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化工设备课程设计--液氨储罐概要

化工设备课程设计--液氨储罐概要
化工设备课程设计--液氨储罐概要

化工设备课程设计

50m液氨储罐设计——3

学生姓名:??

学校:????

专业班级:??101

学号:10412041

指导老师:???

时间:2013.09.06

目录

第一章前言 (4)

1.1设计条件 (4)

1.2设计依据 (4)

1.3设计结构 (5)

第二章材料的选择 (5)

2.1筒体和封头材料 (5)

2.2各零、部件材料 (5)

2.3焊接材料 (5)

第三章工艺设计 (6)

3.1壁厚设计 (6)

3.1.1 筒体壁厚设计 (6)

3.1.2 封头壁厚设计 (7)

3.1.3 筒体及封头的水压强度校核 (7)

3.2 人孔的设计 (8)

3.2.1人孔的选择 (8)

3.2.2 人孔的补强 (8)

3.3 接口管的设计 (10)

3.3.1 接口管的选用 (10)

1、液氨进料管 (10)

3.3.2 接口管汇总表 (11)

3.4 鞍座的设计 (11)

3.4.1 鞍座的选取 (11)

3.4.2 鞍座的计算 (11)

3.5 SW6校核 (12)

第四章自我评价 (18)

符号说明 (18)

参考文献 (18)

化工设备课程设计

任务书

一、设计题目

液氨储罐设计

姓名:王亮

二、设计参数及要求

介质:液氨

设计使用年限:15年

建议使用材料:

2、设计要求

1.计算单位一律采用国际单位;

2.计算过程及说明应清楚;

3.所有标准件均要写明标记或代号;

4.设计计算书目录要有序号、内容、页码;

5.设计计算书中与装配图中的数据一致。如果装配图中有修改,在说明书中要注明变更;

6.书写工整,字迹清晰,层次分明;

7.设计计算书要有封面和封底,均采用B5纸,横向装订成册;

8.完成ppt汇报。

三、设计内容

1.符号说明

2.前言

(1)设计条件;

(2)设计依据;

(3)设备结构形式概述。

3.材料选择

(1)选择材料的原则;(2)确定各零、部件的材质;(3)确定焊接材料。

4.绘制装配图

(1)按照工艺要求,绘制工艺结构草图;

(2)确定支座、接管、人孔及主要零部件的轴向及环向位置,以单线图表示;(3)标注形位尺寸。

5. 筒体壁厚设计

(1)筒体、封头壁厚设计;

(2)焊接接头设计;

(3)压力试验验算;

6.标准化零、部件选择及补强计算:

(1)接管及法兰选择:根据结构草图统一编制表格。内容包括:代号,PN,DN,法兰密封面形式,法兰标记,用途)。补强计算。

(2)人孔选择:PN,DN,标记或代号。补强计算。

(3)其它标准件选择。

7.结束语:对自己所做的设计进行小结与评价,经验与收获。

四、图纸要求

液氨贮罐装配图,A1号图纸

五、参考资料

《化工设备机械基础》第五版刁与玮王立业编著 2003.3;

《化工单元过程与设备设计》匡国柱史启才主编;

《化工制图》华东化工学院制图教研室编人民教育出版社 1980;

《化工设备机械基础》参考资料;

《钢制压力容器》GB150-1998;

《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局 1999年。

第一章前言

1.1设计条件

本次液氨储罐的设计,最高工作压力为2.16Mpa,工作温度为50℃,装量系数为0.85,公称体积为503

D=2800mm,筒体

m。根据公称体积,设计罐体直径

i

L=7000mm,封头曲面深度h1=700mm,直边高度h2=50mm,长度(不含封头)

o

整体长度L=7000+2*700+2*50=8500mm。

1.2设计依据

液氨储罐的压力为2.16Mpa,是中压容器,属第三类压力容器。设计以“固定式压力容器”国家标准为依据,以安全为前提,综合考虑质量保证的各个环节,尽可能做到经济合理,可靠的密封性,足够的安全寿命。对设计中要用的各种设计参数进行计算和选取,以及根据制造容器的特殊要求选择材料。利用计算公式对容器筒体和封头壁厚的设计,以及封头类型的选择。根据鞍座承受的载荷而选用对称布置的双鞍座。从连接的密封性、强度等出发,标准选用各种法兰。根据以上的容器设计计算,画出总的设备图。

