液氨储罐设计概要

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液氨储罐设计全(1)

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。

液氨贮罐的设计及计算

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。

液氨(无水)储罐设计要点

液氨(无水)储罐设计要点

液氨(无水)储罐设计要点摘要:本文主要介绍了液氨储罐在设计过程中工作压力、设计压力、安全阀整定压力、最高允许工作压力的确定、设备选材原则及相应的技术条件要求等。

简介:液氨,又称为无水氨,呈无色液体状,有强烈刺激性气味。

氨作为一种重要的化工原料,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。

存储液氨的压力容器,主要应用的场合有医院、制冷业、气体生产厂等场合,它可以为这些企业提供存储的载体,在使用过程中安全可靠、降低成本。

1.设计数据:根据客户提供要求,本罐为常温储存液化气体储罐,无保冷措施,介质为无水液氨,最低设计金属温度-9℃,设计使用年限10年,固定卧式安装,设备公称直径DN1400,容积V=5m³。

2.液氨储罐过程设计要点2.1设计压力、温度确定常温储存液化气体的设计压力,应当以规定温度下的工作压力为基础来确定,根据TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》条款3.1.9.3规定,液氨临界温度≥50℃,无保冷措施,以液氨50℃饱和蒸气压设为工作压力,液氨50℃饱和蒸气压Pw=1.93MPa,设计压力确定Pc=(1.05~1.1)Pw ≈2.2MPa。

2.2设备材料选择原则根据液氨介质特性含水量不高于0.2%,且有可能受空气中O₂或CO₂污染,使用温度高于-5℃,属于液氨应力腐蚀环境。

对本设备根据设计压力、温度、介质特性,主体板材选用GB/T713-2017《锅炉和压力容器用钢板》低合金钢Q345R,供货状态正火;根据介质危害程度,最低设计金属温度,本设计选用符合GB/T9948的钢管,材料选择10#钢,供货状态正火;法兰锻件根据压力、介质不允许微量泄漏等特性,依照HG/T20592-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》选择带颈对焊法兰,公称压力等级PN40,材质为16MnⅡ锻件,密封面形式凹凸面。

2.3最高允许工作压力的引入及计算过程根据HG/T20660-2017《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类标准》氨属于中毒危害介质,泄漏时易挥发可燃气体,爆炸极限为16%~25%,属于易爆介质,对于盛装不允许有微量泄漏的压力容器,应进行泄漏试验,该设备选择气密性试验,试验压力等于设计压力,并且试验时,需要将安全附件装配齐全,为了确保泄漏性试验顺利进行,所以引入最高允许工作压力,最高允许工作压力[PMAWP]是根据容器各受压元件有效厚度计算得到的,考虑了该元件承受的所有载荷,取各受压元件承受最高允许工作压力的最小值;综上各压力之间关系:工作压力Pw<设计压力Pc<安全阀整定压力Pz<最高允许工作压力。

《液氨储罐设计》课件

《液氨储罐设计》课件

罐车运输适用于 小规模、短距离 的液氨运输,具 有机动灵活、适 应性强的特点。
在装卸过程中, 需要注意安全防 护,防止液氨泄 漏和火灾事故的 发生。
工艺流程图
添加标题
液氨储罐设计流程: 设计、制造、安装、 调试、运行、维护
添加标题
设计阶段:确定储罐 尺寸、材料、结构、 安全措施等
添加标题
制造阶段:选择合适 的材料和工艺,确保 储罐质量
Part One
单击添加章节标题
Part Two
液氨储罐设计概述
液氨的性质和用途
液氨储罐的重要性
液氨是一种重要的工业原料,广泛应用于化工、制药、食品等行业
液氨储罐是储存液氨的重要设施,其安全性和可靠性直接影响到生产安全 和产品质量 液氨储罐的设计需要满足国家相关标准和规范,确保储罐的安全性和稳定 性
选址应考虑消防、救 援等应急设施的布局 和设置
布局原则
安全距离: 确保储罐 与周边设 施保持足 够的安全 距离
风向:考 虑风向, 避免风向 对储罐的 影响
地形:选 择地势平 坦、地质 稳定的区 域
交通:便 于运输和 应急救援
防火:远 离火源, 设置防火 隔离带
防爆:设 置防爆墙 和防爆门, 防止爆炸 事故发生
储罐材料
碳钢:具有良好的强度和韧性, 适用于中低压储罐
不锈钢:具有良好的耐腐蚀性 和耐高温性,适用于高压储罐
玻璃钢:具有良好的耐腐蚀性 和轻量化,适用于低压储罐
复合材料:具有良好的耐腐蚀 性和耐高温性,适用于高压储 罐
储罐附件
安全阀:用于控制 储罐内的压力,防 止超压
温度计:用于监测 储罐内的温度,防 止温度过高
安全距离
液氨储罐与建筑物的距离:至少100米

