液氨储罐设计参数的确定设计说明书
50立方米液氨储罐设计说明书
燕京理工学院Yanching Institute of Technology （2018）届本科生化工设备机械基础大作业题目：50立方米液氨储罐设计学院：化工与材料工程学院专业：应用化学1402学号：140140059 ：震指导教师：周莉莉教研室主任（负责人）：顾明广2017年6月20日目录课程设计任务书................................................................................................................... - 3 - 50m³液氨储罐设计..................................................................................................... - 3 - 课程设计容............................................................................................................................ - 5 - 液氨物化性质及介绍.................................................................................................. - 5 - 第一章设备的工艺计算........................................................................................... - 6 -1.1设计储存量..................................................................................................... - 6 -1.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定............................................................. - 6 -1.3 设计压力的确定 ........................................................................................ - 7 -1.4 设计温度的确定 ........................................................................................ - 8 -1.5 主要元件材料的选择 ............................................................................... - 8 -第二章设备的机械设计........................................................................................... - 9 -2.1 设计条件（见表2-1和表2-2）......................................................... - 9 -2.2 结构设计.................................................................................................... - 10 -2.2.1 材料选择........................................................................................... - 10 -2.2.2 筒体和封头结构设计.................................................................... - 10 -2.2.3 法兰的结构设计 ............................................................................. - 11 -2.2.4 人孔、液位计结构设计................................................................ - 13 -2.2.5 支座结构设计................................................................................ - 15 -2.2.6 焊接接头设计及焊接材料的选取........................................... - 20 -2.3 开孔补强计算............................................................................................. - 21 -2.3.1补强设计方法判别.......................................................................... - 22 -2.3.2有效补强围........................................................................................ - 22 -2.3.3 有效补强面积.................................................................................. - 23 -2.3.4接管的多余面积 .............................................................................. - 23 -2.3.5补强面积............................................................................................ - 24 -第三章液面计的选用........................................................................................... - 24 - 第四章视镜的选用................................................................................................ - 24 - 第五章安全阀的选用........................................................................................... - 25 - 第六章焊接接头的设计 ...................................................................................... - 25 - 第七章垫片及螺栓的选择.................................................................................. - 25 - 课程设计总结............................................................................................................. - 26 - 参考文献 .............................................................................................................. - 27 -课程设计任务书50m³液氨储罐设计一、课程设计要求：1.按照国家最新压力容器标准、规进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。
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。
20立方米液氨储罐设计说明书
目录课程设计任务书 2 20m³液氨储罐设计 2 课程设计内容 3 液氨物化性质及介绍 31. 设备的工艺计算 31.1 设计储存量 31.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定 31.3 设计压力的确定 41.4 设计温度的确定 41.5 压力容器类别的确定 42. 设备的机械设计 52.1 设计条件 52.2 结构设计 62.2.1 材料选择 62.2.2 筒体和封头结构设计 62.2.3 法兰的结构设计 6（1）公称压力确定7（2）法兰类型、密封面形式及垫片材料选择7（3）法兰尺寸72.2.4 人孔、液位计结构设计8（1）人孔设计8（2）液位计的选择92.2.5 支座结构设计10（1）筒体和封头壁厚计算10（2）支座结构尺寸确定122.2.6 焊接接头设计及焊接材料的选取14（1）焊接接头的设计14（2）焊接材料的选取162.3 强度校核162.3.1 计算条件162.3.2 内压圆筒校核172.3.3 封头计算182.3.4 鞍座计算202.3.5 开孔补强计算213. 心得体会224. 参考文献22课程设计任务书20m³液氨储罐设计一、课程设计要求：1.按照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.设计计算采用手算，要求设计思路设计思路清晰，计算数据准确、可靠。