1.3设计结构

储罐的设计体积为503

m,因此,可采用卧式圆筒形容器。其制造容易,安装内件方便,且承压能力较好;方形和矩形容器大多只在很小设计体积时使用,且其承压能力较小,使用材料较多;而球形容器虽承压能力较强且节省材料,但制造较难和安装内件不方便,一般不使用。立式圆筒形容器承受自然原因引起的应力破坏的能力较弱,综合上述考虑本设计选用圆筒形卧式容器。

压力容器由筒体、封头、法兰、密封材料、开孔个接管、支座等六大部分构成,筒体一般是由钢板卷制或压制成型后焊接而成,封头即是容器的端盖,根据形状的不同,分为球形封头、椭圆形封头、碟形封头和平板式封头等结构形式。

第二章材料的选择

2.1筒体和封头材料

储罐的经济性与实用性重要方面就是材料的选择,由操作条件分析,该容器属于中压,常温范畴。在常温下材料的组织和力学性能没有明显变化。且液氨腐蚀性小,储罐可造用一般钢材。根据《GB150—固定式压力容器》的钢材选用表,从容器的使用条件方面,如温度、压力等,当容器温度低于0℃时,不得选用Q235系列的钢板,因其塑性变脆。虽然Q245R满足,但其制造要求较高且强度低。而Q345R在常温-40℃~200℃下,具有良好的力学性能和足够的强度。从经济方面,Q345R钢板虽比Q245R略贵,但在制造费用,同等重量设备的计价,Q345R钢板计较经济。

综上所述,本设计选用Q345R钢板作为制造筒体和封头的材料。

2.2各零、部件材料

由于接管要求焊接性能好且塑性较好,所以选择10号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管。

由于法兰必须具有足够大的强度和刚度且能耐腐蚀,成本低廉等,综合上述考虑,设计选用Q235-B的普通低碳钢为法兰材料。

支座用来支撑容器的重量,固定容器的位置并使容器在操作中保持稳定。卧式圆筒形容器的支座分为鞍座、圆座和支腿三类。常见的卧式容器和大型卧式储罐大多采用鞍座。主要由于鞍座的承压能力较好且对筒体的局部阻力较小,故采用鞍座。材料与筒体一样,选用Q345R钢板。

2.3焊接材料

本设备为中压储存容器,要保证设备密封性能良好,故焊接结构采用双面焊

的对接焊缝,且全部无损探伤,所以取焊接系数?=1.0。

焊接方法采用手工电弧焊,其原理是利用电弧热量融化焊条和母材,由融化的金属结晶凝固而形成接缝。可适用于静止、冲击和振动载荷工作的坚固密实的焊缝焊接,这种方法灵活方便,适应性强,设备简单,维修方便,生产率低,劳动强度高。

根据Q345R 的抗拉强度b σ=500MPa 和屈服点s σ=325MPa 选择E50系列的焊条。型号为E5016,该型号的焊条是铁粉钛型药皮,适用于双面焊,熔敷效率较高,脱渣性较好,焊缝表面光滑,焊波整齐,角焊缝略凸,能焊接一般的碳钢结构。

第三章 工艺设计

3.1壁厚设计

3.1.1 筒体壁厚设计

设计采用内径i D =2800mm ,筒体长度o L =7000mm 的工艺尺寸。其长径比

o

i

L D =2.5,满足一般卧式容器长径比在2~6的范围之内。设计温度为50℃。 储罐上安装安全阀,故设计压力 1.1 2.16 2.38p MPa =?=,计算压力

2.38c p p MPa ==。

当钢板厚度在8.0~25mm 时,钢板负偏差C1=0.8mm 。 由于钢铁对于液氨有良好的抗腐蚀性,腐蚀率在0.1mm/a 以下,且设计储罐为单面腐蚀,故去腐蚀裕量C2=2.0mm 。

