10立方米氮气罐设计
10立方储罐标准尺寸
10立方储罐标准尺寸
标题：10立方储罐标准尺寸详解
一、引言
储罐作为一种重要的储存设备，广泛应用于石油、化工、食品、制药等多个行业，其中10立方储罐因其容量适中、结构紧凑而备受青睐。
本文将详细介绍10立方储罐的标准尺寸及相关参数。
二、主体内容
1. 容积规格：
根据题目所述，10立方储罐的容积为10立方米，即10000升，这是其最基本的属性，也是设计和选用储罐的重要依据。
2. 尺寸规格：
通常情况下，10立方卧式储罐的常见尺寸（长×宽×高）可能在约
4000mm×2000mm×1500mm左右，但这并非固定值，具体尺寸会根据制造材料、壁厚、形状（立式或卧式）、以及是否配备附件等因素进行调整。
对于立式储罐，其直径和高度则需按照圆柱体体积公式进行计算以达到10立方的标准容量，一般直径大约在2200mm至2500mm之间，高度在6000mm至7000mm之间。
3. 其他参数：
除了基础的尺寸数据外，还需考虑储罐的安全系数、材质厚度、工作压力、设计温度、接口位置及大小等技术参数，这些都会影响到储罐的整体尺寸布局。
三、注意事项
每个制造商可能会对10立方储罐的具体尺寸有所微调，以适应不同的使用环境和工况需求。
因此，在实际应用中，用户应根据自身需求联系厂家，获取详细的设计图纸和技术参数，确保储罐能够满足安全、高效、经济的运行要求。
四、结语
10立方储罐作为工业生产中的重要存储单元，其标准尺寸不仅涉及到储罐自身的性能表现，也直接影响着与之配套的工艺流程和设施布局。
因此，正确理解和掌握10立方储罐的标准尺寸及相关参数，对于优化资源配置、提高生产效率具有重要意义。
10立方米卧式液化石油气储罐课程设计(内附装配图纸)共24页文档
过程装备与控制工程《过程装备设计》课程设计任务书一、设计目的1、复习巩固《过程装备设计》中的理论内容；2、掌握设备设计的步骤、方法。
熟悉常用设备设计的标准。
二、设计题目及设计任书课程设计题目：（ 10 ）M3（ 1.57 ）MPaDN(1800 )液化石油气（氨气）储罐设计每人一题，从表中依次选取。
1、液化石油气储罐设计见卧罐参数表，每人一组数据2、设备简图见附件。
3、设计内容与要求（1）概述简述储罐的用途、特点、使用范围等主要设计内容设计中的体会（2）工艺计算根据安装地点的气象记录确定容器的操作温度；根据操作温度、介质特性确定操作压力；筒体、封头及零部件的材料选择；（3）结构设计与材料选择封头与筒体的厚度计算封头、法兰、接管的选型和结构尺寸拟定；根据容器的容积确定总体结构尺寸。
支座选型和结构确定各工艺开孔的设置；各附件的选用；（4）容器强度的计算及校核水压试验应力校核卧式容器的应力校核开孔补强设计焊接接头设计（5）设计图纸总装配图一张A1三、参考文献1. GB150《钢制压力容器》2. HGJ20580-20585一套3. JB4731-2019T+钢制卧式容器4. HG20592-20635钢制管法兰、垫片、紧固件5. HG21514-21535-2019 钢制人孔和手孔6. JB/T 4736 《补强圈》7. JB/T 4746 《钢制压力容器用封头》8. JB/T 4712 《鞍式支座》9. 《压力容器安全技术监察规程》201910. 郑津洋、董其伍、桑芝富.《过程设备设计》.化学工业出版社.2019目录摘要 (I)ABSTRACT (I)第一章绪论 (3)1.1液化石油气储罐的用途与分类 (3)1.2液化石油气特点 (3)1.3液化石油气储罐的设计特点 (3)第二章工艺计算 (4)2.1设计题目 (4)2.2设计数据 (4)2.3设计压力、温度 (4)2.4主要元件材料的选择 (5)第三章结构设计与材料选择 (5)3.1筒体与封头的壁厚计算 (5)3.2筒体和封头的结构设计 (6)3.3鞍座选型和结构设计 (7)3.4接管、法兰、垫片和螺栓的选择 (8)3.5人孔的选择 (10)3.6安全阀安全阀的选型 (10)第四章设计强度的校核 (12)4.1水压试验应力校核 (12)4.2筒体轴向弯矩计算 (13)4.3筒体轴向应力计算及校核 (13)4.4筒体和封头中的切应力计算与校核 (13)4.5封头中附加拉伸应力 (14)4.6筒体的周向应力计算与校核 (14)4.7鞍座应力计算与校核 (14)第五章开孔补强设计 (15)5.1补强设计方法判别 (16)5.2有效补强范围 (16)5.3有效补强面积 (16)第六章储罐的焊接设计 (17)6.1焊接的基本要求 (17)6.2焊接的工艺设计 (18)设计总结 (18)参考文献 (19)摘要本次设计的卧式储罐其介质为液化石油气。
氮气储罐毕业设计
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毕业设计设计题目10m3立式氮气储罐机械设计系（部）化学与环境工程系学科专业化工设备维修技术班级化工设备11-7班姓名学号指导教师新疆工程学院毕业设计任务书新疆工程学院毕业设计成绩表10m3立式氮气储罐机械设计(新疆工程学院, 乌鲁木齐 830091)摘要：根据设计任务完成了10m3，1.6MPa立式氮气储罐的机械设计，包括设计说明书，强度计算书，施工图等。
设计过程执行GB150《钢制压力容器》标准，以及相关的国家标准。
氮气储罐筒体是非标零件进行单独设计，封头，人孔，接管，支撑等选用标准零件。
完成了10 m3，1.6MPa立式氮气储罐施工图纸和部分零件图。
整个设计符合国家的相关标准，水压试验强度校核合格。
关键词：立式氮气储罐，机械设计，强度计算10m3 vertical nitrogen tank mechanical design Abstract: according to the design task of 10m3, the mechanical design of 1.6MPa vertical nitrogen storage tank, including the design of brochures, strength calculations,drawings etc..GB150"steel pressure vessel" standard implementation of the design process, and the relevant national standards.Nitrogen tank cylinder is part of separate design,non-standard head, manhole, accept,support selection of standard parts. Completed 10m3, 1.6MPa vertical nitrogen storage tank construction drawings and part drawings.The whole design in accordance with the relevant national standards,qualified testing strength check pressure.Keywords: Calculation of vertical nitrogen tank mechanical design strength目录1 结构设计 (1)1.1 设备设计主要技术指标： (1)1.2 罐体结构设计 (1)2 罐体、封头壁厚的设计 (2)2.1 材料选择 (2)2.2 设计条件 (2)2.3 筒体壁厚计算 (2)2.4 封头壁厚计算 (3)2.5.1校核罐体一封头液压试验强度 (4)2.5.2校核罐体一封头气压试验强度 (5)3 附件设计 (6)3.1 支座 (6)3.1.1 储罐总质量m (6)m (6)3.1.2 罐体质量1m (6)3.1.3封头质量2m (6)3.1.4 氮气质量3m (7)3.1.5 附体质量43.1.6 耳式支座实际承受载荷的近似计算 (7)3.1.7 支座选择 (8)3.2 人孔 (9)3.2.1 人孔的设计 (9)3.2.2 判断是否需要开孔补强 (9)3.2.4开孔补强计算 (10)3.2.5 补强圈的选取 (13)3.3 接管 (14)3.3.1 接管补强条件 (14)3.3.4 氮气出口管 (17)3.3.5 备用口 (17)3.3.6 排污口 (17)3.4 压力表和安全阀 (17)3.4.1 压力表口 (17)3.4.2 安全阀口 (18)4 储罐防腐防锈处理 (18)设计总结 (20)符号说明 (21)致谢 (23)参考文献 (24)1 结构设计1.1 设备设计主要技术指标：表1-1 氮气储罐工艺参数项目数值 最高工作压力，a MP1.45 工作温度，0C常温 设备容积，3m10 介质氮气1.2 罐体结构设计根据10 m3储罐，长径比按1：3，选择直径1600mm, 则储罐的高度4.8m 。
20m^3-氮气储罐设计资料
