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淘豆网网友近日为您收集整理了关于50立方米液氨储罐设计_课程设计任务书的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：50立方米液氨储罐设计_课程设计任务书 设计任务书设计姓名: 职称:课程设计题目: (50)M3液氨储罐设计1.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):1.原始数据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 1.55 MPa 由介质温度确定4 工作温度-20~40 ℃5 公称容积(Vg) 50 M36 工作压力波动情况可不考虑7 装量系数(φ V) 0.858 工作介质液氨(中度危害)9 使用地点室外10 安装与地基要求11 其它要求管口表接管代号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称a DN65 HG/T FM 液氨进口管b DN50 HG/T FM 安全阀接口c DN500 HG/T FM 人孔d DN50 HG/T FM 空气进口管e DN50 HG/T FM 空气出口管f DN25 HG/T FM 压力表接口g DN20 HG/T FM 液位计接口h DN65 HG/T FM 液氨出口管设计任务书2.设计内容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。3.设计工作任务及工作量的要求〔包括设计计算说明书(论文)、图纸、样品等〕:1)设计说明书:主要内容包括:封面、设计任务书、目录、设计方案的分析和拟定、各部分结构尺寸的设计计算和确定、设计总结、参考文献等;2)总装配图设计图纸应遵循国家机械制图标准和化工设备图样技术要求有关规定,图面布置要合理,结构表达要清楚、正确,图面要整洁,文字书写采用仿宋体、内容要详尽,图纸采用计算机绘制。设计任务书4.主要参考文献:[1] 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[2] 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[3] 全国化工设备设计技术中心站,《化工设备图样技术要求》,] 郑津洋、董其伍、桑芝富,《过程设备设计》,化学工业出版社,2001[5] 黄振仁、魏新利,《过程装备成套技术设计指南》,化学工业出版社,2002[6] 国家医药管理局上海医药设计院,《化工工艺设计手册》,化学工业出版社,1996[7] 蔡纪宁主编,《化工设备机械基础课程设计指导书》,化学工业出版社,2003 年5.设计成果形式及要求:1)完成设计说明书一份;2)草图一张(A1 图纸一张)3)总装配图一张(A1 图纸一张);第一章设计参数的选择1、设计压力:液氨在 40℃的饱和蒸汽压为 1.55 MPa,由于按《压力容器安全技术监察规程》规定,盛装液化气体无保冷设施的压力容器,其设计压力应不低于液化气40℃时的饱和蒸汽压力 Pv=1.55Mpa,大气压 Pa=0.1Mpa. 而最高工作压力指容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压可取液氨容器的设计压力为最大工作压力的 1.1 倍。即 P=(1.55-0.1)×1.1=1.6水压试验 PT=1.25X1.6=2.0Mpa2、设计温度:设计温度系指容器在正常操作情况下,在相应设计压力下,设定受压元件的金属温度,其值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度,对于0 C。以下的金属温度,则设计温度不高于元件金属可能达到的最低金属温度,容器的设计温度是指壳体的设计温度,可知器设计温度选取的依据是:其值不得低于最高金属温度或不得高于最低金属温度(0 C。以下)。湖南桃源盘塘当地最高工作温度为37℃~38℃,则设计温度取40 C。。3、主要元件材料的选择:3.1 筒体材料的选择:根据液氨的物性选择罐体材料,碳钢对液氨有良好的耐蚀性腐蚀率在 0.1 ㎜/年以下,且又属于中压储罐,可以考虑 20R 和 16MnR 这两种钢材,综合考虑经济因素,根据 GB150-1998 表 4-1,选用筒体材料为低合金钢(16MnR)Q345(钢材标准为 GB6654) t =163 Mpa。