对于本设计是用钢板就卷焊的筒体以内径作为公称直径DN=i D =2800mm 。假设Q345R 钢的厚度在16~36mm 之间,根据《GB150—固定式容器》查得,设计温度下钢板的许用应力[]t σ=185MPa 。室温强度指标b σ=500MPa ,

s σ=325MPa 。

设计壁厚:22[]c i

d t c

p D C p δσ?=

+-

2.382800

218512.38

?=

??-

20.1

3mm = 120.130.820.93d C mm δ+=+=

圆整后得名义厚度n δ=22mm 。 有效厚度1219.2e n C C mm δδ=--=。

3.1.2 封头壁厚设计

由于平板封头四角处在较大边缘应力且厚度较大,故不采用;半球形封头受

力最好,壁厚最薄,重量轻,但深度大,制造较难,中、低压设备不宜选用;碟形封头母线曲率不连续,存在局部应力,受力不如椭圆形封头;标准椭圆形封头已系列化,制造容易,受力比碟形好,故选用标准椭圆形封头。

设计厚度22[]0.5c i

d t c

p D C p δσ?=

+-

2.382800

218510.52.38

?=

??-?

20.0

7mm = 120.070.820.87d C mm δ+=+=

圆整后得名义厚度n δ=22mm 。 有效厚度1219.2e n C C mm δδ=--=。 3.1.3 筒体及封头的水压强度校核

试验压力 1.25 1.25 2.38 2.98T p p MPa ==?=, 有效厚度e δ=19.2mm ,强度指标s σ=325MPa ,

0.90.9325292.5s MPa σ=?= 压力试验时的应力()

2T i e T e p D δσδ?

+=

2.98(280019.2)

219.21?+=

??

218.8M P a =

因为0.9T s σσ<,所以筒体及封头满足水压试验的强度要求。

3.2 人孔的设计

3.2.1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。人孔分为:板式平焊法兰人孔、带颈平焊法兰人孔、带颈对焊法兰人孔。

考虑到人孔较大较重,故选用水平吊盖带颈对焊法兰人孔。公称压力PN=2.5MPa ,公称直径DN=450mm ,突面密封(RF ),采用VI 类Q245R 材料,垫片采用普通石棉橡胶板垫片(AG )。

人孔标记为:HG20595-97 人孔RF VI (AG)450-2.5。

3.2.2 人孔的补强

本设计选用i d =450mm ,壁厚m δ=10mm 的人孔,查表得人孔的筒体尺寸为

48010φ?,由标准查得补强圈尺寸为外径D2=760mm ,内径D1=484mm 。

开孔补强计算如下:

(1)不计焊缝系数的筒体计算壁厚 2.382800

18.132[]2185 2.38

c i t

c p D mm p δδ?=

==-?- (2)开孔所需补强的面积A

开孔直径:24502(0.82)455.6i d d C =+=+?+=

开孔所需的补强面积:2455.618.138260.03A d mm δ==?= (3)有效宽度B

22455.6911.2

B d m m ==?=

22455.6222

210519

n m B d mm δδ=++=+?+?= 取二者中大值 911.2B m m =

外侧有效高度1h

1067.5h m m

=

=

1h =接管实际外伸长度=250mm 。

取二者中小值 1h =67.5mm 内侧有效高度2h

2067.5h m m

=

=

2h =接管实际内伸长度=0mm 取二者中小值 2h =0mm (4)有效补偿面积123Ae A A A =++

式中 A1——壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积,2mm A2——接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积,2mm A3——焊缝金属截面积,2mm 其中1(B-d)()2()(1)e m e r A f δδδδδ=---- 筒体有效厚度22 2.819.2e n C mm δδ=-=-=

接管材料选择与筒体相同的材料(Q345R )进行补偿,故r f =1。 代入上式得 2

1(911.2455.6)(19.218.13)

