课程设计---液溴储罐的设计

课程设计

题目：液溴储罐的设计专业：化学工程与工艺班级：

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指导老师：

设计题目

液溴储罐的设计

工艺数据：

储罐内径：2200mm

储罐长度（不包括封头）：4400mm

地点：德州

设夏季最高温度时物料的饱和蒸汽压为1.6 MPa 密度：3.119克每立方厘米

熔点：-7.2℃

沸点：58.78℃

目录

设计题目 (2)

第一章总论 (1)

1.1 概述 (1)

1.2 设计依据和原则 (1)

第二章工艺参数的确定 (2)

2.1 设计温度的确定 (2)

2.2 设计压力的确定 (2)

2.3 筒体和封头的选材及机构 (2)

2.3.1 液溴的性质 (2)

2.3.2 筒体、封头的选材 (3)

2.3.3 筒体、封头的结构 (3)

第三章设计计算 (4)

3.1 筒体的计算 (4)

3.2 封头的计算 (4)

3.3 水压试验及强度校核 (4)

第四章附件的选择及计算 (6)

4.1 法兰的选择 (6)

4.1.1 法兰类型的选择 (6)

4.1.2 法兰密封面的选择 (6)

4.1.3 垫片、螺栓的选择 (6)

4.1.4 法兰最终选择 (7)

4.2 人孔的选择计算 (7)

4.2.1 人孔的选择 (7)

4.2.2 人孔补强的确定 (8)

4.3 卧式容器支座的选择及计算 (8)

4.3.1 支座的选择 (8)

4.2.2 鞍座的选用原则 (8)

4.2.3 鞍座负荷计算 (8)

4.4 液面计的选择 (10)

4.5接口管的选择 (10)

4.5.1 液溴进出料管 (10)

4.5.2 排污管 (10)

4.5.3 安全阀接口管 (10)

第五章设备的校核计算 (11)

5.1筒体和封头切向应力校核 (11)

5.1.1筒体切向应力计算 (11)

5.1.2封头切向应力计算 (11)

5.2筒体轴向应力校核 (11)

5.2.1 由设计压力引起的轴向应力 (11)

5.2.2 轴向应力组合与校核 (11)

参考文献 (13)

总结 (14)

第一章总论

1.1 概述

本设计是为德州地区的工厂设计一液溴储罐。综合考虑了德州的环境条件，液溴的物理化学性质等因素，结合给定的工艺参数，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。并用SW6软件进行了校核。校核结果表明，所做设计结果正确、无误。

1.2 设计依据和原则

（1）《化工设备设计基础》2007.3

（2）《压力容器》GB 150-2011

（3）《压力容器用钢板》GB 6654-1996

（4）《椭圆形封头》JB/T 4737-95

（5）《乙型平焊法兰》NB/T 47022-2012

（6）《长颈对焊法兰》NB/T 47023-2012

（7）《非金属垫片》NB/T 47024-2012

（8）《石棉橡胶板》GB/T 3985

（9）《压力容器法兰分类与技术条件》NB/T 47020-2012

（10）《鞍式支座》JB/T 4712.1-2007

（11）《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》HG/T 21514-2005

（12）《回旋盖带颈对焊法兰人孔》HG/T 21518-2005

（13）《补强圈》JB/T4736-2002

（14）《反射式玻璃板液位计》HG/T 21590-95

第二章 工艺参数的确定

2.1 设计温度的确定

德州市基本气候特点是季风影响显著，四季分明、冷热干湿界限明显，春季干旱多风回暖快，夏季炎热多雨，秋季凉爽多晴天，冬季寒冷少雪多干燥，具有显著的大陆性气候特征。光照资源丰富。德州市年平均气温12.9℃。极端最高气温43.4℃（1955年7月23日德城区），极端最低气温-27℃（1958年1月15日德城区）。德州市平均无霜期长达208天，一般为3月29日到10月24日，各县之间相差较大，武城县最长为225天，东西相差近月余。德州市年平均降水量为547.5毫米，东部多于西部，南部多于北部。降水量的时间分配以7月最多，德州市平均降水量190毫米，1月最少只有3.5毫米。按季节分，春季占有12.8%，夏季高达67.7%，秋季占16.9%，冬季只占2.6%。

根据德州的天气情况，确定储罐的设计温度为-30℃—45℃。

2.2 设计压力的确定

已知夏季最高温度时物料的饱和蒸汽压为1.6MPa ，所以设计取压力

MPa p 76.16.11.1=⨯=

液柱静压力估算为：Pa h p 410336.74.28.93119g ⨯=⨯⨯==ρ静 ρ：液溴密度，3.119g/cm 3 g ：重力加速度，9.8kg/s 2

h ：卧式容器液柱最大高度，估值为筒体公称直径，2.2m

2.3 筒体和封头的选材及机构

2.3.1 液溴的性质

液溴是纯净物，常温下溴是唯一呈液态的非金属单质。液溴是红棕色发烟液体，气温低时（20℃﹚能冻结成为带金属光泽暗红色针状晶体。常温下蒸发很快，其蒸气有窒息性刺激气味，呈红棕色。微溶于水；易溶于乙醇、乙醚、四氯化碳、煤油等多种有机溶剂；也溶于碱溶液、氢溴酸和溴化物等溶液。液溴的化学性质很活泼，与氯气相似，但是稍弱，溴化物中的溴离子可以用游离态的氯来驱出；它是一种强氧化剂，遇砷、锑放出火花而化合；与氢的亲和力甚强；与有机物混合可引起燃烧；在有水存在时溴单质能把二氧化硫氧化为硫酸并生成溴化氢；在碱性介质中氨和尿素等氮化物被氧化而产生氮气；在气相中溴单质将氨氧化为氮气并产生白烟（溴化铵），生产上常以此检查设备和管道是否漏溴；溴在有次溴酸存在的情况下比较稳定；能与橡胶反应而使橡胶老化、龟裂，橡胶常用的是聚