误差%443.03232-142.32%100计==⨯-g g V V V 3计工m 9278.28142.329.0=⨯==V V φL/D=8500/2100=4.0476,在范围内所以,筒体的公称直径mm D i 2100=,长度mm L8500=2设备的机械设计2.1 设计条件的确定2.1.1设计温度的确定根据《固定式压力容器安全技术检测规程》液氯储罐的工作温度-20℃—45℃,设计温度要大于最高工作温度,故选取设计温度t=50℃, 2.1.2设计压力的确定根据《固定式压力容器安全技术检测规程》 (1) 由上得液氯储罐的设计温度t=50℃,由本次的《化工设备机械基础》课程设计指导书查得,该温度下液氯的绝对饱和蒸汽压为1.303MPa 。
氯液储罐课程设计讲解

计算说明书一.绪论1.设计目的:设计目的按过程装备与控制工程专业教学计划要求,在学完专业核心课《过程设备设计》后,进行《过程设备课程设计》教学环节,其主要目的是使学生在学习过程设备设计的基础上,进行一次工程设计训练,培养学生解决工程实际问题的能力。
2.设计内容和要求:2.1原始数据设计条件表序号项目数值单位备注1 名称液氯储罐2 用途液氯储存站3 最高工作压力 1.466 MPa 由介质温度确定4 工作温度-20~45 ℃5 公称容积(V g)50 M36 工作压力波动情况可不考虑7 装量系数(φV) 0.98 工作介质液氯(高度危害)9 使用地点绵阳市室内10 安装与地基要求11 其它要求管口表接管代号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称a DN65 HG20595-1997FM液氯进口管b DN50 HG20595-1997FM安全阀接口c DN500 HG/T21523-2005FM人孔d DN50 HG20595-1997FM空气进口管e DN50 HG20595-1997FM空气出口管f DN25 HG20595-1997FM压力表接口g DN20 HG20595-1997FM液位计接口h DN65 HG20595-1997M液氯出口管j DN65 HG20595-1997 M 排污口2.2设计要求2.2.1.使用国家最新压力容器标准、规范进行设计,掌握典型过程设备设计的全过程。
2.2.2.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。
2.2.3.设计计算要求设计思路清晰,计算数据准确、可靠。
2.2.4.工程图纸要求绘图。
2.2.5.毕业设计全部工作由学生本人独立完成。
学生应交出的设计文件2.液氯性质分子量:70.91黄绿色有刺激性气味的气体。
密度:相对密度(水=1)1.47;相对密度(空气=1)2.48; 稳定性:稳定;危险标记:6(有毒气体);在工业上,液氯是一种很有用的化学物质。
储罐说明书1

《化工设备机械基础课程设计》课程设计说明书设计题目:10m³液氯储罐设计学校:太原理工大学学院:化学化工学院专业班级:化学工程与工艺1103班姓名:陈铎学号:2011002212指导老师:张铱鈖1、课程设计任务书10m3液氯储罐设计1.1课程设计要求及原始数据(资料):1.1.1课程设计要求:1、按照国家压力容器设计标准、规范进行设计,掌握典型过程设备设计的过程。
2、设计计算采用手算,要求设计思路清晰,计算数据准确、可靠。
3、工程图纸要求计算机绘图。
4、独立完成。
1.1.2原始数据:表1-1 设计条件表序号项目数值备注1 名称液氯储罐2 用途液氯储存站3 最高工作压力MPa 1.330 由介质温度确定4 工作温度℃-20~505 工称容积M3106 工作压力波动情况可不考虑7 装量系数f 0.98 工作介质液氯(高度危害)9 使用地点太原市,室内1.2 课程设计主要内容:1、设备工艺设计2、设备结构设计3、设备强度计算4、技术条件编制5、绘制设备总装配图6、编制设备说明书1.3 学生应交出的设计文件(论文):1、设计说明书一份2、总装配图一张(折合A1图纸一张)本设计是在完成课程《过程装备基础》的学习后,针对该课程所安排的一次课程设计,其目的是在过程装备课程的基础上加强对知识的学习和应用,更好的学习和体会在实际化工生产中知识的重要性,培养学生解决工程实际问题的能力,为我们以后的学习和工作打下牢固的实践基础。
本课程设计要求设计一个容积为6m3的液氯储罐,采用常规设计标准,设备型号及相关设计参数的设计和使用均采用国家/行业规定标准,本着可靠、经济、实用的原则选取。
液氯储罐是盛装液氯的常用设备,因为液氯属于剧毒品,如果泄漏将对环境和人会造成重大危害,因此在设计时该储罐时要注意安全及制造、安装方面的特点。
而液氯作为一种液化气体必须考虑它的膨胀性和压缩性,液化气体的体积会因温度的改变而变化,所以必须严格控制储罐的充装量。
液氯储罐区安全设计

液氯储罐区安全设计XXXXXX毕业设计液氯储罐区安全设计与控制研究学生:学号:专业:安全工程班级:安全工程2007.1指导教师:XXXXXXXXXX学院二〇一一年六月四川理工学院毕业设计中文摘要液氯储罐区安全设计与控制研究摘要液氯作为氯碱工业的主要产品,广泛应用与工业生产中。
然而液氯属于剧毒品,如果泄漏将对环境和人会造成重大危害。
