液氨储罐设计..
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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40C
2.2 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mm 5.11.0152=⨯==αλC
2.4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。
φ得选取按下表选择:
表2.1 焊接接头系数
序号 焊接接头结构
焊接接头系数φ
全部无损探伤 局部无损探伤
1
双面焊或相当于双面焊的全焊透对接
焊接接头
1.0 0.85 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
0.9
0.85
此储罐采用100%无损探伤,故0.1=φ
2.5 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(内径)选择mm 2400=i D 。
表2.2 公称直径i D
公称直径i D
300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、
2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3600、3800、4000
2.6 许用应力
40o C 温度时,16MnR 钢材的许用应力表,知[]MPa t
0.170=σ
表2.3 C 040温度时,16MnR 钢材的许用应力表
钢材厚度n δ()mm
许用应力[]()MPa t
σ
屈服极限()MPa s σ
<16 170 345 16~36 163 325 36~60
157
305
2.7、材料选择
根据液氨贮罐的工作压力(60.1=P MPa 作为设计压力)、工作温度(最高工作温度为40C O )和介质的性质可知该设备为一中压常温设备,介质对碳钢的腐蚀作用很小,主要考虑的强度指标(指s σ和b σ)和塑性指标适合的材料有:A3R 、20g 、16MnR 、15MnVR 、20R 。
为了节省金属,高压设备应优先选取普通低合金钢、中强度。
凡属强度计算为主要的中压设备亦以采用普通低合金钢为宜。
因为屈服强度分别为MPa 345 和MPa 392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60%-30%,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
3.1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3
26)且设计压力较小(MPa
m
),故可采用卧式圆筒形容器,
P6.1
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。
3.2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25.8%,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。
3.3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MPa 5.2。
② 两相邻开孔中心的距离应不小于两孔直径之和的2倍。
③ 接管公称外径小于或等于mm 89。
④ 接管最小壁厚满足以下要求。
表3.1 接管最小壁厚要求
接管公称直径/mm 57 65 76 89 最小壁厚/mm 5.0
6.0
因此热轧无缝钢管的尺寸为mm 1289⨯φ。
钢管理论重量为m kg /79.22。
取接管伸出长度为mm 150。
管法兰的选择:根据平焊法兰适用的压力范围较低(MPa 4.0PN 〈),选择突面板式平焊管法兰,标记为:HG20592-1997法兰RF(A)80-2.5,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mm
250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。
3.4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用鞍座,多于两个支撑的长容器常采用圈座,小型容器常采用支腿,由于本设计采用卧式储罐,故采用鞍式支座。
3.5人孔的选择
