50立方米液氨储罐设计

50立方米液氨储罐设计
50立方米液氨储罐设计

过程装备基础课程设计:

计算说明书

SPECIFICATION

学院:化学化工学院

专业班级:

姓名:

目录

一、设计条件表----------------------------------------------------- 1

二、管口表----------------------------------------------------------- 1

三、封头设计-------------------------------------------------------- 1

四、筒体长度确定-------------------------------------------------- 2

五、设备的设计计算---------------------------------------------- 2

六、开孔及开孔补强------------------------------3

七、卧式容器应力校核-------------------------------------------- 5

八、零部件设计----------------------------------------------------- 5

1、支座设计--------------------------------------------------------------5

2、人孔其法兰设计------------------------------------------------------7

3、液氨入口接管与其法兰设计------------------------------------- 7

4、液氨出口接管及其法兰设计---------------------------------------7

5、气氨出口接管及其法兰设计-------------------------------------- 7

6、安全阀接口管及其法兰设计------------------------------------- 7

7、压力表接管及其法兰设计----------------------------------------- 7

8、放空口接管及其法兰设-------------------------------------------- 8

9、排污管及其法兰设计------------------------------------------------8

10、液位计及其法兰的选择------------------------------------------- 8

九、焊接接头设计--------------------------------------------------9 参考资料-------------------------------------------------------------11

50 m3

液氨储罐设计计算说明书

一、设计条件表

序号 项目 数值

单位 备注

1 名称 液氨储罐 2 用途 液氨储存 3 最高工作压力 1.952 MPa 由介质温度确定

4 工作温度 -20~48 ℃ 5 公称容积(Vg)

50 m 3 6 装量系数 0.85 7 工作介质 液氨 8

使用地点

太原市(室外)

二、管口表

符号 ITEM 公称尺寸 N.SIZE 公称压力 PN 连接标准 CONNECT.STD 法兰型式 TYPE 密封面形式 FACING 用途或名称 SERVICE 设备中心线至法栏面距离/mm a 40 2.5 HG20594-97 带颈对焊 FM 液氨进口管 \ b 40 2.5 HG20594-97 带颈对焊 FM 出口管 \ c 25 2.5 HG20594-97 带颈对焊 FM 放空口 \ d 80 2.5 HG20594-97 带颈对焊 FM 安全阀 \ e 600 2.5 HG20594-97 带颈对焊 FM 人孔 \ f 32 2.5 HG20594-97 带颈对焊 FM 排污口 \ g 40 2.5 HG20594-97 带颈对焊 FM 液氨出口 \ h 25 2.5 HG20594-97 带颈对焊 FM 压力表接口 \ I1-2

20

2.5

HG20594-97

带颈对焊

FM

液面计

\

三、封头设计

1、选用标准椭圆形封头

2、确定EHA 椭圆形封头内表面积及容积 (1)确定封头的大概直径

因为:逻V =503

m ,筒体长为L:D i ≈3 设:L=3D i 则:L D V i π41

=

逻, 于是 mm V D i 2769343≈=π

逻 (2)选取EHA 椭圆形封头的直径

将圆筒直径圆整为mm DN 2700=,得3

8055.2m

V =封头,则

389.448055.22502=?-=-=封头逻筒体(实)V V V m 3

解得mm L ='实

,将其圆整为mm L 8100=实。 322

9880.518055.221.87.24

24m V L DN V =?+??=+=π

π封头实实)(。

误差为:

5%976.3<=-=

实V V V χ %

误差很小,可忽略。 公称直径DN/mm

总深度H/mm

内表面积A/m 2

容积V封头/m 3

2700

715

8.2415

2.8055

表1

四、筒体长度确定

1、筒体长度确定

DN =2700mm ,取L =8100mm 2、卧式容器内部总长确定 由表知封头深度H =715mm

容器内部总长总L =2H+L=8100+715×2=9530mm 3、直边段长度的确定

封头为标准椭圆形封头,则DN>2000mm 直边段长度为H=40mm

五、设备的设计计算

温度 ℃ -20 20 40 50 饱和蒸汽压Bar 1.93 8.61 15.20 19.25 饱和液密度kg/L 0.6650

0.6103

0.5795

0.5663

表2——液氨物理性质

材料的选用条件

=1.970Mpa 1.6Mpa

属于中压储存容器 液氨为中度危害介质。

根据《压力容器安全技术检查规程》 设计的容器为第二类容器 Pc=1.970 Mpa >1.6Mpa

容器壁及封头壁采用 Q345R 钢板负偏差C 1=0.3mm 腐蚀裕量 C 2=2mm

查寻钢板需用应力表

忽略液柱静压力:

工作压力Pw 取液氨t=50℃时的饱和蒸汽压(表压),查表得:液氨50℃时的饱和蒸汽压为1.925MPa (绝压),则Pw=1.925-0.1013=1.8237MPa

ρ=0.5663kg/L=566.3kg/ m 3

Pc=1.07Pw=1.07×1.8237=1.952MPa

取Pc=1.970MPa ,设δ≤16mm ,焊接采用双面焊,全部无损探伤,即φ=1。 查表得:[σ]t

=170MPa, σs t

=345MPa,

mm Pc Di Pc t 7.15970

.1117027

.2970.1][2=-???=-?=

φσδ

取腐蚀余量C 2=2mm,查表得负偏差C 1=0.3mm ,

δd =δ+ C 2=15.7+2=17.7mm δn =δd + C 1=17.7+0.3=18.0mm>16mm

于是设δ>16mm ,则[σ]t

=163MPa, σs t

=325MPa,

mm Pc Di Pc t

4.16970

.1116327

.2970.1][2=-???=-?=

φσδ 取腐蚀余量C 2=2mm,查表得负偏差C 1=0.3mm ,

δd =δ+ C 2=16.4+2=18.4 mm δn =δd + C 1=18.4+0.3=18.7mm

于是取δn 为20mm,则有效厚度

δe =δn - C 2 -C 1=20-2-0.3=17.7mm ,

压力试验采用水压试验:忽略液柱压力,

P T =1.25Pc σ/[σ]t

=1.25Pc=1.25×1.970=2.44MPa ,

MPa P P e e i T T 322.1877

.172)