关键词:液氯;储罐区;安全距离;泄漏I四川理工学院毕业设计英文摘要Liquid Chlorine Storage Area SafetyDesign Control and ResearchAbstractLiquid chlorine is the chlor-alkali industry main products, it is widely used in industrial production. However liquid chlorine is the play drugs, if it leakage the environment and people would be caused serious harmful. This paper based on the physical and chemical properties , analysis for liquid chlorine tank zone risk ;analysis for the safety of liquid chlorine tank domestic status and countermeasures .Puts forward the right way for storage and selection of the reasonabletanks; According to the architecture design code of fire design the safety spacing for liquid chlorine tank, including the safe spacing of tanks between with each other; Tank and the surrounding workshop safe distance, tanks area and outdoor substation, pump room safe distance etc; design for liquid chlorine of thunder, antistatic, fire protection. Choice of analysis for liquid chlorine accident model, calculate the spread of chlorine gas and the radius of the deadly consequences of accident injuries radius and forecast for the subsequent personnel, transfer and division, and provide basis for dangerous area,puts forward some control measures and suggestions to chemical enterprise of safety management work.Key words:Liquid chlorine;tank area;safety distance;leakageII四川理工学院毕业设计目录目录第一章绪论 (1)1.1 液氯的物化性质 (1)1.1.1液氯的物理性质 (1)1.1.2液氯的化学性质 (1)1.2 液氯的危害特性 (1)1.3 液氯的用途 (2)1.4 国内液氯储罐的安全现状 (2)1.4.1液氯储罐区的主要问题 (2)1.4.2 我国液氯储罐区采取的控制措施 (3)1.5第二章液氯储罐区安全设计 (4)2.1储罐的选择 (4)2.1.1储罐的形状 (4)2.1.2 储罐的压力和材质 (4)2.1.3 储罐的基本尺寸 (5)2.1.4 储罐的数量 (5)2.2 储罐区的安全距离设计 (6)2.2.1储罐与储罐之间的安全距离 (6)2.2.2储罐区与周边厂房的安全距离 (8)2.2.3储罐区与周边道路的安全距离 (8)2.2.4 储罐区与室外变电站、泵房的安全距离 (9)2.2.5储罐区安全距离设计小结 (10)2.3储罐区防雷防静电措施 (10)2.3.1储罐区防雷措施 (10)2.3.2储罐区防静电措施 (10)2.4 储罐区其他管理 (11)第三章液氯储罐区事故控制分析 (12)3.1 泄漏的概念及等级划分 (12)3.2 液氯泄漏的具体危害 (12)3.3 泄漏原因及常见泄漏部位 (13)3.4 泄漏事故模拟分析 (13)Ⅲ四川理工学院毕业设计目录3.4.1泄漏量的计算 (13)3.4.2氯气扩散毒害半径计算 (14)3.4.3小结 (16)3.5 泄漏事故应急处置 (17)3.6 液氯储罐区事故防范措施 (18)第四章结论与展望 (19)4.1主要结论 (19)4.2 展望..................................................................................................... 19 参考文献................................................................................................... 20 致谢.. (21)Ⅳ四川理工学院毕业设计绪论第一章绪论液氯有着广泛的用途,它是农药、橡胶、塑料、合成纤维等的重要原料,又是漂白剂和消毒剂,因此液氯在工业生产中占有重要地位。