液氨储罐设计

液氨储罐设计

液氨储罐设计液氨储罐是一种专门用于贮存液态氨的设备,通常采用铁质或钢质材料构建,其几何形状多样,包括球型、柱形、圆锥形等。

在化工、农业、医学、能源和环保等领域中,液氨储罐被广泛应用于氨气的储存、输送和使用。

液氨储罐的设计应考虑到以下因素:储罐的尺寸、外观、重量、储存容量、操作压力、储存温度、安全措施和环境影响等。

具体设计要求如下:1.设计参数与标准:储罐的设计应符合国家、行业和企业规定的设计标准和规范。

例如,对于LPG液化气罐,其设计应符合GB 50332-2013《钢制储罐设计规范》、GB50183-2005《液化石油气储存和运输设备技术条件》,以及国际规范ASME Section VIII Division 1等。

2.储罐材质和厚度:液氨储罐应采用高品质钢材或耐腐蚀材料制成,以保证其耐久性和安全性。

材质选择应考虑到单价、可用性、操作需求等因素。

对于钢制储罐,其厚度应根据所存放液体的特性和储罐的形状、尺寸等因素计算确定,以保证其承受压力和温度的能力。

3.储罐容量和形状:液氨储罐的密封容量应比其设计储存量大一些,以确保液体进入储罐时不会波涛汹涌。

储罐的几何形状可以是圆柱形、球型、圆锥形或其他形状,视实际情况而定。

4.安全措施:储罐应安装适当的安全设备,如安全阀、液位报警器、温度控制器等,以保证储存液体的安全。

此外,对于大规模储罐,还应考虑配备防火、防爆和灭火系统等。

5.管道和附件:液氨储罐应配备合适的出、进料管道和其他附件,如泄放阀、气密性检测器、排气装置等,以便于运输和输送。

6.环境考虑:储罐的设立不应对周围环境造成影响,应考虑其在地形、气候、土壤等方面的适应性。

7.检修和保养:液氨储罐应设计为易于检修和保养。

储罐的喷漆、防腐处理、检修等工作,应每隔一段时间进行,以保证其长期使用效果。

课程设计液氨储罐设计

课程设计液氨储罐设计
专利类: ×××, ×××, ×××等.专利名称.中国发明专 利,公开号:CN..,授权年
网络类:网址
10.参照文件要编序号 11.设计计算阐明书装订成册,装配图作为 附录折叠后装订在计算阐明书后。
28
五. 答辩问题 1.液氨储罐旳机械设计涉及哪些内容? 2.设计参数中设计压力是怎样拟定旳? 3.设计参数中焊接接头系数是怎样拟定? 4.论述液氨旳性质并阐明怎样预防液氨泄 漏。
为便于计算设计压力可取最大操作压力 旳1.10倍。
征表; 罐体和封头旳材料一旦拟定,其设计温度 下旳许用应力可查教材P195-P208 表8-6 -表8-11. 液氨储罐筒体为板卷焊,封头一般选择半 椭圆型封头,根据焊接接头构造和无损探伤 百分比拟定焊接接头系数。
度。
液氨储罐常用玻璃管液面计,玻璃管液面计(HG-5-
227-80)按针形阀旳材料分为碳钢(Ⅰ类)和不锈钢
1Cr18Ni9(Ⅱ类);按构造型式分为保温型(W型,
用加热蒸汽保温)和不保温型(D型);按法兰密封
面旳型式分为光滑面(A型,管法兰 HG 5010-58)
和凸面(B型,凹凸面管法兰HG 5012-58);玻璃管
2
液氨储罐设计 管口表
编号 名称
a1- 液面计 a2 b 人孔
公称直径 编 (mm) 号
e
f
名称 公称直径 (mm)
安全阀
放空管
c 进料管
g 排污管
d 出料管
3
液氨储罐设计: 设计参数
学号≤57旳同学选择序号1-10旳参数,学号尾数与序号 相同即为该同学旳技术特征表中旳设计参数
参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
按照储罐旳设计压力和设计温度选择各个工艺 接管旳法兰。参见第十章第二节管法兰连接内容。