7.172700(44.22)(=?+?=?+=

δδσ

0.9φσs t

=0.9×1×345=310.5MPa σT <0.9φσs t

,则选用20mm 厚度符合要求。

六、开孔及开孔补强

(1)开孔以及条件

①开孔破坏了原有应力分布并使应力集中。 ②接管处和筒体形成不连续应力。

③壳体和接管处连接的拐角因不等截面而引起应力集中

(2)开孔位置计算

开孔距离筒体边>1.5 √R筒体δe =231.87mm

(3)开孔的直径

不另行补强的最大开口的最大直径

根据GB 150-1998 规定

1)设计压力小于等于2.5Mpa

2)两开孔之间距离>2(DN1+DN2)

3)接管公称外径小于等于98mm

表4

所以液位计接口、放气管、安全阀接口、排污管、液化石油气进口管、液化石油气出口管、压力表接口、气相管,根据要求不另行补强

(4)人孔补强

1)Q345R钢材标准拉强σb=510 Mpa≦540Mpa

2) 筒体壁δn=20≦38mm

采用补强圈局部补强。

[1]所需的补强面积为A=dδ+2δδet(1-fτ)

其中:开孔直径d=630mm, 圆筒计算厚度δ=15.7mm, 接管有效厚度δet =12mm,

fτ=[σ]t接管/[σ]壳体=163/163=1,

∴A=630*15.7=9891mm2

[2]有效补强范围内的补强面积A e

有效补强范围的宽度B=max{2d,d+2(δn+δnt)}

∵2d=2*630=1260mm, d+2(δn+δnt)=630+2*(20+15)=700mm,

∴B=1260mm

[3]有效补强范围内的高度

外侧高度h1=97mm

内侧高度h2=0mm

[4]∴壳体有效厚度减去计算范围之外的多余面积

A1=(B-d)(δe-δ)-2δet(δe-δ)(1-fτ)=1260mm2

接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积

A2=2h1(δet-δt)fτ+2h2(δet-C2)fτ =388mm2

焊缝金属面积: D 类接头 K=0.7δe A 3=1/2K 2=77mm 2

∴A e =A 1+A 2+A 3

=1725mm2 ∵Ae

其补强面积为A 4≧A-A e =8166mm2,补强厚度为δe ≦1.5δn=30mm,取30mm

标记为 DN600*30-D-Q345R

七、卧式容器应力校核

对进行封头折算后的容器可看作受均布载荷作用,查表得钢材密度ρ=7850kg/m 3

,椭圆

形封头 δn =20mm,A =8.2415m 2

, 则 kg m m m 153002=+?=圆筒封头筒

因为 ρ液氨<ρ水,所以可以用水作为介质进行校核:m总=m水+m容器=65300kg 取a=0.2真L =0.2×9570=1914mm 且a ≤0.5R=0.5×2700=1350mm 可取a ’

=1200mm 长度折算 mm D V L i

90804

2

==

π

1

55.70*-?==m kN L g M q 总

总 kN qL R R B A 7.3202===总 )4.00(55.701<<-=-=x x qx Q )76.00(275.352

2

21≤≤-=-=x x x q

M

)44.0(55.707.3202<<-=+-=x x R qx Q A

)44.0(84.3847.320275.352

)(22

2<<-+-=-

-=x x x x q a x R M A m kN M M x ?=-?+?-===0.15084.3842.27.3202.227.352)2.2(max

MPa D M D G

W M A G e

e Z 7.520.148088337.42688954

2max max max =+=+=+=

δ

πδπσ MPa t 170][max =≤σσ

由此可知容器安全。

八、零部件设计

1、支座设计

选择鞍式支座A型,支座与焊缝的距离为1200mm,两支座间距5700mm。

筒体的公称直径DN=2700mm。

查表可得DN=2800mm这一行:

表3

表5

2、人孔其法兰设计

储罐的公称直径2700mm>900mm,需要开设人孔,取其DN=600mm;

又筒体长度8100mm>6000mm,所以要开两个人孔。

⑴取左人孔中心线距左焊缝900mm>231.87mm,右人孔中心线距右焊缝900mm

⑵人孔采用带颈对焊法兰法兰密封面形式为突面(RF)

⑶材料∵Pc=1.970MPa<2.5MPa,工作温度-20℃~48℃,∴可使用Ⅴ型材料16MnDR

⑷紧固螺栓:

因六角螺栓①公称压力<1.6MPa

因全螺纹螺柱适用于①压力>16MPa ②高温,所以不采用全螺纹螺柱;

∴使用等长双头螺柱s-35CML,尺寸如表

表6

标记为HG20613 双头螺柱 M36*3*195 35CrMoA

HG20613 螺母 M36 30CrMo

⑸法兰 HG20595 16MnDⅢ

⑹垫片∵Pc=1.970MPa<2.5MPa,工作温度-20℃~48℃

∴使用非金属平垫片,材质选石棉橡胶板,密封面选凹凸面

标记为HG20606 垫片 FM 600-2.5 NM-XB350

⑺法兰盖 A型 HG20601 Ⅴ 16MnDR

⑻把手和轴销 Q235-AF

⑼销 GB/T 91 Q215

⑽垫圈 GB/T 垫圈30 100HV

⑾盖轴耳和法兰轴耳 Q235-AF

⑿接口类型 Pc=1.970MPa<2.5MPa,工作温度-20℃~48℃,液氨

低压,常温,有毒,∴可使用D类接头

⒀人孔选用DN=600mm的钢管

综上所述,人孔设计为:

HG/21518-2005 人孔RF Ⅴ s-35CML (NM-NR) A 600-2.5 H1=290mm

3、液氨入口管与法兰设计

液氨入口管中心线与左人孔中心线间的距离b1≥1340mm,取之为1500mm 由设计要求得,入口管DN=40mm,取管伸出筒外长度300mm。

管子在筒体内的长度为1700+20=1720mm,

其钢管数据如下表:

表7

液氨为中度危害液体,且设计压力为1.952Pa,取等级压力2.5MPa,

所以选用带颈对焊法兰 WN ,密封面型式:凹面 FM,压力等级:PN=2.5MPa HG 20594 法兰 WN40-2.5 FM 20 2.37kg

4、液氨出口接管及其法兰设计

根据设计要求得:液氨出口接管选用的公称通经DN为40mm

液氨出口接管与液氨入口管中心线的距离为300mm

液氨出口接管的外伸为300mm,管子在筒体内的长度为2400+20=2420mm, 液氨出口接管的PN为2.5MPa选用的材料为20型号的钢管

法兰设计与液氨入口接管法兰设计相同

5、气氨出口接管及其法兰设计

根据设计要求得:选用的公称通经为DN40mm

气氨出口接管距液氨出口接管中心线间的距离为300mm

气氨出口接管伸出筒体长度为300mm,管口与筒体内表面平齐

气氨出口接管的等级压力为2.5MPa选用的材料仍为20钢

表8

法兰设计与液氨入口接管法兰的设计相同

6、安全阀接口管及其法兰设计

安全阀接口管设计要求的公称通径为80mm,

其中心线距气氨出口接管中心线间的距离为300mm,

安全阀接口管伸出筒体外300mm, 管口与筒体内表面平齐,

取等级压力2.5MPa,选用20钢管为其材料,

查表得钢管数据:

表9

法兰设计为:

HG20592 法兰 80-4.0 FM 20 4.22kg

7、压力表接管及其法兰设计

有实际要求得:压力表接管选用的公称通经为DN25,

压力表接管与安全阀接口管中心线间的距离为300mm,

压力表管伸出筒体长度为300mm,管口与筒体内表面平齐,

压力表的材料选用等级压力为2.5MPa20号钢管,

查表得:

表10

法兰设计为:

HG 20592 法兰WN 25-2.5 FM 20 1.26k

8、放空口接管及其法兰设计

有实际要求得:放空口接管选用的公称通经为DN25

放空口接管与压力表接管中心线间的距离为2100mm

放空管伸出筒体外120mm,管口与筒体内表面平齐,

放空口的材料选用等级压力为2.5MPa20钢管

查表得:

表11

法兰设计为:

HG 20592 法兰WN 25-2.5 FM 20 1.26k

9、排污管及其法兰设计:

排污管设计要求的公称通径为32mm

排污管中心线距放空口接管中心线间的距离为600mm

排污管伸出筒体外120mm,管口与筒体内表面平齐

排污管取等级压力2.5MPa,选用20钢管为其材料

法兰设计:

HG 20592 法兰WN 32-2.5 FM 20 2.05kg

10、液位计及其法兰的选择

∵磁性液位计HG/T 21584的使用条件为实际条件为

①PN=1.6~16MPa ①Pc=1.970MPa<2.5MPa

②-40~300℃②工作温度-20℃~48℃

③液体密度大于等于0.45g/cm3 ③液氨密度大于0.5663kg/L

④粘度小于150MPa*s ④粘度小于150MPa*s

∴液位计选用磁性液位计HG/T 21584,

液位计选用的PN=2.5MPa,液位计选用的公称直径为20mm,

液位计必须安装在最高液面以上液氨的装量系数为Φ=0.85

计算可得最高液面距离筒体底部2025mm,故选中心距L=2500mm的,

液位计标记为:HG/T 21584-95 UZ 2.5-2500-0.6 A F 321 C

与之相匹配的法兰外径为105mm,螺栓孔中心圆直径K=75法兰的密封面形式凹面(FM)法兰为:HG20592 法兰WN 20-2.5 FM 20 1.05kg

九、焊接焊头设计

1、壳体A、B类焊接接头的设计

壳体上的所有纵向及环向接头,凸型封头上的接头即A、B类接头是容器要求最高的焊封,对容器的安全至关重要,必须采取对焊接,不允许采用搭焊接,对焊接易于焊透,质量容易保证,易于作检测,可获得最好的焊接接头质量,对接接头应采用等厚度焊接,这样可以减少刚度差,降低应力集中,并便于焊接,对某些无损检测要求较高的容器应使用一些角接头设计成对接接头。

2、壳体C、D类焊接接头的设计

平盖,管板与圆筒非对接连接的接头,法兰与壳体,接管连接的接头,内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头,均属C类焊接接头,但已规定为A、B类的焊接接头除外。

接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头均属D类焊接接头,但已规定为A、B类的除外。

3、焊接焊头的坡口设计

焊接焊头的坡口设计是焊接结构设计的重要内容,坡口的基本尺寸为坡口角度α,钝边高度P和根部间隙b。

坡口形式的选择主要考虑以下因素:

①填充于焊封部位的金属尽量少,这样既可以节省焊接材料又可以减少焊接工作量

②根据需要尽量采用双面焊或单面焊双面成型。

③便于施焊,改善劳动条件,减少容器内部焊接的工作量,尽可能在容器外部进行

④尽量减少焊接变形和残余应力。

属于壳体的对接接头,当厚度较小时可进行双面焊则可不开坡口,厚度较大时则必须开坡口,常用的坡口有V型,U型,X型.

①一般板厚较薄时可采用V型坡口,但应作双面焊,厚度较厚时V型坡口的底部要

填入大量的金属,此时可该用U型坡口。厚度相同时U型坡口比V型坡口节省,而X 型坡口更节省。

②为保证焊透,按操作视野,空间位置,焊条运动角度来分析,V型坡口优于U型

坡口,若罕见可翻转,则X 型更好。

焊条由焊芯和药皮组成

焊条的选用

①当低碳钢与合金钢之间,和不同种类的合金钢之间进行异种焊接时,应选用与其

强度较低的钢材等强度的焊条进行焊接。

②耐热钢,不锈钢的焊接,应保证焊接接头与母材有相同的高温性能和耐腐蚀性能,

故要求焊条融敷金属的化学成分与母材相同或相近。

A类焊接接头

C类焊接接头

D类焊接接头

参考资料:

