液氨储罐课程设计分析
课程设计 液氨储罐设计
化工设备机械基础课程设计题目：液氨储罐设计指导老师：设计人:设计任务书课题：液氨储罐的机械设计设计内容：根据既定的工艺参数设计一台液氨储罐已知工艺参数：最高使用温度T=40℃罐体容积 V=42mm3此时氨的饱和蒸汽压 P=1. 55MPa具体的内容包括：1. 筒体材料选择2. 罐的结构及尺寸（内径、长度）形状（卧式、球形、立式），罐体厚度，封头形状及厚度，支座的选择，人孔及接管，开孔补强，设备装配图（A2）下达时间： 2011 年 11 月 10 日完成时间：2011 年 11 月 16 日前言本次课程设计是化工学院，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。
课设题目为液氨储罐的课程设计。
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。
N H3 气氨相对密度(空气＝1)：0.59，分子量为17．04.液氨的密度是0.562871K g/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蒸汽与空气混合物爆炸极限 16～25%( 最易引燃浓度 17%) 。
氨在20℃水中溶解度34%, 25℃时, 在无水乙醇中溶解度 10%, 在甲醇中溶解度 16%, 溶于氯仿、乙醚, 它是许多元素和化合物的良好溶剂。
水溶液呈碱性。
液态氨将侵蚀某些塑料制品, 橡胶和涂层。
遇热、明火, 难以点燃而危险性较低; 但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸, 如有油类或其它可燃性物质存在, 则危险性更高。
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。
带液氨储罐课程设计
带液氨储罐课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握液氨储罐的基本知识，包括液氨的性质、储罐的结构和操作方法等。
通过本课程的学习，学生应能理解液氨在工业中的应用，掌握液氨储罐的基本操作技能，并能够对储罐进行简单的维护和故障排除。
在知识目标方面，学生需要了解液氨的化学性质、物理性质及其在工业中的应用；掌握液氨储罐的结构、工作原理和操作方法；了解液氨储罐的安全技术和故障处理方法。
在技能目标方面，学生需要能够正确操作液氨储罐，进行液氨的充装、运输和储存；能够对液氨储罐进行简单的维护和故障排除；能够进行液氨储罐的安全监测和应急处理。
在情感态度价值观目标方面，学生需要培养对液氨储罐操作的认真负责的工作态度，对液氨储罐安全的高度警惕性，以及对液氨储罐维护和故障处理的积极性和主动性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括液氨的性质、液氨储罐的结构和操作方法、液氨储罐的安全技术和故障处理等方面。
首先，我们将介绍液氨的化学性质和物理性质，包括液氨的分子结构、颜色、气味、沸点、溶解性等，以及液氨在工业中的应用。
其次，我们将介绍液氨储罐的结构和工作原理，包括储罐的类型、材料、容量、工作压力等，以及储罐的充装、运输和储存方法。
然后，我们将介绍液氨储罐的操作方法和安全技术，包括操作步骤、操作注意事项、安全监测和应急处理等。
最后，我们将介绍液氨储罐的维护和故障处理方法，包括储罐的日常维护、定期检查、故障诊断和排除等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
首先，我们将采用讲授法向学生传授液氨储罐的基本知识和操作技能。
通过教师的讲解，学生可以系统地了解液氨储罐的相关内容。
其次，我们将采用讨论法引导学生进行思考和交流。
通过分组讨论和全班讨论，学生可以深入理解液氨储罐的原理和操作方法，提高解决问题的能力。
然后，我们将采用案例分析法让学生分析和解决实际问题。