40立方米液氨储罐课程设计说明书要点

40立方米液氨储罐课程设计说明书要点

摘要本设计是针对《过程设备设计》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。

本设计的液料为液氨,它是一种无色液体。

氨作为一种重要的化工原料,应用广泛。

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℃,蒸汽压1013.08kPa(25.7℃)。

蒸汽与空气混合物爆炸极限为16—25%(最易引燃浓度为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,难以点燃而危险性极低,但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇火和燃烧或爆炸,如有油类或其它可燃物存在则危险性极高。

设计基本思路:本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素,结合给定的工艺参数,按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序,分别对储罐的筒体、封头、人孔接管、人孔补强、接管、管法兰、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。

设备的选择大都有相应的执行标准,设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件,也有一些设备没有相应标准,则选择合适的非标设备。

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,合理地进行设计课程设计任务书一、课程设计要求:1.使用国家最新压力容器标准、规范进行设计,掌握典型过程设备设计的全过程。

2.掌握查阅和综合分析文献资料的能力,进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。

3.掌握电算设计计算,要求设计思路清晰,计算数据准确、可靠,且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。

4.掌握工程图纸的计算机绘图。

5.课程设计全部工作由学生本人独立完成。

二、设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):设计条件表管口表三、课程设计主要内容1.设备工艺设计2.设备结构设计3.设备强度计算4.技术条件编制5.绘制设备总装配图6.编制设计说明书四、学生应交出的设计文件(论文):1.设计说明书一份;2.总装配图一张 (A1图纸一张);目录摘要 (I)课程设计任务书 (II)1.1盛装液氨的压力容器设计储存量 (1)1.2设备的初步选型及轮廓尺寸的确定 (1)1.2.1设备的初步选型 (1)1.2.2设备的轮廓尺寸的确定 (1)第二部分设备的机械设计 (3)2.1设计条件的确定 (3)2.1.1设计压力的确定 (3)2.1.2设计温度的确定 (3)2.1.3设计条件表 (4)2.2设备的结构设计 (4)2.2.1筒体和封头的结构设计 (4)2.2.2接管与法兰设计 (4)2.2.3附件设计 (8)2.2.4支座结构设计 (14)2.2.5焊接接点的设计 (16)2.3设备的强度计算 (18)2.3.1设备总体壁厚计 (18)2.3.2压力试验校核 (20)2.3.3设备的应力校核 (21)2.3.4开孔补强计算 (31)第三部分技术条件编制 (32)3.1容器类别的确定 (32)3.2材料要求 (32)3.3无损检测要求 (32)3.4材料供货要求 (32)3.5锻件要求 (32)3.6热处理要求 (33)3.7焊接材料要求 (33)3.8总装配图技术要求 (35)参考文献 (36)结束语 (37)第一部分 设备的工艺设计1.1盛装液氨的压力容器设计储存量盛装液化气体的压力容器设计存储量[1]W=ΦV t ρ式中,W —储存量,t ; φ—装量系数 ;V —压力容器容积,m 3 ;t ρ—设计温度下饱和液体密度,t/m 3则设计储存量W=0.85×40 m 3×0.5663kg/L=19.25t=1.925×104kg1.2设备的初步选型及轮廓尺寸的确定1.2.1设备的初步选型主体结构采用卧式圆柱形储罐 筒体采用圆柱形筒体 封头采用标准椭圆形封头 1.2.2设备的轮廓尺寸的确定 设备容积计算[1]v =2V 封 +2D πL/4 试算:取D =2400mm ,封头的结构尺寸(封头结构如下图1) 由()22iD H h =-,得h=H-D i /4=640-600=40 mm查文献[2]中表B.1 EHA 椭圆形封头内表面积、容积,如下表1: 查得封头尺寸为:表1-1:EHA 椭圆形封头内表面积、容积表1查得V封头=1.9905m 3由402422=+=+=封封筒V L D V V V πm 3 得L=8404mm圆整得 L=8400mm 则L/D=3.5>3 符合查献[3]中L/D=3~6 ; 则v 计=v 筒+2v ⨯封= 2D πL/4+2⨯v 封=3298.419905.124.84.24m =⨯+⨯⨯=π误差计算:%5.4%100=⨯-ggV V V 计<5%,符合要求.工作容积为V 工 =ФV 计=0.85⨯41.98=35.68m 3,最终,取液氨储罐的公称直径DN=2400mm ,筒体长度L=8400mm ; 选取EHA 椭圆形封头:封头EHA2400×16第二部分 设备的机械设计2.1设计条件的确定2.1.1设计压力的确定根据文献[4]液氨饱和蒸汽压表查得50℃时液氨蒸汽压由表1查得液氨在50℃的饱和蒸汽压为19.25bar ,即为1.925MPa ,可以判断设计的容器为储存内压压力容器,根据文献[5]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50℃时的饱和蒸汽压力,饱和蒸汽压力一般指绝压,而设计压力是表压,而且查得当容器上装有安全阀时,取1.05~1.1倍的工作压力作为设计压力;所以工作压力:P 工 =饱和蒸汽压-大气压=1.925-0.1=1.825MPa设计压力计算[1]p 设 =1.1×P 工 =1.825×1.1=2.0075MPa 液氨的密度=0.5663kg/L ,H 取公称直径DN=2400mm表2-1 液氨饱和蒸汽压由《各地区重力加速度表》查的邯郸地区的29.79/g m s =,则根据公式液柱静压力静P [1]静P =ρgH=(0.5663×9.79×2.4)×0.001=0.013Mpa0.0130.65%2.0075P p ==静设< 5%,忽略。