1、GB150-1998钢制压力容器。北京:中国标准出版社,1998

2、国家质量技术监督局。压力容器安全技术监察规程。北京:中国劳动社会保障出版社,1999

3、国家医药管理局上海医药设计院。化工工艺设计手册(第二版)。北京:化学工业出版社,1996

4、吴粤焱主编。压力容器安全技术手册。北京:机械工业出版社,1999

5、HG/T20668-2000化工设备设计文件编制规定。国家石油和化学工业局发布,2001.06实施

6、全国化工设备设计技术中心站。化工设备图样技术要求。2000年11月

7、JB/T 4712-2007容器支座。北京:新华出版社,2007

8、HG 20592~20637-97 钢制管法兰、垫片、紧固件。

9、JB 4700~4707-2000。压力容器法兰。昆明:云南科技出版社,2000

10、HG/T21584-95 磁性液位计

11、JB/T4736-2002,JB/T4746-2002。补强圈钢制压力容器用封头

12、HG/T20580-20585钢制化工容器设计基础规定等六项标准

13、JB/T4730-2005承压设备无损检测。北京:新华出版社,2005

14、JB/T4702-2000钢制压力容器焊接规程。昆明:云南科技出版社,2000

15、HG/T21514~21535-2005钢制人孔和手孔。北京:中国计划出版社,2005

16、李世玉主编。压力容器设计—工程师培训教程。北京:新华出版社,2005

总结

两周的课程设计很短暂,但是却很难忘,在老师的辛勤指导下我和我的同学设计出了我们自己的产品,这也是我们首次设计,这对我们来说应该是很重要的。通过这次课程设计,我认识到了知识运用的重要性,只有把所学知识运用于实践知识才能得到巩固与加深。通过两周的课程设计使我对之徒的基本知识得到了加强,同时,更重要的是,我对过程装备这门课程认识加深了,它不仅仅是一门课程,而是一门学科。通过两周的设计,我对基本化工容器基本设计过程有一定了解:如何去设计,如何去绘制草图,以及设计规则。同时也使我认识到合作的重要性,在这次设计中我和我的同组人一起讨论,一起分工合作,这是我们如期完成任务的前提。虽然我们的队伍很小,但我却认识到团队的重要。

在这次设计中,也出现了一些问题,这也反映了我们在平时学习中对知识掌握不够扎实有很大的关联,在我们设计出的产品中有很多的不足,但我们也在尽力改正错误,但是由于知识的缺陷未能做到十全九美。两周时间悄悄地过去了,我们的课程设计也随之结束,我也希望我们的课程设计能画上一个圆满的句号。

50立方米液氨储罐设计说明书张震140140059

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: 50立方米液氨储罐设计 学院:化工与材料工程学院专业:应用化学1402 学号: 140140059 :震 指导教师:周莉莉 教研室主任(负责人):顾明广 2017年6月20日

目录 课程设计任务书 (3) 50m3液氨储罐设计 (3) 课程设计容 (3) 液氨物化性质及介绍 (4) 第一章设备的工艺计算 (4) 1.1设计储存量 (4) 1.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定 (4) 1.3 设计压力的确定 (5) 1.4 设计温度的确定 (5) 1.5 主要元件材料的选择 (5) 第二章设备的机械设计 (6) 2.1 设计条件(见表2-1和表2-2) (6) 2.2 结构设计 (7) 2.2.1 材料选择 (7) 2.2.2 筒体和封头结构设计 (7) 2.2.3 法兰的结构设计 (7) 2.2.4 人孔、液位计结构设计 (9) 2.2.5 支座结构设计 (11) 2.2.6 焊接接头设计及焊接材料的选取 (14) 2.3 开孔补强计算 (15) 2.3.1补强设计方法判别 (15) 2.3.2有效补强围 (16) 2.3.3 有效补强面积 (17) 2.3.4接管的多余面积 (17) 2.3.5补强面积 (17) 第三章液面计的选用 (18) 第四章视镜的选用 (18) 第五章安全阀的选用 (18) 第六章焊接接头的设计 (18) 第七章垫片及螺栓的选择 (18) 课程设计总结 (19) 参考文献 (19)

课程设计任务书 50m3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.独立完成。 二、原始数据 1、设备工艺、结构设计; 2、设备强度计算与校核; 3、技术条件编制; 4、绘制设备总装配图; 5、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 (A3图纸一) 课程设计容

液氨储罐设计

第一章绪论 1. 1设计任务 设计一液氨贮罐。工艺条件:温度为40℃,氨饱和蒸气压MPa .1,容积 55 为20m3, 使用年限15年。 设计要求及成果 1. 确定容器材质; 2. 确定罐体形状及名义厚度; 3. 确定封头形状及名义厚度; 4. 确定支座,人孔及接管,以及开孔补强情况 5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1张(A1)。 技术要求 (一)本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收 (二)焊接材料,对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定(设计焊接φ) 接头系数0.1 = (三)焊接采用电弧焊,焊条型号为E4303 (四)壳体焊缝应进行无损探伤检查,探伤长度为100% 第二章设计参数确定 设计温度 O 题目中给出设计温度取40C

设计压力 在夏季液氨储罐经太阳暴晒,随着气温的变化,储罐的操作压力也在不断变化。通过查阅资料可知包头最高气温为℃,通过查表可知,在40℃ 时液氨的饱和蒸汽压(绝对压力)为,密度为580kg/m3,而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。 此液氨储罐采用安全法,依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计压力应采用最大工作压力w P 的1.105.1-倍,取设计压力w P P 05.1=(已知 MPa P w 55.1=表压)所以 MPa P P w 6.105.1==。 腐蚀余量 查《腐蚀数据手册》16MnR 耐氨腐蚀,其y mm /1.0<λ,若设计寿命为15年,则m m 5.11.0152=?==αλC 焊缝系数 该容器属中压贮存容器,技《压力容器安全技术监察规程》规定,氨属中度 毒性介质,容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头,所以φ取0.1或85.0常见。φ得选取按下表选择: 表 焊接接头系数

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: 1

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) 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

20立方米液氨储罐设计说明书

目录 课程设计任务书 2 20m3液氨储罐设计 2 课程设计容 3 液氨物化性质及介绍 3 1. 设备的工艺计算 3 1.1 设计储存量 3 1.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定 3 1.3 设计压力的确定 4 1.4 设计温度的确定 4 1.5 压力容器类别的确定 4 2. 设备的机械设计 5 2.1 设计条件 5 2.2 结构设计 6 2.2.1 材料选择 6 2.2.2 筒体和封头结构设计 6 2.2.3 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7 2.2.4 人孔、液位计结构设计8 (1)人孔设计8 (2)液位计的选择9 2.2.5 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12 2.2.6 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16 2.3 强度校核16 2.3.1 计算条件16 2.3.2 压圆筒校核17 2.3.3 封头计算18 2.3.4 鞍座计算20 2.3.5 开孔补强计算21 3. 心得体会22 4. 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(A1图纸一)

液氨储罐项目设计方案

液氨储罐项目设计方案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. 计算及说明部分容(设计容): 1 绪论 1.1 液氨储罐的设计背景 1.2 液氨储罐的分类及选型 2 材料及结构的选择与论证 2.1 工艺参数的设定 2.1.1设计压力 2.1.2筒体的选材及结构 2.1.3封头的结构及选材 3 设计计算 3.1 筒体壁厚计算 3.2 封头壁厚计算 3.3 压力试验 4 附件的选择 4.1 人孔的选择 4.2 人孔补强的计算