487.49A m m =--= 接管计算厚度 2.38455.6

2.952[]21851 2.38

c t t

c p

d mm p δδ??=

==-??- 21222()2()n t t r n t

r

A h C f h C C f δδδ=--+-- 12()0n t t r

h C f δδ=--+ 267.5(10 2.95=??--

2573.75mm = 2

31210101002

A m m =???= 有效补强面积2123487.49573.751001161.24Ae A A A mm =++=++= 因为Ae

所需补强面积248260.031161.247098.79A A Ae mm =-=-=

(5)补强圈厚度4217098.79

25.72760484

A mm D D δ≥

==--

圆整后取26mm ,补强材料与壳材料相同,为Q345R 。

3.3 接口管的设计

3.3.1 接口管的选用

1、液氨进料管

进料管伸进设备内部并将管口的一端切成450 ,为了是避免物料沿设备内壁流动一减少磨蚀和腐蚀。为了在短时间内将物料注满容器。

采用79 4.5mm mm φ=?的低合金无缝钢管。配用具有突面密封的带颈对焊法兰,法兰标记:HG20595-97 法兰WN70-2.5 RF Q235-B 。

2、液氨出料管

在化工生产中,有时需要将液体介质运送到与容器平行的或较高的设备中去,并且获得纯净无杂质的物料。

故采用可拆的压料管排料方式。取57 3.5mm mm φ=?压出管,伸入到罐内离罐底约200mm ,配用突面密封的带颈对焊法兰,法兰标记:HG20595-97 法兰WN50-2.5 RF Q235-B 。

3、液面计接管

液面计是用来观察设备内部液位变化的一种装置,通过测量液位来确定容器中物料的数量。由于设备不大且压力较小,物料洁净。

故采用玻璃管防霜液面计AI2.5-1260-50 HG/T21550-93四支。 4、压力计接管

压力计是用来测量设备内部流体压力变化的一种装备。采用

32 3.5mm mm φ=?无缝钢管。配用突面密封的带颈对焊法兰,法兰标记:HG20595-97 法兰WN25-2.5 RF Q235-B 。

5、放空接口管

为了在注入液体时,能将容器内的空气排到罐体外以便能顺利快速的注入,需要安设一个放空管。

采用57 3.5mm mm φ=?的无缝钢管,法兰标记:HG20595-97 法兰WN50-2.5 RF Q235-B 。

6、安全阀接口管

安全阀是通过阀的自动开启排出气体来降低容器内过高的压力。为了操作的安全,因此需设一安全阀,安全阀的接口管尺寸由安全阀泄放量决定。

采用57 3.5mm mm φ=?的无缝钢管,法兰标记:HG20595-97 法兰WN50-2.5 RF Q235-B 。

7、排污管

在清洗储罐时候,为了能将废液完全排除储罐外,液氨介质会腐蚀管壁而出现沉淀,故需在筒体底部安设排污管。

采用32 3.5

m m m m φ=?的无缝钢管,法兰标记:HG20595-97 法兰WN25-2.5 RF Q235-B 。

3.3.2 接口管汇总表

3.4 鞍座的设计 3.

4.1 鞍座的选取

鞍座分为轻型(A )和重型(B )两大类,每种形式的鞍座又分为固定支座(F )和滑动支座(S ),在一台容器上F 型和S 型总是配对使用。

本设计由于储罐的体积适中且长径比较小,故使用A 型双鞍座,其中一个为F 型,另一个为S 型。

3.4.2 鞍座的计算

鞍座的负荷估算如下:

储罐的总质量:1234m m m m m =+++

式中:m1为筒体质量,m2为封头质量,m3为液氨质量,m4为附件质量。

DN=2800mm ,n δ=22mm 的筒体,每米的质量约为1500kg. 故11500710500m kg =?=

2800DN mm =,22n mm δ=直边高度h2=50mm 的标准椭圆封头,其质量约为1600Kg

故2160023200m kg =?=

液氨的质量3m f v ρ=,式中f 为装量系数,取0.85;V 为储罐体积,取503m ;ρ为液氨的 密度,为665Kg/3m 。小于水的密度,所以用水的密度估算。

故30.8550100042500m kg =??=

人孔越重200Kg ,其他接口管的总重为350Kg 。 故4=550m kg 。

综上所述,12341050032004250055056750m m m m m kg =+++=+++=

各鞍座的反力567509.8

27807527822

mg F N KN ?=

==≈ 由于每个鞍座承受约为278KN 负荷,故选用轻型带垫板包角为120度的鞍座,其允许载荷为445KN 。鞍座厚度为b=300mm ,腹部厚10mm ,垫板宽6000mm ,垫板厚10mm 。

鞍座标记为:/4712.120072800JB T A F --鞍座

/4712.

