液氨贮罐的机械设计

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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 11液氨储罐的设计背景 22液氨储罐的分类和选型 32.1 储罐的分类 32.2 储罐的选型 33 材料用钢的选取 43.1容器用钢 43.2附件用钢 44工艺尺寸的确定 54.1储罐的体积 55工艺计算 65.1筒体壁厚的计算 65.2封头壁厚的计算65.3水压试验75.4支座75.4.1支座的选取75.4.2鞍座的计算75.4.3安装高度95.5人孔的选取95.6人孔补强95.6.1人孔补强的计算95.6.2 不需补强的最大开孔直径115.7接口管125.7.1液氨进料管125.7.2液氨出料管125.7.3排污管125.7.4液面计接管125.7.5放空接口管135.7.6安装阀接口管136参数校核146.1筒体轴向应力校核146.1.1 筒体轴向弯矩的计算146.1.2筒体轴向应力的计算146.2 筒体和封头切向应力的校核156.2.1筒体切向应力的计算156.2.2封头切向应力的计算166.3筒体环向应力的计算与校核166.3.1环向应力的计算166.3.2环向应力校核176.4鞍座有效断面平均压力177总结188设计结果一览表199液氨储罐化工设计图20参考文献21前言本学期在学习完化工设备机械基础理论课同时，老师下设了关于化工设备机械基础的课程设计-液氨储罐的机械设计，让我们学好理论知识的同时让我们懂得如何将学到的理论知识运用到实际生产中去，懂得如何综合考虑实际问题。

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-----------------------------------------------------21.液氨贮罐的设计背景---------------------------------------------52.设计任务-----------------------------------------------------3.设计思路-----------------------------------------------------4.2.液氨贮罐的分类及选型-------------------------------------------53.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-----------------------------------61.材料选择与论证-------------------------------------------------62.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-------------------------------------------------91.计算筒体的壁厚-------------------------------------------------92.计算封头的壁厚------------------------------------------------103.水压试验压力及其强度校核--------------------------------------104.选择人孔并核算开孔补强----------------------------------------115.选择鞍座并核算承载能力----------------------------------------136.选择液位计----------------------------------------------------147.选配工艺接管--------------------------------------------------14 设计小结--------------------------------------------------------15参考文献--------------------------------------------------------16总图材料明细表………………………………………………………第一章、绪论1、液氨贮罐的设计背景化学工业和其它流程工业的生产都离不开容器。

化工机械基础化工设备课程设计液氨储罐机械设计书

化工机械基础化工设备课程设计液氨储罐机械设计书第一章、绪论1、液氨贮罐的设计背景化学工业和其它流程工业的生产都离不开容器。

所有的化工设备的壳体都是一种容器，容器的应用遍及各行各业，诸如航空、航海、机械制造、轻工、动力等行业。

然而化工容器又有其本身特点，不仅要适应化学工艺过程所要求的压力和温度条件，还要承受化学介质的作用，要能长期的安全工作且保证良好的密封。

因此在容器的设计中应综合考虑个方面的因素，使之达到最优。

液氨主要用于生产硝酸、尿素和其它化学肥料，还可用作医药和农药的原料。

在国防工业中用于制造火箭、导弹的推进剂，可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂，将氨进行分解，分解成氢氮混合气体这种混合气体是一种良好的保护气体，可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业以及需要保护气氛的其它工业和科学研究中。

为能够进行连续的生产，需要有储存液氨的容器，因此设计液氨贮罐是制造贮罐的必备步骤，是化工生产能够顺利进行的前提。

2 设计任务设计一液氨贮罐。

工艺条件：查文献资料知地区30年最高温度为40℃，氨饱和蒸气压MPa 55.1，工作压力3.4MPa,容积为330m 。

3 设计思路综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责团结合作的态度，对储罐进行详细设计。

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，这样让设计有实际意义，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计，研究出最佳方案。

4 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。

5设计符号说明英文字母α———容器的设计寿命,y;D———贮罐径，mm;i[]tσ———钢板的许用应力，MPaP———液氨的饱和蒸汽压，MPaC———钢板厚度负偏差, mm;1C———介质的腐蚀裕量, mm;2希腊字母δ———罐体计算厚度, mm;δ———罐体设计厚度, mm;dδ———罐体的名义厚度, mm;nδ———罐体的有效厚度, mm;e∆———圆整值，mmλ———腐蚀速率，ymm/φ———焊接接头系数6、液氨贮罐的分类及选型储罐的形状有圆形或球形。

化工设备机械基础

孔径
φ
规格
包角
θ/°
肋板数
垫板
2600
442
250
1880
300
1640
24
M20
120
6
带垫板
安装位置,筒体长度:
(3.10)
式中A——鞍座与封头切线之间的距离，mm；
L1——两鞍座间距，mm。
由于筒体L/D较大，且鞍座所在平面无加强圈，取
4其他材料及结构的选择与论证
4.1液面计的选择
由于液氨为无色液体，设计压力为2.126MPa，最高使用温度为50℃，故选择透光式玻璃板液面计，因为公称直径为2600mm，所以选择长度为1150mm的液面计两只，型号为HG 21589.1-95，普通型。
4.2爆破片的选择
爆破片装置是受压容器中保护容器安全的一Байду номын сангаас泄放装置。它的作用在于防止压力容器在操作过程中因压力突然变化，达到容器不能承受时，爆破片突然破裂，随着压力介质的泄放，容器的应力降低，安全获得保障。
表2.1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/MPa
σb
MPa
σs
MPa
≤20
100
150
16MnR
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
液氨的物化性质，无色液体，有刺激性恶臭味。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℃，蒸汽密度0.6，蒸汽压1013.08kPa（25.7℃）。蒸气与空气混合物爆炸极限16～25%（最易引燃浓度17%）。按氨在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,0.1N水溶液PH值为11.1。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X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。与硫酸或其他强无机酸反应放热，混合物可达到沸腾。不能与下列物质共存：乙醛、丙烯醛、硼、环氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化银、硫、锑、双氧水等。

液氨储罐的机械设计

课题：液氨储罐的机械设计设计内容：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=42mm3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，设备装配图（A2）下达时间：2011年11月10日完成时间：2011年11月16日前言本次课程设计是化工学院，化学工程与工艺专业对化工设备机械基础这门课程进行的。

课设题目为液氨储罐的课程设计。

液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。

氨作为一种重要的化工原料，应用广泛，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，而且具有腐蚀性，且容易挥发，所以其化学事故发生率相当高。

气氨相对密度(空气＝1)：0.59，分子量为17．04.液氨的密度是NH30.562871Kg/L(50℃) 。

自燃点：651．11℃饱和蒸汽压：2.033MPa熔点(℃)：-77．7 爆炸极限：16％～25％沸点(℃)：-33．4 1％水溶液PH值：11．7比热kJ(kg·K)：氨（液体）4.609 氨（气体）2.179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。