4.3 进出料接管的选择 4.4 液面计的设计 4.5 安全阀的选择 4.6 排污管的选择 4.7 真空表选择 4.8 鞍座的选择 4.8.1 鞍座结构和材料的选取 4.8.2 容器载荷计算 4.8.3 鞍座选取标准 4.8.4 鞍座强度校核 5 容器焊缝标准 5.1 压力容器焊接结构设计要求 5.2 筒体与椭圆封头的焊接接头 5.3 管法兰与接管的焊接接头 5.4 接管与壳体的焊接接头 6 筒体和封头的校核计算 6.1 筒体轴向应力校核 6.1.1 由弯矩引起的轴向应力 6.1.2 由设计压力引起的轴向应力 6.1.3 轴向应力组合与校核 6.2 筒体和封头切向应力校核 7 总结 8 参考文献 5.绘图部分容: 总装配图一(A1图纸) 6.设计期限:1周(2013 年06月24日~ 2013年 06月30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

的压力容器设计储罐液氨

设计任务书 设计题目:液氨储罐设计 设计任务:试设计一液氨储罐,完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计。 包括筒体、封头、零部件的材料的选择及结构的设计;罐的制造施工及焊接形式等;设计计算及相关校核;各设计的参考标准;附CAD图。 已知工艺参数如下: 最高使用温度:T=50℃; 公称直径:DN=3000㎜; 筒体长度(不含封头):Lo=5900㎜。

目录 设计任务书 1 前言 (1) 2 设计选材及结构 (2) 2.1 工艺参数的设定 (2) 2.1.1设计压力 (2) 2.1.2筒体的选材及结构 (2) 2.1.3封头的结构及选材 (2) 3 设计计算 (4) 3.1 筒体壁厚计算 (4) 3.2封头壁厚计算 (4) 3.3压力试验 (5) 4 附件的选择 (6) 4.1人孔的选择 (6) 4.2人孔补强的计算 (7) 4.3进出料接管的选择 (9) 4.4液面计的设计 (10) 4.5安全阀的选择 (10) 4.6排污管的选择 (10) 4.7 鞍座的选择 (11) 4.7.1鞍座结构和材料的选取 (11) 4.7.2容器载荷计算 (12) 4.7.3鞍座选取标准 (12) 4.7.4鞍座强度校核 (13) 5 容器焊缝标准 (14) 5.1压力容器焊接结构设计要求 (14) 5.2筒体与椭圆封头的焊接接头 (14) 5.3管法兰与接管的焊接接头 (14) 5.4接管与壳体的焊接接头 (14)

6 筒体和封头的校核计算 (16) 6.1 筒体轴向应力校核 (16) 6.1.1由弯矩引起的轴向应力 (16) 6.1.2 由设计压力引起的轴向应力 (17) 6.1.3 轴向应力组合与校核 (17) 6.2筒体和封头切向应力校核 (18) 7 总结 (19) 参考文献 (20)

立方米液氨储罐设计说明书

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3 1.设备的工艺计算3 1.1设计储存量3 1.2设备的选型的轮廓尺寸的确定3 1.3设计压力的确定4 1.4设计温度的确定4 1.5压力容器类别的确定4 2.设备的机械设计5 2.1设计条件5 2.2结构设计6 2.2.1材料选择6 2.2.2筒体和封头结构设计6 2.2.3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7 2.2.4人孔、液位计结构设计8 (1)人孔设计8 (2)液位计的选择9 2.2.5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12 2.2.6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16 2.3强度校核16 2.3.1计算条件16 2.3.2内压圆筒校核17 2.3.3封头计算18 2.3.4鞍座计算20 2.3.5开孔补强计算21 3.心得体会22 4.参考文献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 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 式中:W——储存量,t; ——装量系数;

液氨储罐的设计

化工设备机械基础课程设计题目:液氨贮罐的机械设计 班级: 学号:0708010213 姓名:陈剑 指导教师:崔岳峰 沈阳理工大学环境与化学工程学院 2010年11月 设计任务书 课题:液氨储罐的机械设计 设计内容:根据给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=50℃

公称直径:DN=3000mm 筒体长度:L=4500mm 具体内容包括: (1)筒体材料的选择 (2)储罐的结构和尺寸 (3)罐的制造施工(焊接焊缝) (4)零部件的型号、位置和接口 (5)相关校核计算 设计人:陈剑 学号:0708010213 下达时间:2010年11月19日 完成时间:2010年12月24日 目录 前言 1 1液氨储罐的设计背景 2 2液氨储罐的分类和选型 3

2.1 储罐的分类 3 2.2 储罐的选型 3 3 材料用钢的选取 4 3.1容器用钢 4 3.2附件用钢 4 4工艺尺寸的确定 5 4.1储罐的体积 5 5工艺计算 6 5.1筒体壁厚的计算 6 5.2封头壁厚的计算6 5.3水压试验7 5.4支座7 5.4.1支座的选取7 5.4.2鞍座的计算7 5.4.3安装高度9 5.5人孔的选取9 5.6人孔补强9 5.6.1人孔补强的计算9 5.6.2 不需补强的最大开孔直径11 5.7接口管12 5.7.1液氨进料管12

5.7.2液氨出料管12 5.7.3排污管12 5.7.4液面计接管12 5.7.5放空接口管13 5.7.6安装阀接口管13 6参数校核14 6.1筒体轴向应力校核14 6.1.1 筒体轴向弯矩的计算14 6.1.2筒体轴向应力的计算14 6.2 筒体和封头切向应力的校核15 6.2.1筒体切向应力的计算15 6.2.2封头切向应力的计算16 6.3筒体环向应力的计算与校核16 6.3.1环向应力的计算16 6.3.2环向应力校核17 6.4鞍座有效断面平均压力17 7总结18 8设计结果一览表19 9液氨储罐化工设计图20 参考文献21