《课程设计液氨储罐设计》PPT课件

《课程设计液氨储罐设计》PPT课件

储罐基础施工和安装
基础施工:包 括土方开挖、 地基处理、基
础浇筑等
储罐安装:包 括储罐吊装、 就位、固定等
储罐焊接:包 括储罐焊接、
焊缝检测等
储罐防腐:包 括储罐防腐处 理、防腐层检
测等
储罐试压:包 括储罐试压、
压力检测等
储罐验收:包 括储罐验收、
验收报告等
储罐主体施工和安装
储罐基础施工:包括地基处理、基础浇筑等 储罐主体结构施工:包括罐体焊接、罐顶安装等 储罐附属设施施工:包括管道安装、阀门安装等 储罐防腐施工:包括防腐涂料涂装、防腐层施工等 储罐验收:包括外观检查、压力试验、泄漏试验等
和规范
环保设备的运 行:定期检查 环保设备的运 行情况,确保
其正常运行
环保设备的维 护:定期对环 保设备进行维 护和保养,确 保其使用寿命
和效果
06 液氨储罐的施工和验收
施工前的准备工作
熟悉施工图纸和规范要求 准备施工材料和设备 确定施工方案和进度计划
组织施工队伍和培训人员 办理相关手续和许可证 做好安全防护和环保措施
储罐附件施工和安装
储罐附件包括:安全阀、压力表、液位计、温度计等 施工前准备:检查附件质量、数量、规格等 施工步骤:按照图纸和规范进行安装,确保附件安装牢固、密封良好 验收标准:符合设计要求,满足安全、环保、节能等要求
储罐验收标准和程序
储罐验收标准:包括储罐的材质、尺寸、结构、焊接质量等
储罐验收程序:包括储罐的检查、测试、验收、记录等
检查储罐的液位计是否正常工作,确保 储罐内的液位在安全范围内
检查储罐的接地线是否连接良好,确保 储罐的安全性
储罐运行中的监控和维护
监控系统:实时监测储罐内的温度、压力、液位等参数 维护周期:定期检查储罐的腐蚀、泄漏等情况 维护措施:及时更换损坏的部件,确保储罐的正常运行 安全措施:设置报警系统,确保储罐的安全运行

