氢气储罐设计说明书
氢气储罐设计说明书
氢气储罐设计说明书一、项目背景二、设计目标1.安全性：储罐设计应考虑到氢气的特性，避免发生泄漏、爆炸等危险事故。
2.稳定性：储罐设计应保证氢气的稳定储存，并能适应各种气候环境。
3.效率性：储罐设计应尽可能提高氢气的储存密度，以减少占地面积。
4.经济性：储罐设计应具备成本合理、维护便捷等特点，以提高使用效益。
三、设计要点1.材料选择：储罐材料应具备良好的氢气密封性和耐压能力。
常用的材料有高强度钢板、玻璃纤维增强塑料等。
2.结构设计：储罐应采用圆筒形结构，以提高气密性和耐压能力。
应考虑到防震、抗风、抗压等因素。
3.隔热设计：储罐外层应设置一层保温材料，以减少能量损失，并保证氢气的储存温度。
4.安全装置：储罐应配备泄漏报警器、压力控制阀等安全装置，以确保储存过程中的安全。
5.排气系统：储罐应配置一个排气装置，以方便罐内氢气排出，并确保排出气体的安全性。
6.防腐设计：储罐内表面应做好防腐处理，以增强材料的耐腐蚀性能，延长储罐使用寿命。
四、设计步骤1.确定氢气储罐的设计容量和压力要求。
2.选择合适的储罐材料，考虑到氢气的特性和储存环境。
3.进行储罐的结构设计，包括外形尺寸、内部构造等。
4.进行储罐的隔热设计，选择合适的保温材料。
5.设计储罐的安全装置和排气系统。
6.进行储罐的防腐设计，选择适当的防腐涂料。
7.进行储罐的力学计算和结构强度分析。
8.进行储罐的模型制作和实验验证。
9.编写储罐设计说明书，包括设计思路、计算结果等内容。
五、设计流程图[设计流程图]六、设计成果1.储罐结构示意图2.储罐模型制作和实验验证报告设计说明书结束。
毕业小设计-储气罐设计说明书
1绪论化学工业和其他流程工业的生产离不开容器，所有化工设备的合体都是一种容器，某些化工机器的部件，如压缩机的气缸，也是一种容器。
压力容器应用遍及各行各业，然而压力容器又有其本身的特点，它们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，且保证密封。
而储气罐则是用于储存介质的压力容器，在本次设计中，介质为氮气、氩气这些无毒无腐蚀性气体，因此本次设计不用特意考虑防毒防腐蚀的问题。
容器本身承受其内部气体对它的压力，为内压容器，这容器的失效形式只要为弹塑性失效，故本次设计应首先考虑这个问题。
另外，泄露也是容器失效的一种形式，在这次设计中也要考虑，对其进行预防。
一个好的压力容器在设计过程中必须就要考虑到合理的实现所规定的工艺条件，使结构安全可靠，便于制造、安装、操作和维修，经济上合理等条件。
本次设计也是本着按设计要求出发，以设计出一个最优的储气罐为目标。
但由于时间能力有限，设计中定会有不妥之处，望老师批评指正。
2选材及结构设计2.1设计要求及基本参数如下表2.1,2.2表2.1 基本设计参数表2.2接管设计参数2.2接管法兰接管法兰标准为HG/T20592-2009，其中N1~6为SO形式，即带颈平焊法兰，人孔为WN形式，即带颈对焊法兰。
除N2外，所有法兰密封形式都是RF，即突面密封，N2为内螺纹密封。
其规格见下图：[1]表2.3 PN40带颈平焊钢管法兰对于法兰内径，本次设计取B型。
以下是人孔的法兰规格：[1]表2.4 PN40带颈对焊钢管法兰对于法兰颈而言，取B型。
2.3人孔本次设计中，人孔公称压力为PN40，公称尺寸DN450，法兰形式WN（带颈对焊），密封为RF（突面密封）。
人孔标准为：[1]表2.5 垂直吊盖带颈对焊法兰人孔图2-1 人孔部件图3强度计算3.1筒体壁厚计算由公式δ=Pc X Di/(2Φ［ζ］t- Pc)+C1+C2 （3-1）其中δ——计算厚度，mm；Pc——计算压力（Mpa），在本次设计中，为3.0；Di——圆筒内直径（mm），在本次设计中，为2200；Φ——焊接接头系数，在本次设计中取0.85；［ζ］t——设计温度下的许用应力（Mpa），t=60℃；C1——钢板厚度负偏差，对Q345R而言，取0.3；C2——腐蚀余量，在本次设计中取1.0；C= C1+ C2为厚度附加量，共1.3mm对于［ζ］t而言，可查表，假设壁厚为6~16mm,则［ζ］t=170MPa,经计算，δ=24mm>16mm,故壁厚为16~36mm，此时［ζ］t=163MPa，求的δ=25.4mm，经圆整，取δn=28mm，即名义厚度为28mm。