液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可用作医药和农药的原料。

在国防工业中，用于制造火箭、导弹的推进剂。

可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂。

液氨还可用用于纺织品的丝光整理。

液氨通常采用钢瓶或槽车灌装。

1.6Mpa卧式液氨储罐机械设计

目录第一章概述 (2)1.1 设计背景意义 (2)1.2 主要工作 (2)第二章工艺设计 (2)2.1 设计内容 (2)2.2 设计数据 (2)2.3 设计压力 (3)2.4 主要元件材料的选择 (3)2.5 工艺规程 (3)2.6 工艺主要选材及规格 (4)第三章机械设计 (6)3.1结构设计 (6)3.1.1 总体结构 (6)3.1.2 补强结构 (6)3.1.3 焊缝接头结构设计 (6)3.2 容器计算及校核 (6)3.2.1 罐体壁厚计算 (6)3.2.1 封头壁厚计算及校核 (7)3.2.2 鞍座计算 (7)3.2.3 人孔补强确定 (8)3.3 压力试验 (8)第四章零部件选型 (9)4.1 鞍座选型 (9)4.2 支座选型 (9)4.3 人孔选型 (9)4.4 其他零部件选型 (10)第五章总结 (10)第六章参考文献 (10)第一章概述1.1 设计背景意义本组液氨储罐设计是针对《化工设备机械基础》这门课程的一次总结，是综合运用所学的知识，查阅相关书籍，经过多次老师指导和同学交流完成。

典型化工设备机械设计是对课程内容的应用性训练环节，是学生应用所学知识进行阶段性的单体设备或单元设计方面的专业训练过程，也是对理论教学效果的检验。

通过这一环节使学生在查阅资料、理论计算、工程制图、调查研究、数据处理等方面得到基本训练，培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力。

1.2 主要工作设计一个液氨储罐属于化工常见的储运设备，一般可分解为筒体，封头，法兰，人孔，手孔，支座及管口等几种元件。

储罐的工艺尺寸可通过工艺计算及生产经验决定。

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、容器筒体的性状及厚度、封头的性状及厚度、确定支座，人孔及接管、开孔补强的情况以及其他接管的设计与选取。

第二章工艺设计2.1 设计内容设计一卧式液氨储罐。

工艺参数为储罐内径D i=2600mm,罐体（不包括封头）长度L=4800mm。

(完整word版)液氨储蓄罐的机械设计

XX学院本科课程设计题目: 液氨储蓄罐的机械设计专业: 应用化学学院: 化学XX 学院班级: XX级XX 班姓名: XXX 学号: XXX指导教师: XXX目录一、设计条件 (3)二、设计内容 (3)1.选择符合要求的材料 (3)2.确定设计参数 (3)3.罐体壁厚设计 (4)4.封头壁厚设计 (5)5.校核水压实验强度 (5)6.应力的计算 (6)7.鞍座的设计 (8)8.人孔的设计 (9)9.人孔的补强 (10)10.接口管的设计 (11)五、课程设计收获 (12)六、设计符号说明 (12)七、参考资料 (13)液氨储罐的机械设计一、设计时间2016年10月25日-2016年12月25日二、设计条件1.工艺条件；温度40℃, 氨的饱和蒸汽压1.55MPa2.贮罐筒体为圆柱形, 封头为标准椭圆封头3.贮罐容积V（单位m3）: 204.使用地点：XX三、设计内容1.选择符合要求的材料因为液氨的腐蚀性小, 贮罐可选用一般钢材, 但由于液氨贮罐属于带压容器, 可以考虑20R和16MnR这两种钢种。

而16MnR在中温（475℃以下）及低温（-40℃以上）的机械性能优于20R, 是使用十分成熟的钢种, 质量稳定, 可使用在-40-475℃场合, 故在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头的材料。

2.确定设计参数(1)设计温度题目中给出设计温度取40℃。

(2)设计压力在夏季液氨储罐经太阳暴晒, 随着气温的变化, 储罐的操作压力也在不断变化。

通过查阅资料可知包头最高气温为40℃, 通过查表可知, 在40℃时液氨的饱和蒸汽压(绝对压力)为 1.55MPa, 密度为580kg/m3, 而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。

一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件, 其值不低于工作压力。

此液氨储罐采用安全法, 依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计压力应采用最大工作压力/的/倍, 取设计压力/（已知/表压）所以 /。