液氨储罐区消防设计专篇

** 氨库装置 消防专篇编制: 校核: 审核:

1 设计原则、依据及规范 1.1 设计原则 认真贯彻“预防为主,防消结合”的方针,严格遵循国家和地方的有关防火规范及规定,搞好本项目的防火设计。充分利用装置所在地域现有的消防设施,尽量节约投资。 1.2 设计依据 1.2.1 设计合同。 1.2.2 **提供的设计基础资料。 1.3 国家和地方的相关法规和规定 1.3.1 《中华人民共和国消防法》(中华人民共和国主席令第4号) 1.3.2 建筑工程消防监督审核管理规定(公安部30号令) 1.3.3 《危险化学品安全管理条例》(中华人民共和国国务院令第344号) 1.3.4 《中华人民共和国安全生产法》(中华人民共和国主席令第70号) 1.3.5 《中华人民共和国劳动法》(中华人民共和国主席令第28号) 1.3.6 《特种设备安全监察条例》(中华人民共和国国务院令373号) 1.3.7 《国务院关于进一步加强安全生产工作的规定》(国发【2004】2号)1.3.8 《关于加强安全生产事故应急预案监督管理工作的通知》(国务院安全生 产委员会安委办字【2005】48号) 1.4 设计中执行的主要标准、规范 1)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) 2)《化工企业安全卫生设计规定》(HG20571-1995) 3)《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-1992,1999年版) 4)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001) 5)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94,2000版) 6)《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》(GB50212-2002) 7)《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 8)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-1992) 9)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-1985) 10)《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(SH3063-1999)

30m3液氨储罐设计说明书

30m3液氨储罐设计说明书

前言 本说明书为《30m3液氨储罐设计说明书》。本文采用分析设计方法,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,然后采用1SW6-1998对其进行强度校核,最后形成合理的设计方案。

目录 第一章绪论 (4) (一)设计任务 (4) (二)设计思想 (4) (三)设计特点 (4) 第二章材料及结构的选择与论证 (4) (一)材料选择 (4) (二)结构选择与论证 (4) 第三章设计计算 (6) (一)计算筒体的壁厚 (6) (二)计算封头的壁厚 (7) (三)水压试验及强度校核 (7) (四)选择人孔并开孔确定补强 (8) (五)核算承载能力并选择鞍座 (8) (六)选择液面计 (9) (七)选配工艺接管 (9) 第四章设计汇总 (10) 第五章结束语 (11) 第六章参考文献 (11)

第一章绪论 (一)设计任务: 针对化工厂中常见的液氨储罐,完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计,绘制总装配图和零件图,并编写设计说明书。(二)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,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合理地进行设计。 (三)设计特点: 容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准,设计时可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的的筒体、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标准,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合理地进行设计。 第二章材料及结构的选择与论证 (一)材料选择: 纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种。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钢板为比较经济,且16MnR机械加工性能、强度和塑性指标都比较号,所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。 (二)结构选择与论证: 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,比椭圆开封头节约,平板封头用材最

液氨贮罐的设计及计算

液氨贮罐的设计及计算 第一章贮罐筒体与封头的设计 一、罐体DN、PN的确定 1、罐体DN 的确定 液氨贮罐的长径比L/Di一般取3~3.5,本设计取L/Di=3.2,由V=(πDi2/4) ·L=10 L/Di=3.2得:Di =( 40/ 3.2π)1/3 =1.585 m= 1585 mm 因圆筒的内径已系列化,由Di=1585 mm可知: DN=1600 mm 2、釜体PN 的确定 因操作压力P=16 Kgf/cm2,由文献 [1]可知:PN=1.6 MPa 二、筒体壁厚的设计 1、设计参数的确定 p=(1.05-1.1) p w ,p =1.1×1.6MPa=1.76MPa,p c =p+p ∵ p 液< 5 % P ,∴可以忽略p 液 p c =p=1.76 MPa , t = 100 ℃,Ф=1(双面焊,100%无损探伤), c 2 =2 mm(微弱腐蚀) 2、筒体壁厚的设计 设筒体的壁厚S n ′=14 mm,[σ]t=170MPa ,c 1 =0.8 mm 由公式S d =p c Di/(2 [σ]tФ-P c)+c 可得: S d =1.76×1600/(2×170×1-1.76)+ 2 +0.8=11.13(mm) 圆整S n =12 mm ∵S n ≠ S n ′∴假设S n = 14mm是不合理的. 故筒体壁厚取S n =12 mm 3、刚度条件设计筒体的最小壁厚 ∵ Di=1600 mm < 3800 mm ,S min =2 Di /1000且不小于3 mm 另加 C 2 , ∴ S n =5.2 mm 按强度条件设计的筒体壁厚S n =12 mm >S n =5.2 mm,满足刚度条件的要求. 三、罐体封头壁厚的设计 1、设计参数的确定 p=(1.05-1.1) p w ,p =1.1×1.6MPa=1.76MPa,p c =p+p 液 ,∵ p 液 < 5 % p , ∴可以忽略p 液 p c =p=1.76 MPa , t=40 ℃,Ф=1(双面焊,100%无损探伤), c 2 =2 mm(微弱腐蚀) 2、封头的壁厚的设计 采用标准椭圆形封头,设封头的壁厚S n ′=14 mm,[σ]t=170 MPa ,c 1 = 0.8 mm 由公式S d =P c Di/(2 [σ]tФ-0.5P c )+c 可得: S d =1.76×1600/(2×170×1-0.5×1. 76)+ 2 +0.8=11.10 mm 圆整 S n =12 mm

液氨储罐机械设计分析

课程设计任务书 广东石油化工学院 《化工机械基础》课程设计任务书 1.设计题目:液氨储罐机械设计 2. 设计数据: 技术特性 公称容积V0(m3) 16 公称直径D i(mm) 2000介质液氨筒体长度L(mm) 4000 工作压力(MPa) 2.07 工作温度(0C) ≤50 厂址茂名推荐材料16MnR 管口表 编号名称公称直径(mm) 编号名称公称直径(mm) a1-2 液位计15 e 安全阀32 b 进料管50 f 放空管25 c 出料管32 g 人孔500 d 压力表15 h 排污管50 工艺条件图

广东石油化工学院课程设计毕业书 3.计算及说明部分内容(设计内容): 第一部分绪论: (1)设计任务、设计思想、设计特点; (2)主要设计参数的确定及说明。 第二部分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、鞍式支座的选择确定。 第三部分设计计算 (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; 第四章主要附件的选用 (1)、液面计选择 (2)、各进出口的选择 (3)、压力表选择 第五章设计小结 附设计参考资料清单 4.绘图部分内容: 总装配图一张(1#) 5.设计期限:1周(2014 年 07 月 07 日—— 2014 年 07月 11 日) 6、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 7.参考资料: [1]《化工过程设备机械基础》,李多民、俞慧敏主编,中国石化大学出版社