氮气储罐应设置排污口，物料进口，物料出口，人孔，温度计口，压力表口，安全阀口，放空口。
法兰公称压取
根据《压力容器与化工设备实用手册》 a时，可选接管公称通径DN=80mm。
根据设计压力 ，查HG/T 20592-97《钢制管法兰》表4-4，选用PN=带颈平焊法兰（SO），由介质特性和使用工况，查密封面型式的选用，表。选择密封面型式为凹凸面（MFM），压力等级为~，接管法兰材料选用16MnR。根据各接管公称通径，查表4-4得各法兰的尺寸。
设：厚度附加量 C=2mm
开孔直径D=Di+2C=450+4=504mm
则 =1900/3=633mm
故可以采用等面积法进行开孔补强计算。
接管材料选用16MnR钢，其许用应力
根据GB150-1998中，
其中：壳体开孔处的计算厚度
接管的有效厚度
强度削弱系数
则
3.5.2.补强范围
3.5.2.1.补强有效宽度B的确定：
图3-1带颈平焊钢制管法兰
表3-1法兰尺寸
序号
名称
公称通径
DN
钢管外 径
B
连接尺寸
法兰厚度
C
法兰高度
H
法兰颈
法兰内径
B1
坡口宽度
b
法兰理论质量
kg
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
螺栓
Th
B系列
A
物料入口
80
89
200
160
18
8
M16
24
40
118
91
6
B
《化工设备机械基础》课程设计_10立方米氮气罐设计
《化工设备机械基础》课程设计10立方米氮气罐设计系部：专业：姓名：学号：指导教师：时间：目录摘要 (3)1 罐体壁厚的设计 (5)（１）计算厚度 (5)（２）校核气压试验强度 (5)2 封头厚度设计 (6)（１）计算封头厚度 (6)（２）校核罐体与封头气压试验强度 (6)3 鞍座的设计 (7)m............................................................................................... 错误!未定义书签。
（１）罐体质量1m .............................................................................................. 错误!未定义书签。
（２）封头质量2m............................................................................................... 错误!未定义书签。
（３）液氮质量3m .............................................................................................. 错误!未定义书签。
（４）附体质量44 人孔 (8)5 人孔补强 (9)6 接管 (10)致谢 (13)符号说明 (14)参考资料 (16)摘要氮气，常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常无毒。
氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。
常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。
氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
LNG储罐资料
LNG储罐资料一、LNG储罐的分类，及特性要求二、LNG储罐的结构三、罐附件的用途，安全阀的整定核动力四、压力容器的分类五、型式试验六、罐预冷七、罐增压、减压流程八、不同灭火器的用途LNG的组成及性质：LNG是液化天然气的英文简称（Liquefied Natural Gas）。
它是天然气（甲烷CH4）在经过净化及超低温状态下（一个大气压、-162℃）冷却液化的产物。
我国的国家标准GB/T19204-2003中是这样定义的：一种在液态状况下的无色流体，主要由甲烷组成，组分可能含有少量乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然气中的其他组分。
液化后的天然气其体积大大减少，在0℃、1个大气压时约为天然气体积的1/600，也就是说1立方米LNG气化后可得600立方米天然气(0℃密度约为：0.715Kg/M3, 20℃密度约为：0.6642Kg/M3 )。
液化天然气无色无味，主要成份是甲烷，很少有其它杂质，是一种非常清洁的能源，其液体密度约424kg/m3。
组成：LNG是以甲烷为主要组分的烃类混合物，其中含有通常存在于天然气中少量的乙烷、丙烷、氮等其他组分。
密度：LNG的密度取决于其组分，通常在420 kg／m3—470 kg／m3之间。
温度：LNG的沸腾温度取决于其组分，在一个大气压力下通常在-166℃~-157 ℃之间。
沸腾温度随蒸气压力的变化梯度约为1．25×10-4℃／Pa。
当LNG转变为气体时，其密度为1.5kg/m3，比空气重，当温度上升到-107℃时，气体密度和空气密度相近。
特点：1.超低温—在一个大气压下、温度达到-162℃；2.气液膨胀比大、能效高—易于运输和储存；3.清洁能源—天然气被认为是地球上最干净的化石能源；4.安全性能高—由LNG优良的理化性质决定的，气化后比空气轻，易于扩散，且无毒、无味；5.燃点较高—自燃温度约为450℃；6.爆炸极限—5%－15%。
安全要点：1.操作中的冷灼伤：LNG接触到皮肤时，可造成与烧伤类似的起疱灼伤。
10立方储罐标准尺寸
10立方储罐标准尺寸
标题：10立方米储罐标准尺寸规格详解
一、引言
储罐作为一种常见的储存设备，广泛应用于化工、石油、食品加工、环保等诸多领域。
其中，10立方米储罐因其实用的容量和相对适中的体积，被广大用户所青睐。
本文将详细介绍10立方米储罐的标准尺寸规格及其相关参数。
二、主体内容
1. 尺寸规格：
通常情况下，一个标准的10立方米卧式圆筒形储罐的主要尺寸包括直径和长度两部分。
其直径大约在2.5米至3米之间，长度则根据实际设计需求，一般在4米至6米左右。
但具体尺寸会受到材质、壁厚、压力等级、保温层等因素的影响，需要结合实际情况进行精确计算和定制。
2. 结构参数：
（1）壳体：储罐的壳体由优质钢板卷制焊接而成，钢板厚度需按照承受的压力、介质性质及环境条件选择，以保证足够的强度和安全性。
（2）封头：两端封头一般采用椭圆形或碟形设计，以减小材料消耗并增强结构稳定性。
（3）附件：包括人孔、液位计接口、进/出口管道、安全阀口等，其位置与大小均符合国家相关标准和使用要求。
（4）保温层：对于储存温度敏感物料的储罐，外部还会附加一层保温材料，如岩棉、聚氨酯等，保温层的厚度也会根据保温效果的需求而定。
三、注意事项
购买和设计10立方米储罐时，除了考虑上述基本尺寸外，还需充分考虑安装环境、运输条件、介质特性、操作维护等因素，确保储罐在满足使用需求的同时，也能符合安全、环保等相关法规要求。
总结，10立方米储罐的具体尺寸并非固定不变，而是依据具体的工程应用情况以及相关的国家标准来确定，因此在设计和选购时应注重与专业厂家详细沟通，确保储罐的设计与制造既科学又合理。
氮气储罐质量管理要求
氮气储罐质量管理要求
氮气罐的概念以及放置的安全要求
氮气罐的概念
如果大家要问起什么是氮气罐，其实在我们的生活当中，我们把氮气罐又称氮气瓶、液氮罐、液氮生物容器，是用来运输、使用氮气的储存设备，一般可以存储高压液态氮。
氮气，常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常无毒。
氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。
常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。
氮气罐放置安全要求
1首先操作的人员必须经过良好的安全教育，而且如果在使用的时候，需要严格按设备操作规程进行操作，并且需要每日对氮气罐进行一次检查，发现问题及时报修处理。
2如果在进行阀门操作时，戴好防护用品：面罩，手套等防止冻伤。
如果当氮气排放时，人要远离排放口，否则时间长了易窒息。
3当人们长时间不使用设备的时候，应该要及时切断气源，另外大家需要在在氮气罐周围明显的位置挂上“闲人免进”，“危险”等警示牌。
4氮气管道上的冰冻，严禁重击敲打，还有在安全阀及压力表每年校验一次，防暴片每二年校验一次，校验记录存档，还需要始
终保持氮气罐清洁并且无油和油脂。
xx工程200m3氮气球罐设计计算书