12007280

J B T A

S --鞍座 储罐的总长L 为8400mm ,由公式L=2a+l ,a=0.2085L 得

a=1747mm ,l=4906mm ,即鞍座离罐体一端的距离为1747mm ,两鞍座之间的距离

为4906mm 。

3.5 SW6校核

椭圆封头简图

MP

第四章自我评价

两周的化工设备课程设计已经结束了。虽然做得不是很完美,但通过此次课程设计,我更加扎实地掌握了有关化工机械设备方面的知识。实践出真知,经过自己亲手设计,使掌握的知识不再是纸上谈兵。

在课程设计中出现了许多的问题,如材料的选择、尺寸的选择。之前做的设计都是工艺设计,对于材料、尺寸没有深入的了解,所以导致这方面的知识缺乏和经验不足。最后经过不断地改正,还有老师的指导,终于迎刃而解。另外设计中的储罐设备图,让我对AutoCAD 的使用又有了进一步的掌握。

课程设计是对我们日后工作的一次次锻炼,我们要抓住这个机会,不断提升自己。最后,感谢老师这几天对我的指导和讲解。

符号说明

表2 符号说明表

符号代表参数符号代表参数

Di 筒体内径σs屈服极限

L0筒体长度(不含封

头)

V体积

L 罐体长度φ焊接接头系数T 温度δd设计厚度P 设计压力δn 名义厚度P c计算压力δe计算厚度[σ]t许用应力P T试验压力C2腐蚀裕量σt水压试验应力C1钢板负偏差PN 公称压力DN公称直径δ计算厚度ρ密度b鞍座厚度

h i封头曲面深度h2 封头直边高d开孔直径δt接管计算厚度A开孔补强面积F支座应力

参考文献

[1] 潘永亮.《化工设备机械基础》第二版.科学出版社.2011

[2] 魏崇光,郑晓梅.《化工制图》.化学工业出版社.2008

[3]蔡纪宁,张莉彦.《化工设备机械基础-课程设计指导书》.化学工业出版社.2011

[4]《GB150-2011固定式压力容器》.国家质量监督检验检疫总局发布

[5]《JB/T4712.1-2007容器支座》.中国国家发展和改革委员会发布

[6]《JB/TR4702-2000压力容器法兰》.国家机械工业局发布

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

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

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)

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

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)

化工机械基础化工设备课程设计液氨储罐机械设计详解

目录 第一章、绪论-----------------------------------------------------2 1.液氨贮罐的设计背景---------------------------------------------5 2.设计任务----------------------------------------------------- 3.设计思路----------------------------------------------------- 4. 2.液氨贮罐的分类及选型-------------------------------------------5 3.设计温度和设计压力的确定--------------------------------------- 第二章、材料及结构的选择与论证-----------------------------------6 1.材料选择与论证-------------------------------------------------6 2.结构选择与论证-------------------------------------------------7 第三章工艺尺寸的确定-------------------------------------------8 第四章设计计算-------------------------------------------------9 1.计算筒体的壁厚-------------------------------------------------9 2.计算封头的壁厚------------------------------------------------10 3.水压试验压力及其强度校核--------------------------------------10 4.选择人孔并核算开孔补强----------------------------------------11 5.选择鞍座并核算承载能力----------------------------------------13 6.选择液位计----------------------------------------------------14 7.选配工艺接管--------------------------------------------------14 设计小结--------------------------------------------------------15 参考文献--------------------------------------------------------16总图材料明细表………………………………………………………

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

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

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

课程设计液氨储罐设计

湖北大学化学化工学院化工设备机械基础课程设计计算说明书 课程设计题目: 液氨储罐设计 姓名邹晓双 学号 专业年级12级化工2班 指导教师鲁德平 日期 目录 一、设计任务书 (1) 二、液氨储罐设计参数的确定 (2) 1、根据要求选择罐体和封头的材料 (2) 2、确定设计温度与设计压力 (2)