液氨卧式储罐

前言 本说明书为《31m3液氨储罐设计说明书》。本文采用分析设计方法,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,然后采用1SW6-1998对其进行强度校核,最后形成合理的设计方案。

目录 附:设计任务书 (2) 第一章绪论 (3) (一)设计任务 (3) (二)设计思想 (3) (三)设计特点 (3) 第二章材料及结构的选择与论证 (3) (一)材料选择 (3) (二)结构选择与论证 (3) 第三章设计计算 (5) (一)计算筒体的壁厚 (5) (二)计算封头的壁厚 (6) (三)水压试验及强度校核 (6) (四)选择人孔并核算开孔补强 (7) (五)核算承载能力并选择鞍座 (9) (六)选择液面计 (9) (七)选择压力计 (10) (八)选配工艺接管 (10) 第四章设计汇总 (11) 第五章结束语 (12) 第六章参考文献 (13)

第一章绪论 (一)设计任务: 针对化工厂中常见的液氨储罐,完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计,绘制总装配图和零件图,并编写设计说明书。(二)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,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合理地进行设计。 (三)设计特点: 容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准,设计时可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的的筒体、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标准,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合理地进行设计。 第二章材料及结构的选择与论证 (一)材料选择: 纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考 虑20R、16MnR这两种钢种。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钢板为比较经济,且16MnR机械加工性能、强度和塑性指标都比较号,所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。 (二)结构选择与论证: 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

液氨储罐设计

第 一章 绪论 1. 1设计任务 设计一液氨贮罐。工艺条件:温度为40℃,氨饱和蒸气压MPa 55.1,容积为20m3, 使用年限15年。 1.2设计要求及成果 1. 确定容器材质; 2. 确定罐体形状及名义厚度; 3. 确定封头形状及名义厚度; 4. 确定支座,人孔及接管,以及开孔补强情况 5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1张(A1)。 1.3技术要求 (一)本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收 (二)焊接材料,对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定(设计焊接接头系数0.1=φ) (三)焊接采用电弧焊,焊条型号为E4303 (四)壳体焊缝应进行无损探伤检查,探伤长度为100% 第二章 设计参数确定 2.1 设计温度 题目中给出设计温度取40C O 2.2 设计压力 在夏季液氨储罐经太阳暴晒,随着气温的变化,储罐的操作压力也在不断变化。通过查阅资料可知包头最高气温为40.4℃,通过查表可知,在40℃ 时液氨的饱和蒸汽压(绝对压力)为1.55MPa ,密度为580kg/m3,而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。 此液氨储罐采用安全法,依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计压力应采用最大工作压力w P 的1.105.1-倍,取设计压力w P P 05.1=(已知MPa P w 55.1=表压)

所以 MPa P P w 6.105.1==。 2.3 腐蚀余量 查《腐蚀数据手册》16MnR 耐氨腐蚀,其y mm /1.0<λ,若设计寿命为15年,则 m m 5.11.0152=?==αλC 2.4焊缝系数 该容器属中压贮存容器,技《压力容器安全技术监察规程》规定,氨属中度 毒性介质,容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头,所以φ取0.1或85.0常见。φ得选取按下表选择: 表2.1 焊接接头系数 序号 焊接接头结构 焊接接头系数φ 全部无损探伤 局部无损探伤 1 双面焊或相当于双面焊的全焊透对接 焊接接头 1.0 0.85 2 单面焊的对接焊接接头,在焊接过程中沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的 垫板 0.9 0.85 此储罐采用100%无损探伤,故0.1=φ 2.5 容器直径 考虑到压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要,容器的筒体和封头的直径都有规定。此储罐设计的公称直径(内径)选择m m 2400=i D 。 表2.2 公称直径i D 公称直径i D 300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、 2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3600、3800、4000 2.6 许用应力 40o C 温度时,16MnR 钢材的许用应力表,知[]MPa t 0.170=σ

液氨储罐设计说明书

学号:11014020817 《化工机械基础》 课程设计说明书 设计题目:液氨储罐机械设计 学院化学与环境工程学院专业化学工程与工艺班级化工11-8 学生白涛指导教师陈华豪 完成时间2013年06月24日至2013年06月30日 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:

4. 计算及说明部分内容(设计内容): 1 绪论 1.1 液氨储罐的设计背景 1.2 液氨储罐的分类及选型 2 材料及结构的选择与论证 2.1 工艺参数的设定 2.1.1设计压力 2.1.2筒体的选材及结构 2.1.3封头的结构及选材 3 设计计算 3.1 筒体壁厚计算 3.2 封头壁厚计算 3.3 压力试验 4 附件的选择 4.1 人孔的选择 4.2 人孔补强的计算 4.3 进出料接管的选择 4.4 液面计的设计 4.5 安全阀的选择 4.6 排污管的选择 4.7 真空表选择 4.8 鞍座的选择 4.8.1 鞍座结构和材料的选取 4.8.2 容器载荷计算 4.8.3 鞍座选取标准 4.8.4 鞍座强度校核 5 容器焊缝标准 5.1 压力容器焊接结构设计要求 5.2 筒体与椭圆封头的焊接接头 5.3 管法兰与接管的焊接接头 5.4 接管与壳体的焊接接头 6 筒体和封头的校核计算

液氨储罐设计

第一章绪论 1. 1 设计任务 设计一液氨贮罐。工艺条件:温度为40 C,氨饱和蒸气压1.55MPa,容积为20m3, 使用年限15 年。 1.2 设计要求及成果 1. 确定容器材质; 2. 确定罐体形状及名义厚度; 3. 确定封头形状及名义厚度; 4. 确定支座,人孔及接管,以及开孔补强情况 5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1 张(A1)。 1.3 技术要求 (一)本设备按GBI50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收 (二)焊接材料,对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定(设计焊接接头系数1.0) (三)焊接采用电弧焊,焊条型号为E4303 (四)壳体焊缝应进行无损探伤检 查,探伤长度为100% 第二章设计参数确定 2.1 设计温度 题目中给出设计温度取40 C

