毕业论文储罐的设计
低温贮罐的毕业设计1

前言在20世纪的后半世纪,低温技术得到了迅速的发展。
随着低温技术的普及,液氮、液氧、液氩、液氢、液氦、液化天然气等低温液体的应用日趋广泛,各行各业对储存和输送低温液体的需求不断增长。
由于低温液体的沸点低,汽化潜热小,制取成本高,对低温液体进行安全有效的储运,具有重要的经济价值。
众所周知, 低温绝热储运容器是以保存低温液化气体的方式来储运气体的, 这种方式与用高压液化气体和高压压缩气体的方式比较, 具有储运压力低、安全性高、储运量大的特点。
近年来随着国内气体市场的迅猛发展, 国家在低温绝热压力容器的安全技术方面也提出了更高的要求, 在2009 年版的《固定式压力容器安全技术监察规程》中, 将几何容积大于5m3的低温储存容器划归到第三类压力容器的安全监察范围。
CF、ZCF型低温液体贮槽采用双层壁真空粉末绝热,用于液氧、液氮,液氩等低温液体贮存。
它取代了传统的气体高压贮存方式,具有效率高、安全可靠、介质不受污染、操作方便等许多优点。
本文针对DYL-50/2.5型低温液体贮槽的基本结构进行了设计和分析,并在了解基本原理的基础上对其具体漏热情况进行具体分析,为绝热性能的优化设计提供了依据。
由于时间仓促,设计中不免会存在一定的错误和缺点,恳切地欢迎各位读者提出宝贵的意见或建议。
目录第1章绪论 (5)1.1 低温液体贮运的概述 (5)1.2 国内外在粉末绝热方面的研究与发展现状 (7)1.2.1 国外研究现状 (7)1.2.2国内研究现状 (7)1.3 本设计的主要内容 (8)1.3.1 本设计预定达到的设计目标 (8)1.3.2 设计依据 (9)第2章低温结构设计 (10)2.1 低温容器流程设计 (10)2.1.1 加液系统 (10)2.1.2 排液系统 (10)2.1.3 真空度测量系统 (10)2.1.4 夹层抽真空系统 (10)2.1.5 液位测量系统 (10)2.1.6 测满口 (10)2.1.7 自增压系统 (11)2.1.8 气体放空系统 (11)2.2 贮罐各部分结构组成设计 (11)2.2.1 基本结构介绍 (11)2.2.2 低温容器的绝热结构设计 (11)2.2.3 焊接结构的设计 (14)2.2.4 低温下的密封结构设计 (15)2.2.5低温液体运输管道设计 (16)第3章低温容器的设计计算 (18)3.1 低温容器的几何参数 (18)3.1.1 内筒体几何尺寸计算 (18)3.1.2 外筒体几何尺寸计算 (18)3.2 储罐内筒体计算 (19)3.2.1 内筒计算厚度δnf (19)3.2.2 内封头厚度计算 (20)3.2.3 内筒稳定性计算 (20)3.3 储罐外筒体计算 (21)3.3.1 外筒体稳定性计算 (21)3.3.2 外封头稳定性计算 (22)3.3.3 外筒体强度校核 (22)3.3.4 外筒体加强圈计算 (23)3.4 支撑结构计算 (25)3.5 超压泄放装置计算 (27)3.5.2 爆破片计算 (29)第4章低温容器的热设计 (31)4.1 绝热结构中的热桥设计 (31)4.1.1 热桥 (31)4.1.2 减少热桥导热的措施 (31)4.2.1 漏热计算 (31)4.2.2 蒸发率计算 (35)4.2.3 夹层静态漏放气速率计算 (36)第5章自增压系统设计与管路损失 (37)5.1自增压计算 (37)5.1.1 设计参数 (37)5.1.2 过冷段计算 (38)5.1.3 蒸发段计算 (40)5.1.4 过热段计算 (42)5.1.5 增压气化器实际翅片管长计算 (43)5.2 管路流阻损失计算 (43)第6章容器制造工艺要求 (46)6.1 工艺流程 (46)6.2 低温容器的焊接 (46)6.2.1 焊接的表面处理 (47)6.2.2 常用材料的几种焊接规范 (47)6.2.3 绝热结构的施工 (48)第7章低温容器的使用说明 (49)7.1 预冷 (49)7.1.1 预冷过程 (49)7.1.2 预冷方式 (49)7.2 充液 (49)7.2.1充液的准备工作 (49)7.2.2 输液管的结构 (50)7.2.3 液氧的充填 (50)7.3 液面测量 (51)7.4 安全技术 (52)7.5 应急措施 (52)第8章性能及安全性评价 (53)结语 (54)参考文献 (55)致谢............................................................................................................. 错误!未定义书签。
液化石油气储罐毕业设计_-20页文档资料

