,.安徽工程大學課程設計說明書題目名稱： 臥式儲罐設計專業班級：食品122班學生姓名： 王飛騰指導教師： 季長路,.完成日期： 2015-09-24目錄摘要 4第一章緒論 51.1設計任務： 51.2設計思想： 61.3設計特點： 6第二章 材料及結構的選擇與論證 72.1材料選擇 72.2結構選擇與論證 72.2.1封頭的選擇 72.2.2容器支座的選擇 82.3法蘭型式 82.4液面計的選擇 9第三章 結構設計 103.1壁厚的確定 103.2封頭厚度設計 11,.3.2.1計算封頭厚度..........................................................................................................................113.2.2水壓試驗及強度校核..............................................................................................................113.3儲罐零部件的選取..........................................................................................................................123.3.1儲罐支座..................................................................................................................................123.3.2罐體質量.................................................................................................................................123.3.3封頭質量..................................................................................................................................123.3.4液氨質量..................................................................................................................................123.3.5附件質量..................................................................................................................................13第四章接管的選取.............................................................134.1液氨進料管....................................................................................................................................144.2平衡口管..........................................................................................................................................144.3液位指示口管..................................................................................................................................144.4放空口管..........................................................................................................................................154.5液體進口管......................................................................................................................................154.6液體出口管......................................................................................................................................15第五章壓力計選擇.............................................................16符號說明.............................................................................18總結....................................................................................19,.摘要本說明書為《1.2m3液氨儲罐設計說明書》。扼要介紹了臥式儲罐的特點及謝謝閱讀在工業中的廣泛應用，詳細的闡述了臥式儲罐的結構及強度設計計算及制造、檢修和維護。感謝閱讀本文采用分析設計方法，綜合考慮環境條件、液體性質等因素并參考相關標準，按工藝設計、設備結構設計、設備強度計算的設計順序，分別對儲罐的筒體、封頭、鞍座、接管進行設計，然后采用1SW6-1998對其進行強度校核，最后形成合理的設計方案。謝謝閱讀設計結果滿足用戶要求，安全性與經濟性及環保要求均合格。精品文檔放心下載關鍵詞：壓力容器、臥式儲罐、結構設計、強度校核、開孔補強謝謝閱讀,.第一章緒論1.1設計任務：針對化工廠中常見的液氨儲罐，完成主體設備的工藝設計和附屬設備的選型設謝謝閱讀計，繪制總裝配圖，并便攜設計說明書。,.1.2設計思想：綜合運用所學的機械基礎課程知識，本著認真負責的態度，對儲罐進行設計。感謝閱讀在設計過程中綜合考慮了經濟性，實用性，安全可靠性。各項設計參數都正確參精品文檔放心下載考了行業使用標準或國家標準，這樣設計有章可循，并考慮到結構方面的要求，精品文檔放心下載綜合的進行設計。1.3設計特點：容器的設計一般由筒體,封頭，法蘭，支座，接管等組成。常，低壓化工設備感謝閱讀通用零部件大都有標準，設計師可直接選用。本設計書主要介紹了液罐的筒體，謝謝閱讀封頭的設計計算，低壓通用零部件的選用。各項設計參數都正確參考了行業使用標準或國家使用標準，這樣讓設計有章可感謝閱讀循，并考慮到結構方面的要求，合理的進行設計。,.第二章 材料及結構的選擇與論證2.1材料選擇純液氨腐蝕性小,貯罐可選用一般鋼材,但由于壓力較大,可以考慮20R、精品文檔放心下載16MnR.這兩種鋼種。如果純粹從技術角度看，建議選用20R類的低碳鋼板，感謝閱讀16MnR鋼板的價格雖比20R貴，但在制造費用方面，同等重量設備的計價，感謝閱讀16MnR鋼板為比較經濟。所以在此選擇16MnR鋼板作為制造筒體和封頭材料。謝謝閱讀2.2結構選擇與論證2.2.1封頭的選擇從受力與制造方面分析來看，球形封頭是最理想的結構形式。但缺點是深度謝謝閱讀大，沖壓較為困難；橢圓封頭濃度比半球形封頭小得多，易于沖壓成型，是精品文檔放心下載目前中低壓容器中應用較多的封頭之一。平板封頭因直徑各厚度都較大，加感謝閱讀工與焊接方面都要遇到不少困難。從鋼材耗用量來年：球形封頭用材最少，感謝閱讀,.比橢圓開封頭節約，平板封頭用材最多。因此，從強度、結構和制造方面綜精品文檔放心下載合考慮，采用橢圓形封頭最為合理。2.2.2容器支座的選擇容器支座有鞍座,圈座和支腿三種,用來支撐容器的重量。鞍式支座是應用最廣泛的一種臥式支座。從應力分析看，承受同樣載且具有同樣截面幾何形狀和尺寸的梁采用多個支承比采用兩個支承優越，因為多支承在粱內產生的應力較小。所以，從理論上說臥式容器的支座數目越多越好。但在是實際上臥式容器應盡可能設計成雙支座，這是因為當支點多于兩個時，各支承平面的影響如容器簡體的彎曲度和局部不圓度、支座的水平度、各支座基礎下沉的不均勻性、容器不同部位抗局部交形的相對剛性等等，均會影響支座反力的分市。因此采用多支座不僅體現不出理論上的優越論反而會造成容器受力不均勻程度的增加，給容器的運行安全帶來不利的影響。所以一臺臥式容器支座一般情況不宜多于二個。