氢气储罐规格参数
氢气储罐规格参数氢气储罐是一种专门用于储存和输送氢气的容器，其规格参数对于保障安全和高效运输氢气至关重要。
本文将从氢气储罐的结构、材料、容量、压力等方面进行详细介绍，以便了解氢气储罐的规格参数。
一、结构及材料氢气储罐的结构通常包括罐体、法兰、执行机构等部分。
而氢气储罐的材料选择至关重要，通常采用高强度合金钢或者复合材料来保证其耐腐蚀、耐压和密封性能。
二、容量氢气储罐的容量会根据实际需求而不同，一般以标准单位“升”或“立方米”作为容量的表达单位。
在工业生产或者科研实验中，氢气储罐的容量通常会根据具体应用场合和使用要求进行选择。
三、压力氢气储罐根据压力的不同可以分为低压储氢罐、中压储氢罐和高压储氢罐。
低压储氢罐一般工作压力在1~10MPa，中压储氢罐工作压力在10~30MPa，高压储氢罐则工作压力高达30MPa以上。
根据实际情况选择合适的压力级别的氢气储罐可以更好地满足不同场合的需求。
四、安全配件氢气储罐的安全配件是保障氢气储罐安全运行的重要组成部分，其中包括安全阀、泄压阀、压力表、温度计等。
这些安全配件可以帮助监测氢气储罐的工作状态，及时发现并处理问题，确保氢气储罐的安全运行。
五、环境适应性氢气储罐在不同环境条件下需要具备一定的适应性，包括耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐压、抗震等性能。
这些特性可以保证氢气储罐在各种恶劣环境下都能够安全、稳定地工作。
六、运输和使用根据氢气储罐的规格参数，在运输和使用时需要制定相应的操作规程，包括装卸规程、检查维护规程、应急处理规程等，以确保氢气储罐在运输和使用过程中的安全可靠。
总结：以上介绍了氢气储罐的规格参数，包括结构及材料、容量、压力、安全配件、环境适应性以及运输和使用等方面。
这些规格参数对于氢气储罐的设计、选择、运输和使用都具有重要的指导意义，有助于保障氢气储罐的安全、高效运行。
储供氢设计体系-概述说明以及解释
储供氢设计体系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：引言是一篇文章的开场白，旨在引导读者了解文章的主题和内容。
本文的主题是储供氢设计体系。
在当前环境保护意识的提升和可再生能源的迅速发展下，氢能作为一种清洁、高效的能源形式备受关注。
然而，氢能的利用技术仍然面临着许多挑战，其中最主要的挑战之一就是如何有效地储存和供应氢气。
为了解决这一问题，储供氢设计体系的研究应运而生。
储供氢设计体系是一种综合性的设计框架，旨在实现氢能的高效储存和有效供应。
通过该体系，可以将氢气储存在合适的容器中，并在需要时进行快速、稳定的供应。
这种设计体系包括储氢设施、供氢设备和氢气管道等多个方面的内容，涉及到材料科学、机械工程、能源管理等多个学科领域。
在本文的正文部分，将详细介绍储供氢设计体系的要点。
这些要点包括标准化的储氢容器设计、高效的氢气供应系统设计、可靠的氢气管道设计等。
通过对这些要点的研究和探讨，可以为氢能的广泛应用提供技术支持和理论指导。
文章的目的是通过对储供氢设计体系的研究，提出一种可行且有效的氢能储存与供应方案，推动氢能技术在能源领域的应用。
通过本文的阐述，希望能够引起广大读者对氢能及其应用的关注，并促进相关领域的研究和技术创新。
综上所述，本文将通过对储供氢设计体系的研究和分析，探讨氢能储存与供应技术的发展趋势和关键问题，以期为氢能的应用和推广提供科学依据和实践指导。