目录绪论................................................................................................... (2)第一章设计参数的选择1.1 设计题目................................................................................................... (3)1.2 原始数据................................................................................................... (3)1.3 设计压力............................................................................................... . (3)1.4 设计温度............................................................................................... . (3)1.5 主要元件材料的选择.................................................................................................. .. (3)第二章容器的结构设计2.1 圆筒厚度的设计.................................................................................................. . (4)2.2 封头壁厚的设计................................................................................................. .. (4)2.3 筒体和封头的结构设计................................................................................................. .. (5)2.4 人孔的选择............................................................................................... (6)2.5 接管,法兰,垫片和螺栓(柱)................................................................................................. (6)2.6 鞍座选型和结构设计................................................................................................ . (9)第三章开孔补强设计3.1 补强方法判别............................................................................................... . (11)3.2 有效补强范围............................................................................................... (11)3.3 有效补强面积............................................................................................... (12)3.4 补强面积............................................................................................... .. (12)第四章强度计算4.1 水压试验校核............................................................................................... (13)4.2 圆筒轴向弯矩计算............................................................................................... . (13)4.3 圆筒轴向应力计算并校核.................................................................................... (14)4.4 切向剪应力的计算及校核.................................................................................... (15)4.5 圆筒周向应力的计算和校核.................................................................................... .. (16)4.6 