20立方米液氨储罐设计说明书
液氨储罐设计全(1)

化工设备机械基础课程设计题目液氨储罐的设计系(院)专业班级学生姓名学号指导教师职称二〇一一年六月七日设计任务书一、设计时间安排从2011年05月16 日至2011年06月06日二、设计内容安排1.液氨储罐的结构设计2. 筒体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核(1)根据设计压力初定壁厚;(2)计算危险截面的重量载荷、风载荷、地震载荷;(3)计算危险截面的由各种载荷作用下的轴向应力;(4)计算危险截面的组合轴向拉应力和组合轴向压应力,并进行强度和稳定性校核。
3. 编写设计计算书一份三、设计条件表1接管表表2设计参数目录符号说明 (4)前言 (6)液氨储罐设计 (7)第一章设计参数的选择 (7)1.1、设计题目 (7)1.2、设计数据 (7)1.3、设计压力 (7)1.4、设计温度 (8)1.5、主要元件材料的选择 (8)1.5.1 筒体材料的选择 (8)1.5.2 鞍座材料的选择 (8)第二章设备的结构设计 (8)2.1、圆筒厚度的设计 (8)2.2、封头厚度的设计 (9)2.3、筒体和封头的结构设计 (10)2.3.1 封头的结构尺寸 (10)2.3.2 筒体的长度计算 (10)2.4、鞍座选型和结构设计 (10)第三章:容器强度的校核 (12)3.1水压试验应力校核 (12)3.2.筒体轴向弯矩计算 (12)3.3筒体轴向应力计算与校核 (13)3.3.1圆筒中间横截面上,由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 (13)3.3.2由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 (13)3.3.3筒体轴向应力校核 (14)3.4.筒体和封头中的切向剪应力计算与校核 ....................................................................... 14 3.5.无加强圈筒体的周向应力计算与校核 ........................................................................... 15 3.6鞍座应力计算与校核 . (15)3.6.1.腹板水平应力及强度校核 .................................................................................... 15 3.6.2 鞍座有效断面应力校核 (14)第四章 开孔补强设计 (16)4.1 补强设计方法判别 .......................................................................................................... 16 4.2有效补强范围 . (17)4.2.1有效宽度B 的确定 ............................................................................................... 17 4.2.2有效高度的确定 .................................................................................................... 17 4.3 有效补强面积 (17)4.3.1 筒体多余面积 ....................................................................................................... 18 4.3.2接管的多余面积 .................................................................................................... 18 4.3.3焊缝金属截面积 .................................................................................................... 