1.2文章结构文章结构部分的内容是关于本篇长文的组织结构和内容安排。
通过明确文章结构，读者能清晰了解到接下来文章的组织框架，有助于读者更好地理解文章的内容。
在本文中，文章结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分（1.引言）是文章开头的部分，用来引导读者进入主题。
在引言部分中，我们首先进行了概述（1.1 概述），简要介绍了储供氢设计体系的背景和重要性。
接着，我们介绍了整篇文章的结构（1.2 文章结构），以便读者可以提前了解到文章的章节内容和组织顺序。
氢气储罐规格参数
氢气储罐规格参数氢气储罐是一种用于存储氢气的设备，具有特殊的规格和参数，需要满足一定的安全性和可靠性要求。
以下是氢气储罐的一些常见规格和参数。
1.储罐容量：氢气储罐的容量通常以立方米（m³）为单位计算，容量大小可以根据需要进行定制。
常见的储罐容量有500 m³、1000 m³、2000 m³等等。
2.储罐材质：氢气储罐通常采用高强度钢材或合金材料制成，以保证储罐的强度和耐腐蚀性。
同时还需要采用特殊的防腐涂层来防止氢气对储罐材质的腐蚀。
3.储罐壁厚：氢气储罐的壁厚直接关系到储罐的强度和安全性。
一般情况下，氢气储罐的壁厚在10-20毫米之间，具体要根据储罐容量和工作压力来确定。
4.最高工作压力：氢气储罐的最高工作压力是指储罐能够承受的最大压力值。
根据不同的应用需求，最高工作压力可以在20-80兆帕（MPa）之间。
5.抗风性能：氢气储罐通常需要在室外使用，因此对其抗风性能也有一定的要求。
一般情况下，氢气储罐需要满足相应的防风等级要求，以确保储罐在强风天气下的稳定性。
6.附属设备：氢气储罐除了本身的基本规格外，还需要配备一些附属设备，如安全阀、压力表、温度传感器等，以监测和控制储罐的运行状态。
7.安全性能：对于储罐来说，安全性是一个非常重要的指标。
氢气具有一定的爆炸性，因此氢气储罐需要具备一些安全措施，如防爆结构、泄漏报警装置等，以确保储罐在异常情况下能够有效地防止事故发生。
8.使用寿命：氢气储罐的使用寿命是指储罐能够正常使用的时间期限。
一般情况下，氢气储罐的使用寿命可以达到20年以上，但需要进行定期的检查和维护，以确保储罐的安全可靠性。
综上所述，氢气储罐的规格和参数主要包括容量、材质、壁厚、最高工作压力、抗风性能、附属设备、安全性能和使用寿命等。
这些规格和参数对于选择和设计氢气储罐具有重要的参考价值，能够满足不同应用的需求，确保储罐的安全可靠性。
多功能全多层高压氢气储罐
2 高压储氢设备的基本要求
安全性和经济性是高压储氢设备的基本要求 。 安全是前提 ,经济是目标 ,在确保安全的前提下应尽 可能做到经济 。 211 承压要求
综合考虑压缩能耗 、储罐安全 、充装设备投资等 因素 ,高压储氢的理想压力为 35～70 MPa[3～5] 。在
·6 ·
高压下运行的高压储氢罐 ,一旦发生破坏 ,罐内巨大 的能量在瞬间释放 ,会产生冲击波 、容器碎片猛然飞 出和易燃 、易爆氢气喷漏 。冲击波的超压可以将建 筑物破坏 ,也会直接危害在它所波及范围内的人身 安全 ,冲击波后面的高速气流夹杂着碎片往往加重 对人员的伤害 。具有较高速度或较大质量的碎片具 有较大的动能 ,也可能造成很大的危害 。由于氢气 的易燃易爆性 ,喷漏的氢气可能会燃烧或爆炸 ,将会 造成惨重的损失 ,因而对储罐的承压能力提出了很 高的要求 。 212 抗爆抑爆要求
绕 ,每根钢带的始末两端斜边用通常的焊接方法与 双层封头和加强箍共同组成的斜面相焊接 。外保护 壳为厚 3～6 mm 的优质薄钢板 ,以包扎方式焊接在 钢带层外面 。
氢气储罐
软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESSEQUIPMENT DESIGN工程名：PROJECT设备位号：ITEM设备名称：15m 氢气储罐 EQUIPMENT图号：DWG NO。