圈座一般對于大直徑薄壁容器和真空操作的容器。腿式支座簡稱支腿，因這種支座在與容器殼壁連接處會造成嚴重的局部應力，故只適合用于小型設備（DN1600，L≤感謝閱讀5m）。綜上考慮在此選擇雙個鞍式支座作為儲罐的支座。謝謝閱讀2.3法蘭型式法蘭連接主要優點是密封可靠、強度足夠及應用廣泛。缺點是不能快速拆卸、謝謝閱讀制造成本較高。壓力容器法蘭分平焊法蘭與對焊法蘭。平焊法蘭又分為甲型與乙謝謝閱讀型兩種。甲型平焊法蘭有PN0.25MPa0.6MPa1.0MPa1.6MPa，在較小范感謝閱讀,.圍內（DN300mm-2000mm）適用溫度范圍為-20oC-30oC。乙型平焊法蘭感謝閱讀用于PN0.25MPa-1.6MPa壓力等級中較大的直徑范圍，適用的全部直徑范圍精品文檔放心下載為DN300mm-3000mm，適用溫度范圍為-20oC-350oC。對焊法蘭具有厚感謝閱讀度更大的頸，進一步增大了剛性。用于更高壓力的范圍（PN0.6MPa-6.4MPa）謝謝閱讀適用溫度范圍為-20oC-45oC。法蘭設計優化原則：法蘭設計應使各項應力分別精品文檔放心下載接近材料許用應力值，即結構材料在各個方向的強度都得到較充分的發揮。謝謝閱讀法蘭設計時，須注意以下二點：管法蘭鋼制管法蘭、墊片、緊固件設計參照精品文檔放心下載HG20592~HG20635的規定。2.4液面計的選擇液面計是用以指示容器內物料液面的裝置，其類型很多，大體上可分為四類，感謝閱讀有玻璃板液面計、玻璃管液面計、浮子液面計和浮標液面計。在中低壓容器中常感謝閱讀用前兩種。玻璃板液面計有透光式和反射式兩種結構，其適用溫度一般在感謝閱讀0~250oC。但透光式適用工作壓力較反射式高。玻璃管液面計適用工作壓力小感謝閱讀于1.6MPa，介質溫度在0~250oC的范圍。液面計與容器的連接型式有法蘭連感謝閱讀接、頸部連接及嵌入連接，分別用于不同型式的液面計。液面計的選用感謝閱讀2.4.1玻璃板液面計和玻璃管液面計均適用于物料內沒有結晶等堵塞固體的場謝謝閱讀合。板式液面計承壓能力強，但是比較笨重、成本較高。2.4.2玻璃板液面計一般選易觀察的透光式，只有當物料很干凈時才選反射式。精品文檔放心下載2.4.3當容器高度大于3m時，玻璃板液面計和玻璃管液面計的液面觀察效果受精品文檔放心下載到限制，應改用其它適用的液面計。液氨為較干凈的物料，易透光，不會出現嚴感謝閱讀重的堵塞現象所以在此選用玻璃管液面計。,.第三章 結構設計3.1壁厚的確定根據壁厚公式pDitp2在設計溫度下，液氨的飽和壓力為0.3Mpa（絕對壓力），因此除灌裝有點放空精品文檔放心下載口，故取設計及計算壓力為Pc=1.3，容器的內徑Di=1000mm,在設計溫度下，謝謝閱讀材料的許用應力為t=137通體材料在試驗溫度下的屈服強度為謝謝閱讀s205Mpa，采用雙面焊對接接頭，100%無損建材焊接接頭系數1.0感謝閱讀pD0.31002tip21371.00.3mm1.1mm液氨為輕微腐蝕性，腐蝕裕量由筒體封頭腐蝕裕量表查取C2=2mm(C21mm)謝謝閱讀涉及厚度為C1.123.1mmd2根據 3.1mm,由鋼板厚度負偏差得：dC1=0.25mm該值小于名義厚度得6%，所以鋼板厚度負偏差不可省略故取名義厚度3.10.253.35mm謝謝閱讀n圓整為5mm確定選用壁厚為5mm得06Gr19Ni10高合金鋼板制作罐體感謝閱讀,.3.2封頭厚度設計采用標準橢圓封頭圖3-1橢圓形封頭3.2.1計算封頭厚度根據公式pcDi2t0.5pc焊接接頭系數取=1，鋼板最大寬度為3m,而此儲罐直徑為1m,取封頭需將鋼謝謝閱讀板焊接后沖壓成型于是封頭厚度pD0.31000ci1.1mm2t0.5p213710.50.3c取C=C1+C2=0.25+2=2.25mm故+C=1.1+2.25=3.35mm圓整后取5mm確定選用=5mm厚的06Gr19Ni10制作封頭nn3.2.2水壓試驗及強度校核先按公式確定水壓試驗時的壓力Pt為,.PT=1.25P=1.250.3=0.375Mpa精品文檔放心下載C52.252.75mm謝謝閱讀e n查表得：205Mpa根據式;pDtie2stse則0.37510002.75而0.90.91.0205184.5Mpa68.4Mpa22.75s因為0.9 所以水壓實驗強度足夠t s3.3儲罐零部件的選取3.3.1儲罐支座此容器為臥式儲罐壓力容器，可以選用鞍式支座 首先粗略計算鞍座的負荷精品文檔放心下載儲罐總質量mM=m+m+m+m4m----罐體質量m----封頭質量12312m----液氨質量m----附件質量343.3.2罐體質量n=5mmL=1200的筒節mDL3.1410005512007850148kg感謝閱讀1 i3.3.3封頭質量公稱直徑DN=1000mm 壁厚 5mm,選用直邊高度為h=75mm的標準橢感謝閱讀n圓封頭，深入高度H=325mm容積0.2545m3其質量m,63.5kg所以2m2=2m,=263.5=127kg23.3.4液氨質量mV裝量系數液氨密度V容器體積裝量系數取3=0.977,.