18 4.4.补强面积 (18)结束语 ........................................................................................................................................ 19 主要参考资料 (19)符号说明:A----鞍座底板中心线至封头切线的距离,2mm ;B----设计温度下,按GB150外压设计方法确定的数值,MPa ;o B ----常温下,按GB150外压设计方法确定的数值,MPa ;i D ----筒体内直径,mm ; oD ----筒体外直径,mm ;F ----每个支座的反力,N ;19K K -----系数,查表71,79:;L ----封头切线间的距离;1M ----圆筒中间处的轴向弯矩,m N ⋅;2----支座处圆筒的轴向弯矩,;m N ⋅a R ----圆筒的平均半径,,2na i R R mmδ=+;iR ----圆筒的内半径,mm ;b----支座的轴向宽度,mm ;1b ----加强圈的宽度,mm ;2b -----圆筒的有效厚度,取2b b mm=+;4b -----支座垫板宽度;g -----重力加速度;ih ----封头曲面深度;k ----系数。
液氨储罐

[σ ]t ——钢板在设计温度下的许用应力,MPa;
—焊接接头系数,其值为1;
: 将数值代入公式计算出筒体的计算厚度为
δ
pcDi
2σt
p
2
1.6 3200 170 1 1.6
15.13 mm
由于液氨对金属有一定的腐蚀,取腐蚀裕量C2=2mm,故筒体的设 计厚度为:
由钢板厚度负偏差表查得C1=0.8mm,故名义壁厚为: 圆整后取δn=18mm。
• 有效宽度B
B 2d
B d 2δn 2δnt
二者得出数值,较大的则为有效宽度
有效高度h
外侧高度h1
h1 dδnt
h1 接管实管实际外伸
二者得出数值,较小的则为外侧2 接管实管实际外内伸
二者得出数值,较小的则为内侧高度
• 补强面积 Ae
开孔补强的计算
• 在开孔或安装接管处一般采取相应的补强措施。容器开孔后,在 空附近的局部地区,应力会达到很大的数值。这种局部的应力增 长现象叫做“应力集中”。在应力集中区域的最大应力值,称为 “应力峰值”,通常用σmax表示。
• 引起开孔附近应力集中现象的基本原因是结构的连续性被破坏。 在开孔处,壳体和接管的变形不一致。为了使二者在连接之后的 变形协调一致,连接处便产生了附加内力,主要是附加弯矩。由 此产生的附加弯曲应力,便形成了连接处局部地区的应力集中。
名义厚度为:
δn δd C1 17.09 0.8 17.89 mm
圆整后取δ n=18mm。 查得标准椭圆形封头的直边高度(JB/T4737-95)为 h0=40mm
水压试验
容器制成以后,必须做压力试验或增加气密性试验,其目的是在于检 验容器的宏观强度和有无渗漏现象,即考察容器的密封性,以确保 设备的安全运行。对需要进行焊后热处理的容器,应在全部焊接工 作完成并经热处理之后,才能进行压力试验和气密性试验;对于分 段交货的压力容器,可以分段热处理,在安装工地组装焊接,并对 焊接的环焊缝进行局部热处理之后,再进行压力试验。
20立方米中压液氩储罐设计说明书

20立方米中压液氩储罐设计说明书本设计说明书的目的是编制一份对于20立方米中压液氩储罐的详细设计说明书。
液氩储罐是在冷藏和储存液态氩的过程中必不可少的设备,依据设计参数的不同分为低、中、高压液氩储罐。
本说明书涉及的20立方米中压液氩储罐,属于中压液氩储罐的一种,下面详述其设计说明。
一、设计参数1. 容积:20立方米;2. 工作压力:1.6MPa;3. 设计压力:1.8MPa。
二、设计方案中压液氩储罐是承压容器,其设计需要满足GB150《钢制压力容器》和GB700《碳素结构钢》的相关标准要求和规范。
同时,根据储罐的使用特点,以及液氩对工作环境的要求,本设计采用多种措施保证储罐运行的安全、稳定和环保。
1. 储罐壁体储罐壁体采用Q345R碳素结构钢制造,采用先进的自动焊接工艺进行对接,通过X射线成像等多项无损检查技术,确保焊接质量和容器完整性。
在保证强度和密封性的同时,优化结构设计,减少钢材的用量。
2. 内胆储罐内部采用304或316不锈钢制造的内胆,有效保障液氩的质量和安全。