xx 工程200m 3氮气球罐设计计算书D1 设计条件设计压力： p= 1.68 M Pa 设计温度： t= －19~80 ℃水压试验压力： P T = 1.25p = 1.25x1.68 M Pa =2.1 MPa 球壳内直径：D i = 7100 mm ( 200 m 3 ) 储存物料：氮气 充装系数： K ＝ 1 地震设防烈度：7 度10ｍ高度处的基本风压值： ｑ０＝ 350 Ｎ/ｍ２支柱数目： ｎ＝6支柱选用 φ 219 ｘ8 无缝钢管 拉杆选用 φ 32 圆钢球罐建造场地：III 类场地土D2 球壳计算D2.1 计算压力 设计压力: p= 1.68 Mpa球壳各带的物料液柱高度: (储存介质为气体,不计算物料液柱高度) 物料密度: ρ0 =1.251kg/m 3 (标准状态下) 重力加速度:=9.81m/s 2球壳各带的计算压力:(储存介质为气体, 各带的计算压力相等)D2.2 球壳各带的厚度计算: (储存介质为气体, 各带的计算厚度相等) 球壳内直径: D i = 7100 mm设计温度下球壳材料16MnR 的许用应力:[]σt=163 Mpa焊缝系数: ϕ = 1厚度附加量: c =c 1 +c 2 = 0 + 1 = 1 mm[]mm c p D p ctid 34.19134.18168.111634710068.1411=+=+-⨯⨯⨯=+-=φσδ取球壳名义厚度δ n = 22 mm. 有效厚度δe = δn -C = 22 - 1 = 21mm 。
设计温度下球壳的最大允许工作压力 p w =4δe[σ]t Ф/(Di+δe)=4*21*163*1/(7100+21)=1.92MPa设计温度下球壳的计算应力 σt = p c (Di+δe)/4δe = 1.68*(7100+21)/(4*21)=142.4<[σ]t Ф=163(MPa)D3 球罐质量计算球壳平均直径: D c p = 7122 mm 球壳材料密度: ρ 1 = 7850 kg / m 3物料密度: ρ 0 = 1.251 kg / m 3 气体密度: ρρ2000=⨯T T P P =3/9.231.01.068.119273273251.1m kg =+⨯- 充装系数: K = 1水的密度: ρ 3 = 1000 kg / m 3 球壳外直径: D 0 = 7144 mm 基本雪压值: q = 250 N / m 2; 球面的积雪系数: C s = 0.4 球壳质量:m 1 =π D 2c p δη ρ1 ×10-9 = π×71222 ×22×7850×10 -9 =27520 kg . 物料质量: m 2 =kg K D i 5.44781019.237100610693923=⨯⨯⨯⨯=⨯--πρπ液压试验时液体的质量: m 3 =⨯⨯=⨯-393371006106πρπi D 1000×10 - 9 = 187402 kg积雪质量: m 4 =ππ4104981026gD qC s ⨯=⨯⨯-.71442× 250 ×0.4 ×10 -6 = 408.6 kg保温层质量 m 5 = 0支柱和拉杆的质量:m 6 = ~2020 kg 附件质量:m 7 = ~3000 kg (包括盘梯、人孔、接管、安全阀等) 操作状态下的球罐质量:m 0 =m 1 + m 2 + m 4 + m 5 + m 6 + m 7 = 27520 + 4478.5 + 408.6+ 0 +2020 + 3000 = 37427.1 kg液压试验状态下的球罐质量:m T =m 1 + m 3 + m 6 + m 7 = 27520 + 187402 + 2020 +3000 = 219942 kg 球罐最小质量:m min = m 1 + m 6 + m 7 = 27520 + 2020 + 3000 = 32540 kgD4 地震载荷计算 D4.1 自震周期支柱底板底面至球壳中心的距离: H 0 = 5030 mm 支柱数目: n= 6支柱材料10号钢的常温弹性模量: E s = 192×103 Mpa 支柱外直径: d 0 = 219 mm 支柱内直径: d i = 203 mm 支柱横截面的惯性矩: I=()ππ6464044d d i-=( 219 4－203 4 )= 2.955×10 7 mm 4支柱底板底面至上支耳销子中心的距离: 3530=l mm 拉杆影响系数:ξ=21375.050303530235030353012312020=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-H l H l 球罐的基本自振周期:7333330010955.210192*********.050302.33491310⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=--πξπInE H m T s=0.2967 s . D4.2 地震力综合影响系数: C Z = 0.45地震影响系数的最大值: αmax = 0.23 (查表15) 对应于自振周期T 的地震影响系数: αα==max .023球罐的水平地震力:F C e Z = α m 0 g = 0.45 × 0.23 × 37427.1× 9.81 =38001 ND5 风载荷计算风载体形系数: K 1 =0.4系数ζ1 : ζ1 = 1.0747 (按表17选取)风振系数: K 2 =1+0.35ζ1 = 1+0.35×1.0747 = 1.376 10m 高度处的基本风压值: q 0 = 350 N/m 2支柱底板底面至球壳中心的距离: H 0 = 5.03 m 风压高度变化系数: f 1 =0.8012 (按表18选取) 球罐附件增大系数: f 2 =1.1 球罐的水平风力: F w =6262102120101.18012.0350376.14.071444104--⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ππf f q K K D= 6805 ND 6 弯矩计算(F e +0.25F w )与F w 的较大值 F max :F e +0.25F w = 38001 +0.25×6805= 39702 NF w = 6805 N F max =39702N力臂: L =H 0 - l = 5030 - 3530 =1500 mm 由水平地震力和水平风力引起的最大弯矩:M max =F max L = 39702 × 1500 = 5.96×10 7 N ·mmD7 支柱计算D7.1单个支柱的垂直载荷 D7.1.1 重力载荷操作状态下的重力载荷 G 0 =681.91.374270⨯=n g m = 61193N液压试验状态下的重力载荷 G T =681.9219942⨯=ng m T = 359605 ND7.1.2 支柱的最大垂直载荷支柱中心圆半径: R=R i = 3550 mm最大弯矩对支柱产生的垂直载荷的最大值(按表19计算) : α=Mmax/R=5.96x107/3550=16789 b=lFmax/R=3530x39702/3550=39478 (Fi)max=0.333 3a= 5596 N拉杆作用在支柱上的垂直载荷的最大值 (Pi-j)max=0.333 3b= 13158 N据表19. (Fi+Pi-j)max=0.333 3a+0.333 3b=18754 ND7.2 组合载荷操作状态下支柱的最大垂直载荷:W 0 =G 0 +(F i +P i - j )max =61193 +18754= 79947 N 液压试验状态下支柱的最大垂直载荷: W T =G T +0.3(F i +P i - j )max397026805187543.0359605max ⨯⨯+=F F w = 360569ND7.3 单个支柱弯矩 D7.3.1 偏心弯矩操作状态下赤道线的液柱高度: h 0e = 0 mm;液压试验状态下赤道线的液柱高度: h Te = 3550 mm; 操作状态下物料在赤道线的液柱静压力:p 0 e =h 0 e ρ2 g ×10-9 = 0 × ×9.81×10-9 = 0 MPa; 液压试验状态下液体在赤道线的液柱静压力:p Te =h Te ρ3 g ×10-9 = 3550×1000×9.81×10-9 = 0.0348 MPa; 球壳的有效厚度: δ e =δ n - C = 22 - 1= 21 mm; 操作状态下物料在球壳赤道线的薄膜应力: ()()()()4.142214217100068.1400=⨯+⨯+=++=ee i e e D p p δδσ MPa ;液压试验状态下液体在球壳赤道线的薄膜应力: ()()()()1812142171000348.01.24=⨯+⨯+=++=ee i Te T Te D P p δδσ MPa ;球壳内半径: R i = 3550 mm 球壳材料的泊松比: μ = 0.3球壳材料16MnR 的弹性模量: E = 206×103 MPa ; 操作状态下支柱的偏心弯矩 : ()()3.01102067994735504.142130001-⨯⨯⨯⨯=-=μσEW R M i e= 1.37×105 N . mm液压试验状态下支柱的偏心弯矩 : ()()3.01102063605693550181131-⨯⨯⨯⨯=-=μσEW R M Ti Te T = 7.87×105 N .mmD 7.3.2 附加弯矩操作状态下支柱的附加弯矩 :()()3.0110206503035504.14210955.210192616327320002-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=μσEH R I E M i e s = 2.31×106 N .mm液压试验状态下支柱的附加弯矩 :()()3.01102065030355018110955.2101926163273202-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=μσEH R I E M i Te s T = 2.94×106 N .mmD7.3.3 总弯矩操作状态下支柱的总弯矩:M 0=M 01 +M 02 = 1.37×105 +2.31×106 =2.447×106 N.mm . 