《液氨储罐设计》课件

《液氨储罐设计》课件

储罐的结构
罐体
用于储存液氨的主体部分,通常由筒 体、封头等组成
附件
包括人孔、手孔、清洗口、压力表接 口、液位计接口等,用于满足储罐操 作和维护的需求
储罐的附件
01
02
03
04
安全阀
用于控制储罐内压力,防止超 压事故的发生
压力表
用于监测储罐内压力,保证储 罐安全运行
温度计
用于监测储罐内温度,保证储 罐安全运行
设计原则和标准
符合国家和行业标准
液氨储罐的设计应符合国家和行业的 有关标准和规范,确保安全性和可靠 性。
优化工艺流程
储罐的设计应优化工艺流程,提高生 产效率,降低能耗和资源消耗。同时 ,应考虑操作的便捷性和维护的方便 性。
考虑环境因素
设计时应充分考虑当地的环境因素, 如气候、地质、地震等条件,以确保 储罐的安全运行。
设计有效的废水处理系统,对液氨储罐运行过程 中产生的废水进行净化处理,确保废水达标排放 。
废气处理系统
安装废气处理设施,对液氨储罐产生的废气进行 收集、处理和净化,减少对大气的污染。
3
固体废物处理
对液氨储罐运行过程中产生的固体废物进行分类 、处理和处置,确保符合固体废物管理规定。
储罐的环保监测系统
设计案例二:大型液氨储罐
总结词
大型液氨储罐设计案例,适用于大型工业企业、化肥厂和冷库等领域。
详细描述
大型液氨储罐设计案例,主要考虑液氨的大规模储存和运输,以及更高的安全性和环保要求。设计时 需考虑储罐容量、压力、温度等参数,以及液氨的物理和化学性质。同时,需要考虑储罐的支撑结构 、防震措施和安全附件的配置。此外,还需考虑储罐的自动化控制和监控系统。
易汽化和冷凝