内胆表面采用抛光处理,防止污染和水滴残留,以便清洁。
3. 绝热层储罐的绝热层应采用优质隔热材料,如蒙托石棉砖、硅酸铝毡等,有效降低储罐内液氩的蒸发率。
4. 管路系统储罐设置进、出气管线,采用不锈钢管、铜管或者镀锌钢管,管道连接要求同时满足密封、耐腐蚀、抗震,安装要合理,方便维护检修。
5. 安全保护措施储罐设置安全阀、液位计、压力计、温度计等监测仪表和自动保护装置,当出现异常情况时,及时报警并采取有效措施避免事故发生。
三、总结20立方米中压液氩储罐设计说明书要求对各种细节和要求达到一定的标准以便让储罐达到安全,环保和长期稳定的运行状态。
在设计的同时,制造厂商应该严格贯彻每一个设计规范和标准,并对储罐用于工业生产的过程中,液体氩泄漏等风险进行充分评估和控制,确保使用过程中的安全性、可靠性和环保性。
液氨储罐的设计

燕京理工学院Yanching Institute of Technology(2018)届本科生化工设备机械基础大作业题目:液氨储罐的设计学院:化工与材料工程学院专业:应用化学学号: 140140023 姓名:游超杰指导教师:周莉莉2017年6月30日目录1、设计任务书12、前言33.设计方案43.1设计依据及原则43.2、设计要求5技术特性表54、设计计算74.1、圆筒厚度设计74.2、封头壁厚设计84.3、水压试验及强度校核95、选择人孔并核算开孔补强105.1、人孔参数确定105.2、开孔补强的计算116、接口管设计146.1、进料管146.2、出料管146.3、液位计接口管146.4、放空阀接口管156.5、安全阀接口管156.6、排污管156.7、压力表接口157、鞍座负载设计15首先粗略计算鞍座负荷157.1、罐体质量m1167.2、封头质量m2167.3、液氨质量m3167.4、附件质量m4178、设计汇总181、设计任务书课题:液氨储罐的设计(家乡XX)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=12mm3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,开孔补强下达时间:2017年6月16日完成时间:2017年6月30日2、前言本次课程设计是化工与材料工程学院,应用化学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。
NH3气氨相对密度(空气=1):0.59,分子量为17.04.液氨的密度是0.562871Kg/L(50℃) 。
化工设备课程设计 液氨储罐容器设计书明书

液氨储罐容器设计班级:1020621学号:27姓名:杜国良指导老师:董光荣目录序号说明 (4)前言 (5)第一章概述 (6)1.1、设计条件 (6)1.1.1、设备类型: (6)1.1.2、原始参数: (6)1.1.3、本储罐技术要求 (6)1.2、设计依据 (6)1.2.1、液氨储罐的使用环境: (6)1.2.2、理论依据: (6)1.3、设备结构形式概述 (6)第二章罐体设计 (8)2.1、罐体结构 (8)2.2、焊接方式 (8)2.3、选择液氨储罐材料 (8)2.3.1、储罐操作条件 (8)2.3.2、材料选择 (8)2.4、罐体壁厚设计 (8)2.4.1、罐体壁厚计算 (8)2.4.2、校核罐体水压试验强度 (9)第三章封头设计 (10)3.1、封头结构 (10)3.2、计算封头厚度 (10)3.3、校核封头水压试验强度 (10)第四章人孔设计 (12)4.1、人孔的选择 (12)4.2、人孔的开孔位置 (12)4.3、人孔图表 (12)第五章鞍座设计 (15)5.1、鞍座负荷计算 (15)m (15)5.1.1、罐体质量1m (15)5.1.2、封头质量2m (15)5.1.3、液氨质量3m (16)5.1.4、附件质量4第六章接管设计 (17)6.1、液氨进料管 (17)6.2、液氨出料管 (17)6.3、排污管 (17)6.4、安全阀接口管 (17)6.5、压力表接口管 (17)6.6、液面计接管 (17)6.7、放空管接管 (18)第七章液氨储罐总装配图 (19)参考文献 (20)总结语 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