《化工机械基础》课程设计任务书-液氨储罐机械设计3-毕业论文

《化工机械基础》课程设计任务书-液氨储罐机械设计3-毕业论文目录概述设计的概要介绍设计依据和有关说明贮罐的设计圆筒体和封头材料的选择圆筒体的设计封头的设计圆筒体和封头的压力试验强度校核支座人孔接管的标准的选择选择标准支座并校核其承载能力选择标准人孔并校核其开孔补强选择各种标准接管装配图有关部件的位置确定和计算贮罐外形尺寸计算支座人孔接管位置确定和计算设计评价设计特点改进措施前言压力容器是一种密闭的承压容器其应用广泛用量大但又比较容易发生事故且事故往往是严重的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本设计是设计一液氨贮罐液氨贮罐是用来贮存液态氨的容器一般规定氨液中含水不应超过02氨一般用于中温制冷剂制冷剂硝酸铵盐氨肥及炸药由于液氨贮罐既是压力容器又是贮存有毒的介质一旦发生事故会产生严重后果所以安装使用维修必须严格遵循国家相关法律法规的规定液氨贮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其他接管的设计与选取此次设计主要原理来自《化工过程设备机械基础》一书以及其他参考资料第一章概述第一节设计的概要介绍111 设计任务设计思想设计特点1 设计任务根据罐体公称容积 V 15m3 设计一个液氨储罐通过设计储罐的厚度使其能满足工艺要求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2设计思想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作用的称之为压力容器的外壳压力容器是化工生产所用的各种各样化工设备外部壳体的总称所以容器设计是所有化工设备设计的基础3设计特点对化工压力容器的基本要求①安全可靠性的要求要求所使用的设备具有足够的强度韧性和刚度以及良好的密封性和腐蚀性②工艺条件的要求化工设备是为工艺过程服务的应保证在指定的生产工艺条件下完成指定的生产任务即满足相应的工艺条件要求③经济合理性要求在满足设备的安全运行和工艺条件的前提下结构要合理制造要简单尽量减少加工量降低制造成本④便于操作和维护例如所设置的阀门平台人孔形位置要合适易损件便于更换等⑤环境保护要求所谓化工设备失效的一个新概念是环境失败即有害物质泄露到环境中生产过程残留无法消除的有害物质及噪音等化工容器在设计时包括化工工厂的选址均应考虑这些因素的影响第二章设计参数确定21 设计温度通过查阅资料可知芜湖市最高气温为40所以设计温度取4022 设计压力设计压力给定为23 腐蚀余量查《腐蚀数据手册》16MnR耐氨腐蚀其若设计寿命为20年则24焊缝系数该容器属中压贮存容器技《压力容器安全技术监察规程》规定氨属中度毒性介质容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头所以取或常见得选取按下表选择表21 焊接接头系数序号焊接接头形式无损检查的长度比例100 局部1 双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊接接头10085 2 单面焊的对接焊接接头在焊接过程中沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板0908 此储罐采用100无损探伤故25 容器直径考虑到压制封头胎具的规格及标准件配套选用的需要容器的筒体和封头的直径都有规定此储罐设计的公称直径假设内径选择下面再验算内径的选择是否合适表22 公称直径公称直径30040050060070080090010001200140016001800200022002400260028003000 3200340036003800400026 许用应力温度查表设定第二节设计依据和有关说明121 工艺参数技术特性公称容积 m3 15 公称直径DN mm 1800介质液氨筒体长度L0 mm 5900 工作压力 MPa 16 工作温度 0C ≤40 厂址芜湖市推荐材料16MnR122 设计依据GB1501998《钢制压力容器标准》123 有关符合单位说明英文字母Di贮罐内径mm[]t钢板的许用应力 MPaP液氨的饱和蒸汽压 MPaC1钢板厚度负偏差 mmC2介质的腐蚀裕量mm希腊字母δ罐体计算厚度 mmδd罐体设计厚度 mmδn罐体的名义厚度 mmδe罐体的有效厚度 mm焊接接头系数第二章贮罐的设计第一节圆筒体和封头材料的选择选择容器用钢必须综合考虑容器的操作条件如设计压力设计温度介质特性和操作压力等材料的使用性能如力学性能物理性能化学性能主要是耐腐蚀性能材料的加工工艺性能如焊接性能热处理性能等经济合理性及容器结构如材料价格制造费用和使用寿命等纯液氨腐蚀性小贮罐可选用一般碳素钢压力容器专用钢板为20R另外还有一些合金钢如16MnR15MnVR等也适合作为压力容器的钢板16MnR是345MPa级的低合金钢具有良好的机械性能焊接性能工艺性能及低温冲击韧性中温及低温的机械性能均优于Q235-A1520等碳素钢是使用十分成熟的钢种质量稳定可使用-40～15MnVR是屈服极限为390MPa级的低合金结构钢其塑性和冲击韧性较16MnR低其波动较大另外从经济的角度考虑16MnR也较20R 制造费用低所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体的材料16MnR的含碳量为012～020 钢板厚度10 14 1600 2017 503 397 556 1800 2545 566 446 627 2200 3801 681 545 714 2400 4524 755 596 834 2600 5309 817 644 903表42 封头常量公称直径DN 曲面高度h1 直边高度h0 内表面积F容积V厚度质量G1600400252890587 12 285 14 334 16 383 18 431 20 4881800450253640826 10 297 12 358 14 419 2200 550 40 550 154 16 588试选用公称直径为由表知筒体1米高容器体积封头的容积为利用公式代入得由于液氨筒体的长径比值为为合适值所选的长径比所以选用公称直径为的筒体合适圆筒体的设计根据公式式中圆筒的计算压力MPa圆筒的内径mm[]t钢板在设计温度t下的许用应力MPa焊接接头系数≤1在本设计中经初步计算设计体积较小约为3035 m3且工作压力较小p 1932MPa因此可采用卧式圆筒形容器因为作为容器主体的圆柱形筒体制造容易安装内件方便而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诉考虑本设计选用圆筒形卧式容器16MnR在40℃的时候许用压力为MPa见表21罐体直径Di 1800mm罐体长度L0 5900mm双面对接焊缝100探伤见表22表21 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MPaσbMPa σsMPa ≤20 100 150 16MnR GB 6654 热轧正火6～16 510 345 170 170 170 ＞16～36 490 325 163 163 163 ＞36～60 470 305 157 157 157表焊接接头系数焊接接头形式对接接头100无损检测局部无损检测焊接工艺特点双面焊相当于双面焊的全焊透接头10 085 单面焊沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板09 08则筒体的设计壁厚圆筒的名义厚度为因此采用的16MnR钢制作罐体第三节封头的设计封头有多种形式半球形封头就单位容积的表面积来说为最小需要的厚度是同样直径圆筒的二分之一从受力来看球形封头是最理想的结构形式但缺点是深度大直径小时整体冲压困难大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大椭圆形封头的应力情况不如半球形封头均匀但对于标准椭圆形封头与厚度相等的筒体连接时可以达到与筒体等强度它吸取了蝶形封头深度浅的优点用冲压法易于成形制造比球形封头容易所以选择标准椭圆形封头结构由半个椭球面和一圆柱直边段组成封头取与筒体相同材16MnR钢板查椭圆形封头标准JBT4737-95 表23 椭圆封头标准公称直径DNmm 曲面高度h1mm 直边高度h2mm 内表面积Am2 容积Vm3 1800 450 25 364 0826 本设计采用标准椭圆封头21即K形状系数 10根据公式22得封头的设计壁厚为查附录取钢板的负偏差则筒体的名义壁厚为考虑冲压减薄量圆整后取名义厚度的16MnR钢制作封头第四节圆筒体和封头的压力试验强度校核压力试验的目的是检验压力容器承压部件的强度和严密性在试验过程中通过观察承压部件有无明显变形或破裂来验证压力容器是否具有设计压力下安全运行所必需的承压能力同时通过观察焊缝法兰等连接处有无渗漏检验压力容器的严密性由于压力试验的试验压力要比最高工作压力高所以应该考虑到压力容器在压力试验时有破裂的可能性由于相同体积相同压力的气体爆炸时所释放出的能量要比液体大得多为减轻锅炉压力容器在耐压试验时破裂所造成的危害所以通常情况下试验介质选用液体因为水的来源和使用都比较方便又具有作耐压试验所需的各种性能所以常用水作为耐压试验的介质故耐压试验也常称为水压试验GB 150-1998《钢制压力容器》规定内压容器液压试验压力如下23式中PT试验压力MPap设计压力MPa[σ] [σ]t[σ] [σ]t 163MPa代入式 23 得液压试验的试验压力为试验时器壁的应力为其中有效厚度故查表31可知22mm的16MnR钢板的常温强度指标σs 325MPa所以则故所设计的器壁厚度满足水压试验要求第三章支座人孔接管的标准的选择第一节选择标准支座并校核其承载能力311 支座的选取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圈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鞍座标准是JBT4712-92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鞍座又分为轻型ABFSF型与S型总是配对使用鞍座的尺寸是由公称直径确定的本设计公称直径DN 2800mm 1000mm则选用轻型A双鞍座焊制120°包脚带垫板一为固定式F型一为滑动式支座S型312 鞍座承载能力的核算本设计选用的是轻型A双鞍座焊制120°包脚带垫板一为固定式F型一为滑动式支座S型首先粗略计算鞍座负荷贮罐总质量为式中 m1罐体质量kgm2封头质量kgm3质量kgm4附件质量kg罐体质量m1公称直径DN mm壁厚δ 22mm的筒体得每米质量是q1 987kgm2 封头质量m2查表《化工设备设计基础》天津大学出版社附表6 公称直径DN 00mm壁厚δ 2mm直边高度h0 25mm的标准椭圆形封头得其质量所以3 液氨质量式中装量系数取0 