空气储罐设计手册-...[1]

空气储罐设计手册

1.设计参数

设计常温空气储罐，23m，P=0.9MPa。

设计压力：取1.1倍的最高压力，为0.99MPa<1.6MPa属于低压容器。

筒体几何尺寸确定：按长径比为2.5，确定长L=2500mm,D=1000mm 设计温度：取50℃

材料选择：因空气属于无毒无害气体，材料取Q235B

设计参数表

设计压力MPa 0.99 设计温度 ℃ 50 最高工作压力

MPa 0.9

工作温度 ℃

常温

介质名称 空气 设备主要材质 Q235B 介质性质

无毒无害

设备容积3m

2

2.结构设计

2.1 容器类别

设计压力MPa p c 99.0=，设计温度t=50℃，介质性质无毒无害。压力MPa p 6.11.0<≤的容器为低压容器，本储罐为低压容器，属于Ⅰ类压力容器。

2.2 筒体设计

筒体材料选择Q235B ，许用应力为113MPa 。选择用钢板卷焊的圆筒，焊缝为双面焊局部无损探伤，85.0=ϕ。取钢板负偏差 C1=0.3mm ，腐蚀裕量C2=1mm 。 筒体壁厚： []mm 2.515.585.011321000

99.02t

i ≈=⨯⨯⨯==

φσδD p c ，取mm

7n =δ，则 mm 7.5-C -mm 2.612.521n e 2d ===+=+=C C δδδδ

筒体总体尺寸：

筒体公称直径D=1000mm ，

长度L=2500mm ， 壁厚δ=7mm ， 质量G=435Kg 。

2.3 封头设计

选择标准椭圆形封头，材料选择Q235B ，选择双面焊全部无损伤，即φ=1.0曲面深度h=250mm ，封头的直边高度25mm

h 0=

封头壁厚：[]mm 4.40.111321000

99.02t

i =⨯⨯⨯==

φ

σδD p c 设计壁厚mm C t t d 4.514.42=+=+=

mm C C t 7.53.014.421=++=++

取圆整后名义厚度为mm t n 6=

有效厚度mm C C t t n e 7.413.0621=--=--=

封头壁厚选择6mm ，两个封头质量G=108Kg 。

2.4 法兰设计

根据筒体公称直径，设计压力，查表得法兰选择乙型平焊法兰。 根据设计压力，设计温度，查表得法兰材料选择16MnR ，公称压力1.0Mpa 。

质量为188.5kg ，对接筒体最小厚度为10mm 。

2.5 接管设计

该空气储罐应设置物料入口、物料出口、温度计口、压力表口、安全阀口、液面计口、排污口。

2.6 人孔设计

设1个人孔圆孔φ500

2.7 接管与法兰分配

2.8螺栓及垫片

2.9 吊耳选择

1.容器总质量0m 包括容器自身质量（筒体、封头及配件）和充满容器的水重，经分别计算得

kg

776324904353108(812m 0=++++=（水）（配件）（封头）封头法兰）筒体

2.初定支座型号及数量并算出安装尺寸φ：容器总重约78kN ，若选A 型支座，可选A4型为稳定计算选用A4支座3个，根据耳座及筒体尺寸，可求出φ

mm

1200)70160(2)82160(8272100022=-⨯+⨯--⨯+⨯+=）（φ

3.确定水平力P ：因容器在室内，不考虑风载，只计算水平地震力e P ，根据抗震8度，取45.00=α，于是

N N P k 17171178.9776345.05.0e ≈=⨯⨯⨯=

4.计算Q 值和M 值：

[]kN 60Q kN 301012003250171174318.977633

-=<=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯+⨯⨯=Q ()m kN 7.21070-160303

⋅=⨯=

M

5.确定吊耳尺寸：

查表得：当mm 6e =δ，DN=1000mm ，筒体内压p=1.0Mpa,材料为Q235B ，采用A4型耳式支座时，[M]=4.14kN ·m,此值大于上边算出的M 值，所以选用A4型耳式支座3个。 2.10 支座选择

该立式容器采用支承式支座，材料选用Q235-B 。 估算鞍座的负荷： 罐总质量 m=m1+m2+m3+m4

m1—筒体及其法兰质量：m1=435+188.5x2=812Kg

m2—两个封头的质量:m2=108Kg

m3—充液质量：ρ水>ρ空气，水压试验充满水，故取介质密度为ρ水=1000kg/m3

水，V

水=3.14x500x500x2500+2V

封头

=1.9625+0.523=2.49m3,m3=ρV= 1000x2.49=2490kg

m4—附件质量：人孔质量为153kg ，其他接管总和为200kg ，即4353kg

综上所述:

m=812+108+2490+4353=7763kg

则支座承受的质量为7763kg,即77.63kN 所以选择B 型支座号为2的支承式支座

允许载荷/kN

DN/mm 高度 底板

钢管 垫板 螺栓（孔） φ 支

座

质量/kg

h

b

δ d

δ d

δ d

d

螺纹

150 1000 330 160 12 108 4

150 8 180 20 M16 790 6.8

6.强度校合

1.筒体

进行液压试验，试验液体温度一般不低于5℃。试验温度下材料许用应力][σ=113MPa ，设计压力=0.99MPa ， 试验压力

MPa p

p t T 24.1113

113

99.025.1][][25.1=⨯⨯==σσ 校核圆筒应力

MPa t t D p e e i T T 68.15585

.07.52)

7.51000(5.12)(=⨯⨯+⨯=+=

σσ 屈服强度MPa s 235=σ，MPa s 5.2112359.0%90=⨯=σ

s T σσ9.0<，筒体试验合格

2.封头

封头的最小厚度校核：mm t mm D n i 65.110000015.0%15.0=<=⨯=，满足要求。