序号说明Di ----- 圆筒或封头内径,mm;Pc ----- 计算压力,MPa;P ---- 设计压力,MPa;PT ---- 液压试验压力,MPa;[Pw]-----圆筒或封头的最大允许工作压力,MPa;δ ----- 圆筒或封头的计算厚度,mm;δd ---- 圆筒或封头的设计厚度,mm;δn ----- 圆筒或封头的名义厚度,mm;δe ----- 圆筒或封头的有效厚度,mm;[σ]t ----- 圆筒材料在设计温度下的许用应力,MPa;σT---- 圆筒壁在试验压力下的计算应力,MPa;σS---- 圆筒材料的屈服点;tδ - ----- 圆筒或球壳材料在设计温度下的计算应力,MPa;φ ------ 焊接接头系数;C1 ---- 钢板厚度的负偏差,mm;C2 ---- 腐蚀裕量,mm;C ------- 厚度附加量,mm;L—储罐总长度,mm;前言压力容器是一种密闭的承压容器,其应用广泛,用量大,但又比较容易发生事故,且事故往往是严重的。
卧式液氨储罐课程设计说明书

卧式液氨储罐课程设计说明书3.1 设计任务:针对化工厂中常见的卧式液氨储罐,完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计,=1000mm,罐体(不包括绘制总装配图。
本次设计的卧式液氨储罐的工艺尺寸为:储罐径Di封头)长度L=1200mm,使用地点:新疆。
3.2设计思想:综合运用所学的机械基础课程知识,本着认真负责的态度,对储罐进行设计。
在设计过程中综合考虑了经济性,实用性,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,这样设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,综合的进行设计。
3.3 设计特点:容器的设计一般由筒体,封头,法兰,支座,接管等组成。
常,低压化工设备通用零部件大都有标准,设计师可直接选用。
本设计书主要介绍了液罐的筒体,封头的设计计算,低压通用零部件的选用。
各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家使用标准,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合理的进行设计。
四、设备材料及结构的选择4.1材料选择根据本次课程设计的安排和要求,本次设计采用Q235-C号钢。
所以在此选择Q235-C钢板作为制造筒体和封头材料。
4.2结构选择4.2.1 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。
4.2.2容器支座的选择容器支座有鞍座,圈座和支腿三种,用来支撑容器的重量。
鞍式支座是应用最广泛的一种卧式支座。
从应力分析看,承受同样载且具有同样截面几何形状和尺寸的梁采用多个支承比采用两个支承优越,因为多支承在粱产生的应力较小。
所以,从理论上说卧式容器的支座数目越多越好。
但在是实际上卧式容器应尽可能设计成双支座,这是因为当支点多于两个时,各支承平面的影响如容器简体的弯曲度和局部不圆度、支座的水平度、各支座基础下沉的不均匀性、容器不同部位抗局部交形的相对刚性等等,均会影响支座反力的分市。
20M3液氨储罐设计说明书

又根据《EHA椭圆形封头内表面积及容积》查得:DN=1900mm时,总深度H=500mm,内表面积A=4.0624 ,容积V=0.9687
所以,封头设计为EHA1900×11-16MnR JB/T4746-2002
见下图
五 零部件的设计
1.人孔的设置
人孔即检查孔。压力容器开设检查孔目的是为了检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹,变形,腐蚀等缺陷以及装拆设备的内部零部件,一般设备的公称直径在900mm以下时可根据需要设置适当数量的手孔,超过900mm时应开设人孔。人孔有圆形和长圆两种。人孔大小的设置原则是方便人的进出,因此,圆形人孔的公称直径规定为400~600mm,所以本次设计选择人孔公称直径为500 mm。
2.带补强圈的接管的焊接结构
作为开孔补强元件的补强圈,一方面要求尽量与补强出的壳体贴合紧密,另外与接管与壳体之间的焊接结构设计也应力求完善合理。
六 接管法兰的设计
PN2.5Mpa带颈对焊钢制管法兰及密封面尺寸
(mm)