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目录第1章绪论 (1)第2章工艺设计 (3)2.1 储罐存储量 (3)2.2 储罐设备的选型 (3)第3章结构设计 (5)3.1 筒体及封头设计 (5)3.1.1材料的选择 (5)3.1.2 筒体壁厚设计 (5)3.1.3 封头壁厚设计 (6)3.2 接管的选取 (6)3.3 法兰的选取 (7)3.4 垫片的选取 (8)3.5 螺栓的选取 (8)3.6 人孔的选取 (9)3.6.1 人孔的结构设计 (9)3.6.2 核算开孔补强 (10)3.7 安全阀、液位计和压力表的选取 (12)3.8 容器支座的设计 (14)3.8.1 支座的选择 (14)3.8.2 鞍座位置的确定 (15)3.9 总体布局 (16)第4章强度计算 (17)4.1 弯矩和剪力的计算 (17)4.2 圆筒轴向应力计算及校核 (19)4.2.1 圆筒轴向应力计算 (19)4.2.2 圆筒轴向应力校核 (19)4.3 圆筒和封头切应力计算及校核 (19)4.4 鞍座截面处圆筒的周向应力计算及校核 (20)第5章焊接结构设计 (22)5.1 焊接接头设计 (22)5.2 焊条的选择 (24)设计心得 (24)参考文献 (25)第1章绪论在固定位置使用、以介质储存为目的的容器称为储罐,如加氢站用高压氢气储罐、液化石油气储罐、战略石油储罐、天然气接收站用液化天然气储罐等;储罐有多种分类方法,按几何形状分为卧式圆柱形储罐、立式平底筒形储罐、球形储罐;按温度划分为低温储罐(或称为低温储槽)、常温储罐(<90℃) 和高温储罐(90~250℃ );按材料可划分为非金属储罐、金属储罐和复合材料储罐;按所处的位置又可分为地面储罐、地下储罐、半地下储罐和海上储罐等。
单罐容积大于1000m3 的可称为大型储罐。
金属制焊接式储罐是应用最多的一种储存设备,目前国际上最大的金属储罐的容量已达到2×105m3。
储罐通常是由板、壳组合而成的焊接结构。
圆柱形筒体、球形封头、椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头、锥形封头和膨胀节所对应的壳分别是圆柱壳、球壳、椭球壳、球冠+环壳、球冠、锥壳和环形板+环壳,而平盖(或平封头)、环形板、法兰、管板等受压元件分别对应于圆平板、环形板(外半径与内半径之差大10倍的板厚)、环(外半径与内半径之差小于10倍的板厚)以及弹性基础圆平板。
上述7种壳和板可以组合成各种储罐结构形式,再加上密封元件、支座、安全附件等就构成了一台完整的储罐。
图1.1为一台卧式储罐的总体结构图,下面结合该图对储罐的基本组成作简单介绍。
图1.1储罐总体结构(1) 筒体筒体的作用是提供工艺所需的承压空间,是储罐最主要的受压元件之一,其内直径和容积往往需由工艺计算确定。
圆柱形筒体(即圆筒) 和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。
圆筒按其结构可分为单层式和组合式两大类。
(2) 封头根据几何形状的不同,封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种,其中球形、椭圆形、碟形和球冠形封头又统称为凸形封头。
(3) 法兰储罐上需要有许多密封装置,如封头和筒体间的可拆式连接、容器接管与外管道间的可拆连接以及人孔、手孔盖的连接等,储罐能否正常、安全地运行在很大程度上取决于密封装置的可靠性。
(4) 开孔与接管由于工艺要求和检修的需要,常在储罐的筒体或封头上开设各种大小的孔或安装接管,如人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪表等接管开孔。
筒体或封头上开孔后,开孔部位的强度被削弱,并使该处的应力增大。
这种削弱程度随开孔直径的增大而加大,因而容器上应尽量减少开孔的数量,尤其要避免开大孔。
对容器上已开设的孔,还应进行开孔补强设计,以确保所需的强度。
(5) 支座储罐靠支座支承并固定在基础上。
圆筒形容器和球形容器的支座各不相同,圆筒形容器支座分立式容器支座和卧式容器支座两类,其中立式容器支座又有腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座四种;而球形容器多采用柱式或裙式支座。
(6) 安全附件由于储罐的使用特点及其内部介质的化学工艺特性,往往需要在容器上设置一些安全装置和测量、控制仪表来监控工作介质的参数,以保证储罐的使用安全和工艺过程的正常进行。
储罐的安全附件主要有安全阀、爆破片装置、紧急切断阀、安全联锁装置、压力表、液面计、测温仪表等。
上述六大部件(筒体、封头、法兰、开孔接管、支座及安全附件) 即构成了一台储罐的外壳。
对于储存用的容器,这一外壳即为容器本身;对于用于化学反应、传热、分离等工艺过程的容器,则须在外壳内装入工艺所要求的内件,才能构成一个完整的产品。
第2章 工艺设计2.1 储罐存储量盛装液氯的储罐设计存储量t V ρW ϕ=式中:W ----存储量,t ; φ----装量系数; V -----储罐容积,m 3;ρt ----设计温度下的饱和溶液的密度,t/m 3。
由《某些无机物重要物理性质表》查得,液氯的密度为1314kg/m³。
根据设计条件t 282631412580...V ρW t =⨯⨯==ϕ2.2 储罐设备的选型目前我国普遍采用常温压力储罐一般有两种形式,球形储罐和圆筒型储罐。