儲罐容積V=2V封+V筒20.2545D2L4i0.509411.24.277m3液氨-200C的密度為665kg/m3則容積質量m3mVmV33m0.94.277665m0.96654.27733m2559.8kgm2559.8kg333.3.5附件質量無人孔手孔其它接管質量按100kg則m100kg4儲罐總質量mmmmmm12341481372559.8100m2934.8謝謝閱讀mg2934.89.812214420NF14.4KN每個鞍座只承受14.4KN的負荷根據鞍座負荷，選擇鞍座，可以選擇輕型帶墊板，包角為120的鞍座感謝閱讀鞍座形式為JB/T4712-92 鞍座BI1020-FJB/T4712-92 鞍座BI1000-F第四章接管的選取,.本儲罐設有如下接口管4.1 液氨進料管采用1084mm的無縫鋼管配以板式平焊管法蘭確定接管的計算厚度計開孔直感謝閱讀徑有已知條件知 殼體的計算厚度5mm按接管計算厚度為精品文檔放心下載tpD06p0.310832.40.11mm2ct213710.3274.3開孔直徑為dd12C1082422104mm感謝閱讀接管的有效補強寬度B2d2104208mm謝謝閱讀接管有效補強高度h1 d 104522.8mm感謝閱讀需補強金屬面積Ad1045520精品文檔放心下載Bd20810453.35171.6感謝閱讀1 e2h222.850.11223謝謝閱讀2 1 et t因AAA171.6223394.6A謝謝閱讀e 1 2則需另加補強AAA520394.6125.4謝謝閱讀e4.2平衡口管平衡口采用452.5mm無縫鋼管，配以管式平焊管法蘭不需要不強(圖原結構)精品文檔放心下載SD-RF45-1.6 HG205944.3液位指示口管液位指示口采用573.5mm無縫鋼管，配以管式平焊管法蘭不需要不強(圖原精品文檔放心下載,.結構)SD-RF57-1.6 HG205944.4放空口管放空口采用323.5mm無縫鋼管，配以管式平焊管法蘭不需要不強(圖原結構)精品文檔放心下載SD-RF32-1.6 HG205944.5液體進口管液體進口采用452.5mm無縫鋼管，配以管式平焊管法蘭不需要不強(圖原結謝謝閱讀構)SD-RF45-1.6 HG205944.6液體出口管液體出口采用452.5mm無縫鋼管，配以管式平焊管法蘭不需要不強(圖原結精品文檔放心下載構)SD-RF45-1.6 HG20594,.圖3-2各管口方位第五章壓力計選擇（1）量程裝在鍋爐、壓力容器上的壓力表，其最大量程（表盤上刻度極限值）謝謝閱讀應與設備的工作壓力相適應。壓力表的量程一般為設備工作壓力的1．5～3倍，精品文檔放心下載最好取2倍。若選用的壓力表量程過大，由于同樣精度的壓力表，量程越大，允精品文檔放心下載,.許誤差的絕對值和肉眼觀察的偏差就越大，則會影響壓力讀數的準確性；反之，若選用的壓力表量程過小，設備的工作壓力等于或接近壓力表的刻度極限，則會使壓力表中的彈性元件長期處于最大的變形狀態，易產生永久變形，引起壓力表的誤差增大和使用壽命降低。另外，壓力表的量程過小，萬一超壓運行，指針越過最大量程接近零位，而使操作人員產生錯覺，造成更大的事故。因此，壓力表的使用壓力范圍，應不超過刻度極限的60～70％。感謝閱讀（2）測量精度壓力表的精度是以允許誤差占表盤刻度極限值的百分數來表示的。精度等級一般都標在表盤上，選用壓力表時，應根據設備的壓力等級和實際工作需要來確定精度。額定蒸汽壓力小于2.45MPa的鍋爐和低壓容器所用的壓力表，其精度不應低于2．5級；額定蒸汽壓力大于2.45MPa的鍋爐和中、高壓容器的壓力表，精度不應低于1.5級。謝謝閱讀（3）表盤直徑為了使操作人員能準確地看清壓力值，壓力表的表盤直徑不應過小。在一般情況下，鍋爐和壓力容器所用壓力表的表盤直徑不應小于100mm，如果壓力表裝得較高或離崗位較遠，表盤直徑還應增大。感謝閱讀又考慮到液氨有一定腐蝕性,所以綜合考慮選用隔膜壓力表,精品文檔放心下載技術指標為：精度等級：(1.6)

公稱直徑：50

接頭螺紋：1.5G1

測量范圍：0-2.4Mpa,.符號說明C1 鋼板負偏差mm 焊接接頭系數P 設計壓力Mpa V 體積m3Pw 工作壓力