公称直径DN
管外径
法兰外径D
法兰厚度C
法兰颈
法兰高度H
密封面d
密封面
螺栓孔中心圆直径k
N
A
B
20
25
105
16
40
40
6
40
56
2
75
25
32
115
16
46
46
6
40
65
2
85
32
38
140
18
56
56
6
42
76
2
100
40
45
上部:安全阀接口,气氨出口,放空口,液氨入口。
液氨储罐设计

(6)安全阀接管
安全阀接管尺寸由安全阀泄放量决定。 本贮罐选用f32×2.5mm旳无缝钢管, 法兰为 HG20592 法兰 SO25-2.5 RF 16MnR。
7.设备总装配图
附有贮罐旳总装配图,技术特征表, 接管表,各零部件旳名称、规格、 尺寸、材料等见明细表。
本贮罐技术要求
1.本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进 行制造、试验和验收
(3)充水质量m3 m3=Vg V=V对+V筒=30.42m3, m3=30420 Kg (4)附件质量m4
人孔约200Kg,其他接管总和按300Kg
计,m4=500Kg
设备总重量
m=m1+m2+m3+m4=6202+2750+30420+50
0=40t 使用两个鞍座,每个鞍座约承受196KN负荷,
2.焊接材料,对接焊接接头型式及尺寸可按 GB985-80中要求(设计焊接接头系数=1.0)
3.焊接采用电弧焊,焊条型号为E4303
本贮罐技术要求
4.壳体焊缝应进行无损探伤检验, 探伤长度为100%
5.设备制造完毕后,以2.6MPa表压 进行水压试验
6.管口方位按接管表
技术特性表
名称 设计压力 工作温度 物料名称
故取p=1.1x(2.0-0.1)=2.1MPa (表压);
Di=2600mm;[]t=163MPa(附录6);
=1.O(双面对接焊100%探伤,表(4-9)
C2=2mm
dd
pDi
2 t
p
C2
dd
2.1 2600 21631.0 1.6
2.0 18.8
取Cl=0.8mm(表4-10),圆整取dn=20mm
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录课程设计任务书 2 20m³液氨储罐设计 2 课程设计内容 3 液氨物化性质及介绍 31. 设备的工艺计算 31.1 设计储存量 31.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定 31.3 设计压力的确定 41.4 设计温度的确定 41.5 压力容器类别的确定 42. 设备的机械设计 52.1 设计条件 52.2 结构设计 62.2.1 材料选择 62.2.2 筒体和封头结构设计 62.2.3 法兰的结构设计 6(1)公称压力确定7(2)法兰类型、密封面形式及垫片材料选择7(3)法兰尺寸72.2.4 人孔、液位计结构设计8(1)人孔设计8(2)液位计的选择92.2.5 支座结构设计10(1)筒体和封头壁厚计算10(2)支座结构尺寸确定122.2.6 焊接接头设计及焊接材料的选取14(1)焊接接头的设计14(2)焊接材料的选取162.3 强度校核162.3.1 计算条件162.3.2 内压圆筒校核172.3.3 封头计算182.3.4 鞍座计算202.3.5 开孔补强计算213. 心得体会224. 参考文献22课程设计任务书20m³液氨储罐设计一、课程设计要求:1.按照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.设计计算采用手算,要求设计思路设计思路清晰,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、原始数据设计条件表三、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.编制设计说明书四、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(A1图纸一张)课程设计内容液氨物化性质及介绍液氨,又称为无水氨,是一种无色液体,有强烈刺激性气味。
氨作为一种重要的化工原料,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,具有腐蚀性且容易挥发,所以其化学事故发生率很高。