鞍座应力计算并校核.................................................................................... .. (18)4.7地震引起的地脚螺栓应力.................................................................................... .. (20)第 1 页附录:参考文献.............................................................................. .. (22)绪论液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆的特点, 因此在设计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其是安全与防火, 还要注意在制造、安装等方面的特点。
硫酸储罐设计范文

硫酸储罐设计范文硫酸储罐广泛应用于化工、冶金、制药、电力等领域,储存和运输硫酸。
硫酸是一种极具腐蚀性的化学物质,因此硫酸储罐的设计必须考虑到安全性、防腐性和环境保护等方面的因素。
以下是一种常见的硫酸储罐设计方案。
1.确定储罐容量硫酸的储存量通常根据使用需求来确定。
需要考虑的因素包括硫酸的产量、存储周期、供需变化等。
选择适当的储罐容量可以提高生产效率和供应链的灵活性。
2.材料选择由于硫酸的极强腐蚀性,硫酸储罐必须使用耐腐蚀材料。
常见的硫酸储罐材料包括碳钢、不锈钢和玻璃钢等。
在选择材料时,需要考虑硫酸的浓度、温度和压力等因素。
3.储罐结构硫酸储罐的结构设计应该符合国家和行业标准。
常见的硫酸储罐结构包括笔直式、圆顶式和圆底式等。
储罐的底部应该设计为圆底,以便将硫酸顺利排出。
另外,储罐应该具备良好的密封性,以防止硫酸泄漏。
4.防腐措施硫酸具有强腐蚀性,因此硫酸储罐需要进行防腐处理。
常见的防腐措施包括内衬防腐、外涂防腐和电泳防腐等。
内衬防腐通常使用橡胶、塑料、陶瓷等材料进行处理,以提高储罐的耐腐蚀性。
5.安全设备硫酸储罐应该配备相应的安全设备,以保障操作人员的安全。
常见的安全设备包括安全阀、溢流管、断电装置等。
安全阀可以在储罐内部压力超过安全范围时自动释放压力,防止储罐爆炸。
6.环境保护硫酸储罐的设计应该考虑环境保护因素。
储罐周围应该设置防污染设施,以防止硫酸泄漏对环境造成污染。
此外,在储罐内部应设置测量硫酸液位和浓度的传感器,以及泄漏监测装置等,及时发现和处理泄漏事件。
综上所述,硫酸储罐设计必须综合考虑硫酸的腐蚀性、存储需求、安全性和环境保护等因素。
正确选择材料、合理设计结构、配备安全设备和防腐措施,可以确保硫酸储罐的安全可靠运行,保障生产和环境的安全。
球罐毕业设计

球罐毕业设计球罐毕业设计毕业设计名称:球罐设计简介:球罐是一种新颖的储物装置,它以球体为外形,内部可容纳各种物品。
球罐可以用于储存小物件、食品等,既实用又美观。
设计目标:1. 创造一个能够储存小物件和食品的新型容器。
2. 设计一个外形独特的球罐,能够吸引人们的注意。
3. 使球罐具有一定的装饰性,不仅能储存物品,还能成为室内的装饰品。
设计步骤:1. 理论研究:了解球罐的构造原理,包括球体的制作方法、开口部分的设计等。
2. 材料选择:选择适合制作球罐的材料,如陶瓷、塑料等。
3. 设计草图:根据球罐的理论知识和材料特性,设计出一个合理的球罐草图。
4. 制作实物:根据设计草图,利用选定的材料和工具,制作出一个球罐的实物。
5. 装饰设计:对球罐进行装饰设计,如喷绘、贴花等,使其具有较高的装饰性。
6. 功能测试:测试球罐的储存功能,检查其是否能够满足要求。
7. 完善设计:根据功能测试结果,对球罐进行修改和完善,使其达到最佳效果。
8. 制作说明书:编写球罐的制作说明书,包括材料、制作步骤、注意事项等。
9. 展示与评估:在毕业设计展上展示球罐,并接受评委和观众的评估和反馈。
设计成果:通过设计与制作,成功地创造了一个新型的储物容器——球罐。
球罐的外形独特,能够吸引人们的注意,并且具有一定的装饰性。
球罐不仅能够储存各种小物件和食品,还可以成为室内的装饰品,提升室内环境的美观度。
球罐的制作方法简单明了,对于普通人来说也是可以操作的。
此外,球罐还具有一定的实用性和经济性,能够满足人们对于储物容器的需求。
总结:通过本次毕业设计,我学习到了很多关于储物容器设计的知识和技能。
通过理论研究、材料选择、制作实物等环节,我对球罐的制作过程有了更深入的了解。
通过不断的改进和完善,我成功地完成了一个具有一定装饰性和实用性的球罐。
在整个设计过程中,我不仅提高了自己的设计能力,还培养了动手制作的实践能力。
我希望通过这个设计成果,能够为大家提供一种新颖、美观、实用的储物装置,满足人们对于美好生活的追求。
毕业设计60立方柴油储罐.