《压力容器安全技术监察规程》规定介质为液化气体的固定式压力容器装量系数一般取09V贮罐积m3ρ水的密度kgm3公称直径DN mm筒体长度L0 47m封头容积为Vh 0587m3则贮罐总容积为于是4 附件质量m4人孔约重200kg其它接口管的总重约300kg于是m4 500kg故设备总质量为每个鞍座承受的负荷为5位置计算筒体长度式中A鞍座与封头切线之间的距离mmL1两鞍座间距mm根据鞍座承受的负荷查表《化工设备机械基础》大连理工大学出版社附录16可知选择轻型A带垫板包角为120°的鞍座即JBT4712-92 鞍座A2800-FJBT4712-92 鞍座A2800-S表1 A型鞍座标准尺寸公称直径DN 允许载荷kN 鞍座高度h 底板腹板筋板垫板螺栓连接尺寸l3 b3 Δ3 c 间距l2 螺孔d 螺纹M 孔长l 1 1 1 2 - 34 38 34 36螺栓或螺柱总质量回转盖规格数量M27 20 171181432 人孔开孔补强由于人孔的筒节不是采用无缝钢管故不能直接选用补强圈标准本设计所选用的人孔筒节内径壁厚故补强圈尺寸确定如下补强圈内径外径根据补强圈的金属表面积应大于或等于开孔减少的截面积补强圈的厚度按下式计算故补强圈取厚该水平吊盖带颈对焊法兰人孔的标记为HG21523-95 人孔RF ⅤAG-16 其中RF指突面密封Ⅴ指接管与法兰的材料为20RAG是指用普通石棉橡胶板垫片450-16是指公称直径为450mm公称压力为16 MPa33 人孔PN25 DN500 HG21524-95 明细表件号标准号名称数量材料尺寸mm 1 筒节116MnR dW×S ×12H1 30 2 HGJ52-91 法兰 1 16Mn 锻件3 HGJ69-91 垫片 1 石棉橡胶板δ 3 代号AG 4HGJ63-91 法兰盖 1 16MnR b1 b2 5 HGJ75-91P 螺柱20 35M33×2×176 螺母40 25 M33 7 吊环 1 Q235-AF8 转臂 1 Q235-AF d0 9 GB95-85 垫圈20 1100HV 10 GB41-88 螺母M20 2 4级11 吊钩 1 Q235-AF 12 环 1 Q235-AF 13 无缝钢管 1 20 14 支承板 1 16MnR mm 编号名称公称直径 mm a1-2 液位计 15 e 安全阀 25 b 进料管 40 f 放空管25 c 出料管 20 g 人孔450 d 压力表 25 h 排污管40331 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进料管长500mm伸入筒体内300mm取用38mm×35mm的低合金无缝钢管配用具有凸面密封的平焊管法兰法兰标记HG20592 法兰-16 RF 16MnR因为该管采用38mm×35mm厚度＜5mm故该接管开孔需要补强接管开孔补强参见GB1501998《钢制压力容器》332 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压出管将它用法兰固定接口管内筒体的接口管法兰采用HG20592 法兰SO32-16 RF 16MnR与该法兰相配并焊接在压出管的法兰上其连接尺寸和厚度与HG20592 法兰SO32-16 RF 16MnR 内径为25mm液氨压出管的端部法兰采用HG20592 法兰SO20-16 RF 16MnR这些小管都不必补强压料管伸入贮罐25m333 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离右鞍座的左侧500mm处安装一个排污管因此管子规格取为管端焊有一与截止阀J41W-16相配的法兰HG20592 法兰SO50-16 RF 16MnR排污管与罐体连接处焊有一厚度10mm的补强管334 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BIIW PN16 L 1000mm HG 5-227--80两支与液面计相配的接口管尺寸为管法兰HG20592 法兰SO15-16 RF 16MnR 两个液面计接口管的安装位置如装配图所画335 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的无缝钢管管法兰为HG20592 法兰 SO25-16 RF 16MnR336 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因此选用的无缝钢管管法兰HG20592 法兰 SO25-16 RF 16 MnR第四章装配图有关部件的位置确定和计算第一节贮罐外形尺寸计算411 设计参数公称直径DN 1800mm筒体长度L 5900mm筒体厚度封头的曲面高度h1 450mm封头的直边高度h0 h2 25mm鞍座高度h 250mm液面计高度H3 200mm人孔高度H H1H24 3502184 572mm贮罐总长度L L2 h0h1 H32 59002 25450 20044 7094mm贮罐总高度H总 DiH1H2 180025057244 2666mm第二节支座人孔接管位置确定和计算421 支座的位置筒体的公称直径DN 1800mm筒体长L 5900mmLDN 59001800 33数值较大且鞍座所在平面无加强圈为了避免鞍座对器壁的应力加强故采取A 025D其中D为内径A为鞍座中心线至封头切线间距离当鞍座邻近封头时则封头对支座处筒体有加强刚性的作用筒体长度式中A鞍座与封头切线之间的距离mmL1两鞍座间距mm422 人孔的位置为了保证筒体的密封安全人孔应在顶部左侧且距筒体中心线1500mm的地点423 接管的位置根据设计要求及开孔补强条件确定接管的位置如下出料管顶部中央位置进料管顶部右侧距出料管600mm处安全阀接管顶部右侧距出料管1400mm处放空管接管顶部右侧距出料管2000mm处排污管底部右侧距封头切线200mm处液面计接管在罐体左侧封头曲面上位置见装配图附录1设计总汇序号名称指标材料 1 设计压力MPa 2 工作温度≤0℃ 3 物料名称液氨 4 容积 5 筒体DN00mm×22mmL 00mm 16MnR 6 封头DN00mm×22mmh2 25mm16MnR 7 鞍座JBT4712-92 鞍座A2800-FJBT4712-92 鞍座A2800-S8 人孔HG2152-95 人孔RF ⅤAG-16 组合件9 补强圈 16MnR10 液面计液面计组合件11 液面计接管L mm 16MnR 12进料管 L 00mm 16MnR 13 出料管 L 200mm 14 压料接管L 3000mm 15 排污管 L 200mm 16 放空管 L 200mm17 安全阀接管L 200mm 18 法兰配合以上接管2负偏差表钢材厚度δn mm 6-7 8-25 26-30 32-34 负偏差 mm 06 08 09103液氨储罐装配图附有贮罐的总装配图技术特性表接管表各零部件名称规格尺寸材料等见明细表本贮罐技术要求1．本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造试验和验收2．焊接材料对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定设计焊接接头系数＝103．焊接采用电弧焊焊条型号为E43034．壳体焊缝应进行无损探伤检查探伤长度为100％5．设备制造完毕后以2MPa表压进行水压试验6．管口方位按装配图技术特性表名称指标设计压力34 工作温度40 物料名称液氨公称容积15接管表符号联接法兰标准密封面形式用途a1-2 HG20592 SO15-16RF 突面液面计接口管b1-2 HG20592 SO15-16RF 突面液面计接口管 c HG20592 SO450-16RF 突面人孔 d HG20592SO32-16RF 突面出料口 e HG20592 SO50-16RF 突面进料口f HG20592 SO25-16RF 突面安全阀接口管g HG20592 SO25-16RF 突面放空口h HG20592 SO50-16RF 突面排污口GB8163-87 出料接管×3 L 200 16MnR 1 05 HB20592-95 法兰 32-16 RF 16MnR 1 16 HB20592-95 法兰内径35其它尺寸按32-16 16MnR 1 186 GB8163-87 压料接管25×3 L 16MnR1 45 HB20592-95 法兰20-16 RF 16MnR 1 094GB8163-87 排污接管×5 L 200 16MnR 1 10 HB20592-95 法兰50-16 RF 16MnR 1 277 JBT4712-92 JB／T4712-92鞍座A00一 FJB／T4712-92鞍座 A00一 S 16MnR 2 HB20592-95 法兰25-16RF 16MnR 1 112 GB8163-87 放空管接管×35 L 20 16MnR 1 058 HB20592-95 法兰25-16 RF 16MnR 1 112 GB8163-87 安全阀接管×5 L 200 16MnR 1 058HB20592-95 法兰50-16 RF 16MnR 1 227 GB8163-87 进料接管×5 L 500 16MnR 1 185 JBT4736-95 补强圈 16MnR 1339 HG21523-95 人孔RF A·G-16 组合件 1 178GB9019-88 罐体DN×22 L 5900 16MnR 1 7655JB4737-95 封头DN00×22 h 25 16MnR 2 1570 3140HG5-227-80 玻璃管液面计组合件 2 126 252 GB8163-87 液面计接管1×3 L 200mm 10 2 023 046 HB20592-95 法兰15-16 RF 16MnR4 068 273 GB8163-87 液面计接管18×3 L 10 2 044 088图号或标准号名称材料数量单重总重备注重量 Kg 企业名称工程名称设计项目设计阶段施工图液罐贮罐装配图00×7094 V 15m3第五章设计评价设计特点该贮罐的设计紧扣GB1501998《钢制压力容器》参考有关数据依据很多相关理论和经验公式结合广州当地的生产环境进行的一次尝试性设计在主体选材上采用低合金钢16MnR即减轻质量又节省材料容器主体是圆筒体制造工艺简单结构上经过科学合理的设计布置改进措施该设备加工时在条件允许的情况下尽量选取各方面性能好的材料以延长其使用期限和安全性结合本实验作为一次设计实验参考文献[1]卢淑芝主编化工机械基础自编[2]赵军张有忱主编化工设备机械基础北京工业出版社[3]汤善甫朱思明主编化工设备机械基础大连理工大学出版社[4]谭蔚主编化工设备设计基础天津大学出版社[5]韩叶象主编化工机械基础北京化工学校[6]邸镇主编化工制图吉林化工学校[7]国家技术监督局钢制压力容器GB1501998 中国标准出版社[8]化工部设备设计技术中心站化工设备设计手册上海科学技术出版社[9]余国琮主编化工机械工程手册化工工业出版社化工设备机械基础课程设计1。