液压试验状态下支柱的总弯矩:M T =M T 1 +M T 2 = 7.87×105 +2.94×106 =3.727×106 N.mm .D 7.4 支柱稳定性校核单个支柱的横截面积 : ()()222220530320321944mm d d A i =-=-=ππ单个支柱的截面系数 : ()()354444010699.22193220321932mm d d d Z i ⨯=⨯-=-=ππ计算长度系数 : K 3 = 1 ; 支柱的惯性半径 : mm A I r i 65.74530310955.27=⨯==支柱长细比 : 38.6765.745030103=⨯==i r H K λ 支柱材料10 , σs =205 MPa支柱换算长细比70.01019220538.673=⨯==-πσπλλS s E >0.215对于轧制钢管 α1 =0.41, α2 =0.986, α3 =0.152弯矩作用平面内的轴心受压柱稳定系数()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-++=222322322421λλλααλλααλφp =()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-+⨯+-+⨯+⨯222227.047.07.0152.0986.07.07.0152.0986.07.021=0.862等效弯矩系数：βm =1截面塑性发展系数：γ=1.15欧拉临界力：W EX =л2E S A/λ2=л2x192x103x5303/67.382 =2.2134x106 N支柱材料的许用应力 : []σσc sMPa ===1520515137..操作状态下支柱的稳定性校核 :MPaW W z M A W EX m p6.25102134.2799478.0110699.215.110447.21862.05303799478.0165600=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+γβφ< [σ] c ;液压试验状态下支柱的稳定性校核 :MPaW W z M A W EX T Tm pT69.92102134.23605698.0110699.215.110727.31862.0530********.01656=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+γβφ< [σ] c ;稳定性校核通过。
10立方米液氨储罐
目录第一章概论 (4)一、设计原则及规范 (4)二、项目建设概况 (5)第二章建设项目过程中危险源及危险和有害因素分析 (7)第三章储罐设计 (13)一、设计参数 (13)二、筒体设计 (14)三、内压封头设计： (18)四、人孔的设计和选择: (18)五、支座设计： (19)管道 ................................................................................................................................................. 错误!未定义书签。
法兰 (21)第四章储罐附件 (21)一、温度计 (21)二、液面计 (21)三、压力表 (23)四、氨气浓度检测仪 (24)五、水淋浴装置 (25)六、隔热和保冷设施 (26)七、通风设施 (26)八、安全阀 (27)第五章液氨冷库总平面布置及周边环境 (29)一、液氨储罐区的设置： (29)二、本装置布置时应当考虑的安全原则： (30)三、罐区防火间距： (30)四、安全色及安全标志 (31)第六章电气 (31)一、爆炸危险区域内电气设备选型 (32)二、防雷及防静电措施 (32)三、照明 (33)第七章防火提 (33)第八章消防设计 (35)一、消防车道 (35)二、消防栓 (36)三、灭火系统 (37)四、消防池 (37)第九章事故模拟计算 (39)一、泄漏程度分析 (39)二、危害半径模拟计算 (40)三、池火灾事故的模拟计算： (42)四、爆炸损害计算 (44)第十章安全控制措施 (46)一、应急事故处理 (46)二、人员疏散 (48)第十一章安全管理制度 (48)一、重大危险源管理制度 (48)二、储罐及储罐区安全管理制度 (49)第十二章结论与建议 (49)第一章概论一、设计原则及规范1.设计原则：认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针，严格遵循国家和地方的有关防火规范及规定，搞好本项目的安全设计。
10立方米氮气罐设计
《化工设备机械基础》课程设计10立方米氮气罐设计系部：专业：姓名：学号：指导教师：时间：目录摘要 (2)1 罐体壁厚的设计 (4)（１）计算厚度 (4)（２）校核气压试验强度 (4)2 封头厚度设计 (5)（１）计算封头厚度 (5)（２）校核罐体与封头气压试验强度 (5)3 鞍座的设计 (6)m (6)（１）罐体质量1m (6)（２）封头质量2m (6)（３）液氮质量3m (7)（４）附体质量44 人孔 (7)5 人孔补强 (8)6 接管 (9)致谢 (12)符号说明 (13)参考资料 (15)摘要氮气，常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常无毒。
氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。
常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。
氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
氮气罐，又称氮气瓶，是用来运输、使用氮气的储存设备，耐高压，一般可以存储高压液态氮。
103M氮气罐设计设备设计主要技术指标:管口表:1 罐体壁厚的设计设备主要材质为16MnR ，根据新标准/32008GB TF -《锅炉和压力容器用钢板》。
16MnR 则为345Q R ,由于温度按常温计算，则查428p 页表可得：[]170tMPa σ= 345s MPa σ= 0.85ϕ= （采用双面焊对接接头,局部无损检测）取2 1.0C mm = 1800i D mm =（１）计算厚度[] 1.118006.8821700.85 1.12c i tcP D mm P δσ⨯===⨯⨯-Φ-设计厚度：2 6.88 1.07.88d C mm δδ=+=+= 根据7.88d mm δ=，查表12-9得10.25C mm = 名义厚度：1n d C δδ=++圆整量=7.880.25++圆整量 圆整后，取名义厚度9n mm δ=复验：6%96%0.540.25n mm mm δ⨯=⨯=> 故最后取10.25C mm = 该氮气罐可用9mm 厚的345Q R 钢制作。
25立方米 氮气储罐 设计
前言本设计是针对《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。
本设计的物料为氮气，它是一种无色无味气体。
氮气作为一种重要的化工原料，应用广泛于氨氮的生产制造。
分子式N，密度1.25g/L，熔点63K，沸点75K，临界温度126K。
氮气通常不易燃烧且不支持燃烧。
化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