50立方米液氨储罐设计说明书

50立方米液氨储罐设计说明书

50立方米液氨储罐设计说明书50立方米液氨储罐是一种用于储存液氨的设备,具有广泛的应用领域,包括化工、农业、制冷等行业。

本设计说明书将详细介绍50立方米液氨储罐的结构、性能、操作要点以及安全措施,以供相关人员参考和指导。

首先,介绍储罐的结构。

50立方米液氨储罐由罐体、密封装置、进出料口、排气装置、压力表等组成。

罐体采用钢材制成,经过特殊防腐处理,确保其在长期存储液氨的环境下不受腐蚀。

密封装置采用可靠的螺栓紧固和软管连接,以保证液氨不泄漏。

进出料口和排气装置在设计上考虑了便捷性和安全性,使得装卸操作更加方便,并能有效消除气体积压。

其次,介绍储罐的性能特点。

50立方米液氨储罐具有良好的密封性能、耐腐蚀性和抗震性。

密封装置的选材和结构设计保证了液氨的密封性,有效防止液氨的挥发和泄漏。

同时,储罐的钢材材质和结构设计考虑了液氨的腐蚀性,能够在长期使用中保持稳定性。

此外,储罐经过专业设计,在地震等外力作用下能够保持稳定,保护液氨的安全。

然后,介绍储罐的操作要点。

在使用50立方米液氨储罐时,需要按照相关操作规程进行操作。

首先,操作人员需要了解储罐的结构和性能特点,熟悉液氨的特性和储罐的操作要点。

其次,操作人员需要正确连接进出料口和排气装置,确保液氨的输送畅通。

操作过程中,需要注意操作规程,确保操作的安全性和可靠性。

最后,介绍储罐的安全措施。

50立方米液氨储罐在储存液氨的同时,也需要考虑安全问题。

操作人员需严格遵守有关安全操作规程,穿戴相应的个人防护装备。

储罐周围应设有安全警示标志,以引起人们的注意和警惕。

定期对储罐进行检查和维护,确保其安全使用。

综上所述,本设计说明书详细介绍了50立方米液氨储罐的结构、性能、操作要点和安全措施。

鉴于液氨储存的重要性和风险性,操作人员在使用储罐时应该严格按照说明书操作,并加强安全意识和防护措施,确保液氨的安全储存和使用。

液氨储罐设计

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

液氨储罐的设计范文

液氨储罐的设计范文

液氨储罐的设计范文
1.储罐材料选择
液氨是一种在常温下为无色气体,液氨储罐需要选用能够承受低温和高压的材料。

常见的材料有碳钢、不锈钢和玻璃钢。

碳钢和不锈钢都具有较好的强度和耐腐蚀性,适合储存液氨。

玻璃钢具有较高的机械强度和良好的耐腐蚀性能,但需要特别注意低温下的应力开裂。

2.结构设计
液氨储罐通常是垂直圆柱形结构,底部为圆锥形或平底设计,顶部有透气装置和液位计。

储罐壁通常采用双层结构,内层负责贮存液氨,外层起到保温作用。

内外层之间的空气隔离,可以减少换热,提高保温效果。

内壁还需喷涂耐腐蚀涂层,以防止液氨对储罐壁的腐蚀。

3.安全性能
液氨是一种具有强烈刺激性和腐蚀性的气体,因此液氨储罐设计时需要采取一系列安全措施。

首先是防火措施,储罐需要设置适当的防火墙和阻火系统。

其次是安全阀和爆破片的设置,用于防止罐内压力超过安全范围。

还需要配备泄漏探测器和报警系统,以及防爆电器设备。

4.储罐周围环境
5.附属设备
液氨储罐需要配备一些附属设备,如输送系统、冷却系统、液位监测系统等。

输送系统可以将液氨导入或排出储罐,冷却系统可以保持储罐内的液氨在适当的温度范围内,液位监测系统可以实时监测储罐内的液位情况。

总结:。

液氨储罐课程设计

液氨储罐课程设计

液氨储罐课程设计1. 引言液氨储罐是一种用于储存氨气的设备,广泛应用于化工、冶金、制药、食品加工等领域。

由于液氨具有高毒性、易燃易爆等危险性质,储罐设计和操作安全非常重要。

2. 设计要求液氨储罐的设计应满足以下要求:- 安全:储罐内氨气压力控制在安全范围内,避免漏气和爆炸等事故。

- 稳定:储罐体结构稳定,能承受储存氨气的重量。

- 经济:储罐设计应在满足安全和稳定要求的前提下,尽可能减少成本。

3. 设计原则液氨储罐的设计原则:- 选择合适材料:储罐体应选用抗腐蚀和耐磨损性能好的材料,如碳钢、不锈钢等。

- 合理结构:储罐结构应简单、紧凑、稳定,高低温变形小。

- 考虑安全设计:储罐应有压力自动调节器、安全阀、温度控制器、液位监测器、泄漏探测器等安全设备。

- 考虑操作性:储罐应有方便操作的进出口和排气口,易于维修保养。

- 环保:储罐设计应考虑废气、废水等环保问题。

4. 设计步骤液氨储罐的设计步骤:1)确定储罐容量和使用环境:需考虑使用要求、周围环境等因素。

2)选择合适的材料和工艺:根据使用要求和成本等考虑,选择合适的材料和工艺。

3)确定储罐内部结构和设备:包括泵、管道、安全设备、控制器等。

4)制定设计方案:根据前面的工作,制定详细的设计方案,包括制图和计算书等。

5)审核和调整设计方案:方案制定后,需要进行审核和调整,确保方案的合理性和安全性。

6)制造和安装:制造和安装储罐,同时对储罐进行测试和验收。

7)后续维护:储罐安装后需要进行日常维护,如检查气密性、液位监测等。

5. 结论液氨储罐设计应在满足安全和稳定要求的前提下,尽可能减少成本。

设计过程中需注意选择合适材料、简化结构、考虑安全设计和操作性等因素。