液氨储罐设计参考图

技术要求 1．本设备按 GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收。 2．焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按 GB985-80 中规定。 3．焊接采用电弧焊，焊条型号为 E4303 。 4．壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为 100％。 5．设备制造完毕后，以 2MPa 表压进行水压试验 6．管口及支座方位按本图。
制图描图年月比例１∶３０第１张共１张
法兰 SO50-1.6 RF 进料接管φ57×3.5 L=400 补强圈φ760/φ484 δ=20 人孔 RF Ⅱ（A·G）450-1.6 ）罐体 DN2600×16 L=4800 封头 DN2600×16 h=40
16MnR
1
2.27
9
GB8163-87
10
1
1.85
8
JB/T4736-95
16MnR 组合件 16MnR 16MnR
22 21
GB8163-87 HB20592-95
出料接管φ38×3.5 L=200 法兰 SO 32-1.6 RF
10 16MnR
1 1
0.5 1.6
20
HB20592-95
法兰内径φ35 其它尺寸按 SO32-1.6
16MnR
1
1.86
19
GB8163-87
压料接管φ25×3 L=2750 法兰 SO20-1.6 RF 排污接管φ57×3.5 L=210 法兰 SO50-1.6 RF
HB20592-95
法兰 SO25-1.6 RF 放空管接管φ32×3.5 L=210 法兰 SO25-1.6 RF 安全阀接管φ32×3.5 L=210
16MnR
1
1.12

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 ------------------------------------------- 21.------------------------------------------------------------------------------------------------ 液氨贮罐的设计背景 52.设计任务-------------------------------------------3.设计思路-------------------------------------------4.2.液氨贮罐的分类及选型 ------------------------------------ 53.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 ------------------------------- 61.材料选择与论证----------------------------------------- 62.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-------------------------------------------- 91.计算筒体的壁厚----------------------------------------- 92.计算封头的壁厚 ----------------------------------------103.水压试验压力及其强度校核 ---------------------------------- 104.选择人孔并核算开孔补强---------------------------------- 115.选择鞍座并核算承载能力 ---------------------------------- 136.选择液位计------------------------------------------ 147.选配工艺接管 ---------------------------------------- 14设计小结---------------------------------------------- 15参考文献---------------------------------------------- 16总图材料明细表...............................................................................................第一章、绪论1、液氨贮罐的设计背景化学工业和其它流程工业的生产都离不开容器。