人孔的作用:检查设备和便于安装与拆除设备内部构件。
人孔的结构:既有承受压力的筒节、端盖、法兰、密封垫片、紧固件等受压元件,也有安置与启闭端盖所需要的轴、销、耳、把手等非受压件。
人孔类型:从是否承压来看有常压人孔和承压人孔。
从人孔所用法兰类型来看,承压人孔有板式平焊法兰人孔、带颈平焊法兰人孔和带颈对焊法兰人孔,在人孔法兰与人孔盖之间的密封面,根据人孔承压的高低、介质的性质,可以采用突面、凹凸面、榫槽面或环连接面。
从人孔盖的开启方式及开启后人孔盖的所处位置看,人孔又可分为回转盖人孔、垂直吊盖人孔和水平吊盖人孔三种。
根据储罐是在常温及最高工作压力为MPa
6.1的条件下工作,人孔标准应按公称压力为MPa
6.1的人
6.1的等级选取。
从人孔类型标准可知,公称压力为MPa
孔类型很多,本设计考虑人孔盖直径较大较重,故选用水平吊盖人孔。
该人孔结构中有吊钩和销轴,检修时只需松开螺栓将盖板绕销轴旋转一个角度,由吊钩吊住,不必将盖板取下。
该人孔标记为:
HG21523-95人孔RF Ⅳ(A·G)450-1.6,
其中RF面密封,Ⅳ指接管与法兰的材料为20R,A·G指用普通石棉橡胶板垫片,450-1.6是指公称直径为mm
6.1。
450、公称压力为MPa
表3.2人孔选择表
人孔类型 公称压力MPa
公称直径mm 板式平焊法兰人孔 0.6 400、450、500、600 板式平焊法兰人孔(限用凸面)
或带颈平焊法法兰 1.0 400、450、500、600 1.6 400、450、500、600 带颈对焊法法兰
2.5 400、450、500、600 4.0
400、450、500、600
3.6法兰的选择
法兰与筒体、封头或管段以角焊方式联接的,称为平焊法兰,平焊法兰制造简单,广泛应用,但刚性较差,紧用于压力不高的场合,如管法兰PN 小于或等于MPa 5.2,压力容器法兰PN 小于或等于MPa 0.4;是筒体、封头或管段以对焊方式连接用的法兰,称为对焊法兰或带颈法兰,对焊法兰刚性好且对焊缝的强度高,适用于压力、温度较高的场合。
3.7液面计的选择
液面计是用以指示容器内物料液面的装置,其类型很多,大体上可分为四类,有玻璃板液面计、玻璃管液面计、浮子液面计和浮标液面计。
在中低压容器中常用前两种。
1.玻璃板液面计和玻璃管液面计均适用于物料内没有结晶等堵塞固体的场合。
板式液面计承压能力强,但是比较笨重、成本较高。
2.玻璃板液面计一般选易观察的透光式,只有当物料很干净时才选反射式。
3.当容器高度大于m 3时,玻璃板液面计和玻璃管液面计的液面观察效果,应改用其它适用的液面计。
液氨为较干净的物料,易透光,不会出现严重的堵塞现象所以在此选用玻璃管液面计。
玻璃板液面计有透光式玻璃板液面计(T 型)、反射式玻璃板液面计(R 型)和试镜式玻璃板液面计(S 型)三种结构,其适用温度一般在0~250℃。
但透光式适用工作压力较反射式高,试镜式工作压力最小。
玻璃管液面计适用工作压力小于MPa 6.1,介质温度在C 25000 的范围。
对于承压设备,一般都是将液面计通过法兰、活接头或螺纹接头与设备连接在一起,分别用于不同型式的液
面计。
考虑到本设备的设计压力为1.6MPa,而且液氨为较干净的物料,易透光,不会出现严重的堵塞现象,所以在此选用透光式玻璃板液面计(T型)。
由筒体公称直径为mm
00
6
2,选择长度为mm
1450的液面计。
.
确定液面计为透光式(T型)、公称压力MPa
1.60
PN、锻钢材料(16MnR)、保温型、排污口配阀门、长颈对焊突面法兰连接(按HG 20595-97)、公称长度mm
1450
L 的液面计,标记为:液面计AG 1.6-Ⅰ W-1450
第四章设计计算
4.1储罐高度确定
储罐容量为20,查表:
表4.1 筒身常量
公称直径DN
1米高容器体
积V 1米高容器内
表面积Fi
1米高容器钢板质量Kg
钢板厚度
10 14
1600 2.017 5.03 397 557 2000 3.142 6.28 422 695 2200 3.801 6.81 446 764 2400 4.524 7.55 471 833 2600 5.309 8.17 496 902
表4.2 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G
10 224
12 270
1600 400 25 2.901 0.586 14 315 16 362 18
408 2200 590 40 5.5229 1.5459 14 616 2400
600
40
6.52
2
16
835
试选用公称直径为2000mm ,由工艺尺寸 HG-T 3154-1985 得:
罐体长度L =4800mm
则总长为 ()[]mm mm L 60804800406002=++⨯=,取整mm L 6080=。
由于液氨筒体的长径比值为92-为合适值,所选的长径比0.22400
4800
==
i
D L 圆整 所以,选用公称直径为2000mm 的筒体合适。
4.2 设计与校核 4.2.1 筒体壁厚设计 4.2.1.1筒体计算壁厚
根据公式:
[]p
pD t
i
d -=
ϕσδ2
其中MPa P 6.1=、mm D i 2400=、[]MPa t 170=σ、0.1=φ代入公式:
mm 35.11mm 1.61.0170200421.6δd =⎪⎭
⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯=
由2.3可知mm 1.50C 2= 则
[]2t
i
d C p
σ2pD δ+-=
ϕ
得:
mm 85.12mm C 1.61.0170200421.6δ2d =⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡+-⨯⨯⨯=
根据 mm 35.11δd =,查书中表可知mm 8.01=C 则可得:
mm 1465.31C C δδ21d 筒n ==++=
4.2.1.2筒体最小厚度校验
()mm 15.21C δmm 84.1000D 2δ2筒n i min =-≤==,满足要求
4.2.1.3筒体水压试验
液压试验时
t
T P
P ][]
[25.1σσ= 设计温度 C T 040= MPa T 170][][==σσ
MPa P P T 0.26.125.125.1=⨯== 圆筒的应力
e
e i T T D P δδσ2)
(+=
MPa T 78.19158
.122)
58.122400(0.2=⨯+=
σ
因为 MPa s 345=σ ,MPa s 5.3103459.09.0=⨯=σ
S T σσ9.0<
所以,水压校验符合要求 4.2.2筒体轴向应力计算与校核 4.2.2.1筒体轴向弯矩计算
筒体中间处截面的弯矩用下式计算:
()
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-
+-+=L A 4L 3h 41L h R 214FL M i 22i 2m 1 式中 F ——鞍座反力,N ;
m R ——椭圆封头长轴外半径,mm ;
L ——两封头切线之间的距离,mm ; A ——鞍座与筒体一端的距离,mm ; 1h ——封头短轴内半径,mm 。
其中:
mm 12142
2
1400422δ2DN R n m =⨯+=+=。
所以:
]43
41)(21[4212L A h L h R FL M i i m -+
-+=
式中 KN mg F 12028.94.243682≈÷⨯==
;mm D h i
i 6004
== ; mm L 6980= ;mm A 600=
将数值代入公式得
mm N 103.00]0086060400863060410086)0602142(11[4060834.45M 72221⋅⨯=⨯-⨯⨯+
-+⨯=支座处截面上
的弯矩
⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎣
⎡+
-+
--
-=L 3h 41AL 2h R L A 11FA M i 2
i 2m 2 所以: mm N 101.20008630604100860602060214100860601106034450M 6222⋅⨯-=⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯⨯+
⨯⨯-+--⨯-=
4.2.2.2筒体轴向应力计算
由《化工机械工程手册》(上卷,P11—99)得 1.0K K 21==。
因为:21M M >>,且mm 6002/R A m =<,
所以,最大轴向应力出现在跨中面,校核跨中面应力。
4.2.2.3由弯矩引起的轴向应力
筒体中间截面上最高点处
e
m R M δσ2
1
114.3'-
= 式中 mm C C n e 7.115.18.01421=--=--=δδ 所以:
66.0658014347.005.45591711
10314.3'7
2
11-=-=⨯=-=e m R M δσa MP 筒体中间截面上最低点处:
MPa 66.0''12=-=σσ。
鞍座截面处最高点处:
MPa R K M e
m 03.07.1112140.114.31020.114.32
6
212