一、筒体的设计1. 容器筒体的设计计算: 首先初定各个设计参数初选公称直径:DN=2800mm ,用钢板卷制而成的筒体,其公称直径等于内径mm D i 2800=由于已知85.0]3[=ϕ焊接系数,取,工作压力MPa P W 0.1=,当容器上装有安全阀时,考虑到安全阀开启动作滞后,容器不能及时泄气,设计压力不P 得低于安全阀的开启压力z P {开启压力是指阀瓣在运行条件下开始升起,介质连续排除的瞬时压力,其值小于或等于(1.05~1.1)倍容器的工作压力。
所以P 取1.1a MP 得计算压力a C MP P P 1.1==已知工作温度C t w 030=,查表3-3得C t w 035015≤<,设计温度C t t w 050203020=+=+=Q235-B 材料在设计温度50℃下 查《化工设备》表3-6查取[]MP t113=σ根据表3-14[3]则筒体的最小设计厚度,[3]的上角标标注,只能出现一次,而且必须是按顺序出现的,比如【1】【2】依次下去,不能反复出现。
[]ctic p D p -=ϕσδ2mm28.171.185.0113230001.1=-⨯⨯⨯=根据什么取定要进行说明已知腐蚀裕量5.12=C 设计厚度mm C d 78.185.128.172=+=+=δδ查《化工设备》表3-10得钢板厚度负偏差m m 8.01=C ,因此可取名义厚度mm n 20=δ有效厚度()()mm C C n e 7.175.18.02021=+-=+-=δδ 2.应力校核()2i e t ePc D δσδ+==()mm 77.937.1727.1730001.1=⨯+⨯计算多得应力值,必须满足[]mm tt 05.9685.0113=⨯=≤δδ ,所以符合要求。
二、封头的设计1. 由于封头的椭球部分经线曲率变化平滑,故应力分布比较均匀,且椭球形封头深度比半球形小,易于冲压成型。
所以选择椭圆形封头。
储罐的布置设计

储罐的布置设计是一种重要的化工原料,不仅是尿素等化学肥料的重要原料,而且还可用做其他领域,如医药和农药等领域甚至是国防领域。
由于属于有毒、易燃、易爆介质,具有腐蚀性,且容易挥发,所以其化学事故发生率相当高,近几年发生了数起泄漏、中毒事故,造成了人员伤亡和经济损失。
1 储存方式为运输及储存便利,通常将气态的氨通过加压或冷却得到液态氨,即将其液化。
其储存一般采用压缩、低温或用两者结合的方法,其中低压降温、常压低温和中压常温是国内常用的储存方式。
1.1 低压降温储存这种方法是采用冷冻系统将液态氨适当降低温度以获得相应较低的储存压力。
1.2 常压低温储存该方法是将液态氨采用冷冻系统降温到其沸点以下,将液态氨对应的气相压力控制在和大气压相同或接近,这样就可以使用常压方式进行储存。
1.3 中压常温储存的中压常温储存也被视为全压力储存,这种方法是采用压力式容器进行储存,设计压力为2.16 MPa,设计温度为50 ℃,操作温度与环境温度相同或接近,所以为常温储存。
2 储罐的设备布置2.1 防火距离的确定考虑到储罐起火时便于快速扑救,罐组内的储罐布置一般不应超过2 排。
罐组内泄漏的几率高低主要取决于储罐的数量,储罐数量越多,泄露的几率越高。
全冷冻式单防罐应单独成组布置且个数不宜多于2 个。
通常依据GB50160—2008(2018 年版)(《石油化工企业设计防火规范》)的相关要求,储罐之间的防火距离应与液化烃储罐要求相同。
这样,罐组内布置的全压力式或半冷冻式储罐,如有事故排放至火炬的措施,球罐间距为0.5 D(D 为相邻较大储罐的直径);卧(立)罐间距为1.0 D; 如无事故排放至火炬的措施,上述两种罐间距均为1.0 D。
2.2 防火堤及隔堤的设置全压力式、半冷冻式储罐组的防火堤高度不宜高于0.6 m,堤内的有效容积不应小于罐组内储罐容积的60%。
储罐外壁距离防火堤内堤脚线不应小于3 m,堤内应采用现浇混凝土地面,并应坡向外侧,防火堤内的隔堤不宜高于0.3 m。
储罐的设计

4.5储罐的选型设计
4.5.1储罐的设计原则
1. 常压罐顶部设有呼吸阀和阻火器,真空阀或其他相应措施。
浮顶罐不设置呼吸阀;
2. 大型常压储罐常设有泡沫消防系统;
3. 大型立式常压储罐底部应设一集水井,由集水井向外排水;
4. 大型储罐在水压试验过程中会有较大沉降,故与其相接的管线宜采用柔性管连接;
5. 大型球罐应设两个安全阀组;
6. 根据储存物料的性质,球罐应设消防喷淋系统及夏季喷淋系统。
4.5.2储罐的设计参数
储罐的设计选型需综合考虑储存介质,储存条件(温度、压力)及设备费用。