因为圆筒形储罐加工制造安装简单,安装费用少,但金属耗量大,占地面积大,所以在总储量小于500m 3,单罐容积小于100m 3时,选用卧式储罐比较经济。
粗略计算储罐的内径:L D πi 24=25m 3一般D L =3~6,取DL=4,得1997=i D mm ,圆整为2000mm 。
就力学性能而言,半球形封头效果较好,但是冲压工艺较难,不易成型。
根据GB/T25198-2010《储罐封头》选用EHA 椭圆形封头,公称直径N D =2000mm ,总深度H=525mm ,内表面积A =4.493m 2,容积V =1.1257m³。
图2.1 椭圆形封头储罐体积V =32m 2524=+封头V L D i π则 m 24.7241257.12254222=⨯⨯-=-=ππi D V V L 封头,圆整得L =7800mm 。
90.320007800==i D L 符合设计要求 32m 75.261257.128.74424=⨯+⨯⨯=+=ππ封头实V L D V i7%%1002525754.26%100=⨯-=⨯-V V V 实>5% 符合设计要求 综上所述,筒体的公称直径为i D =2000mm ,长度L =7800mm 。
第3章 结构设计3.1 筒体及封头设计3.1.1材料的选择考虑液氯的特性以及材料的综合机械性能和使用的经济性,根据《过程设备设计》选择Q345R 作为制造筒体和封头的材料。
Q345R 为储罐专用钢板,50℃时的许用应力[]MPa 170=t σ(δ=6~16mm )。
3.1.2 筒体壁厚设计(1)设计压力P液氯储罐的工作温度-10℃~50℃,故取设计温度t =50℃。
由《储罐介质手册》查得该温度下的绝对饱和蒸气压为1.401MPa 。
在本次设计中的液氯储罐上装有安全阀,通常认为设计压力为工作压力的1.05~1.1倍,所以设计压力P =1.1×(1.401-0.1)=1.432MPa 。
(2)液柱静压力静PMPa 026.0281.91314=⨯⨯==i gD P ρ静 (3)计算压力c P%82.1100432.1026.0=⨯=P P 静<5%, 可忽略液柱静压力影响,所以 c P =P =1.432MPa 。
(4)焊接接头系数φ本次液氯储罐的设计采用双面焊对接接头,100%无损检测,焊接接头系数φ取1。
(5)筒体计算厚度δ[]mm 46.8432.1117022000432.12=-⨯⨯⨯=-=c ti c P D P φσδ 取厚度负偏差m m 25.01=C ,腐蚀裕度m m 22=C ; 设计厚度m m 71.10225.046.821=++=++=C C d δδ 查《钢材标准规格》,将其圆整为12mm ;即名义厚度mm 12=n δ,有效厚度m m 75.9225.01221=--=--=C C n e δδ。
检查:mm 12=n δ在6~16mm 范围,故名义厚度取12mm 合适。
(6)水压试验水压试验时,液体的温度不低于5℃,取20℃; Q345R :[][]170==tσσMPa ,345=s σMPa 。
[][]79.11432.125.125.1=⨯⨯==tT PP σσMPa水压试验时应力: 48.18475.92)75.92000(79.12)(=⨯+⨯=+=e e i T T D P δδσMPa水压试验许用应力:50.31034519.09.0=⨯⨯=s φσMPaT σ<s φσ9.0 故筒体满足水压试验要求。
3.1.3 封头壁厚设计标准椭圆形封头形状系数k=1。
[]mm 44.8432.15.0117022000432.115.02=⨯-⨯⨯⨯⨯=-=c ti c P D KP φσδ 取厚度负偏差m m 25.01=C ,腐蚀裕度m m 22=C ; 设计厚度m m 69.10225.044.821=++=++=C C d δδ 查《钢材标准规格》,将其圆整为12mm 与筒体相等;即名义厚度mm 12=n δ,有效厚度m m 75.9225.01221=--=--=C C n e δδ。
检查:mm 12=n δ在6~16mm 范围,故名义厚度取12mm 合适。
3.2 接管的选取液氯储罐应设置物料进口,物料出口,安全阀口,排污口,进气口,放气口,液位计口,压力表口,人孔。
根据5.2=N P MPa 查《无缝钢管标准》GB/T8163-2013,材料为20钢时,各接管尺寸如表3-1。
表3-1 接管表名称 公称直径 外径×壁厚 连接尺寸标准 理论质量kg/m物料进管 50 φ57×12 HG20595-2009 12.48 物料出管 50 φ57×12 HG20595-2009 12.48 安全阀管 50 φ57×12 HG20595-2009 12.48 排污管 50 φ57×12 HG20595-2009 12.48 进气管 50 φ57×12 HG20595-2009 12.48 放气管 50 φ57×12 HG20595-2009 12.48 液位计管 40 φ45×10 HG20595-2009 11.21 压力表管 40 φ45×10 HG20595-2009 11.21 人孔450φ480×12HG20595-20092653.3法兰的选取P=2.5MPa时,法兰材料用20钢。
设计温度为查HG/T20592-2009《钢制管法兰》,N50℃时,最大允许工作压力为2.25MPa,故公称压力选用2.5MPa。