储罐制造时需要对设计方案进行审核和调整,并进行测试和验收。

储罐安装后需要进行日常维护,确保储罐的安全运行。

液氨储罐设计

液氨储罐设计

4. 鞍座
首先粗略计算鞍座负荷
罐体总质量m=m1+m2+m3+m4 式中:m1—罐体质量;m2—封头质量;m3—液氨质量;m4—附件质 量 ①罐体质量m1 DN=2200mm, δ n=18mm的筒节,L=4500mm,质量q1=1290kg/m 所以m1=q1×L=5805kg ②封头质量m2 DN=2200mm, δ n=18mm ,质变高度h=40mm的标准椭圆形封头质 量m2′=1230kg,所以
4. 鞍座
故贮罐总质量=21968kg 总负荷F=mg/2=107.8kN 每个鞍座只承受107.8kN负荷,根据附录16,可以选用轻型带 垫板,包角为120°的鞍座,即
JB/T4712-92
JB/T4712-92
鞍座A2200-F
鞍座A2200-S
5.人孔
根据贮罐的设计温度,最高工作压力、材质、介质及使用要求 等条件,选用公称压力为PN=2.5MPa水平吊盖带颈对焊法兰人孔 (HG21524—95).人孔公称直径选定为DN=450mm。采用榫槽面密封 面(TG型)和石棉橡胶板垫片。人孔结构如图6—45所示,人孔各零 件名称、材质及尺寸见表6—19。
接触途径及中毒症状
2.皮肤和眼睛接触 低浓度的氨对眼和潮湿的皮肤能迅速产生刺激作用。潮湿的皮肤 或眼睛接触高浓度的氨气能引起严重的化学烧伤。 皮肤接触可引起严重疼痛和烧伤,并能发生咖啡样着色。被腐蚀 部位呈胶状并发软,可发生深度组织破坏。 高浓度蒸气对眼睛有强刺激性,可引起疼痛和烧伤,导致明显的 炎症并可能发生水肿、上皮组织破坏、角膜混浊和虹膜发炎。轻度病 例一般会缓解,严重病例可能会长期持续,并发生持续性水肿、疤痕 、永久性混浊、眼睛膨出、白内障、眼睑和眼球粘连及失明等并发症 。多次或持续接触氨会导致结膜炎。

课程设计液氨储罐设计

课程设计液氨储罐设计

湖北大学化学化工学院化工设备机械基础课程设计计算说明书课程设计题目:液氨储罐设计一、设计任务书 (1)二、液氨储罐设计参数的确定 (2)1、根据要求选择罐体和封头的材料 (2)2、确定设计温度与设计压力 (2)3、其他设计参数 (2)三、筒体和封头壁厚的计算 (2)1、筒体壁厚的计算 (2)1.1设计参数的确定 (3)四、罐体的开孔与补强 (4)1、开孔补强的设计准则 (4)2、开孔补强的计算..................................42.1、开孔补强的有关计算参数.......................52.2、补强圈的设计. (5)五、选择鞍座并核算承载能力 (5)一、设计任务书试设计一液氨储罐,其公称容积、储罐内径、罐体(不包括封头)长度见下表。

使用地点:家乡--湖北省十堰市竹溪县。

技术特性表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。

2、确定设计温度与设计压力液氨储罐通常置于室外,虽然设计有保温措施,但罐内液氨的温度和压力还是可能直接受到大气温度的影响,在夏季液氨储罐经太阳暴晒,液氨温度可达40℃,随着气温的变化,储罐的操作压力也在不断变化.根据《化学化工物性数据手册》查得40℃饱和蒸汽压为1.55MPa,可以判定设计的容器为储存内压压力容器,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,可取液氨的设计压力为1.70MPa,当液化气体储罐安装有安全阀时,设计压力可取最大操作压力的1.05-1.10倍,所以1.7MPa合适。

0.6MPa≤p≤10MPa 属于中压容器。

3、其他设计参数容器公称直径见技术特性表即公称直径DN=2.0m;罐体和封头的材料为钢板厚度负偏差C1=0.8mm,查材料腐蚀手册得40℃下液氨对钢板的腐蚀速率小于0.05mm/年,所以双面腐蚀取腐蚀裕量C2=2mm所以设计厚度为:δd=δ+C2+C1=10.05+0.8+2=12.85mm圆整后取名义厚度14mm.1.3刚度条件设计筒体的最小壁厚因为Di=2000mm<3800mm,所以δmin=2Di/1000=4.0mm,另加C2=2mm,所以δd=6.0mm。

20m3液氨储罐的设计

20m3液氨储罐的设计

20m3液氨储罐的设计摘要储罐按其形式可分为方形和矩形容器、球形容器、圆筒形容器(立式、卧式)。

按其承压性质和能力可分为内压和外压,内压容器又可分为常压、低压、中压、高压、超高压等五类。

根据使用时候的壁温,可分为常温容器、高温容器、中温容器和低温容器。

按其结构材料分类,容器有金属制的和非金属制的两类。

按其反应情况可分为反应压力容器(R)、换热压力容器(E)、分离压力容器(S)、储存压力容器(C)等。

本次设计,我选用的是卧式圆筒形、中压常温的内压容器。

经计算,筒体规格为:公称直径DN 1800mm,1m高的容积V12.545m3,1m高的内表面积F1 5.66m2,1m高筒节质量536kg。

封头选用椭圆形标准封头,其规格为:公称直径DN 1800mm,曲面高度h1 450mm,直边高度h0 40mm,内表面积F i, 3.73m2,,容积V 0.866m3。