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、接管、管法兰、人孔接管、人孔接管补强、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。
目录1.工艺设计............................................................................................................ - 1 -1.1.存储量...............................................................................................................................- 1 -1.2.设备的选型及轮廓尺寸...................................................................................................- 1 -2.筒体及封头设计................................................................................................ - 2 -2.1.筒体材料设计...................................................................................................................- 2 - 2.2.圆筒设计...........................................................................................................................- 2 -2.3.封头厚度...........................................................................................................................- 2 -3.接管、法兰、垫片和螺栓的选择.................................................................... - 3 -3.1.接管和法兰.......................................................................................................................- 3 - 3.2.垫片的选择.......................................................................................................................- 5 -3.3.螺栓（螺柱）的选择.......................................................................................................- 6 -4.人孔的设计........................................................................................................ - 7 -4.1.人孔的选取.......................................................................................................................- 7 -4.2.人孔补强圈设计：...........................................................................................................- 8 -5.容器支座.......................................................................................................... - 11 -5.1.制作所承受最大载荷.................................................................................................... - 11 - 5.2.鞍座选择........................................................................................................................ - 11 - 5.3.支座的位置.................................................................................................................... - 12 -5.4.焊接机构设计................................................................................................................ - 12 -6.附件选择.......................................................................................................... - 14 -7.整体布局.......................................................................................................... - 15 -8.强度校核.......................................................................................................... - 16 -结束语..................................................................................................................... - 30 -参考文献................................................................................................................. - 31 -1. 工艺设计1.1. 存储量盛装氮气的压力容器设计存储量 W=φVρt 式中：W --------存储量，t ； Φ---------装量系数； V---------压力容器容积；ρt ------------设计温度下的饱和溶液的密度，t/m 3已知压力容器的工作温度是-20~48℃，取设计温度为50℃，设计压力P c =2.5MPa由气体状态方程：PV=nRT 得PM=ρRT 查得，标准状况下氮气的密度ρ0=1.251 kg/m 3 设计温度下的密度ρ=ρ0P c /P 0 ⨯T 0/T=26.094 kg/m 3 根据设计条件W=φV ρt =0.9×25×26.874=604.665kg1.2. 设备的选型及轮廓尺寸粗略计算内径：2D 4i πL=25m 3 取L/D=4,得D i =1996mm 圆整为2000mm根据氮气的性质及设计条件，选用卧式椭圆形封头容器。
10立方液化石油气储罐设计方案(10立方液化气储罐-10立方液化气残液罐)07681
10立方液化石油气储罐一.设计背景该储罐由菏泽锅炉厂有限公司设计，是用来盛装生产用的液化石油气的容器。
设计压力为1.77Mpa，温度在-19~52摄氏度范围内，设备空重约为2925Kg，体积为10立方米，属于中压容器。
石油液化气为易燃易爆介质，且有毒，因此选材基本采用Q345R。
此液化石油气卧式储罐是典型的重要焊接结构，焊接接头是其最重要的连接结构，焊接接头的性能会直接影响储存液化石油气的质量和安全。