本设计中以乙苯储罐为例进行设计选型。
本厂的乙苯进料量为41250kg/h即47,按照《石油化工储运系统罐区设计规范》
取管道运输的原料醇类储存时间为30天,30天储存的总体积为47×24×30=33840错误!未找到引用源。
.再根据《石油化工储运系统罐区设计规范》,当一套装置加工一种原料时,原料罐个数宜设3~4个。
本设计采用4个甲醇储罐。
所以每个储罐的几何体积V=33840/4 =8460错误!未找到引用源。
考虑到经济性、安全性和环境保护要求,选择立式圆筒形内浮顶罐。
其特点是,在液面上有一层隔绝大气的凝胶状浮盖,利用聚酰胺小圆盘覆盖自由表面,利用惰性气体覆盖层等结构来减少储液挥发的损失。
选择高径比:h/d=1,则错误!未找到引用源。
×d3 = 8460,进而可有:d =22.09m;即:d=h=22.09m,取d=h=22.1m,则罐几何容量V=8473.18
错误!未找到引用源。
.所以可选择体积大于8473.18的储罐。
丙烯储罐毕业设计

丙烯储罐毕业设计1、绪论1.1 任务说明设计⼀个容积为50m3的丙烯储罐,采⽤常规设计⽅法,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SW6-1998对其进⾏强度校核,最后形成合理的设计⽅案。
1.2 丙烯的性质常温为⽓体,不易溶于⽔,易溶于⾮极性或弱性有机溶剂苯、⼄醚。
2、设计参数的确定表1 设计参数表2.1 筒体材料的选择根据丙烯的特性,查GB150-1998选择Q345R。
Q345R是压⼒容器专⽤钢,适⽤范围:⽤于介质具有⼀定腐蚀性,壁厚较⼤(16m m)的压⼒容器。
钢板标准GB6645和“关于《固定式压⼒容器安全技术监察规程》的实施意见”。
根据GB713-2008中规定,厚度允许偏差按GB/T709的B 类偏差取0.3mm 。
2.2 钢管材料的选择根据JB/T4731,钢管的材料选⽤20号钢,根据GB8163,其许⽤应⼒Mpat1.150][=σ3、压⼒容器结构设计3.1筒体公称直径计算筒体的公称直径i D 有标准选择,⽽它的长度L 可以根据容积要求来决定。
根据公式23i 50m4将L/D=4代⼊得:i 2520D mm=圆整后,i2600m m D =3.2 封头结构设计查GB/T 25198-2010《压⼒容器封头》得:封头型号采⽤EHA 型,即标准椭圆封头,并以内径为标准。
表2 封头参数查JB/T 4746-2002《钢制压⼒容器⽤封头》,由表B 、2 EHA 椭圆形封头质量得:m=1064.2kg 。
3.3筒体长度计算根据 g2 V V V +=筒封2i 2.512100/0.94D L +?=π得: 9.4m L =筒圆整后取9.5mi9500 3.62600L D=≈在3-6之间2349.96m 4gVD Lπ=≈筒筒3封故计算容积为54.98m 33.4 计算压⼒cp查《压⼒容器介质⼿册》可得丙烯在50℃下的密度为457.63g m则:液柱静压⼒: 1P =457.69.81 2.60.0116596M gh Paρ=??=1/0.015696/2.160.73%5%P P ==<,故液柱静压⼒可以忽略,设计压⼒可取计算压⼒即:c P P 2.16M Pa ==3.5 筒体壁厚计算该容器需100%探伤,所以取其焊接系数为 1.0φ=。
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目录摘要 (1)关键词 (1)1 绪论 (1)1.1贮罐的应用及意义 (1)2 设计概述 (1)2.1设计任务书 (1)2.2设计思想 (2)2.3设计特点 (2)3 材料及结构的选择与论证 (2)3.1材料选择 (2)3.2结构选择与论证 (3)3.2.1封头的选择 (3)3.2.2 入孔的选择 (3)3.2.3 容器支座的选择 (4)3.2.4 法兰型式 (4)3.2.5 液面计的选择 (4)4 机械计算 (5)4.1筒体厚度设计 (5)4.2封头壁厚设计 (5)4.3水压试验及强度校核 (6)4.4人孔并核算开孔补强 (6)4.5核算承载能力并选择鞍座 (7)5 附件的选择 (8)5.1液面计选择 (8)5.2压力表选择 (8)5.3接口管选择 (9)6 设计结果一览表 (10)7 设计小结 (10)主要参考资料 (11)致谢 (12)Φ5000大型贮罐机械设计化学化工专业学生黄克旺指导教师赵慧敏摘要:压力容器广泛应用于化工生产中的传热、传质、化学反应、物料贮存等各个方面,约占工厂装备的百分之八十。