通过分析储罐操作中的案例，学生可以掌握液氨储罐的安全技术和故障处理方法。
32立方米液氨储罐课程设计
第1章绪论1.1 液氨储罐结构的概述32㎥液氨储罐，壁厚δ=16mm ，材料正火14MnMoV，长度L=7610mm ，内径D=2200mm图1.1液氨储罐结构示意图1.2 1Cr21Ni5Ti不锈钢性能分析1Cr21Ni5Ti不锈钢的力学性能牌号纵向力学性能横向力学性能拉力强度MPa屈服点MPa伸长率（%）拉力强度MPa屈服点MPa伸长率（%）1Cr18Ni9Ti≥52020535---1Cr21Ni5Ti钢为铁素体-奥氏体型双相不锈钢，用于代替奥氏体型不锈钢1Cr18Ni9Ti。
1Cr21Ni5Ti比1Cr18Ni9Ti钢有更好的力学性能。
1Cr21Ni5Ti不锈钢的化学成分1Cr21Ni5Ti 加工工艺性能：1Cr21Ni5Ti 钢的冷、热加工性能良好。
其热加工温度为800~1050℃，950~1050℃时热塑性最好。
因该钢的屈服强度高，因而拉伸、弯曲等变形难度较大，所需加工变形力大。
1Cr21Ni5Ti 钢的淬火温度为950~1050℃。
其焊接性能良好，可用各种焊接方法进行焊接。
1Cr21Ni5Ti 不锈钢耐蚀性：1Cr21Ni5Ti 不锈钢在氧化性酸和有机酸中有很好的耐蚀性，一般无晶间腐蚀倾向，可代替1Cr18Ni9Ti 钢。
1Cr21Ni5Ti 不锈钢的焊接性能主要表现在以下几个方面：(1)高温裂纹：在这里所说的高温裂纹是指与焊接有关的裂纹。
高温裂纹可大致分为凝固裂纹、显微裂纹、HAZ(热影响区)的裂纹和再加热裂纹等。
(2)低温裂纹：在马氏体型不锈钢和部分具有马氏体组织的铁素体型不锈钢中有时会发生低温裂纹。
由于其产生的主要原因是氢扩散、焊接接头的约束程度以及其中的硬化组织，所以解决方法主要是在焊接过程中减少氢的扩散，适宜地进行预热和焊后热处理以及减轻约束程度。
(3)焊接接头的韧性：在奥氏体型不锈钢中为减轻高温裂纹敏感性，在成分设计上通常使其中残存有5%—10%的铁素体。
但这些铁素体的存在导致了低温韧性的下降。
化工设备课程设计--液氨储罐讲解
化工设备课程设计50m液氨储罐设计——3学生姓名：왕량学校：대련대학专业班级：화공101学号：10412041指导老师：진숙화时间：2013.09.06目录第一章前言 (4)1.1设计条件 (4)1.2设计依据 (4)1.3设计结构 (5)第二章材料的选择 (5)2.1筒体和封头材料 (5)2.2各零、部件材料 (5)2.3焊接材料 (5)第三章工艺设计 (6)3.1壁厚设计 (6)3.1.1 筒体壁厚设计 (6)3.1.2 封头壁厚设计 (7)3.1.3 筒体及封头的水压强度校核 (7)3.2 人孔的设计 (8)3.2.1人孔的选择 (8)3.2.2 人孔的补强 (8)3.3 接口管的设计 (10)3.3.1 接口管的选用 (10)1、液氨进料管 (10)3.3.2 接口管汇总表 (11)3.4 鞍座的设计 (11)3.4.1 鞍座的选取 (11)3.4.2 鞍座的计算 (11)3.5 SW6校核 (12)第四章自我评价 (18)符号说明 (18)参考文献 (18)化工设备课程设计任务书一、设计题目液氨储罐设计姓名：王亮二、设计参数及要求介质：液氨设计使用年限：15年建议使用材料：2、设计要求1.计算单位一律采用国际单位；2.计算过程及说明应清楚；3.所有标准件均要写明标记或代号；4.设计计算书目录要有序号、内容、页码；5.设计计算书中与装配图中的数据一致。
如果装配图中有修改，在说明书中要注明变更；6.书写工整，字迹清晰，层次分明；7.设计计算书要有封面和封底，均采用B5纸，横向装订成册；8.完成ppt汇报。
三、设计内容1.符号说明2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。
3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。