设计单位：设备名称：内筒体内压计算计算单位计算条件 筒体简图计算压力 P c MPa 设计温度 t ? C 内径 D i mm 材料Q345R ( 板材 ) 试验温度许用应 MPa 设计温度许用应 MPa 试验温度下屈服 MPa 钢板负偏差 C 1 mm 腐蚀裕量 C 2mm 焊接接头系数 ?厚度及重量计算计算厚度 ? =P D P c i t c2[]σφ- =mm 有效厚度 ?e =?n - C 1- C 2= mm 名义厚度 ?n = mm 重量Kg压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验试验压力值P T = [][]σσt= (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过 的应力水平 ???T ???T ? ?s = MPa试验压力下 圆筒的应力 ?T = p D T i e e .().+δδφ2 =MPa校核条件 ?T? ???T 校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]=2δσφδe t i e []()D += MPa 设计温度下计算应力 ?t= P D c i e e()+δδ2=MPa ???t ?MPa校核条件 ???t ? ≥?t 结论合格内筒上封头内压计算 计算单位计算条件椭圆封头简图计算压力 P cMPa 设计温度 t ? C 内径 D i mm 曲面高度 h imm材料Q345R (板材) 设计温度许用应力 ???tMPa试验温度许用应力 ???MPa钢板负偏差 C 1 mm 腐蚀裕量 C 2 mm焊接接头系数 ?厚度及重量计算形状系数 K = 16222+⎛⎝ ⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥D h i i = 计算厚度 ? = KP D P c it c 205[].σφ- = mm 有效厚度 ?e =?n - C 1- C 2= mm 最小厚度 ?min = mm 名义厚度 ?n =mm 结论 满足最小厚度要求重量Kg 压 力 计 算最大允许工作压力 [P w ]=205[].σφδδt e i eKD +=MPa结论合格内筒下封头内压计算 计算单位计算条件椭圆封头简图计算压力 P cMPa 设计温度 t ? C 内径 D i mm 曲面高度 h imm材料Q345R (板材) 设计温度许用应力 ???tMPa试验温度许用应力 ???MPa钢板负偏差 C 1 mm 腐蚀裕量 C 2 mm焊接接头系数 ?厚度及重量计算形状系数 K = 16222+⎛⎝ ⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥D h i i = 计算厚度 ? = KP D P c it c 205[].σφ- = mm 有效厚度 ?e =?n - C 1- C 2= mm 最小厚度 ?min = mm 名义厚度 ?n =mm 结论 满足最小厚度要求重量Kg 压 力 计 算最大允许工作压力 [P w ]=205[].σφδδt e i eKD +=MPa结论合格。
氢气储罐设计说明书
氢气储罐设计说明书
一、安全性要求
1、设计选用的原料，构造、组件符合安全要求；
2、材料本身具有足够的物理强度和反应性，能够经受操作和环境的
考验；
3、无严重渗漏，有良好的安全性能；
4、具有维护、回收利用和安全应急处理能力；
5、危险质量不得超过运输及存储的法定标准。
二、设计要求
1、设备的选用要满足经济性和可靠性。
2、储氢容器的结构设计要符合国家有关规定及安全要求。
3、氢气储罐的压力容器均采用不锈钢制作，外表为抛光，表面粗糙
度要符合相关质量标准要求。