二.总的技术特性：技术特性表容器类别类三设计压力MPa 1.77设计温度℃-19～52最高工作压力MPa 1.77水压试验压力MPa 2.25气密性试验压力MPa 1.77焊接接头系数 1腐蚀欲量mm 2操作介质液化石油气充装系数0.9设备容积立方米10三.储气罐基本构成储气罐是一个承受内压的钢制焊接压力容器。
在规定的使用温度和对应的工作压力下，应保证安全可靠，罐体的基本结构部件应包括人孔、封头、筒体、法兰、支座。
图1储气罐的结构简图1.1筒体本产品的简体是用钢板卷焊成筒节后组焊而成，这时的简体有纵环焊缝。
1.2封头按几何形状不同，有椭圆形封头，球形封头，蝶形封头，锥形封头和平盖等各种形式。
封头和简体组合在一起构成一台容器壳体的主要部分，也是最主要的受压元件之一。
此储气罐选择的是椭圆形封头。
从制造方法分，封头有整体成形和分片成形后组焊成一体的两种。
当封头直径较大，超出生产能力时，多采用分片成形方法制造，分片成形控制难度大，易出现不合格产品。
对整体成形的封头尺寸、形状，虽然易控制但一般需要有大型冲压模具的压力机或大型旋压设备，工艺设备庞大，制造成本高。
从封头成形方式讲，有冷压成形、热压成形和旋压成形。
对于壁厚较薄的封头，一般采用冷压成形。
采用调质钢板制造的封头或封头瓣片，为不破坏钢板调质状态的力学性能，节省模具制造费用，往往采用多点冷压成形法制造。
当封头厚度较大时，均采用热压成形法，即将封头坯料加热至900℃～1000℃。
20立方米液氮立式储罐结构设计
成绩评定表课程设计任务书摘要氮气贮罐是储存氮气的压力容器，本次设计中详细制定了氮气储罐罐体部分的制作工艺和结构的设计。
根据压力容器的制造标准，此氮气储罐属于Ⅰ类压力容器。
其设计、制造、检验和验收应符合GB150.4－2010《固定式压力容器》的规定。
该产品主体部分由16MnR钢制作完成，其它配件部分由Q235钢制作完成。
而16MnR钢和Q235钢的力学性能和焊接性能均良好。
通过分析母材的各种性能以及氮储罐的结构特点，编制出适合氮气储罐的生产工艺流程。
主要为储罐的筒体制作工艺、贮罐的封头制作工艺和贮罐的总装配焊接工艺。
最后结合产品的技术要求，采用无损测和水压试验对氮气贮罐进行检验。
AbstractNitrogen storage tank is stored nitrogen pressure vessel, this design worked out in detail nitrogen storage tank part of the production process and structure design. According to the manufacturing standard of pressure vessel, the nitrogen storage tank belongs to class I pressure vessel. The design, manufacture, inspection and acceptance shall comply with the provisions GB150.4-2010 "fixed pressure vessel". The main part of the product is made of 16MnR steel, and other parts are made of Q235 steel. The mechanical properties and welding performance of 16MnR steel and Q235 steel are good. By analyzing the various properties of the base metal and the structural characteristics of the nitrogen storage tank, the production process of the nitrogen storage tank is prepared. Welding assembly for tank cylinder production process, the production process and the head tank storage tank. According to the technical requirements of the product, the nondestructive testing and pressure test of the nitrogen storage tank.目录1 结构设计 (1)1.1 设备设计主要技术指标： 01.2 罐体结构设计 02罐体、封头壁厚的设计 (1)2.1材料选择 (1)2.2设计条件 (2)2.3筒体壁厚计算 (2)2.4封头壁厚计算 (3)2校核罐体一封头液压试验强度 (4)2校核罐体一封头气压试验强度 (5)3 附件设计 (5)3.1支座 (5)3 储罐总质量m (5)3 罐体质量m (6)13封头质量m (6)2m (6)3 氮气质量33 附体质量m (6)43.1.6 支座选择 (8)3.2人孔 (9)3 人孔的设计 (9)3 人孔补强圈设计 (10)接管 (13)3 接管补强条件 (13)3 氮气出口管 (15)3 备用口 (16)3.3.6 排污口 (16)3.4压力表和安全阀 (16)3 压力表口 (16)3.4.2 安全阀口 (16)4水压试验 (17)5储罐防腐防锈处理 (18)6参考文献 (18)7心得体会 (18)压力容器体积V=2V 封头+ 4πD 2i L=20m 3得L=6369mm 圆整得L=6500mmV 实=2V 封头+ 2D 4i πL=2⨯+4π⨯2⨯=20.25m 3VV V —实⨯100%=1%<5% 不符合设计要求要根据VV V —实⨯100%>5% 可得L=7000mm综上所述，筒体的公称直径为D i =1900mm ，长度L=7000mm 。
10立方米液氨压力容器储罐设计说明书
目录第一章工艺设计1.1任务书*************************************** 1.2储量***************************************** 1.3备的选型及轮廓尺寸*************************** 第二章机械设计2.1结构设计2.1.1筒体及封头设计材料的选择**********************************筒体壁厚的设计计算**************************封头壁厚的设计计算*************************** 2.1.2接管及接管法兰设计接管尺寸选择*********************************管口表及连接标准*****************************接管法兰的选择 *****************************紧固件的选择 ******************************* 2.1.3人孔的结构设计密封面的选择 ******************************人孔的设计********************************2.1.4 核算开孔补强**************************** 2.1.5支座的设计支座的选择**********************************支座的位置********************************** 2.1.6液面计及安全阀选择2.1.7总体布局2.1.8焊接接头设计2.2强度校核小结课程设计任务书一、绪论1、任务说明设计一个容积为103m的液液氨储罐，采用常规设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计，然后采用SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。
医用气体设计示例
手术部医用气体设计示例1. 概况洁净手术部除手术室外通常还包括预麻室、麻醉恢复及ICU(重症监护）等功能用房。
手术室设置8种医用气体系统：氧气、真空吸引、压缩空气、氧化亚氮（俗称笑气)、氮气、二氧化碳、氢气和麻醉废气排放系统。
预麻室设置氧气、压缩空气、真空吸引和氧化亚氮4种医用气体.麻醉恢复和ICU设置氧气、真空吸引和压缩空气3种医用气体。
2. 系统说明2.1 洁净手术部所用氧气由医院集中氧气站单独供给。
要求供气压力0.6MPa,经手术层的二级减压箱减压至0.45MPa，再送往手术室及其他功能用房。
2。
2 洁净手术部所用真空吸引由医院集中吸引站单独供给，要求供气压力—0.03~—0。
07MPa.2.3 洁净手术部所用压缩空气由医院集中压缩空气站单独供给.要求供气压力0.60MPa，经手术层的二级减压箱减压至0。