3、其他设计参数 (2) 三、筒体和封头壁厚的计算 (2) 1、筒体壁厚的计算 (2) 设计参数的确定 (3) 筒体壁厚的设计 (3) 刚度条件设计筒体的最小壁厚 (3) 2、罐体封头壁厚的计算 (3) 3、罐体的水压试验 (3) 液压试验压力的确定 (3) 液压试验的强度校核 . (3) 压力表的量程、水温的要求 (3) 液压试验的操作过程 (3) 4、罐体的气压试验 (4) 气压试验压力的确定 (4) 气压试验的强度校核 (4) 、气压试验的操作过程 (4) 四、罐体的开孔与补强 (4) 1、开孔补强的设计准则 (4) 2、开孔补强的计 算 ..................................4 、开孔

补强的有关计算参数 .......................5 、补强圈的 设计 (5) 五、选择鞍座并核算承载能力 (5) 1、支座的设计 (5) 2、鞍座的计算 (6) 3、安装位置 (6) 4、人孔的设计 (6) 5、液面计的设计 (7) 六、选配工艺接管 (7) 1、液氨进料管 (7) 2、液氨出料管 (7) 3、排污管 (7) 4、安全阀接口管 (7) 5、压力表接口管 (8) 七、设计结果一览表 (9) 八、液氨储罐装配图(见附图)............................... 一、设计任务书 试设计一液氨储罐,其公称容积、储罐内径、罐体(不包括封头)长度见下表。使用地点:家乡--湖北省十堰市竹溪县。 技术特性表

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:07080102 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)

课程设计液氨储罐设计精编WORD版

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湖北大学化学化工学院化工设备机械基础课程设计计算说明书 课程设计题目: 液氨储罐设计 姓名邹晓双 学号 专业年级 12级化工2班 指导教师鲁德平 日期 目录 一、设计任务书 (1)

二、液氨储罐设计参数的确定 (2) 1、根据要求选择罐体和封头的材料 (2) 2、确定设计温度与设计压力 (2) 3、其他设计参数 (2) 三、筒体和封头壁厚的计算 (2) 1、筒体壁厚的计算 (2) 1.1设计参数的确定 (3) 1.2筒体壁厚的设计 (3) 1.3刚度条件设计筒体的最小壁厚 (3) 2、罐体封头壁厚的计算 (3) 3、罐体的水压试验 (3) 3.1液压试验压力的确定 (3) 3.2液压试验的强度校核 . (3) 3.3压力表的量程、水温的要求 (3) 3.4液压试验的操作过程 (3) 4、罐体的气压试验 (4)

4.1气压试验压力的确定 (4) 4.2气压试验的强度校核 (4) 4.4、气压试验的操作过程 (4) 四、罐体的开孔与补强 (4) 1、开孔补强的设计准则 (4) 2、开孔补强的计算 ..................................4 2.1、开孔补强的有关计算参数 .......................5 2.2、补强圈的设 计 (5) 五、选择鞍座并核算承载能力 (5) 1、支座的设计 (5) 2、鞍座的计算 (6) 3、安装位置 (6) 4、人孔的设计 (6) 5、液面计的设计 (7) 六、选配工艺接管 (7) 1、液氨进料管 (7)

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

卧式液氨储罐课程设计

目录 一、前言 (3) 二、摘要 (4) 三、绪论 (5) 3.1 设计任务: (5) 3.2设计思想: (5) 3.3 设计特点: (5) 四、设备材料及结构的选择 (6) 4.1材料选择 (6) 4.2结构选择 (6) 4.2.1 封头的选择 (6) 4.2.2容器支座的选择 (6) 4.3法兰型式 (6) 4.4液面计的选择 (7) 4.4.1 (7) 4.4.2 (7) 4.4.3 (7) 五、结构计算 (8) 5.1罐体壁厚设计 (8) 5.2封头厚度设计 (9) 5.2.1计算封头厚度 (9) 5.2.2校核罐体与封头水压实验强度 (9) 5.3选择人孔并核算开孔补强 (10) 5.4储罐零部件的选取 (12) 5.4.1储罐支座 (12) 5.4.2罐体质量 (12) 5.4.3封头质量 (12) 5.4.4液氨质量 (13) 5.4.5附件质量 (13) 六、接管的选取 (14) 6.1液氨进料管 (14) 6.1.1接管的计算厚度为: (14) 6.1.2开孔有效补强宽度B,有效补强高度的确定 (14) 6.1.3需要补强的金属面积和可以作为补强的金属面积的计算 (14) 6.2 平衡口管 (14) 6.3 液位指示口管 (15) 6.4 放空口管 (15) 6.5 液体进口管 (15) 6.6 液体出口管 (15) 七、压力计选择 (16) 八、符号说明 (17) 九、致谢 (18)