4、滴定孔应在容器中央、上端设置，容器内壁平整，无裂缝、气泡
及毛刺，以减少氢气在容器内的涡流动。
5、容器内增加气泡管，当内外压力不平衡时，氢气可以通过气泡管
自动排出。
6、氢气储罐的容积应根据使用要求设计，容积分别可为50L、100L、150L、200L、500L及1000L。
7、储罐上应设有气体释放装置，安全符合安全设计要求。
8、储罐应设有安全阀，当设备压力超过规定值时，安全阀自动释放气体，避免容器膨胀、爆裂等危险情况的发生。
- 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)。
《过程设备设计》
课程设计说明书
设计题目： 专业班级： 学生姓名： 学 号：
氢气储罐 过控 2013-1 傅 永 铭 130640124 崔 好 选
指导教师：
河北工程大学 装备制造学院
2016 年 5 月 20 日
储罐设计说明书
一、 方案提交
1.1 设计需求
表 1-1 设计条件 序号 1 2 3 4 5 6 项目 存储介质 3 容积 m 压力 MPa 使用地 温度℃ 进/出口接管 参数 氢气 7.4 12.4 福建三明 20 DN120/DN80 备注 属易爆（第一组）介质 工作压力 室外 室温
图 1-1 1 进料口 2 压力表 3 温度表 4 安全阀 5 排污口 6 鞍座 7 出料口
二、 圆筒与封头计算
表 2-1 内压圆筒校核
计算所依据的标准 参数 材料 计算厚度 有效厚度 e 名义厚度 n 压力试验类型 试验压力值 PT 允许通过的应力水平 T 试验压力下圆筒的应力T 校核条件 校核结果 数值 Q345R 27.74 28.70 31.00 液压试验(水) 15.50
mm mm
单位
mm2 mm2 mm2 mm2 mm2
四、 附件选型
表 4-1 鞍座选用 所依据的标准 参数 填充系数 形式 包角 材料 劲板数 数值 0.9 重型 焊制 120° Q345R 2 JB/T 4712-2007 单位
表 4-2 进料口法兰选用 所依据的标准 参数 进口 法兰外径 D 螺栓数量 螺栓直径 L 螺栓规格 法兰厚度 C 法兰高度 H 数值 DN120 350 8 35 M33 50.80 79 mm mm mm mm GB/T 20635-2006 单位
GB 150.3-2011 单位 标准椭圆形封头 200.00 Q345R 27.27 27.70 30.00 3.00 满足最小厚度要求 液压试验(水) 15.50 T 0.90 s = 292.50 227.70 T T 合格 MPa MPa MPa mm mm mm mm mm
GB 150.3-2011 单位
mm mm mm
MPa0 223.78 T T 合格 表 2-2 封头计算
计算所依据的标准 参数 选用封头 曲面深度 hi 材料 计算厚度 有效厚度 e 名义厚度 n 最小厚度 min 结论 压力试验类型 试验压力值 PT 允许通过的应力水平 T 试验压力下圆筒的应力T 校核条件 校核结果 数值
1.2 设计说明
根据质检总局颁布《TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程》本产品属第Ⅰ类高压容器
1.3 设计方案
预设参数如表 1-2 所示，方案简图如图 1-1 所示 表 1-2 预设参数 序号 1 2 3 4 5 项目 空间结构 储罐数量 n 连接形式 筒体长度 L/mm 筒身直径 D/mm 参数 卧式 2 独立 5000 800
三、 开孔补强
表 3-1 进料口开孔补强
计算所依据的标准 参数 开孔削弱所需的补强面积 A 壳体多余金属面积 A1 接管多余金属面积 A2 焊缝面积 A3 需要补强面积 结论 补强圈外径 补强圈厚度
GB150.3-2011 等面积补强法，单孔 数值 3295 111 14 62 A-(A1+A2+A3)=3109 需要设计补强圈 240 30