Q345(16MnR)适用范围:用于介质含有少量硫化物,具有一定腐蚀性,壁厚较大( 8mm )的压力容器。3.2 地脚螺栓的材料选择:地脚螺栓选用符合 GB/T 700 规定的 Q235,Q235 的许用应力 147btMPa 第二章设备的结构与厚度设计1、筒体和封头的结构设计1.1 封头的结构尺寸(封头结构如下图 1)由 22iDH h,得 mmDHh i查标准 JB/T《钢制压力容器用封头》中表 B.1 EHA 椭圆形封头内表面积、容积,如下表 2:表 2 :EHA 椭圆形封头内表面积、容积公称直径 DN /mm 总深度 H /mm 内表面积 A/ 2m 容积V封/ 3m.11.2 筒体的长度计算筒体直径一般由工艺条件决定,但是要符合压力容器的公称直径。标准椭圆型封头是中低压容器经常采用的封头形式。封头公称直径必须与筒体的公称直径相一致。根据公式 002514 公称VLDi取 L/DN=4得 Di=2556mm,圆整得 Di=2600mm.224iV D L V
封,而充装系数为 0.85则: 封VLDVi 245.802即 131.522. L计算得 L=10.132m,取 L=10m4.iDL(在 3~6 之间)2、圆筒厚度的设计2.1 计算压力 cP计算压力是指在相应的设计温度下,用以确定组件最危险截面厚度的压力,其中包括液柱静压力。通常情况下,计算压力等于设计压力与液柱静压力之和,当组件所承受的液柱静压力小于 5%设计时,可忽略不计。经查《压力容器安全技术监察规程》(表 3-3)得液氨的设计压力MpaPP 2.161..11.1
)工作设液柱静压力 Mpagh . 因为 5%0.66%.0143pgh设,故液柱静压力可以忽略,计算压力与设计压力相等。,即 cP =2.16 Mpa2.2 圆筒厚度该容器需 100%探伤,所以取其焊接系数为 1.0
。圆筒的厚度在 16~36mm 范围内,查 GB150-1998 中表 4-1,可得:在设计温度 C50下,屈服极限强度 345s MPa
, 许用应力 pa163Mt利用中径公式,计算厚度: mmaMPtDPcic4..22 圆整至 18mm取 1 0C
。 2C =2则筒体的设计厚度 20mm12
CCd 20mmn 1
Cd筒体的有效厚度 mm18e 21
CCn3、封头厚度的设计查标准 JB/T《钢制压力容器用封头》中表 1,得公称直径mm2600in
DD选用标准椭圆形封头,型号代号为 EHA,则 22iiDh ,根据 GB150-1998 中椭圆形封头计算中式 7-1 计算: mmppctic8.300..125.02D 圆整得mm18腐蚀裕度c2 =2mm,设计厚度δ d=δ+C2=18+2=20mm.对于 16MnR,钢板负偏差c1 =0取名义厚度 mmCdn 201
有效厚度 8mm1e 21
CCn由于筒体的名义厚度与封头的名义厚度相近,所以可以统一去名义厚度为mmn 20 。选择封头的数据:DN=2600mm 曲面高 h1=690mm 直边高 h0=40mm 内表面积=7.6545m2,容积=2.5131m3名义厚度δ n=20mm 质量=1184.6kg。4、鞍座选型和结构设计4.1 鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座材料选用 Q235-B,其许用应力 147saMPa 查得 16MnR 密度 7900Kg/m3筒体总质量 M=m1+m2+m3+m4m1:筒体质量 KgKg 4..DLm n1
m2:封头质量 KgKg .m2 m3:液氨质量 KgVLDV .80m 23
封液氨m4:附件质量:人孔及其它附件质量总共估取 400kg
KN6.500.798gmG
总每个鞍座承受的压力 KN3.G/2F ∴选鞍座 JB/T7,标准尺寸为:DN=2600mm,许用载荷 435KN,包角120°,带垫板,A 型。由公称直径,查《压力容器与化工设备实用手册》得公称直径DN 2600 腹板 2 8垫板4b 610允许载荷Q/kN 440筋板3l 295 4 10鞍座高度h 250 2b 268 e 120底板1l 0 螺栓间距 2l 1 8 螺孔/ 孔长/螺纹D/l 24/40M201 14 垫板弧长 3030 鞍座质量Kg 2984.2 鞍座位置的确定双鞍座卧式容器的受力状态可简化为受均布载荷的外伸梁, 由材料力学知,当外伸长度 A=0.207L 时,跨度中央的弯矩与支座截面处的弯矩绝对值相等,从而使上述两截面上保持等强度,所以一般近似取.2L0A