筒体外伸端到支座的距离a = 1.8m。

目录1 引言 (1)2 设计任务书 (1)3 设计参数及材料的选择 (1)3.1 设备的选型与轮廓尺寸 (1)3.2 设计压力 (2)3.3 筒体及封头材料的选择 (2)3.4 许用应力 (3)4 结构设计 (3)4.1 筒体壁厚计算 (3)4.2 封头设计 (4)4.2.1 半球形封头 (4)4.2.2 标准椭圆形封头 (4)4.2.3 标准碟形封头 (5)4.2.4 圆形平板封头 (6)4.2.5 不同形状封头比较 (6)4.3 压力试验 (7)4.4鞍座 (8)4.4.1鞍座的选择 (8)4.4.2 鞍座的位置 (9)5 结果 (11)参考文献 (13)1 引言液氨,是一种无色液体,有强烈刺激性气味。

氨作为一种重要的化工原料,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。

氨易溶于水,溶于水后形成氢氧化铵的碱性溶液。

液氨多储于耐压钢瓶或钢槽中,且不能与乙醛、丙烯醛、硼等物质共存。

液氨在工业上应用广泛,具有腐蚀性且容易挥发,所以其化学事故发生率很高。

液氨储罐毕业设计

液氨储罐毕业设计

液氨储罐毕业设计液氨储罐毕业设计近年来,液氨储罐在工业领域中的应用越来越广泛。

液氨作为一种重要的化工原料,被广泛用于制冷、化肥生产等领域。

因此,设计和建造一座安全可靠的液氨储罐成为了工程师们的重要任务之一。

一、液氨储罐的基本结构液氨储罐通常由罐体、支撑结构、绝热层、进出料管道、安全阀等组成。

罐体是储存液氨的主体部分,通常采用钢材制造,具有良好的耐腐蚀性和密封性。

支撑结构用于支撑罐体,通常采用钢结构或混凝土结构。

绝热层的作用是减少液氨的蒸发损失,常见的绝热材料有聚苯板、玻璃棉等。

进出料管道用于液氨的进出,安全阀则用于保护储罐在超压情况下的安全。

二、液氨储罐的设计要点1. 安全性:液氨是一种具有高度腐蚀性和毒性的化学品,因此在设计液氨储罐时,安全性是首要考虑的因素。

储罐的设计应符合相关的安全标准和规范,采用合适的材料和工艺,确保储罐在正常运行和突发情况下的安全性。

2. 结构强度:液氨储罐需要能够承受内部压力和外部荷载的作用,因此结构强度是设计中的重要考虑因素。

通过合理的结构设计和材料选择,确保储罐在正常使用寿命内不会发生变形、破裂等问题。

3. 绝热性能:绝热层的设计对于减少液氨的蒸发损失至关重要。

合理选择和布置绝热材料,确保储罐的绝热性能达到要求,减少能源的浪费。

4. 操作便捷性:液氨储罐的设计应考虑到操作人员的使用便捷性。

合理设置进出料口、排气口等,方便操作和维护。

三、液氨储罐的施工和验收液氨储罐的施工需要严格按照设计图纸和相关规范进行。

施工过程中需注意施工工艺、质量控制和安全管理,确保储罐的质量和施工进度。

施工完成后,需要进行验收,包括结构强度测试、绝热性能测试、安全阀调试等。

只有通过验收并获得相关部门的许可,储罐才能投入使用。

四、液氨储罐的运行和维护液氨储罐的运行需要有专业的操作人员进行监控和维护。

定期检查储罐的安全阀、进出料管道等设备,确保其正常运行。

同时,定期检测储罐的腐蚀情况,及时进行维修和防腐处理,延长储罐的使用寿命。

液氨储罐设计..

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。

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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mm 5.11.0152=⨯==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。

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0.90.85此储罐采用100%无损探伤,故0.1=φ2.5 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 D300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3600、3800、40002.6 许用应力40o C 温度时,16MnR 钢材的许用应力表,知[]MPa t0.170=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 tσ屈服极限()MPa s σ<16 170 345 16~36 163 325 36~601573052.7、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326)且设计压力较小(MPam),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 5.06.0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mm250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MPa6.1的条件下工作,人孔标准应按公称压力为MPa6.1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mm6.1。

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 4.0400、450、500、6003.6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。

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