45MPa，再送往手术室及其他功能用房。
2。
4 笑气采用2＊2瓶组自动切换汇流排供气。
笑气减压至0.45MPa,送往手术室及其他功能用房.2.5 氮气采用5＊2瓶组自动切换汇流排供气。
氮气减压至0.95MPa，送往手术室及其他功能用房.2。
6 二氧化碳采用2*2瓶组自动切换汇流排供气.二氧化碳减压至0。
4MPa，送往手术室及其他功能用房.2。
7 氢气采用2x2瓶组自动切换汇流排供气。
氢气减压至0。
40MPa，送往手术室及其他功能用房。
2。
8 麻醉废气排放采用射流原理（或气环泵），射流原理以压缩空气作动力源，通过射流技术的废气终端收集气体，管道汇总后排至室外安全处（气环泵抽吸收集麻醉废气，排至室外安全处）。
3. 技术参数表气体终端输出压力与流量及终端数量配置表气体管道设计参数表4. 用气点末端支线管径表4.1 普通病房、门诊及治疗室等：4。
2 手术室、重症监护、抢救室：5. 施工说明5.1 真空吸引干管采用热镀锌钢管或非金属管，进入室内支管采用紫铜管.5.2 紫铜管的连接除阀门附件外均采用银基钎焊，热镀锌钢管采用丝扣连接，PVC管采用专用胶粘接。
10m
一、氮气储罐安全泄放量W Svd W S ρ31083.2-⨯=其中：ρ为在泄放条件下气体的介质密度，ρ=1.25kg/m ³ v 为容器进料管内的流速，m/sd 容器进料管内直径，mm式中：v =106m/s ，d =73mm∴W S =2.83310-⨯×1.25×106×732=1999 Kg/h二、安全阀排放面积A气体绝热指数k=1.4，5283.0)12(/10=+≤∴-k kf k p p 其中：p 0为安全阀出口侧压力，p 0=0.1Mp a ；p f 为安全阀的泄放压力， P f =1.1p S +0.1=1.1×1+0.1=1.2 Mp a即安全阀的排放面积A 为： M ZT CKp W A f Sf 16.13=其中：气体特征系数14.114.11!)14.12(4.1520)12(520-+-++⨯⨯=+⨯=k k k k C 356=排放系数K 按全启式安全阀考虑取0.62 M 为气体摩尔质量，M=28.01 kg/kmol f T 为安全阀进口侧的气体温度，f T =273+80=353 K Z 为气体的压缩系数对比温度8.205.126353===）介质的临界温度（）泄放介质的温度（K K T r 对比压力3536.0394.32.1a a P ===）介质的临界压力（）泄放介质的压力（MP MP r 查GB150.1-2011中P 25图B.1可得Z=1.11∴A=01.2835311.12.162.0356199916.13⨯⨯⨯⨯⨯=371.5 ∴全启式安全阀阀座的喉径d t =785.0A =785.05.371=21.75mm 而DN50的全启式安全阀喉径d=45mm>d t即安全阀接口DN50满足要求。
一、氮气储罐安全泄放量W Svd W S ρ31083.2-⨯=其中：ρ为在泄放条件下气体的介质密度，ρ=1.25kg/m ³ v 为容器进料管内的流速，m/sd 容器进料管内直径，mm式中：v =106m/s ，d =73mm∴W S =2.83310-⨯×1.25×106×732=1999 Kg/h二、安全阀排放面积A气体绝热指数k=1.4，5283.0)12(/10=+≤∴-k kf k p p 其中：p 0为安全阀出口侧压力，p 0=0.1Mp a ；p f 为安全阀的泄放压力， P f =1.1p S +0.1=1.1×1+0.1=1.2 Mp a即安全阀的排放面积A 为： M ZT CKp W A f Sf 16.13=其中：气体特征系数14.114.11!)14.12(4.1520)12(520-+-++⨯⨯=+⨯=k k k k C 356=排放系数K 按全启式安全阀考虑取0.62 M 为气体摩尔质量，M=28.01 kg/kmol f T 为安全阀进口侧的气体温度，f T =273+80=353 K Z 为气体的压缩系数对比温度8.205.126353===）介质的临界温度（）泄放介质的温度（K K T r 对比压力3536.0394.32.1a a P ===）介质的临界压力（）泄放介质的压力（MP MP r 查GB150.1-2011中P 25图B.1可得Z=1.11∴A=01.2835311.12.162.0356199916.13⨯⨯⨯⨯⨯=371.5 ∴全启式安全阀阀座的喉径d t =785.0A =785.05.371=21.75mm 而DN50的全启式安全阀喉径d=45mm>d t 即安全阀接口DN50满足要求。
植物油厂油罐氮封工艺的设计
植物油厂油罐氮封工艺的设计赵勇;赵宇;张瑞洋;万辉【摘要】介绍了植物油厂油罐氮封系统的典型组成和工作原理,结合工程案例,对油罐项目的氮封进行了工艺改进,确定工艺操作参数,计算合理的氮气供应量.该工艺运行后效果良好,能减缓储存油脂发生氧化,降低油脂损耗和劣变情况.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2018(043)007【总页数】5页(P149-153)【关键词】油罐;氮封系统;氮气量;工艺设计【作者】赵勇;赵宇;张瑞洋;万辉【作者单位】无锡中粮工程科技有限公司,江苏无锡214035;无锡中粮工程科技有限公司,江苏无锡214035;无锡中粮工程科技有限公司,江苏无锡214035;无锡中粮工程科技有限公司,江苏无锡214035【正文语种】中文【中图分类】TS228;TS205一般植物油厂用来销售的油品，根据市场情况，都会在油罐中储藏一段时间，储存周期为1～6个月。
而国家储备用食用植物油在油罐中储藏时间更长，一般需要2年左右。
刚精炼的油脂过氧化值很低，随着储存时间的延长，油脂在温度、光线、水分、氧气、微量金属离子、脂肪酸组成等多种因素的作用下，引起劣变。
而氧气是其中一个重要因素，在油脂输送、储存、灌装等过程中，空气中的氧气与油脂发生氧化反应，导致油脂的过氧化值超标，回色、回味等劣变情况[1]。
降低油脂储存期间品质劣变速度，提高油脂储存期间的稳定性，是一个亟待解决的问题。
氮气作为一种惰性气体，性质稳定，容易制取，充氮在油脂储藏方面作为一种新兴而有效的方法，用来降低油罐空间留存氧和溶于油脂中的氧，取得了良好的效果[2]。
油罐氮封可以使储藏的油品与空气中的氧气有效隔离，减缓油脂储存期间的氧化速度，延长储存油品的安全储存时间。
本文通过介绍油罐氮封系统的典型组成和工作原理，结合工程案例，对油罐项目的氮封进行工艺改进，确定工艺操作参数，计算合理的氮气供应量，达到更好的氮封设计，以期在实践中广泛应用。
1 氮封系统的组成和工作原理在工程中，一般氮封系统包含油脂储罐、氮气过滤系统、氮封阀、泄氮阀、呼吸阀、压力检测仪表等。
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《化工设备机械基础》课程设计10立方米氮气罐设计系部：化学与环境工程系专业：设备10-6班学号：2010232247姓名：韩向阳指导教师：赵宝平时间：2012年12.22-12.31新疆工业高等专科学校课程设计评定意见设计题目：氮气罐设计成员姓名：评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日化学工程系课程设计任务书教研室主任（签名）系（部）主任（签名）2012年12月摘要氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
氮气罐，又称氮气瓶，是用来运输、使用氮气的储存设备，耐高压，一般可以存储高压液态氮。
氮气罐的设计主要考虑壁厚、封头、底座、人孔、接管等。
