30立方米液氯储罐

齐齐哈尔大学

综合实践

题目：液氯储罐设计.学院：机电工程学院.专业班级：过控 142 班.学生姓名：李福洋.指导教师：王雪飞.成绩：.

2017 年 6月 15 日

目录

1综合实践任务书 (1)

2设计参数及材料的选择 0

2.1 设备的选型与轮廓尺寸 0

2.2 设计压力 0

2.3 筒体及封头材料的选择 (2)

2.4 许用应力 (3)

3结构设计 (4)

3.1筒体壁厚计算 (4)

3.2 封头设计 (4)

3.2.1 半球形封头 (4)

3.2.2 标准椭圆形封头 (5)

3.2.3 标准蝶形封头 (6)

3.2.4 圆形平板封头 (6)

3.2.5 不同形状封头比较 (7)

3.3 压力试验 (8)

3.4鞍座 (8)

3.4.1鞍座的选择 (8)

3.4.2 鞍座的位置 (10)

4 结果 (12)

5总结 (14)

学习资料收集于网络，仅供参考

综合实践任务书

学院：机电学院专业：过程装备及控制工程专业班级：过控142班

姓名：李泽锟学号： 2014111101 设计组别：A 指导教师：王雪飞

设计日期：2017年5月26日至2017年6月14日

一、设计题目

液氯储罐设计

设计条件：

二、设计任务：用常规设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计最后形成合理的设计方案。

1. 设计方案简介

2. 主要结构尺寸设计；

3. 绘制储罐总装配图一张，零件图一张（折合成一张A1图纸）

三、设计说明书内容

1. 封皮

2.目录

3. 设计题目及原始数据

4. 论述储罐总体结构的选择；

5主体设备设计计算及说明；

6 总结

7参考文献。

2设计参数及材料的选择

2.1 设备的选型与轮廓尺寸

筒体结构设计为圆筒形。因为作为容器主体的圆柱形筒体，制造容易，安装内件方便，而且承压能力较好，这类容器应用最广。

筒体直径一般由工艺条件决定，但是要符合压力容器的公称直径。粗略计算内径：

()

23015%4i D L =⨯+π，一般36L D =，得：4L D =，所以：mm Di 215705.1303=⨯=π，

圆整至2200i D mm =，则8800L mm =。

2.2 设计压力

本储罐在成都使用，夏季最高温度为38oC ，冬季最低温度为-5 oC ，工作温度在-5~38 oC ，取最高工作温度为38oC 。由图2-1可得，，38oC 时，液氯密度为

08.13474.1466381400.3-=+⨯=ρkg/m3。

图2-1 液氯密度温度图

表2-1 全国各地区重力加速度表

序

号 地区 重力加速度 序号 地区 重力加速度 序号 地区 重力加速度 1 包头 9.7986 12 海口 9.7863 23 沈阳 9.8035 2

北京

9.8015

13

合肥

9.7947

24

石家庄

9.7997

3

长春 9.8048

14

吉林

9.8048

25

太原

9.7970

4

长沙 9.7915 15

济南 9.7988 26

天津

9.8011

5

成都 9.7913 16

昆明 9.7830 27

乌鲁木齐 9.8015

6 重庆 9.7914 1

7 拉萨 9.7799 2

8 西安 9.7944 7 大连 9.8011 18 南昌 9.7920 2

9 西宁 9.7911 8 广州 9.7833 19 南京 9.7949 30 张家口 9.8000 9 贵阳 9.7968 20 南宁 9.7877 31 郑州 9.7966 10 哈尔滨 9.8066 21 青岛 9.7985 11

杭州

9.7936

22

上海

9.7964

地球各点重力加速度近似计算公式: g=g0(1-0.00265cos&)/1+(2h/R)

g0:地球标准重力加速度9.80665(m/平方秒) &:测量点的地球纬度 h:测量点的海拔高度 R:地球的平均半径(R=6370km)

由表2-1，查得成都地区的重力加速度7913.9=g m/s2，则液柱静压为：

1347.089.7913 2.229017.260.029

t i p gD Pa ρ==⨯⨯==静MPa 。

图2-2 液氯温度与饱和蒸汽压图

根据图2-1，查得38oC 蒸汽压为63.111410013.111115

=⨯⨯==atm P kPa ，可以判断

设计的容器为内压容器，按《压力容器安全技术监察规程》规定，盛装液化气体无保冷设施的压力容器，其设计压力应不低于液化气38oC 时的饱和蒸汽压力1.11 MPa 。当容器上装有安全阀时，取1.05～1.1倍的最高工作压力作为设计压力，液氯储罐的设计压力p 为1.22MPa 。

则：0.029

100%100% 2.38%5%1.22p p

⨯=

⨯=<静

，所以可忽略静压强，即

1.22c p p MPa

==。

由于0.6 1.2210MPa p MPa MPa <=<，故该储罐属于中压容器。

2.3 筒体及封头材料的选择

根据液氯的物性选择罐体材料，液氯对碳钢腐蚀率是0.5mm/a ，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