本文首先介绍容器的基本知识,包括压力容器的分类与结构;封头的种类与选择;容器的零部件(法兰、支座、接口管、手孔、人孔等)。
然后以液化石油气贮罐的设计为例,讲述了内压薄壁圆筒和标准椭圆形封头的强度设计,以及容器主要零部件的选用。
关键词:容器;零部件;封头;强度设计Φ5000mm mechanical design of liquid ammonia storage tank Student majoring in Chemical Engineering and Technology Hang Ke-wangTutor Zhao Hui-minAbstract:Pressure vessels are widely used in heat and mass transfer, chemical reaction, material storage, and other aspects of chemical production.And they account for about 80 percent of the factory equipment. This paper first introduces the basics of container, including the classification and structure of pressure vessels; the types of sealing head and how to select it; the parts of container (flange, bearing, interface tube, hand hole, manhole, etc.). Then take the design of liquid liquefied pentroeum gas(LPG) storage tank for example, tells the strength design of cylinder of internal pressure and standard-elliptical head, and the selection of the main components of container.Key words: Containers; Parts; Sealing head; Strength design1 绪论1.1 贮罐的应用及意义贮罐是储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的设备,在化工、石油、能源、轻工、环保、制药及食品等行业得到广泛应用。
我们的经济生活中总是离不开大大小小的钢制贮罐,钢制贮罐,防腐贮罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可替代的。
随着现代社会对能源的需求日益增大,对许多企业来讲没有贮罐就无法正常生产,特别是国家战略物资储备均离不开各种容量和类型的防腐贮罐等贮罐,并且各种储存设备的需求量及要求也在不断的提高,因此我们需要在已有的各种储存设备(贮罐)的基础上进行结构的创新以及新型材料的应用上得创新。
使贮罐既满足储存物质的需要又符合国家的新标准。
2 设计概述2.1 设计任务1.设计课题:贮罐的机械设计2.工艺参数最高使用温度:T=50℃公称直径:DN=5000mm=5000mm筒体长度(不含封头):L使用地点:山东菏泽3.设计内容1.筒体材料的选择2.罐的结构尺寸3.罐的制造施工4.零部件型号及位置5.相关校核计算2.2 设计思想化工容器设计的基本要求是安全性与经济性,安全是核心问题,在充分保证安全的前提下尽可能做到经济。
首先根据设计任务及基本参数,查阅各种国家规定的设计标准进行容器的选型、基本结构的确定和材料的选择,其中包括贮罐类型的选择,容器用钢材料的选择,封头的选择,人孔的选择,法兰的选择,液面计的选择,支座的选择。
然后再根据设计参数进行工艺计算,设计出容器各组成部分的工艺数据,其中包括筒体的厚度,封头的厚度,水压实验及强度核算,人孔及开孔补强,承载能力及鞍座的设计等等[1]。
2.3 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[2]。
3 材料及结构的选择3.1 材料选择纯液化石油气腐蚀性小,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。