4.绘制装配图（1）按照工艺要求，绘制工艺结构草图；（2）确定支座、接管、人孔及主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸。
液氨贮罐的课程设计
巢湖学院《化工设备机械基础》课程设计设计题目: 液氨贮罐设计姓名：鲁小乐学号：09007026专业：2009级化学工程与工艺指导教师：吴凤义2011年12月制附：设计任务书专业：化学工程与工艺班级：2009级姓名：鲁小乐学号：指导教师：吴凤义设计日期：2011年12月一、设计题目10.0m3液氨贮罐的设计二、设计参数与要求1、设计参数液氨压力:16Kg/cm²;温度：40℃；公称容积：10.0m³操作容积：9.0m³介质: 液氨设计使用年限:10年建议使用材料:16MnR2、设计要求根据设计参数, 对液氨贮罐的主要元件(筒体、封头)进行正确的强度、刚度和稳定性计算和结构设计；对贮罐的附件进行选型；熟悉贮罐质量的检验方法；绘制出贮罐的装配图；三、设计内容1、概述2、罐体的设计(1)罐体的PN、DN确定(2)筒体壁厚的设计(3)封头壁厚的设计(4)筒体长度的设计3、罐体的压力试验(1)罐体的水压试验(2)罐体的气压试验4、罐体附件的选型与尺寸设计(1)工艺接管的设计(2)支座的设计(3)人孔的设计(4)液面计的设计5、罐体的开孔与补强的计算(1)容许开孔的范围(2)开孔补强的设计计算(3)补强圈的设计5、设计结果汇总6、10.0m3液氨贮罐装配图7、设计评述四、图纸要求10.0m3液氨贮罐装配图，A1号图纸五、参考资料[1] 汤善甫、朱思明等编.化工设备机械基础[M] . 上海：华东理工大学出版社.1991.12[2] 化工设备设计手册.材料与零部件（上）. 上海科学技术出版社.1981[3] 广西大学《实用机械零部件手册》编写组. 实用机械零件手册.广西科学技术出版社附：目录一、液氨储罐的工艺设计计算 (1)1、罐体的设计 (1)1.1、罐体的PN、DN确定 (1)1.1.1、罐体DN的确定 (1)1.1.2、釜体PN的确定 (1)1.2、筒体壁厚的设计 (1)1.2.1、设计参数的确定 (1)1.2.2、筒体壁厚的设计 (1)1.2.3、刚度条件设计筒体的最小壁厚 (1)1.3、罐体封头壁厚的设计 (2)2.3.1、设计参数的确定 (2)2.3.2、封头的壁厚设计 (2)2.3.3、封头的直边、体积与重量的确定 (2)1.4、筒体的长度设计与重量的确定 (2)1.5、贮罐的压力试验 (3)1.6、罐体的水压试验 (3)1.6.1、液压试验压力的确定 (3)1.6.2、液压试验的强度校核 (3)1.6.3、压力表的量程、水温的要求 (3)1.6.4、液压试验的操作过程 (3)1.7、罐体的气压试验 (3)1.7.1、气压试验压力的确定 (3)1.7.2、气压试验的强度校核 (3)1.7.3、压力表的量程、气温的要求 (4)1.7.4、气压试验的操作过程 (4)2、罐体的开孔与补强 (4)2.1、开孔补强的设计准则 (4)2.2、开孔补强的计算 (4)2.2.1、开孔补强的有关计算参数 (4)2.2.2、补强圈的设计 (5)3、罐体附件的选型与尺寸设计 (5)3.1、工艺接管的设计 (5)3.1.1、液氨进料管 (5)3.1.2、液氨出料管 (5)3.1.3、排污管 (6)3.1.4、安全阀接口管 (6)3.1.5、压力表接口管 (6)3.2、支座的设计 (6)3.3、鞍座的计算 (6)3.4、安装位置 (7)3.5、人孔的设计 (7)3.6、液面计的设计 (7)二、设计结果一览表 (9)三、课程设计总结 (10)四、参考资料 (11)一、液氨储罐的工艺设计计算1、罐体的设计1.1、罐体的PN、DN确定1.1.1、罐体DN的确定液氨贮罐的长径比L/D i一般取3～3.5，本设计取L/D i＝3.3，由V＝(πDi2/4) L＝10和L/D i＝3.3，得：D i=1.569m=1569mm。
《课程设计液氨储罐设计》课件