,其中 L 取两封头切线间距离,A 为鞍座中心线至封头切线间距离。考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷,面且支座截面处应力较为复杂,故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩,通常取尺寸 A 不超过 0.2L 值,为此中国现行标准 JB 4731《钢制卧式容器》规定 A≤0.2L=0.2(L+2h),A 最大不超过 0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。则可以取鞍座间距 8000mm由标准椭圆封头 2, 402( ) 4i iD DmmH h 有h=H-故 .2(130002h)L0.2A
(鞍座的安装位置如图 3 所示:图 3-10 鞍座此外,由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗变钢度,故封头对于圆筒的抗弯钢度具有局部的加强作用。若支座靠近封头,则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强作用。因此,JB 4731 还规定当满足 A≤0.2L 时,最好使 A≤0.5R m(2RmniR ),即 mmnRm mm.5RA m
,则可取 A=1000mm综上有:A=1000mm(A 为封头切线至封头焊缝间距离,L 为筒体和两封头的总长)5、接管,法兰,垫片和螺栓的选择5.1、接管和法兰液氨储罐液面计接口、人孔、压力表孔、空气进口、安全阀接孔、放空口、温度计口、液体进口、液体出口、排污口。根据各接口的大小选择相对应的法兰及垫片。接管和法兰布置如图 3 所示,法兰简图如图所示:查 HG/T 《钢制管法兰》中表 8.2 3-1 PN10 带颈对焊钢制管法兰,选取各管口公称直径,查得各法兰的尺寸。查 HG/T 《钢制管法兰》中附录 D 中表 D-3PN10 法兰的质量,得各法兰的质量。查 HG/T 《钢制管法兰》中表 3.2.2,法兰的密封面均采用 MFM(凹凸面密封)。表 4:接管和法兰尺寸序号名称公称直径DN钢管外径法兰焊端外径法兰外径D螺栓孔中心圆直径K螺栓孔直径 L螺栓孔数量 n(个)螺栓Th法兰厚度 C法兰颈法兰高度H法兰质量N S1HRa 液氨进口管65 76B 185 145 18 8 M16 18 92 2.9 10 6 35 3.0b 安全阀接口50 57B 165 125 18 4 M16 18 74 2.9 8 6 45 2.5c 人孔 500 530B 670 620 26 20 M24 28 542 7.1 16 12 90 4d 空气进口管50 57B 165 125 18 4 M16 18 74 2.9 8 6 45 2.5e 空气出口管50 57B 165 125 18 4 M16 18 74 2.9 8 6 45 2.5播放器加载中，请稍候...
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低温液氨贮罐特殊结构的设计
【摘要】：低温液氨贮罐的设计,无论是对材料的要求,还是结构设计,都有一些持殊要求,我国目前尚无统一的设计规范。70年代中期,国内引进的几套大化肥中的大型液氨贮罐,都是直接从国外引进。国内并没有参与设计。大庆化肥厂为了增加液氨贮存能力,并对原引进液氨贮罐进行检修,决定增设一台2000m~3低温液氨贮罐。本文对这台贮罐的特殊结构设计进行分析和讨论。
【作者单位】：
【关键词】：
【正文快照】：
壳体材料*二、梯子平合的特殊结构识针大型低温液氮贮罐是单独设立螺旋盘梯,设计压力.气设计条件16M二获(低温指标按16M二DR验收)内压6的。垃H:o往,外压琴50~氏O柱_设计温度:一33场操作温度:介质名称:掖氨;比重,0 .682腐蚀裕度:扒5‘m,焊缝系数,~33℃0 .85风载荷‘490犷朴雪
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