20m3储气罐设计

广西工业职业技术学院

设计说明书

课题名称：20m3储气罐设计

姓名：杨潇

专业：机械设计与制造（过程机械）班级：机械1031班

起止日期：2012.9.7—2012.10.17指导教师：陈金梅

广西工业职业技术学院设计说明书

题目：20㎥储气罐设计

目录

一、筒体的设计·······················1二、封头的

设计 (3)

三、人孔的设计 (5)

四、入料口与出料口设计 (11)

五、安全阀接口设计 (17)

六、压力表口设计 (22)

七、排污口的设计 (31)

八、支座的设计 (23)

九、液压试验前应力校验 (24)

总结体会...........................27参考文献 (29)

摘要

压力温度厚度

参照ＧＢ１５０－１９９８及压力容器设计手册，综合考虑各种因素，结构设计需要选择适用合理、经济的结构形式，同时满足制造、安装、运输等要求；而强度计算的内容包括储罐的材料选择，确定主要结构尺寸，满足强度、刚度和稳定性等要求，根据设计压力确定壁厚，使储罐有足够的腐蚀裕度，从而使设计结果达到最优化组合。

设计结果满足用户要求，安全性与经济性及环保要求均合格。

关键词：压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强。

前言

压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。

本文介绍了立式储蓄罐的设计内容，其目的是在于回顾自己在大学所学的专业知识，提高自身的专业知识的理论水平，在工作前自己单独完成一个题目的锻炼，从中提高自己的分析问题、解决问题的能力，提高自己查找文献和标准的能力，且对工程实际中容器的设计有进一步的了解.

毕业设计（论文）是本专业人才培养计划的重要组成部分，是对学生综合运用学科的理论,知识与方法的全面检验，是集中训练学生的科学研究能力和创新能力、团结合作设计能力的必要教学环节。搞好毕业设计（论文）工作，对培养学生的实践能力、创新能力和创业能力，全面提高教学质量具有重要意义。

④贮运容器：用于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起平衡缓冲作用的容器。

(10)JB/T4756-2006镍及镍合金制压力容器。

压力容器在确保安全的前提下达到设计先进、结构合理、易于制造、使用可靠和造价经济等目的，各国都根据本国具体情况制定了有关压力容器的标准、规范和技术条件，对压力容器的设计、制造、检验和使用等提出具体和必须遵守的规定.

检验

化工行业大量使用的压力容器，由于介质的腐蚀性、反应条件忽冷忽热、运输、使用、人为等问题，总会出现这样那样的搪瓷层损坏，造成不必要的生产停止，如大面积脱落，建议只能返厂重新搪瓷。压力容器价格较高，微小损坏时没有必要整台设备更新，这就需要选用合适的修补法，用（劲素成）JS916马上进行修补，否则，就会使压力容器被容器里溶剂腐蚀，搪瓷面的损坏会迅速扩大，并由此造成停产、安全事故及环境污染等不可预计的损失。

二、毕业设计内容

（一）设计条件：（二）接管管口符号及尺寸列表：工作压力：0.8Mpa

工作温度：40℃

设计容积：20m3

材质：Q235-B

腐蚀裕量：1.5mm

介质：压缩空气（三）设计简图：符号接管名称公称直径

（mm）a安全阀接口100

b吊耳

c压力表接口25

d入料口100

e人孔450

f支座

g排污口50

h出料口50

广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸

一、筒体的设计

1.容器筒体的设计计算：

①压力容器的公称直径DN：

首先确定公称直径：根据《化工设备》第61页，表3—14所取；取压力容器公称直径：DN=2600mm,设计容积：20m³，材质：Q235-B，介质：压缩空气，工作压力w P =0.8MPa,工作温度w t =40℃，筒体公称直径D i =2600mm，焊接接头系数为0.85，腐蚀裕量C 2=1.5mm ，根据表

3-14[3]

则筒体的最小厚度[]c t i c p D p -=ϕσδ285

.0]4[=ϕ焊接系数，取②设计温度选用（根据《化工设备》第48页表3—3）

设计温度t ：C

t t w ︒=+=+=60204020设计温度t 为60°C

③设计压力P:

根据《化工设备》第47页所述：当容器上装有安全阀时，考虑到安全阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力p 不得低于安全阀的开启压力z p [开启压力是指阀瓣在运行条件下开始升起，介质连续排除的瞬时压力，其值小于或等于（1.05~1.1）倍容器的工作压力]，即p ≥(1.05~1.1)p w 。

已知容器的工作压力MPa

p w 8.0=即设计压力

MPa

P W p 88.08.01.11.1=⨯=⨯=④确定筒体厚度：c t 60=

先假设筒体的厚度为6~16在设计温度60℃下查《化工设备》表3-6[3][σ]t

=113Mpa

筒体计算厚度

MPa

97.119

.085.011322600

88.0.=-⨯⨯⨯=

δ设计厚度

d δ=δ+C 2=11.97+1.5=13.47mm

查《化工设备》表3-10[3]得钢板厚度负偏差C 1=0.8mm；钢板的名义厚度δn ：

mm

C a n 27.148.047.131=+=+=δδ根据钢板厚度规格，其取名义厚度圆整，可取名义厚度n δ=16mm。有效厚度

mm

C C n e 7.13)5.18.0(16)(21=+-=+-=δδ1.应力校核

()2i e t e

Pc D δσδ+=

MPa

94.837

.132)

7.132600(88.0=⨯+⨯=

计算所得应力值，满足MPa t t 05.9685.0113][=⨯=≤ϕσσ所以钢板名义厚度为n δ=16mm 可取。

mm

n 16=δmm

e 7.13=δ