3=⨯⨯⨯⨯--=-=δσ 鞍座截面处最低点处:
MPa R K M e
m 03.014.32
12
4-=⨯=
δσ 4.2.2.4由设计压力引起的轴向应力
由: e
m
p pR δσ2=
所以:MPa p 17.7617094017.767
.1121214
6.1==⨯⨯=
σ
4.2.2.5轴向应力组合与校核
最大轴向拉应力出现在筒体中间截面最低处,所以
MPa
p 83.7682873147.76'22==+=σσσ,
许用轴向拉压应力[]MPa 0.170t
=σ,
由上述计算得: t ][2σσ<,合格。
最大轴向压应力出现在充满水时,在筒体中间截面最高处,
MPa 66.0'11=-=σσ,
轴向许用应力:
MPa R A m e 41087.91214
7
.11094.0094.0-⨯=⨯==
δ 从书中查得: t 3
2
AE B =
,5t 10001.2⨯=E 计算得MPa B 6.131=,取许用压缩应力 []MPa ac 150=σ,
[]ac σσ<1,所以合格。
4.2.3 封头壁厚计算 4.2.3.1 封头计算壁厚
根据公式:
[]p
KPD t
i
d 5.02-=
ϕσδ 本储罐选用标准椭圆形封头,
2=b
a
,故形状系数1=k ,代入: mm mm d 32.116.15.00.1170224006.1=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯-⨯⨯⨯=δ
4.2.3.2 封头设计壁厚
根据公式:
[]25.02C p
KPD t
i
d +-=
ϕσδ mm C mm C 5.1,8.021==,代入: mm mm C d 82.126.15.00.1170224006.12=⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡
+⨯-⨯⨯⨯=δ
则名义厚度: mm C d n 1632.142=∆+=∆++=δδ 4.2.3.3 封头最小厚度校验
mm Di c c n 6.31000
5
.15.18.01621min =≥
--=--=筒δδ,满足要求 4.2.3.4 封头强度校核
s e
e i t t D P σσ94.02)
(≤∆∆+=
mm C n e 82.12=-∆=∆
MPa p P
P t
T 225.1]
[]
[25.1===σσ 5.31034519.003.1897
.112)
7.112400(2=⨯⨯<=⨯+=
t σMPa
经强度校核满足要求
4.2.4筒体和封头切向应力校核
因筒体被封头加强,筒体和封头中的切向剪应力分别按下列计算。
4.2.4.1筒体切向应力计算
由《化工机械工程手册》(上卷,P11-100)查得401.0880.043==K K ,。
所以:
()MPa R F K e m 23.07
.11121428.94.24368880.03=⨯÷⨯⨯=⋅⋅=
δτ
4.2.4.2封头切向应力计算
()MPa R F K e m h 11.07
.11121428.94.24368401.04=⨯÷⨯⨯=⋅⋅=
δτ
[][]MPa
DN P K e t
h t
07.627
.1122400
6.1117025.1225.125.1=⨯⨯⨯-⨯=⋅⋅-
⨯=-δσσσ
因 h t h σστ-<][25.1, 所以合格。
4.2.5.筒体环向应力的计算和校核 4.2.5.1.环向应力的计算
设垫片不起作用 1)在鞍座处横截面最低点
2
55b F
K k e ⋅⋅⋅-
=δσ
式中:2b ——筒体的有效宽度,mm 。
由《化工机械工程手册》(上卷,P11-101)查得,0132.07603.065==K K ,。
式中1.0=k ,考虑容器焊在鞍座上
e m R b b δ⋅+=56.12
式中:b ——鞍座轴向宽度,mm 。
所以mm b 10.7687.11121456.15902=⨯⨯+= 所以()MPa 29.010
.7687.1128.94.243687603.01.05-=⨯÷⨯⨯⨯-
=σ
2)鞍座边角处轴向应力
因为 84.3091421/4800L/R m <==, 且 2
626234e
e F K b F
δδσ--= 所以 ()()MPa 94.57.11228.94.243680132.037
.1110.768428.94.243682
6-=⨯÷⨯⨯⨯-⨯⨯÷⨯-
=σ
4.2.
5.2.环向应力的校核
[]MPa t s 0.170=<σσ,合格。
[]MPa t 5.21217025.125.1=⨯=<σσ,合格。
4.2.