液氨分子式NH3,分子量17.03,相对密度0.7714g/L ,熔点-77.7℃,沸点-33.35℃,自燃点651.11℃,蒸汽压1013.08kPa(25.7℃)。
蒸汽与空气混合物爆炸极限为16—25%(最易引燃浓度为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,难以点燃而危险性极低,但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇火和燃烧或爆炸,如有油类或其它可燃物存在则危险性极高。
1. 设备的工艺计算工艺设计的内容是根据设计任务提供的原始数据和生产工艺要求,通过计算和选型确定设备的轮廓尺寸。
1.1设计储存量t V W ρφ=式中:W ——储存量,t ;φ——装量系数;V ——压力容器容积;m 3t ρ——设计温度下的饱和溶液的密度,3m tW=0.85×20×0.563=9.57 t1.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定根据设计要求,本设计为卧式容器,筒体采用圆筒形,封头采用标准椭圆形封头 查阅文献,筒体的基本参数如下:表1-1 筒体基本参数查阅文献确定椭圆形封头基本参数如下表:V计=π/4×DN2×L+V封×2=π/4×2.0²×5.8+0.1257×2=20.46m³实际工作容积V工=V计×f=20.46×0.85=17.39m³1.3 设计压力的确定查阅文献液氨临界温度为132.4℃,其50℃饱和蒸汽压为1.93MPa故其设计压力为P d=1.1×1.93=2.12 MPa0.6MPa≤P d≤10MPa 属于中压容器1.4 设计温度的确定设备工作温度为-20℃~50℃,故其设计温度为50℃,在-20~200℃条件下工作属于常温容器。
1.5 压力容器类别的确定液氨属于液化气体,查阅文献[4],可知属于第一组介质查第一组介质—压力容器类别划分图,可知20m³液氨储罐属于第Ⅲ类压力容器2.设备的机械设计2.1 设计条件(见表2-1和表2-2)内容备注工作介质液氨工作压力Mpa 1.93设计压力Mpa 2.12工作温度℃-20—50设计温度℃50公称容积(V g)m320计算容积(V计)m320.46工作容积(V工)m317.39装量系数 f 0.85介质密度(ρ)t/m³0.563kg/L材质Q345R保温要求无保温层其他要求符号公称规格DN/mm 连接法兰标准密封面用途或名称L1.L2 20 HG/T 20592-2009 FM 液位计接口M 450 / FM 人孔SV 70 HG/T 20592-2009 FM 安全阀接口A 80 HG/T 20592-2009 FM 液相进口管2.2 结构设计2.2.1 材料选择一般而言,以强度为主的中压设备采用低合金钢为宜,而且低合金钢对液氨也具有良好的耐腐蚀率,可选用低合金钢,Q245R和Q345R这两种钢材可以满足要求。
由于Q345R许用应力高于Q245R,相同条件下,采用Q345R制造设备,可减小壁厚,减小设备重量,降低成本,同时壁厚减小,也可以为材料和设备的运输以及制造加工带来很大的方便,所以选择Q345R制造设备筒体和封头。
2.2.2 筒体和封头结构设计由表1-1可知筒体公称直径DN=2000mm ,长度L=5800mm由表1-2可知EHA标准椭圆形封头公称直径DN=2000mm 总深度H=525mm则其直边长h=25mm2.2.3 法兰的结构设计法兰有设备法兰和管法兰,设备筒体和封头焊接在一起,所以不需要设备法兰,只有管法兰。
(1)公称压力确定设备设计压力为2.12MPa,操作温度为-20~50℃,可选用锻件,材料选16MnⅡ查文献可知,在操作温度范围内,PN25材料为16MnⅡ的钢制管法兰最大允许工作压力为2.5MPa,满足设计要求,故管法兰公称压力为PN25(2)法兰类型、密封面形式选择液氨易挥发,为强渗透性的中度危害介质,查文献可知须采用带颈对焊型管法兰,面封面采用凹凸面密封。