结构设计
讨论了液氨储罐的结构设计， 如支撑、壳体设计和材料选 择等。
材料选择
详细介绍了设计液氨储罐时 需要考虑的材料要素，如耐 腐蚀性、强度和耐低温性。
设计流程
1
初步设计
讲解了设计液氨储罐的初步设计流程，
优化设计
2
包括流程图、和安全性。
解释了本次课程设计的目 的，以及学习液氨储罐设 计可以带来哪些好处。
系统分析
基本构造
操作原理
介绍液氨储罐的基本构造和要点， 如液位计、排气阀等。
讨论了液氨储罐的操作原理，以 及如何确保在操作过程中的安全 性。
安全措施
液氨储罐的安全措施，如通风系 统、防泄漏系统等。
设计要点
容积设计
探讨了液氨储罐的容积设计 中应该注意的要点，以及如 何计算最优容积。
3
制造与安装
详细介绍了制造液氨储罐和安装时需要 注意的要点，如质量控制和安全性。
结论
1 收获与体会
分享了本次课程设计对于液氨储罐设计相关知识的学习收获和个人体会。
2 前景展望
讨论了液氨储罐未来的前景和应用领域，如提高存储效率和减少储罐漏氨等。
3 意义
探讨了设计液氨储罐的意义，如改善工业生产效率和降低安全风险等。
《课程设计液氨储罐设计》 PPT课件
液氨储存在国家工业生产中具有重要作用。本次课程设计的目的是探讨设计 液氨储罐的必要性以及设计过程中的要点和流程。
前言
1 储存重要性
详细介绍了液氨储存在工 业生产中的重要性以及其 用途。
2 设计必要性
探讨了为什么需要设计液 氨储罐，以及液氨储罐的 重要作用。
3 课程设计目的
液氨储罐设计分析
液氨储罐设计分析
液氨储罐是专门用于储存液态氨的设备，通常用于工业生产中的氨气
储存和供应。
设计一个合适的液氨储罐需要考虑多个因素，包括材料选择、结构设计和安全措施等。
首先，材料选择是设计液氨储罐的一个关键因素。
液氨具有很强的腐
蚀性，需要选择防腐材料以延长储罐的使用寿命。
一般情况下，不锈钢和
碳钢是常用的材料。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，但价格较高；碳钢价
格较低，但需要进行防腐处理以提高其耐腐蚀能力。
其次，结构设计是储罐设计的另一个重要方面。
储罐的结构设计应该
考虑到储罐容量和存放位置，以确保储罐的稳定性和安全性。
常见的液氨
储罐结构有立式储罐和卧式储罐两种。
立式储罐通常占用空间较小，适用
于有限的场地；而卧式储罐通常容量较大，占用空间较大，适用于较大的
场地。
此外，设计时还需要考虑储罐的支撑结构、密封性能和排污系统等。
最后，为了保证储罐使用过程中的安全性，应采取一系列的安全措施。
首先，储罐应采用双层结构，以防止液氨泄漏造成安全事故。
其次，储罐
应配备压力传感器和温度传感器等监测设备，及时检测并防范潜在的问题。
此外，还需要配备火灾报警和灭火系统，防止储罐火灾发生。
同时，储罐
的操作人员应定期检查和维护设备，确保设备的正常运行。
总之，设计一个合适的液氨储罐需要考虑材料选择、结构设计和安全
措施等多个方面。
通过合理优化设计，储罐可以更好地满足工业生产中的
氨气储存和供应需求，并确保在储罐使用过程中的安全性。
液氨储罐课程设计分析
液氨储罐课程设计分析课程设计任务书课程设计任务书1. 设计题目：液氨储罐机械设计2. 课程设计要求及原始数据（资料）：(1)、课程设计要求：①.使用国家最新压力容器和换热器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。
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。
③.设计计算要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠。
④.设计说明书可以手写，也可打印，但工程图纸要求手工绘图。
⑤.课程设计全部工作由学生本人独立完成。
(2). 设计数据：13. 工艺条件图4. 计算及说明部分内容（设计内容）：第1章绪论：（1）液氨储罐的设计背景（2）液氨贮罐的分类及选型；（3）主要设计参数的确定及说明。