5.3鞍座有效断面平均压力
鞍座承受的水平分力
F K F s ⋅=9
由《化工机械工程手册》(上卷,P11-103)查得,204.09=K 。
所以
()N F s 653.2435828.94.24368204.0=÷⨯⨯=。
鞍座有效断面平g 均应力
9b H F s s
⋅=
σ 式中:S H ——鞍座的计算高度,mm ; 0b ——鞍座的腹板厚度,mm 。
其中s H 取鞍座实际高度(mm 250H =)和mm 4053/21413/R m ==中的最小值,即mm 250H =s 。
腹板厚度mm 8b 0= 所以 MPa 1.128
250653
.243589=⨯=
σ
应力校核:
[]sa σ3
2
,式中[]MPa 140σsa = 则
[]MPa 93.331403
2σ32
sa == 由上述计算得: []sa σσ3
2
9< 鞍座材料Q235—AF 的许用应力。
4.3人孔设计与人孔补强确定 4.3.1 人孔的尺寸选择
表4.3 人孔尺寸选择表
人孔类型,公称压力,公称
直径
s d w ⨯
D D 1 带颈平焊法
480*10
640
585
兰人孔,公称压力为1.6MPa ,公称直径为450mm
d b b 1(RF ) (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
171/181
4.3.2 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mm 4501=D ,壁厚mm 10,故补强圈尺寸确定如下:补强圈内径mm D 4841=,外径mm D 7602=,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:
21c c c += mm c 80.01= mm c 50.12=
()()()mm
13mm 484760 2.310.02.3)2(450D D δC 2d δ12i 补=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡--⨯⨯+=-+=
故补强圈取mm 13厚。
4.4液面计选择
选用玻璃管液面计(HG 21592-95),选用材料如下:
表4.5玻璃管液面计选用
内容
玻璃管液面计
法兰形式及其代号
A 型:带颈平焊突面管法兰(HG 20594-95)
B 型:带颈带焊凸面管法兰(HG 20594-95)
C 型:带颈平焊突面管法兰(HG 20616-95)
液面计型号 G 型 液面计主要材料代号
Ⅰ:16Mn
Ⅱ:OCr18Ni9
结构形式及其代号 无代号:普通型 W:保温型 公称长度及(透光长度*宽度)mm
1450(1160*14) 排污结构
V :排污口配阀门 P :排污口配螺塞
液面积标记为AG 1.6-Ⅰ W-1450 4.5接口管选择 4.5.1液氨进料管
用mm 589⨯φ无缝钢管(强度验算略)。
一端切成45°。
配用具有突面密封的平焊管法兰。
法兰标记:HG20593 法兰SO80-1.6 RF 16MnR 。
因为mm 589⨯φ,厚度等于mm 5,故不用补强。
4.5.2液氨出料管
采用可拆压出管mm 3.5mm 57⨯φ,用法兰套在接口管mm 3.5mm 38⨯φ内。
罐体接口管法兰:
HG20593 法兰SO50-1.6 RF 16MnR 。
该法兰mm 3.5mm 38⨯φ与的接口管相配合并焊接在一起,另一法兰盖与该法兰用焊接紧固,法兰盖上穿过mm 3.5mm 57⨯φ的压出管,两者焊接牢。
其联结尺寸和厚度与HG20592 法兰SO50-1.6 RF 16MnR 相同,但内径mm 25。
液氨压出管端部法兰(与氨输送管相连)用HG20592 法兰SO50-1.6 RF 16MnR 。
都不必补强。
压出管伸入贮罐mm 5.2。
4.5.3排污管
贮罐右端最底部安设排污管1个,管子规格5.357⨯φ,管端焊有一与截止阀J41W-16相配的管法兰:HG20592 法兰SO50-1.6 RF 16MnR 。
排污管与罐体联接处焊有一厚度为mm 10的补强圈。
4.5.4液面计接口管
本贮罐采用两支玻璃管液面计BIW 6.1=PN ,5900=L ,HG-5227-80一支。
与液面计相配的接管mm mm 314⨯φ,
法兰为 HG20595 法兰WN32-2.5 RF 16MnR 。
4.5.5放空管接口管
用mm 3.5mm 32φ⨯无缝钢管,
法兰为 HG20592 法兰SO25-1.6 RF 16MnR 。
4.5.6安全阀接口管
其尺寸由安全阀泄放量决定。
本贮罐选用mm 3.5mm 32φ⨯的无缝钢管,
法兰为 HG20592 法兰SO25-1.6 RF 16MnR 。
4.6鞍座设计 储罐总质量:
4321m m m m m +++=