十、参考文献 (19)

一、前言 压力容器是一种密闭的承压容器,通常是由板、壳组合而成的焊接结构。其应用广泛且用量大,但又比较容易发生事故且事故往往是严重的。压力容器的设计一般有筒体、封头、密封装置、支座、接口管、人孔及安全附件等组成。与任何工程设计一样,压力容器的设计目标也是对新的或该进的工程系统和装置进行创新和优化,以满足人们的愿望与需要。具体来说,压力容器的设计人员应根据设计任务的特定要求,遵循设计工作的基本规则或规范,以及材料控制﹑结构细节﹑制造工艺﹑检验及质量管理等方面的规则,并尽可能地采用标准。 液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储存容器,所以本设计过程的内容包括容器的材质的选取、容器筒体结构和强度的设计,密封的设计、罐体壁厚设计、封头壁厚设计、确定支座,人孔及接管、开孔补强的情况以及焊接形式的设计与选取。在设计过程中要综合考虑经济性、实用性和安全可靠性。设备的选择大都有相应的执行标准,设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件,也有一些设备没有相应标准,则选择合适的非标设备。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。此次设计主要原理来自《化工设备机械基础》一书以及其他参考资料。 本设计的液料为液氨,它是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料,应用广泛。分子式 NH3,分子7.03,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16~25%(最易引燃浓度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,难以点燃而危险性较低;但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。 本次设计的所有参数都严格按照国家标准,让设计有章可循。但由于知识水平有限,又是第一次做关于化工设备机械基础的设计,难免会有很多缺陷和不足,还请老师给予批评和指正,最后感谢老师能在百忙之中抽出时间进行评阅 兰亚军2014年1月5日

机械基础化工设备课程设计液氨储罐机械设计

目录 第一章绪论 (1) 1.1 设计任务 (1) 1.2 设计思路 (2) 1.3 设计特点 (2) 1.4 主要设计参数的确定及说明 (3) 第二章材料及结构的选择与论证 (4) 2.1 材料的选择与论证 (4) 2.2 结构的选择与论证 (4) 第三章设计计算 (7) 3.1 公称直径DN的确定 (7) 3.2 计算筒体的壁厚 (7) 3.3 计算封头的壁厚 (8) 3.4 水压实验及其强度校核 (8) 3.5 选择人孔并核算开孔补强 (9) 3.6 选择鞍座并核算承载能力 (9) 3.7 选择液位计 (14) 3.8 选配工艺接管 (14) 第四章设计小节 (15)

第一章绪论 1.1设计任务 设计题目:液氨储罐机械设计 公称容积():50 工作压力(MPa):3.2 工作温度(℃):40 材料:16MnR 设计任务主要分两个阶段: (1)准备阶段 A、准备好设计资料、手册、图纸、说明书的报告纸 B、认真研究、分析设计任务及有关设计数据,明确设计要求及设计内容 C、认真复习有关教科书内容,熟悉有关资料及步骤 D、结合有关图纸,了解设备结构及作用 (2)机械设计阶段 A、根据设计参数,论证选材、论证物料的腐蚀性及对环境的污染情况 B、根据计算有关壳体的尺寸,根据压力计算壳体壁厚,校核壳体的强度,确定合 理尺寸 C、选用零部件,查标准及手册,确定尺寸和结构 D、计算设备重量,列表有关附件的重量 E、绘制设备总装图,进行缩小或放大绘图比例 F、提出技术要求,对设备制造、检验、安装提出技术地求,并在总图上标注 清楚 G、编写设计说明书 1.2设计思路 各种石油化工设备,虽然大小不一、形状不同,但都有一个受到内压或外压

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