2.2设计压力 在夏季液氨储罐经太阳暴晒,随着气温的变化,储罐的操作压力也在不断变化。通过查阅资料可知包头最高气温为40.4 C,通过查表可知,在40C时液氨的饱和蒸汽压(绝对压力)为1.55MPa,密度为580kg/m3,而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。 此液氨储罐采用安全法,依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时 设计压力应采用最大工作压力P w的1.05 1.1倍,取设计压力P 1.05P w (已知 P w 1.55MPa表压)所以P 1.05F W 1.6MPa。 2.3腐蚀余量 查《腐蚀数据手册》16MnR耐氨腐蚀,其0.1mm/ y,若设计寿命为15 年,则C215 0.1 1.5mm 2.4焊缝系数 该容器属中压贮存容器,技《压力容器安全技术监察规程》规定,氨属中度 毒性介质,容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊 的全焊透的焊接接头,所以取1.0或0.85常见。得选取按下表选择 2.5容器直径 考虑到压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要,容器的筒体和封头的

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 (1) 2、前言 (2) 3.设计方案 (3) 3.1设计依据及原则 (3) 3.2、设计要求 (3) 技术特性表 (3) 4、设计计算 (5) 4.1、圆筒厚度设计 (5) 4.2、封头壁厚设计 (6) 4.3、水压试验及强度校核 (6) 5、选择人孔并核算开孔补强 (7) 5.1、人孔参数确定 (7) 5.2、开孔补强的计算 (8) 6、接口管设计 (10) 6.1、进料管 (10) 6.2、出料管 (10) 6.3、液位计接口管 (10) 6.4、放空阀接口管 (11) 6.5、安全阀接口管 (11) 6.6、排污管 (11) 6.7、压力表接口 (11) 7、鞍座负载设计 (11) 首先粗略计算鞍座负荷 (11) 7.1、罐体质量m1 (12) 7.2、封头质量m2 (12) 7.3、液氨质量m3 (12) 7.4、附件质量m4 (12) 8、设计汇总 (13)

1、设计任务书 课题: 液氨储罐的设计(家乡衡水) 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

液氨储罐设计与温控系统设计文献综述

南华大学 毕业设计(论文)综述报告 题目50m3液氨储罐设计及温控系统设计 学院名称机械工程学院 指导教师冯小康 职称教授 班级过控1102班 学号226 学生姓名刘洪 2015年4月23日 1.本设计研究的目的和意义 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。 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。 NH3分子中的孤电子对倾向于和别的分子或离子形成配位键,生成各种形式的氨合物。如[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+、BF3·NH3等都是以NH3为配位的配合物。 液氨是一个很好的溶剂,由于分子的极性和存在氢键,液氨在许多物理性质方面同水非常相似。一些活泼的金属可以从水中置换氢和生成氢氧化物,在液氨中就不那么容易置换氢。但液氨能够溶解金属生成一种蓝色溶液。这种金属液氨溶液能够导电,并缓慢分解放出氢气,有强还原性。例如钠的液氨溶液:金属液氨溶液显蓝色,能导电并有强还原性的原因是因为在溶液中生成“氨合电子”的缘故。例如金属钠溶解在液氨中时失去它的价电子生成正电

子: 液氨加热至800~850℃,在镍基催化剂作用下,将氨进行分解,可以得到含75%H2、25%N2的氢氮混合气体。用此法制得的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他工业和科学研究中。 2. 本设计国内外研究现状 2.1 国外研究现状 液氨储存是液氨工业中非常重要的一个环节, 但对液氨接收站或调峰型液化工厂来说占有很高的投资比例,因此世界上许多国家都非常重视大型常压液氨储罐设计和制造。阿尔及利亚、文莱和印度尼西亚等液氨输出国和英国、法国、日本等输入国都建有大量大型常压液氨储罐。目前液氨在亚洲应用量最大, 占全球78%, 其中日本应用量占全球62%。储罐形式取决于容量大小、投资费用、安全因素及当地的建造条件等。目前世界上不少国家都有能力和技术建造大中型常压储罐。 2.2 国内研究现状 近几年,我国液氨市场发展迅速,产品产出持续扩张,国家产业政策鼓励液氨产业向高技术含量产品发展,国内企业新增投资项目逐渐增多,投资者对液氨市场的关注越来越密切,这使得液氨市场推广策略与营销渠道开发的研究需求增大,系统的市场调研成为企业了解液氨市场的必要手段。 3. 目前存在的主要问题 在储罐检验中经常发现的危险性缺陷包括:焊接造成的热裂纹、冷裂纹还有延迟裂纹;热处理措施不当造成的再热裂纹;制造过程中形成的原始埋藏面型缺陷(包括埋藏裂纹、未焊透以及未熔合);介质作用形成的应力腐蚀裂纹(包括含湿硫化氢介质的、氨介质的和氯离子作用下的应力腐蚀裂纹);氢鼓包等。

压力容器设计说明书(储罐液氨)

武汉工程大学 课程设计 题目:液氨储罐设计 院系:化学工程学院 专业:化学工程与工艺 班级: 姓名: 指导教师: 完成日期:2010年12月25日

设计任务书 设计题目:液氨储罐设计 设计任务:试设计一液氨储罐,完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计。 包括筒体、封头、零部件的材料的选择及结构的设计;罐的制造施工及焊接形式等;设计计算及相关校核;各设计的参考标准;附CAD图。 已知工艺参数如下: 最高使用温度:T=50℃; 公称直径:DN=3000㎜; 筒体长度(不含封头):Lo=5900㎜。 任务下达时间:2010年11月19日 完成截止时间:2010年12月30日

目录 设计任务书 1 前言 (1) 2 设计选材及结构 (2) 2.1 工艺参数的设定 (2) 2.1.1设计压力 (2) 2.1.2筒体的选材及结构 (2) 2.1.3封头的结构及选材 (2) 3 设计计算 (4) 3.1 筒体壁厚计算 (4) 3.2封头壁厚计算 (4) 3.3压力试验 (5) 4 附件的选择 (6) 4.1人孔的选择 (6) 4.2人孔补强的计算 (7) 4.3进出料接管的选择 (9) 4.4液面计的设计 (10) 4.5安全阀的选择 (10) 4.6排污管的选择 (10) 4.7 鞍座的选择 (11) 4.7.1鞍座结构和材料的选取 (11) 4.7.2容器载荷计算 (12) 4.7.3鞍座选取标准 (12) 4.7.4鞍座强度校核 (13) 5 容器焊缝标准 (14) 5.1压力容器焊接结构设计要求 (14) 5.2筒体与椭圆封头的焊接接头 (14) 5.3管法兰与接管的焊接接头 (14) 5.4接管与壳体的焊接接头 (14)

液氨储罐课程设计分析

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)

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