式中:1m ——罐体质量 2m ——封头质量
3m ——充液质量 4m ——附件质量
4.6.1 罐体质量的计算:
罐体质量1m ,筒节 mm 0042DN =,mm 14.0δn = 每米质量为 kg/m .0833q 1=,31m 524.4V =; 故 kg 4.39988.4.0833L q m 11=⨯== 4.6.2 封头质量的计算:
封头质量2m ,mm 0042DN =,mm .061δn =
直边高度mm .004h =的椭圆形封头,其质量为kg .0835q 2=,32V m 2=
故: kg .01670
kg .08352q 2m 22=⨯==
4.6.3充液质量
V=αV ρ
式中:V ——储罐容积
ρ——水的密度为3/kg 1000m α——装料系数=0.7 故:
32672.25228.4524.4m V V V ==⨯+⨯=+=封头筒体 kg m 182007.02610003=⨯⨯=
4.6.4附件质量:
人孔质量为kg 181
,其他接管总和按kg 300计。
故: kg m 0.5004= 4.6.5设备总质量
kg m m m m m 4.243685001820016704.39984321=+++=+++=。
每个鞍座只约承受KN 8.121负荷,所以选用轻型垫板,包角为C 0120的鞍座,即:
JB/T74712-92鞍座A2200-F ; JB/T74712-92鞍座A2200-S 。
4.6.6鞍座安放位置
筒体长度
10L A 2L +=。
式中:1L ——两鞍座间距离
A ——鞍座与封头切线之间距离
由于筒体L/D 较大,且鞍座所在平面又无加强圈,取 mm
360000420.2520048A 2L L mm
06000420.25D 0.25A 01i =⨯⨯-=-==⨯==
附表
总 图 材 料 明 细 表 (mm)
22 GB8163-87
出料接管 3.557⨯φ
200L =
10 1 0.5
21 HB20592-95 法兰SO32-1.6 RF 16MnR 1 2.02
20 HB20592-95
法兰内径50φ其它尺寸按
SO32-1.6 16MnR 1 3.08
19 GB8163-87
压料接管5.338⨯φ
1800=L
10 1 4.5
18 HB20592-95 法兰SO20-1.6 RF 16MnR 1 1.03 17 GB8163-87 排污接管5.357⨯φ 10
1
1.0 16 HB20592-95
法兰SO50-1.6 RF 16MnR 1
3.08
15 JB/T4712-92
JB /T4712-92鞍座
A2200一 F JB /T4712-92鞍座
A2200一 S
Q235-A·F
2 182 364
14 HB20592-95 法兰SO25-1.6 RF 16MnR 1 1.24
13 GB8163-87
放空管接5.332⨯φ
200=L
10 1 0.58
12 HB20592-95 法兰SO25-1.6 RF 16MnR 1 1.24
11 GB8163-87
安全阀接管5.332⨯φ
200=L
10 1 0.58
10 HB20592-95 法兰SO80-1.6 RF 16MnR 1 4.08 9 GB8163-87
进料接管589⨯φ 10
1
1.85
8 JB/T4736-95 补强圈484/760φφ
10=δ
16MnR 1 33.9
7 HG21523-95 人孔RF Ⅱ(A·G)450-1.6
组合件
1
181
6 GB9019-88 罐体142400⨯DN 16MnR 1 3998.4 5 JB4737-95 封头141260⨯DN 40=h 16MnR 2 835.0
1670.0
4 HG5-227-80
玻璃管液面计BIW PN 1.6, 1400=L
组合
件 1 12.6 12.6
3 GB8163-87 液面计接管φ18×3 10
2 0.2
3 0.46 2 HB20592-95
法兰SO15-1.6 RF 16MnR 2 0.72
1.36
1 GB8163-87
液面计接管φ18×3
300=L
10 2 0.44 0.88
序号 图号或标准号
名称 材料
数量
单重
总重
备注
重量(Kg)
接管表
符号
连接法兰标准
密封面形式
用途
21a -
HG20592 SO15-1.6 RF 突面
液面计接口管
21b -
HG20592 SO15-1.6 RF 突面
液面计接口管
c
HG20592 SO450-1.6 RF
榫面
人孔
d
HG20592 SO32-1.6 RF 突面 出料口
e
HG20592 SO50-1.6 RF 突面 进料口
f
HG20592 SO25-1.6 RF 突面
安全阀接口管
g
HG20592 SO25-1.6 RF 突面 放空口
h
HG20592 SO50-1.6 RF 突面 排污口。