其中壁厚、封头设计要考虑设计的厚度、材质和气压试验；支座设计主要包括罐体质量、封头、液氮质量、附体质量等设计；人口主要考虑开口和补强；接管设计主要包括液氮的进料管、液氮的出料管、压力表口、备用口、安全阀口、排污口的设计.10m³氮气罐设计设备设计主要技术指标:管口表:目录1 罐体壁厚的设计--------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1计算厚度 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 11.2校核液压试验强度 ----------------------------------------------------------------------------------- 12 封头厚度设计------------------------------------------------------------------------------------------------ 22.1计算封头厚度 ----------------------------------------------------------------------------------------- 22.2校核罐体与封头液压试验强度 -------------------------------------------------------------------- 23 支座的设计--------------------------------------------------------------------------------------------------- 33.1罐体质量m ------------------------------------------------------------------------------------------- 313.2封头质量m------------------------------------------------------------------------------------------- 3 23.3液氮质量m ------------------------------------------------------------------------------------------- 4 33.4附体质量m------------------------------------------------------------------------------------------- 5 44 人孔------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 55 人孔补强------------------------------------------------------------------------------------------------------ 65.1确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径 -------------------------------------------------------- 65.2确定壳体和接管的实际厚度开孔有效补强宽度B及外侧有效补强高度h ------------- 715.3计算需要补强的金属面积和可以作为补强的金属面积 -------------------------------------- 76 接管------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 86.1 液氮进料----------------------------------------------------------------------------------------------- 86.2 液氮出料管 ------------------------------------------------------------------------------------------ 86.3 压力表口----------------------------------------------------------------------------------------------- 86.4 备用口 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 96.5 安全阀口----------------------------------------------------------------------------------------------- 96.6 排污口-------------------------------------------------------------------------------------------------- 9致谢 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 符号说明 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 参考资料 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 131 罐体壁厚的设计根据第8章选材所作的分析，本贮罐主要材质为16MnR 制作，根据新标准/32008GB TF -《锅炉和压力容器用钢板》，16MnR 则为345Q R ,由于工作温度按常温计算，则查428p 页表可得：[]170tMPa σ= 345s MPa σ= 0.85ϕ= （采用双面焊对接接头,局部无损检测）取2 1.0C mm = 1800i D mm =1.1计算厚度[] 1.118006.8821700.85 1.12c i tcP D mm P δσ⨯===⨯⨯-Φ-设计厚度：2 6.88 1.07.88d C mm δδ=+=+= 根据7.88d mm δ=，查表12-9得10.25C mm = 名义厚度：1n d C δδ=++圆整量=7.880.25++圆整量 圆整后，取名义厚度9n mm δ=复验：6%96%0.540.25n mm mm δ⨯=⨯=> 故最后取1C mm 25.0=。
该氮气罐可用9mm 厚的345Q R 钢制作。
1.2校核水压试验强度 根据式 ()s ee i T TD P φσδδσ9.02≤+=式中，[][]MPa P P tT 375.111.125.125.1=⨯⨯==σσ()1299 1.257.25e n C C C mm δδ=-=-+=-=MPa s 345=σ则()MPa T 38.17125.7225.71800375.1=⨯+⨯=δMPa S 93.26334585.09.09.0=⨯⨯=φδ可见s T φδσ9.0<；所以液压试验强度足够2 封头厚度设计采用标准的蝶形封头2.1计算封头厚度[]mm P D P cti c 13.91.15.085.0170218001.133.15.0233.1=⨯-⨯⨯⨯⨯=-=φσδ mm C d 13.100.113.92=+=+=δδ根据 mm d 13.10=δ 由表12-9所查1C mm 25.0=，则：mm C d 38.1025.013.101=+=+δ圆整后采用 mm n 11=σ厚的钢板。
复验mm n 25.062.0%638.10%6>=⨯=⨯δ， 故最后确定mm C 25.01=，故该蝶形封头可用11mm 厚的345Q R 钢制作。
2.2校核罐体与封头液压试验强度()s ee i T T D P φδδδσ9.02≤+=MPa P P T 38.11.125.125.1=⨯== 120.251 1.25C C C mm =+=+= 10 1.258.75e n C mm δδ=-=-=345s MPa δ= （428P ）页()MPa t 63.14275.8275.8180038.1=⨯+⨯=σMPa S 93.26334585.09.09.0=⨯⨯=φδ 因为 s T φδσ9.0< 所以液压试验强度足够3 支座的设计首先粗略计算支座负荷 储罐总质量1234m m m m m =+++1m —罐体质量2m —封头质量 3m —液氮质量4m —附件质量3.1罐体质量1m1800,9,4100N n D mm mm L mm δ===的筒节()1 3.14180099410078501645i m D L kg πδρ==⨯+⨯⨯⨯=3.2封头质量2m1800,9N n D mm mm δ==，直边20mm = 其质量2m ' 220.34i n m D πδρ'=⨯⨯20.34 3.141800785010272kg =⨯⨯⨯⨯=222m m '=2722543kg =⨯=3.3液氮质量3m3m V ρϕ= 其中装置系数取0.9 贮罐容积321222264i i V V V D D L ππ=+=⨯+323.14 3.142180018004100264=⨯+⨯ 311.8m =液氮在常温下的密度为31.25kg mkg m 28.139.025.18.113=⨯⨯=3.4附体质量4m人孔质量约为200kg ，其他接管质量总和按300kg 计算 于是4500m kg =储罐总质量1234m m m m m =+++28.270150028.135431645=+++=9.6624481.928.27014≈⨯==mg F根据表14-18可选用/472592JB T -,支承式支座 材料 345Q A F -⋅4 人孔根据当设备内径mm D i 1000>时，至少开设1个mm 500=φ的人孔，或2个150mm φ=的手孔。