所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。
在GB 150《钢制压力容器》[3]中,对钢板、锻件、紧固件均规定了材料的许用应力,16MnR的许用应力见表3-1。
表3-1 压力容器用16MnR钢板的许用应力钢号钢板标准使用状态厚度mm常温强度指标在下列温度(℃)下的需用应力/MPaσbMPaσsMPa≤20 100 15016MnR GB 6654 热轧,正火6~16 510 345 170 170 170>16~36 490 325 163 163 163>36~60 470 305 157 157 1573.2结构选择3.2.1 封头的选择化工容器上常用的封头型号有半球形封头,椭圆形封头,锥形封头,平盖型。
半球形应力小,但深度大,冲压困难,制造困难,一般用于高压容器上。
椭圆形应力分布比较均匀,深度小,易于冲压成型。
是目前中低压容器中应用较广泛的封头之一。
所以本设计选用椭圆形封头。
锥形封头一般多用于立式容器上,故不选用。
平盖型结构简单,制造容易,但材料耗费多。
故不选用。
总之,从受力情况,制造角度以及费用综合考虑后,本设计选用标准椭圆形封头[1]。
本设计上下封头均选用标准椭圆形封头。
根据JB/T 4746―2002标准,所选的封头DN3000×23,曲面高度h1=850mm,直边高度h=60mm,材料选用16MnR。
下封头与支座焊接,直边高度取80㎜。
其形状如图3-1[4]3-1椭圆形封头3.2.2 人孔的选择压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。
人孔主要由筒节、法兰、盖板和手柄组成。
一般人孔有两个手柄。
选用时应综合考虑公称压力、公称直径(人、手孔的公称压力与法兰的公称压力概念类似。
公称直径则指其简节的公称直径)、工作温度以及人、手孔的结构和材料等诸方面的因素。
人孔的类型很多,选择使用上有较大的灵活性。
通常可以根据操作需要,在这考虑到人孔盖直径较大较重,故选用碳钢水平吊盖人孔,人孔筒节轴线垂直安装[1]。
表3.2 水平吊盖带颈对焊法兰人孔(突面)标准尺寸 (mm)公称压力公称 d W×S D D1 d b b1 b2 A H1 H2 d0MPa 直径2.2 600 580×12 750 700 600 58 50 56 560 380 264 423.2.3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,因为多支承在粱内产生的应力较小。
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。
因此采用多支座不仅体现不出理论上的优越论反而会造成容器受力不均匀程度的增加,给容器的运行安全带来不利的影响。
所以一台卧式容器支座一般情况不宜多于二个。
圈座一般对于大直径薄壁容器和真空操作的容器。
腿式支座简称支腿,因这种支座在与容器壳壁连接处会造成严重的局部应力,故只适合用于小型设备(DN≤1600,L≤5m)。
综上考虑在此选择双个鞍式支座作为储罐的支座[2],其形式如图3-2[4]图3-2卧式容器的支座形式3.2.4 法兰型式法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。
缺点是不能快速拆卸、制造成本较高。
压力容器法兰分平焊法兰与对焊法兰。
平焊法兰又分为甲型与乙型两种。
甲型平焊法兰有PN0.25 MPa 0.6 MPa 1.0 MPa1.6 MPa,在较小范围内(DN300 mm -2000 mm)适用温度范围为-20℃-300℃。
乙型平焊法兰用于PN0.25 MPa-1.6 MPa压力等级中较大的直径范围,适用的全部直径范围为DN300 mm -3000 mm,适用温度范围为-20℃-350℃。
对焊法兰具有厚度更大的颈,进一步增大了刚性。
用于更高压力的范围(PN0.6MPa-6.4MPa)适用温度范围为-20℃-45℃。
法兰设计优化原则:法兰设计应使各项应力分别接近材料许用应力值,即结构材料在各个方向的强度都得到较充分的发挥。
法兰设计时,须注意以下二点:管法兰钢制管法兰、垫片、紧固件设计参照HG5010或GB 9119~GB 91126中的规定[5]。
3.2.5液面计的选择液面计是用以指示容器内物料液面的装置,其类型很多,大体上可分为四类,有玻璃板液面计、玻璃管液面计、浮子液面计和浮标液面计。
在中低压容器中常用前两种。
玻璃板液面计有透光式和反射式两种结构,其适用温度一般在0~250℃。