第2章材料及结构的选择与论证（1）材料选择与论证；（2）结构选择与论证：封头型式的确定、人孔选择、法兰型式、液面计的选择、鞍座的选择确定。
第3章工艺尺寸的确定第4章设计计算（1）计算筒体的壁厚；（2）计算封头的壁厚；（3）水压试验压力及其强度校核；（4）选择人孔并核算开孔补强；（5）选择鞍座并核算承载能力；（6）选择液位计；（7）选配工艺接管。
设计小结参考文献5．绘图部分内容：总装配图一张（A1图纸）2课程设计任务书6．设计期限：1周（ 2013 年 06月 24 日～ 2013 年 07 月 05日）7、设计参考进程：(1)设计准备工作、选择容器的型式和材料半天(2)设计计算筒体、封头、选择附件并核算开孔补强等一天(3)绘制装配图二天(4)编写计算说明书一天(5)答辩半天8．参考资料：(一)国家质量技术监督局，GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998；(二)国家质量技术监督局，《压力容器安全技术监察规程》，中国劳动社会保障出版社，1999(三)《金属化工设备·零部件》第四卷(四)中华人民共和国化学工业部，中华人民共和国待业标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》，1997(五)《化工设备机械基础课程设计指导书》（图书馆借阅书号：TQ 05/51）(六)刁玉纬王立业，《化工设备机械基础》，大连理工大学出版社，2003年第五版；(七)李多民俞惠敏，《化工过程设备机械基础》，中国石化出版社，2007；(八)董大勤，《化工设备机械基础》，化学工业出版社，1994年第二版；(九)汤善甫朱思明，《化工设备机械基础》，华东理工大学出版社，2004年第二版；发给学生（签名）：指导教师：年月日（注：此任务书应附于所完成的课程设计说明书封面后）3目录第一章绪论 (6)1.1 液氨贮罐的设计背景 (6)1.2 液氨贮罐的分类及选型 (6)1.2.（1）贮罐的分类 (6)1.2.（2）贮罐的选型 (6)1.3 设计温度和设计压力的确定 (7)第二章材料及结构的选择与论证 (8)2.1材料选择与论证 (8)2.1.（1）容器用钢 (8)2.2.（2）附件用钢 (8)2.2结构选择与论证 (8)2.2.（1）封头形式的确定 (8)2.2.（1）人孔的选择 (9)2.2.（3）法兰形式 (9)2.2.（4）液面计的选择 (10)2.2.（5）鞍式支座的选择 (10)第三章工艺尺寸的确定 (11)第四章设计计算 (14)4.1计算罐体壁厚设计 (14)4.2 计算封头的壁厚 (14)4.3校核罐体和封头水压试验强度 (15)4.4选择人孔并核算开孔补强 (15)4.4（1）计算削去的承受应力所必须的金属截面 (16) 4.4（2）.计算有效补强范围 (16)4.4（3）. 计算有效补强金属截面积 (16)4.4（4）. 所需补强截面积4A为 (17)4.4（5）.补强圈设计 (17)4.5.选择鞍座并核算承载能力 (17)4目录54.5（1）.罐体的质量1m ...................................................17 4.5（2）.封头的质量2m ...................................................18 4.5（3）.水压试验时水的质量3m .......................................18 4.5（4）.附件的质量4m (18)4.6选择液位计...............................................................18 4.7选配工艺接管 (18)4.7（1）.