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液氨储罐设计.docx

上传人:前程似锦教育 2022/5/24 文件大小:133 KB

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液氨储罐设计.docx

文档介绍

文档介绍:第 一 章 绪 论
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 ,容积为 20m3, 使用年限 15 年。
设计要求及成果
确定容器材质;
。 因为屈服强度分别为 345MPa 和 392MPa 的普通低合金钢,其材料价格与碳素钢差不多,但强度比碳素钢约高 30% - 60% ,采用该类钢材制造压力容器,可以有效地减少设备质量,降低成本,给设备的制造、运输、安装带来很大的方便。所以主要考虑 16MnR和 20R这两种。
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。
第三章 结构的选择与论证
储罐类型选择
储罐可分为立式储罐、卧式储罐和球式储罐。在本设计中由于设计体积较小(约为
26m 3 )且设计压力较小( P ), 故可采用卧式圆筒形容器,方形和矩形容器大多
在很小设计体积时采用,因其承压能力较小且使用材料较多;而球形容器虽承压能力强且
节省材料,但制造较难且安装内件不方便;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,故选用圆筒形卧式容器。
封头的选择
本液氨储罐的封头选用标准型椭圆形封头。
从应力分布情况考虑:在直径、壁厚、设计压力相同的条件下各种封头应力分布由好
到坏的顺序是:半球形、椭圆形、蝶形、锥形、球冠形、平板形。椭圆型封头的最大应力
值和与其相连接的圆筒体中的最大应力值相等,便于筒体强度设计;碟心封头有两处连接
边界,受力不及椭圆形。
从金属消耗量考虑: 在相同设计条件下, 各种封头的金属消耗量按下列顺序依次增大:
半球形,椭圆形,蝶形,平板形。球形封头用量最少,比椭圆形封头节约 %,平板封头的用量最多,是椭圆形封头的 4 倍多。
从制造考虑:椭圆形封头制造方便,平板封头则因直径和厚度较大,坯材的获得、车
削加工、焊接等方面都遇到不少困难,且封头与筒体厚度相差悬殊,结构也不合理。
所以,从强度、结构和制造等方面综合考虑,采用椭圆形封头最为合理。
出料接管的选择
材料:容器接管一般应采用无缝钢管,所以液体进料口接管材料选择无缝钢管,采用
无缝钢管标准 GB8163-87。材料为 16MnR。
结构:接管伸进设备内切成 45 度,可避免物料沿设备内壁流动, 减少物料对壁的磨损
与腐蚀。
接管的壁厚要求:接管的壁厚除要考虑上述要求外,还需考虑焊接方法、焊接参数、加工条件、施焊位置等制造上的因素及运输、安装中的刚性要求。一般情况下,管壁厚不宜小于壳体壁厚的一半。否则,应采用厚壁管或整体锻件,以保证接管与壳体相焊部分厚度的匹配。
不需另行补强的条件:当壳体上的开孔满足下述全部要求时,可不另行补强。
① 设计压力小于或等于 。
② 两相邻开孔中心的距离应不小于两孔直径之和的
③ 接管公称外径小于或等于 89mm。
④ 接管最小壁厚满足以下要求。

2 倍。
表 接管最小壁厚要求
接管公称直径 /mm
57
76
65
89
最小壁厚 /mm


因此热轧无缝钢管的尺寸为
89 12mm 。 钢管理论重量为 kg / m 。取接管伸出长
度为 150mm。
管法兰的选择:根据平焊法兰适用的压力范围较低(
PN MPa ) , 选择突面板式平
焊管法兰,标记为: HG20592-1997法兰 RF(A)80-,
其中 D=190,管法兰材料钢号(标准
号):20( GB711)。根据(欧洲体系)钢制管法兰、垫片、垫片、紧固件选配表(HG20614-1997)
选择:垫片型式为石棉橡胶板垫片
( 尚无标准号 ) ,密封面型式为突面,密封面表面为密纹
水线,紧固件型式为六角螺栓双头螺柱全螺纹螺柱。
在离筒体底以上 250mm 处安装容器出料管,容器内的管以弯管靠近容器底,这种方式用于卧式容器。出料口的基本尺寸以及法兰与进料口相同。
进出料接管满足不另行补强的要求,所以不再另行补强。
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。可知大型卧式储槽和卧式容器常采