液氨储罐机械设计书_概述及解释说明

液氨储罐机械设计书概述及解释说明1. 引言1.1 概述液氨储罐是一种用于存储和运输液态氨的重要设备，广泛应用于化工、制冷、能源等行业。

液氨储罐机械设计是确保储罐安全可靠运行的关键环节。

本文旨在对液氨储罐机械设计进行全面的概述和解释说明。

1.2 文章结构本文按照以下结构组织内容：首先，引言部分将对文章进行总体介绍；其次，正文部分将详细阐述液氨储罐机械设计的重要性、基本原理以及遵循的标准和规范；接着，文章将重点讨论液氨储罐结构设计和密封系统设计两个设计要点；最后，文章将给出结论并展望未来液氨储罐机械设计的发展方向。

1.3 目的本文旨在通过对液氨储罐机械设计相关内容的详细介绍和解释，使读者对液氨储罐机械设计有更深入的了解。

同时，本文还将探讨液氨储罐机械设计中存在的关键要点和挑战，以及未来发展方向的展望。

目标是提供一份全面、系统的液氨储罐机械设计工程参考资料，以促进相关领域技术的进一步发展和应用。

以上为“1. 引言”部分内容，介绍了本文的概述、文章结构和目的。

该部分旨在引导读者对接下来将要介绍的液氨储罐机械设计有一个整体的了解，并对文章所要阐述的内容和意义产生兴趣。

2. 正文：2.1 液氨储罐机械设计的重要性液氨储罐是用于存储液态氨的设备，在化工、制冷等领域得到广泛应用。

液氨具有易燃、易爆和有毒等特性，因此液氨储罐的机械设计至关重要。

合理的机械设计能够确保储罐在运行过程中安全稳定，并能有效控制液氨泄漏和事故发生的风险。

2.2 液氨储罐机械设计的基本原理液氨储罐的机械设计需要考虑多个因素，包括结构强度、密封性能、材料选择等。

首先，结构强度是保证液氨储罐能够承受内部压力和外部荷载的重要条件。

针对不同材质和形状的储罐，需要进行相关计算和验证以确定其强度是否满足设计要求。

其次，密封性能是防止液氨泄露的关键特性。

通过选择合适的密封系统类型和材料以及验证其可靠性，可以保证液氨在存储过程中不会泄漏。

最后，材料的选择是机械设计中至关重要的一环，应根据液氨的特性和工作条件，选择耐腐蚀、高强度的材料来构建储罐。

液氨储罐设计..

第一章绪论1. 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MPa.1，容积55为20m3, 使用年限15年。

1.2设计要求及成果1. 确定容器材质；2. 确定罐体形状及名义厚度；3. 确定封头形状及名义厚度；4. 确定支座，人孔及接管，以及开孔补强情况5. 编制设计说明书以及绘制设备装配图1张（A1）。

1.3技术要求（一）本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收（二）焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定(设计焊接φ)接头系数0.1=（三）焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303（四）壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为100％第二章设计参数确定2.1 设计温度O题目中给出设计温度取40C2.2 设计压力在夏季液氨储罐经太阳暴晒，随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断变化。

通过查阅资料可知包头最高气温为40.4℃，通过查表可知，在40℃ 时液氨的饱和蒸汽压(绝对压力)为1.55MPa ，密度为580kg/m3，而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。

一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。

此液氨储罐采用安全法，依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计压力应采用最大工作压力w P 的1.105.1-倍，取设计压力w P P 05.1=（已知MPa P w 55.1=表压）所以 MPa P P w 6.105.1==。

2.3 腐蚀余量查《腐蚀数据手册》16MnR 耐氨腐蚀，其y mm /1.0<λ，若设计寿命为15年，则m m5.11.0152=⨯==αλC2.4焊缝系数该容器属中压贮存容器，技《压力容器安全技术监察规程》规定，氨属中度毒性介质，容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，所以φ取0.1或85.0常见。

液氨储罐设计

(6)安全阀接管
安全阀接管尺寸由安全阀泄放量决定。本贮罐选用f32×2.5mm旳无缝钢管，法兰为 HG20592 法兰 SO25-2.5 RF 16MnR。
7．设备总装配图
附有贮罐旳总装配图，技术特征表，接管表，各零部件旳名称、规格、尺寸、材料等见明细表。
本贮罐技术要求
1．本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收
（3）充水质量m3 m3=Vg V=V对+V筒=30.42m3, m3＝30420 Kg （4）附件质量m4
人孔约200Kg，其他接管总和按300Kg
计，m4=500Kg
设备总重量
m=m1+m2+m3+m4=6202+2750+30420+50
0=40t 使用两个鞍座,每个鞍座约承受196KN负荷，
2．焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按 GB985-80中要求(设计焊接接头系数＝1.0)
3．焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303
本贮罐技术要求
4．壳体焊缝应进行无损探伤检验，探伤长度为100％
5．设备制造完毕后，以2.6MPa表压进行水压试验
6．管口方位按接管表
技术特性表
名称设计压力工作温度物料名称
故取p=1.1x(2.0-0.1)=2.1MPa (表压)；
Di=2600mm；[]t＝163MPa(附录6)；
＝1.O(双面对接焊100％探伤，表(4-9)
C2=2mm
dd
pDi
2 t
p
C2
dd
2.1 2600 21631.0 1.6
2.0 18.8
取Cl＝0.8mm（表4-10），圆整取dn＝20mm

φ3000mm液氨贮罐机械设计

φ3000mm液氨贮罐机械设计化学工程与工艺专业学生 XXX指导教师 XXX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）。

然后以液氨贮罐的设计为例，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；封头；零部件；强度设计Φ3000mm m echanical design of liquid ammonia storage tank Student majoring in Chemical Engineering and Technology X X-XTutor XXXAbstract: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 ammonia 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; Sealing head; Parts; Strength design引言压力容器是一种能够承受压力载荷的密闭容器。

液氨贮罐机械设计说明书

化学工程与工艺设计课程液氨贮罐机械设计说明书设计者：曹德亮学号：0708010113指导教师：崔岳峰完成时间：2010.12.26设计任务书课题：液氨贮罐的机械设计设计内容：已知工艺参数：最高使用温度T=50℃公称直径DN=3000mm筒体长度（不含封头）L0=4400mm 具体设计内容：1、筒体材料2、罐的结构、尺寸3、零部件型号、位置及接口4、相关校核计算设计人：曹德亮学号：0708010113下达时间：2010年11月19日完成时间：2010年12月29日目录1.前言 (1)2.液氨的物理化学性质 (2)3.具体设计内容 (3)3.1.筒体封头材料 (3)3.2.罐的结构、尺寸 (3)3.2.1.封头的选择 (3)3.2.2.人孔的选择 (3)3.2.3.支座的选择 (3)3.2.4.法兰形式 (3)3.3.零部件型号及位置、接口 (4)3.3.1.液面计的选择 (4)3.3.2.压力计的选择 (4)3.3.3.接口的选择 (4)4.设计计算 (6)4.1.筒体厚度计算 (6)4.2.封头尺寸计算 (6)4.3.水压试验及强度校核 (6)4.4.人孔尺寸计算 (7)4.5.鞍座尺寸计算 (8)5.筒体强度校核 (9)6.结束语 (11)7.参考文献 (12)8.附图 (13)1.前言综合运用所学的课程知识设计一个液氨的储罐，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。