液氨进料管 ......................................................19 4.7（2）液氨出料管......................................................19 4.7（3）排污管............................................................19 4.7（4）.放空管接口管...................................................19 4.7（5）.液面计接管 ......................................................19 4.7(6).安全阀接口管 (19) 设计心得.....................................................................20 参考文献 (21) 第一章绪论：1.1.液氨贮罐的设计背景化学工业和其它流程工业的生产都离不开容器。
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课程设计任务书1. 设计题目：液氨储罐机械设计2. 课程设计要求及原始数据（资料）：(1)、课程设计要求：①.使用国家最新压力容器和换热器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。
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。
③.设计计算要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠。
④.设计说明书可以手写，也可打印，但工程图纸要求手工绘图。
⑤.课程设计全部工作由学生本人独立完成。
(2). 设计数据：3. 工艺条件图4. 计算及说明部分内容（设计内容）：第1章绪论：（1）液氨储罐的设计背景（2）液氨贮罐的分类及选型；（3）主要设计参数的确定及说明。
第2章材料及结构的选择与论证（1）材料选择与论证；（2）结构选择与论证：封头型式的确定、人孔选择、法兰型式、液面计的选择、鞍座的选择确定。
第3章工艺尺寸的确定第4章设计计算（1）计算筒体的壁厚；（2）计算封头的壁厚；（3）水压试验压力及其强度校核；（4）选择人孔并核算开孔补强；（5）选择鞍座并核算承载能力；（6）选择液位计；（7）选配工艺接管。
设计小结参考文献5．绘图部分内容：总装配图一张（A1图纸）6．设计期限：1周（ 2013 年 06月 24 日～ 2013 年 07 月 05 日）7、设计参考进程：(1)设计准备工作、选择容器的型式和材料半天(2)设计计算筒体、封头、选择附件并核算开孔补强等一天(3)绘制装配图二天(4)编写计算说明书一天(5)答辩半天8．参考资料：(一)国家质量技术监督局，GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998；(二)国家质量技术监督局，《压力容器安全技术监察规程》，中国劳动社会保障出版社，1999(三)《金属化工设备·零部件》第四卷(四)中华人民共和国化学工业部，中华人民共和国待业标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》，1997(五)《化工设备机械基础课程设计指导书》（图书馆借阅书号：TQ 05/51）(六)刁玉纬王立业，《化工设备机械基础》，大连理工大学出版社，2003年第五版；(七)李多民俞惠敏，《化工过程设备机械基础》，中国石化出版社，2007；(八)董大勤，《化工设备机械基础》，化学工业出版社，1994年第二版；(九)汤善甫朱思明，《化工设备机械基础》，华东理工大学出版社，2004年第二版；发给学生（签名）：指导教师：年月日（注：此任务书应附于所完成的课程设计说明书封面后）目录第一章绪论 (6)1.1 液氨贮罐的设计背景 (6)1.2 液氨贮罐的分类及选型 (6)1.2.