(3)法兰尺寸查阅文献可知各法兰详细尺寸及法兰质量,详细见下图2-2和表2-3图2-2表2-3 PN25带颈对焊钢制法兰单位:mm接管代号公称尺寸DN钢管外径A1连接尺寸法兰厚度C法兰颈法兰高度H法兰质量M(kg) 法兰外径D螺栓孔中心圆直径K螺栓孔直径L螺栓孔数量n(个)螺栓ThN S≥H1≥RB 80 89 200 160 18 8 M16 24 105 3.2 12 8 58 5.0D 50 57 165 125 18 4 M16 20 75 2.9 8 6 48 3.0C 25 32 115 85 14 4 M12 18 46 2.6 6 4 40 1.0 SV.A.E.F 65 76 185 145 18 8 M16 22 90 2.9 10 6 52 4.0 L1.L2 20 25 105 75 14 4 M12 18 40 2.3 6 4 40 1.02.2.4 人孔、液位计结构设计(1)人孔设计人孔的作用:为了检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀等缺陷以及装拆设备的内部零件。
人孔的结构:人孔为组合件,包括承压零件筒节、端盖、法兰、密封垫片、紧固件等受压元件,以及人孔启闭所需要的轴、销、耳、把手等非受压件。
圆形人孔的公称直径规定为400~600mm容器公称直径大于或等于1000mm且筒体与封头为焊接连接时,至少设一个人孔。
卧式容器的筒体长度大于等于6000mm,应考虑设置2个以上人孔。
综合考虑,选择回转该带颈对焊法兰人孔,公称压力PN2.5,公称直径DN450,MFM型密封面,材料选用16MnR标记为:人孔MFMⅢs-35CM (NM-XB350) A 450-2.5 HG/T 21518-2005查阅文献,得本次选用回转盖带颈对焊法兰人孔结构尺寸,见下图2-3和表2-4图2-3 回转盖带颈对焊法兰人孔结构图(2)液位计的选择液位计是用以指示容器内物料液面的装置,液位计的种类很多,常见的有许多包括玻璃管液面计、玻璃板液面计、浮标液面计、防霜液面计、磁性液位计等其中:玻璃管液面计和玻璃板液面计适用于工作温度在0℃以上;浮标液面计适用于常压设备;防霜液面计适用于液体温度在0℃一下的液体测量;液氨储罐工作温度在-20~50℃,设计压力为1.23MPa,以上三种都不适合。
磁性液位计适用于PN=1.6~16MPa,-40~300℃,液体密度≥0.45g/cm³,适合于液氨储罐根据设计要求选择磁性液位计,标记如下:HG/T 21584-95 UZ2.5M-1400-0.6 BF321C2.2.5 支座结构设计容器支座有鞍式支座、腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座。
腿式支座和支承式支座用于低矮立式设备的支承,耳式支座用于中小型立式圆筒形容器的悬挂式支承,裙式支座用于高大型高塔的支承,鞍式支座是卧式容器经常采用的支座形式,本设计也采用鞍式支座。
置于支座上的卧式容器,其情况和梁相似,有材料力学分析可知,梁弯曲产生的应力与支点的数目和位置有关。
当尺寸和载荷一定时多支点在梁内产生的应力较小,因此支座数目似乎应该多些好。
对于大型卧式容器而言,一般情况采用双支座。
此外,卧式容器由于温度或载荷变化时都会产生轴向的伸缩,因此容器两端的支座不能都固定在基础上,必须有一端能在基础上滑动,以避免产生过大的附加应力。
通常的做法是将一个支座上的地脚螺栓孔做成长圆形,并且螺母不上紧,使其成为活动支座,而另一支座仍为固定支座。
所以本设计就采用这种双支座结构。
查阅文献,可知一边为F 型,一边为S 型。
鞍座的材料除垫板外都为Q235-B ,加强垫板的材料与设备壳体材料相同为Q345R 。
(1)筒体和封头壁厚计算○1筒体壁厚计算圆筒的设计压力为2.12 Mpa,容器筒体的纵向焊接接头和封头的拼接接头都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头,取焊接接头系数为1.00,全部无损探伤。
在板厚3~16mm 时取许用应力为189 Mpa 。
液柱静压力ρgh=1×9.8×2000=0.02Mpa而ρgh ∕2.123=0.9% <5%所以可以忽略。
故筒体壁厚 [1]c t 2[]-icP D P δσφ==(2.12×2000)/(2×189-2.12)=11.28mm查得钢板厚度负偏差C 1=0.3mm,双面腐蚀取腐蚀裕量2C 2=㎜。
[1]筒体的设计厚度为:δd =δ+C 2=11.28+2=13.28mm δn =δd +C 1=13.28+0.3=13.58mm 对厚度进行圆整可得名义厚度为:n δ=14mm 确定用mm n 41=δ厚的Q345R 钢板制作筒体。