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。

本设计书主要介绍了液氨罐的筒体、封头的设计计算。

并考虑到结构、施工、环境温度等方面的要求，合理地进行设计。

对各处接口管均查表查手册找到相应的标准合适的规格并进行校核验算验证能否承受压力等条件，进行有依据有条理的设计。

2.液氨的物理化学性质液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。

《液氨贮罐的机械设计》完美版

设计任务书课题：液氨贮罐的机械设计设计内容：根据给定的工艺参数设计一个液氨贮罐相关工艺参数：最高使用温度：T=50℃公称直径：DN=2800mm筒体长度（不含封头）：L0=4500mm 设计操作步骤：1.筒体材料的选择2.罐的结构及尺寸3.罐的制造施工4.零部件型号及位置、接口5.相关校核计算设计人: XXX学号：080801XXXX下达时间：2011年11月25日完成时间：2011年12月26日目录前言 (1)1设计方案 (2)1.1设计原则 (2)1.2材料的选择 (2)1.3结构的选择 (2)2设计参数 (4)3设计计算 (5)3.1壁厚的计算 (5)3.1.1筒体壁厚 (5)3.1.2封头壁厚 (5)3.2鞍座承载能力计算 (7)3.2.1罐体质量m1 (7)3.2.2 封头质量m2 (7)3.2.3液氨质量m3 (7)3.2.4附件质量m4 (7)3.3人孔补强计算 (8)4附件选择 (11)4.1人孔选择 (11)4.2接口管的选择 (11)4.2.1液氨进料管 (11)4.2.2液氨出料管 (11)4.2.3液面计接口管 (11)4.2.4安全阀接口管 (11)4.2.5放空阀接口管 (11)4.2.6排污管 (11)5参数校核 (12)5.1筒体轴向应力校核 (12)5.1.1筒体轴向弯矩计算 (12)5.1.2筒体轴向应力计算 (12)5.2筒体和封头切向应力校核 (14)5.2.1筒体切向应力计算 (14)5.2.2 封头切向应力计算 (14)5.3筒体环向应力校核 (14)5.3.1环向应力计算 (14)5.3.2环向应力校核 (15)5.4鞍座有效断面平均压力 (15)6设计汇总 (17)7小结 (21)参考文献 (22)前言本设计是针对《化工设备机械基础》这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。

液氨作为一种重要的化工原料，在工业上应用广泛。

液氨贮罐设计

化工设备机械基础课程设计课程设计题目：液氨贮罐设计班级: 07080102姓名：马清竹学号： 0708010207指导老师：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：液氨贮罐的机械设计设计内容：根据给定的工艺参数设计一个液氨贮罐已知工艺参数：最高使用温度：T=50℃公称直径：DN=2600mm=4700mm筒体长度（不含封头）：L具体内容包括：1.筒体材料的选择2.罐的结构及尺寸3.罐的制造施工4.零部件型号及位置、接口5.相关校核计算设计人:马清竹学号：0708010207下达时间：2010年11月19日完成时间：2010年12月26日目录1.设计方案 (1)1.1.设计原则 (1)1.2.材料的选择 (1)1.3 设计参数的确定 (1)1.4.设计结果 (2)2. 设计计算 (4)2.1. 壁厚的计算 (4)2.1.1. 筒体壁厚的计算 (4)2.1.2. 封头壁厚的计算 (4)2.1.3. 水压试验与强度校核 (5)2.2.选择鞍座并计算其承载能力 (5)2.2.1. 罐体的质量 (6)2.2.2. 封头的质量 (6)2.2.3. 液氨的质量 (6)2.2.4. 附件的质量 (6)2.3.选择人孔并进行补强计算 (7)2.3.1. 人孔的选择 (7)2.3.2. 人孔补强计算 (7)2.4.接口管的选择 (8)2.4.1.液氨进料管 (8)2.4.2.液氨出料管 (8)2.4.3. 液面计接口管 (8)2.4.4. 安全阀接口管 (8)2.4.5.放空阀接口管 (8)2.4.6.排污管 (8)3. 参数校核 (9)3.1.筒体轴向应力校核 (9)3.1.1. 筒体轴向弯矩计算 (9)3.1.2. 筒体轴向应力计算 (10)3.2.筒体和封头切向应力校核 (11)3.2.1. 筒体切向应力计算 (11)3.2.2.封头切向应力计算 (11)3.3.筒体环向应力校核 (12)3.3.1. 环向应力计算 (12)3.3.2. 环向应力校核 (12)3.4.鞍座有效断面平均压力 (12)4.设计汇总 (14)4.1.符号汇总 (14)4.2.公式汇总 (15)5. 液氨贮罐设备图 (17)6. 小结 (18)1.设计方案1.1.设计原则本设计中液氨贮罐属于中压容器，设计以“钢制压力容器”国家标准（GB150）为依据，严格按照政府部门对压力容器安全监督的法规“压力容器安全技术监督教程”的规定进行设计。

液氨储罐设计全(1)

化工设备机械基础课程设计题目液氨储罐的设计系（院）专业班级学生姓名学号指导教师职称二〇一一年六月七日设计任务书一、设计时间安排从2011年05月16 日至2011年06月06日二、设计内容安排1.液氨储罐的结构设计2. 筒体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核（1）根据设计压力初定壁厚；（2）计算危险截面的重量载荷、风载荷、地震载荷；（3）计算危险截面的由各种载荷作用下的轴向应力；（4）计算危险截面的组合轴向拉应力和组合轴向压应力，并进行强度和稳定性校核。