（1）贮罐的分类 (6)1.2.（2）贮罐的选型 (6)1.3 设计温度和设计压力的确定 (7)第二章材料及结构的选择与论证 (8)2.1材料选择与论证 (8)2.1.（1）容器用钢 (8)2.2.（2）附件用钢 (8)2.2结构选择与论证 (8)2.2.（1）封头形式的确定 (8)2.2.（1）人孔的选择 (9)2.2.（3）法兰形式 (9)2.2.（4）液面计的选择 (10)2.2.（5）鞍式支座的选择 (10)第三章工艺尺寸的确定 (11)第四章设计计算 (14)4.1计算罐体壁厚设计 (14)4.2 计算封头的壁厚 (14)4.3校核罐体和封头水压试验强度 (15)4.4选择人孔并核算开孔补强 (15)4.4（1）计算削去的承受应力所必须的金属截面 (16)4.4（2）.计算有效补强范围 (16)4.4（3）. 计算有效补强金属截面积 (16)4.4（4）. 所需补强截面积为 (17)4.4（5）.补强圈设计 (17)4.5.选择鞍座并核算承载能力 (17)4.5（1）.罐体的质量 (17)4.5（2）.封头的质量 (18)4.5（3）.水压试验时水的质量 (18)4.5（4）.附件的质量 (18)4.6选择液位计 (18)4.7选配工艺接管 (18)4.7（1）.液氨进料管 (19)4.7（2）液氨出料管 (19)4.7（3）排污管 (19)4.7（4）.放空管接口管 (19)4.7（5）.液面计接管 (19)4.7(6).安全阀接口管 (19)设计心得 (20)参考文献 (21)第一章绪论：1.1.液氨贮罐的设计背景化学工业和其它流程工业的生产都离不开容器。
所有的化工设备的壳体都是一种容器，容器的应用遍及各行各业，诸如航空、航海、机械制造、轻工、动力等行业。
然而化工容器又有其本身特点，不仅要适应化学工艺过程所要求的压力和温度条件，还要承受化学介质的作用，要能长期的安全工作且保证良好的密封。
因此在容器的设计中应综合考虑个方面的因素，使之达到最优。
液氨主要用于生产硝酸、尿素和其它化学肥料，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，将氨进行分解，分解成氢氮混合气体这种混合气体是一种良好的保护气体，可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业以及需要保护气氛的其它工业和科学研究中。
为能够进行连续的生产，需要有储存液氨的容器，因此设计液氨贮罐是制造贮罐的必备步骤，是化工生产能够顺利进行的前提。
1.2. 液氨贮罐的分类及选型1.2.（1）贮罐的分类贮罐按其形状可分为方形和矩形容器、球形容器、圆筒形容器（立式、卧式）。
按其承压性质可分为内压和外压，内压容器又可分为低压、中压、高压、超高压4个压力等级。
按其工作的温度环境可分为低温、常温、中温、高温容器。
按制造器的材料可分为金属制和非金属制两类。
按其应用情况可分为反应压力容器（R）、换热压力容器（E）、分离压力容器（S）、储存压力容器（C）等。
1.2.（2）贮罐的选型在本设计中由于设计体积较小（约为 16 m3）且工作压力较小（p0=1.6MPa）可采用卧式圆筒形容器，方形和矩形容器大多在很小设计体积时采用，因其承压能力较小且使用材料较多；而球形容器虽承压能力强且节省材料，但制造较难且安装内件不方便；立式圆筒形容器承受自然原因引起的应力破坏的能力较弱，故选用圆筒形卧式容器。
卧式圆筒形液氨储罐通常由卧式圆筒形筒体和两端的椭圆形封头组成，按照化学生产工艺的要求设置进料口、出料口、放空口、排污口、压力表、安全阀和液面计等。
为了检修方便，还要开设人孔，用鞍式支座支承于混凝土基座上。
2.3 设计温度和设计压力的确定罐储存的是经过压缩机压缩后，被冷却水冷凝的液态氨，由于冷却水的温度随气候变化而波动，通常氨被压缩到0.9～4MPa才能被冷却水冷凝。
储罐通常置于室外，罐内液氨的温度和压力直接受到大气温度的影响，在冬季可达-30℃，在夏季储罐经太阳曝晒后，液氨的温度可达50℃，这时候氨的饱和蒸汽压随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断改变（参考下表3-1）。
表3-1：液氨的饱和蒸汽压和密度温度（℃）50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 饱和蒸汽压（绝压，MPa） 2.07 1.553 1.165 0.856 0.614 0.428 0.291 0.190 0.120 密度（kg/m3）563 580 595 610 625 639 652 665 678 液氨储罐的操作温度通常可取夏季的最高气温50℃（参考表3-2所示）。
为了确保操作安全，我国劳动和社会保障部颁布的《压力容器安全技术监察规程》第25条规定：临界温度高于50℃的液氨，无保温常温储存，储罐必须安装安全阀，工程中其设计压力不低于安全阀开启压力（参考表3-3所示，安全阀开启压力取1.05～1.10倍工作压力），通常选取为2.07×1.1＝2.16MPa（相当于取50℃时饱和蒸汽压对应的设计压力）。
介质工作温度设计温度ⅠⅡt＜-20℃介质最低工作温度介质工作温度减0～10℃-20℃≤t≤15℃介质最低工作温度介质工作温度减5～10℃t>15℃介质最高工作温度介质工作温度加15～30℃类型设计压力内压容器无安全泄放装置 1.0～1.10倍工作压力装有安全阀不低于（等于或稍大于）安全阀开启压力（安全阀开启压力取1.05～1.10倍工作压力）装有爆破片取爆破片设计爆破压力的上限出口管线上装有安全阀不低于安全阀的开启压力加上流体从容器流至安全阀处的压力降两侧受压的压力容器元件一般应以两侧的设计压力分别作为该元件的设计压力。
当有可靠措施确保两侧同时受压时，可取两侧最大压力差作为设计压力真空容器当有安全阀控制时，取1.25倍的内外压力差，或0.1MPa两者中的较小值。
当没有安全阀控制装置时，取0.1MPa。
第二章材料及结构的选择与论证2.1 材料选择与论证2.1.（1）容器用钢压力容器的使用工况（如温度、压力、介质特性和操作特点等）差别很大，制造压力容器所用的钢种类很多，既有碳素钢、低合金高强度钢和低温钢，也有中温抗氢钢、不锈钢和耐热钢，还有复合钢板。
一般中低压设备可采用屈服极限为245MPa～345MPa级的钢材；直径较大、压力较高的设备，均应采用普通低合金高强度钢，强度级别宜用400MPa级或以上；如果容器的操作温度超过400℃，还需考虑材料的蠕变强度和持久强度。
16MnR钢是屈服强度350MPa级的普通低合金高强度钢，具有良好的综合力学性能、焊接性能、工艺性能以及低温冲击韧性。
在焊接压力容器时采用碱性焊条（J507），15MnVR钢和18MnMoNbR钢是屈服强度分别为400、500MPa级普通低合金高强度钢，虽然有较高的强度，但韧性、塑性都较C-Mn钢低，且有较高的缺口敏感性和时效敏感性。
并且这两类钢均较16MnR钢昂贵。
因此选用16MnR钢既符合工艺要求，也节约资源，以便获得更好的经济价值。
2.1.（2）附件用钢优质低碳钢的强度较低，塑性好，焊接性能好，因此在化工设备制造中常用作热交换器列管、设备接管、法兰的垫片包皮等。
优质中碳钢的强度较高，韧性较好，但焊接性能较差，不宜用作接管用钢。
由于接管要求焊接性能好且塑性好。
故选择10号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管。
由于本贮罐使用地点为：茂名，在夏季最高温度可达50℃，这时氨的饱和蒸气压为2.07MPa（绝对压力)。
由于法兰必须具有足够大的强度和刚度，以满足连接的条件，使之能够密封良好，故选用普通低合金高强度钢16MnR（新钢号名称已统一为Q345R）。
2.2 结构选择与论证2.2.（1）封头形式的确定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。