3. 编写设计计算书一份三、设计条件表1接管表表2设计参数目录符号说明 (4)前言 (6)液氨储罐设计 (7)第一章设计参数的选择 (7)1.1、设计题目 (7)1.2、设计数据 (7)1.3、设计压力 (7)1.4、设计温度 (8)1.5、主要元件材料的选择 (8)1.5.1 筒体材料的选择 (8)1.5.2 鞍座材料的选择 (8)第二章设备的结构设计 (8)2.1、圆筒厚度的设计 (8)2.2、封头厚度的设计 (9)2.3、筒体和封头的结构设计 (10)2.3.1 封头的结构尺寸 (10)2.3.2 筒体的长度计算 (10)2.4、鞍座选型和结构设计 (10)第三章：容器强度的校核 (12)3.1水压试验应力校核 (12)3.2.筒体轴向弯矩计算 (12)3.3筒体轴向应力计算与校核 (13)3.3.1圆筒中间横截面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 (13)3.3.2由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 (13)3.3.3筒体轴向应力校核 (14)3.4.筒体和封头中的切向剪应力计算与校核 ....................................................................... 14 3.5.无加强圈筒体的周向应力计算与校核 ........................................................................... 15 3.6鞍座应力计算与校核 . (15)3.6.1.腹板水平应力及强度校核 .................................................................................... 15 3.6.2 鞍座有效断面应力校核 (14)第四章开孔补强设计 (16)4.1 补强设计方法判别 .......................................................................................................... 16 4.2有效补强范围 . (17)4.2.1有效宽度B 的确定 ............................................................................................... 17 4.2.2有效高度的确定 .................................................................................................... 17 4.3 有效补强面积 (17)4.3.1 筒体多余面积 ....................................................................................................... 18 4.3.2接管的多余面积 .................................................................................................... 18 4.3.3焊缝金属截面积 .................................................................................................... 18 4.4.补强面积 (18)结束语 ........................................................................................................................................ 19 主要参考资料 (19)符号说明：A----鞍座底板中心线至封头切线的距离，2mm ；B----设计温度下，按GB150外压设计方法确定的数值，MPa ；o B ----常温下，按GB150外压设计方法确定的数值，MPa ；i D ----筒体内直径，mm ； oD ----筒体外直径，mm ；F ----每个支座的反力，N ；19K K -----系数，查表71,79:；L ----封头切线间的距离；1M ----圆筒中间处的轴向弯矩，m N ⋅；2----支座处圆筒的轴向弯矩，；m N ⋅a R ----圆筒的平均半径，,2na i R R mmδ=+；iR ----圆筒的内半径，mm ；b----支座的轴向宽度，mm ；1b ----加强圈的宽度，mm ；2b -----圆筒的有效厚度，取2b b mm=+；4b -----支座垫板宽度；g -----重力加速度；ih ----封头曲面深度；k ----系数。

1.6Mpa卧式液氨储罐机械设计

目录第一章概述 (2)1.1设计背景意义 (2)1.2主要工作 (2)第二章工艺设计 (2)2.1设计内容 (2)2.2设计数据 (2)2.3设计压力 (3)2.4主要元件材料的选择 (3)2.5工艺规程 (3)2.6 工艺主要选材及规格 (4)第三章机械设计 (6)3.1结构设计 (6)3.1.1总体结构 (6)3.1.2补强结构 (6)3.1.3焊缝接头结构设计 (6)3.2容器计算及校核 (6)3.2.1罐体壁厚计算 (6)3.2.1封头壁厚计算及校核 (7)3.2.2鞍座计算 (7)3.2.3人孔补强确定 (8)3.3压力试验 (8)第四章零部件选型 (9)4.1鞍座选型 (9)4.2支座选型 (9)4.3人孔选型 (9)4.4其他零部件选型 (10)第五章总结 (10)第六章参考文献 (10)第一章概述1.1设计背景意义本组液氨储罐设计是针对《化工设备机械基础》这门课程的一次总结，是综合运用所学的知识，查阅相关书籍，经过多次老师指导和同学交流完成。

1.2主要工作设计一个液氨储罐属于化工常见的储运设备，一般可分解为筒体，封头，法兰，人孔，手孔，支座及管口等几种元件。

储罐的工艺尺寸可通过工艺计算及生产经验决定。

第二章工艺设计2.1设计内容设计一卧式液氨储罐。

工艺参数为储罐内径D i=2600mm耀体（不包括圭寸头）长度L=4800mm。

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＝10L/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 mm2、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) pw ，p ＝1.1×1.6MPa=1.76MPa，pc＝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）， c2＝2 mm（微弱腐蚀）2、筒体壁厚的设计设筒体的壁厚Sn ′＝14 mm，[σ]t＝170MPa ，c1＝0.8 mm由公式Sd ＝pcDi/(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Sn＝12 mm∵Sn ≠ Sn′∴假设Sn＝ 14mm是不合理的. 故筒体壁厚取Sn=12 mm3、刚度条件设计筒体的最小壁厚∵ Di＝1600 mm ＜ 3800 mm ，Smin ＝2 Di /1000且不小于3 mm 另加 C2，∴ Sn＝5.2 mm按强度条件设计的筒体壁厚Sn ＝12 mm ＞Sn＝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) pw ，p ＝1.1×1.6MPa=1.76MPa，pc＝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）， c2＝2mm（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Sn ′＝14 mm，[σ]t＝170 MPa ，c1＝0.8 mm由公式Sd ＝PcDi/(2 [σ]tФ-0.5Pc)+c 可得：Sd＝1.76×1600/(2×170×1-0.5×1. 76)＋ 2 ＋0.8＝11.10 mm 圆整Sn＝12 mm∵S n ≠ S n ′ ∴ 假设S n ＝ 14mm 是不合理的. 故封头的壁厚取S n ＝12 mm3、封头的直边、体积及重量的确定因为是标准椭球形封头，由文献［2］可知：封头的壁厚S n ＝12 mm ，直边高度h ＝40 mm ，由Di ＝1600 mm 、 S n ＝12 mm ，由文献［2］可知：封头的体积V 封＝0.616 m 3 、封头的深度h 1＝400mm封头的重量: 269.2×2=538.4 kg四、筒体的长度设计及重量的确定由V ＝2V 封＋V 筒可得：V 筒＝10－2×0.616＝8.768 m 3V 筒＝πDi 2L/4＝8.768 m 3 可得：L ＝4363 mm 圆整：L ＝4360 mm筒体的重量: Di ＝1600 mm 、S n ＝12 mm 的筒体1 m 高筒节的重量为0.476(T) ∴ 4.36×0.476=2.08(T)第二章贮罐的压力试验一、罐体的水压试验1、液压试验压力的确定液压试验的压力：p T =1.25p[σ]/[σ]t 且不小于(p+0.1) MPa ，当［σ]/[σ]t＜1.8时取其为1 则p T =1.25×1.76×1= 2.2 (MPa)2、液压试验的强度校核由σmax ＝p T （Di ＋S n －c ）/[2(S n -c)] ＝2.2（1600＋12－2.8）/[2(12-2.8)]＝192.4 (MPa)∵ σmax ＝192.4 (MPa)＜0.9σs Φ＝0.9×345×1＝310.5 MPa ∴ 液压强度足够3、压力表的量程、水温的要求压力表的量程：2p T =2×2.2=4.4 (MPa) 或3.3MPa －8.8MPa ，水温≥15℃ 4、液压试验的操作过程在保持罐体表面干燥的条件下，首先用液体将罐体内的空气排空，再将液体的压力缓慢升至22Kgf/cm 2,保压10-30分钟，然后将压力缓慢降至17.6Kgf/cm 2,保压足够长时间（不低于30分钟），检查所有焊缝和连接部位，若无泄漏和明显的残留变形。