3.工程图纸要求计算机绘图。
4.独立完成。
二、原始数据设计条件表三、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)课程设计内容液氨物化性质及介绍液氨，又称为无水氨，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。
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。
卧式液氨储罐设计说明书
液氨储罐设计说明书前言本说明书为《31m3液氨储罐设计说明书》。
本文采用分析设计方法，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1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。
目录附：设计任务书 (2)第一章绪论 (3)（一）设计任务 (3)（二）设计思想 (3)（三）设计特点 (3)第二章材料及结构的选择与论证 (3)（一）材料选择 (3)（二）结构选择与论证 (3)第三章设计计算 (5)（一）计算筒体的壁厚 (5)（二）计算封头的壁厚 (6)（三）水压试验及强度校核 (6)（四）选择人孔并核算开孔补强 (7)（五）核算承载能力并选择鞍座 (9)（六）选择液面计 (9)（七）选择压力计 (10)（八）选配工艺接管 (10)第四章设计汇总 (11)第五章结束语 (12)第六章参考文献 (13)第一章绪论（一）设计任务：针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。
（二）设计思想：综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。
在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。
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。
（三）设计特点：容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。
常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。
本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。
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。
第二章材料及结构的选择与论证（一）材料选择：纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种。
20立方米液氨储罐设计说明书
20 M 3 液氨储罐设计说明书 摘要
本设计是针对《过程装备基础》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。
卧式容器计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所22mpa设计温度筒体材料名称q345r封头材料名称q345r封头型式椭圆形筒体内直径di2000mm筒体长度5800mm筒体名义厚度16mm支座垫板名义厚度rn10mm筒体厚度附加量23mm腐蚀裕量c1mm筒体焊接接头系数封头名义厚度hn16mm封头厚度附加量ch23mm鞍座材料名称q235a鞍座宽度220mm510mm鞍座高度250mm地震烈度八02g内压圆筒校核计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准gb15032011计算条件筒体简图计算压力pc220mpa设计温度内径di200000mm材料q345r18900mpa设计温度许用应力18900mpa试验温度下屈服点34500mpa钢板负偏差c1030mm腐蚀裕量c2200mm焊接接头系数100厚度及重量计算计算厚度1171mm有效厚度c1c21370mm名义厚度1600mm重量461367kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值pt27500或由用户输入mpa压力试验允许通过的应力水平31050mpa试验压力下圆筒的应力20210mpa校核条件校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力pw257168mpa设计温度下计算应力16168mpa18900mpa校核条件结论合格左封头计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准gb15032011计算条件椭圆封头简图计算压力pc220mpa设计温度内径di200000mm曲面深度hi52500mm材料q345r板材设计温度许用应力18900mpa试验温度许用应力18900mpa钢板负偏差c1030mm腐蚀裕量c2200mm焊接接头系数100压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值pt27500或由用户输入mpa压力试验允许通过的应力31050mpa试验压力下封头的应力18898mpa校核条件校核结果合格厚度及重量计算形状系数09380计算厚度1095mm有效厚度ehnhc1c21370mm最小厚度min300mm名义厚度nh1600mm结论满足最小厚度要求重量56983kg275035mpa结论合格右封头计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准gb15032011计算条件椭圆封头简图计算压力pc220mpa设计温度内径di200000mm曲面深度hi52500mm材料q345r板材设计温度许用
31立方米液氨储罐设计说明书
第一章绪论（一）设计任务：针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。
（二）设计思想：综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。
在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。
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。
（三）设计特点：容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。
常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。
本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。
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。
第二章材料及结构的选择与论证（一）材料选择：纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种。
如果纯粹从技术角度看，建议选用20R 类的低碳钢板， 16MnR钢板的价格虽比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，且16MnR机械加工性能、强度和塑性指标都比较号，所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。
（二）结构选择与论证：1.封头的选择：从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。
但缺点是深度大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中低压容器中应用较多的封头之一。
平板封头因直径各厚度都较大，加工与焊接方面都要遇到不少困难。
从钢材耗用量来年：球形封头用材最少，比椭圆开封头节约，平板封头用材最多。
因此，从强度、结构和制造方面综合考虑，采用椭圆形封头最为合理。
2.人孔的选择：压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。
人孔主要由筒节、法兰、盖板和手柄组成。
一般人孔有两个手柄。
选用时应综合考虑公称压力、公称直径(人、手孔的公称压力与法兰的公称压力概念类似。
课程设计液氨储罐设计
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。
卧式液氨储罐设计说明书
十六组液氨储罐设计说明书（化工设备机械基础课程设计）指导教师：张永强韩晓星完成时间：2012.11设计任务书设计课题：液氨储罐工艺参数：最高使用温度：T=40℃公称直径：Di=2400mm筒体长度（不含封头）：L0=4500mm 设计内容：1.罐体材料的选择2.罐体的规格3.罐体的形状4.罐体的厚度5.封头形状及厚度6.支座的选择7.人孔及接管选择8.开孔补强9.核算校验10.设备装备图（A2）设计人：下达时间：2012年11月完成时间：2012年11月前言液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。
氨作为一种重要的化工原料，应用广泛，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。
液氨在工业上应用广泛，而且具有腐蚀性，且容易挥发，所以其化学事故发生率相当高。
无色气体,有刺激性恶臭味。
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16～25%(最易引燃浓度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,难以点燃而危险性较低; 但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。
与硫酸或其它强无机酸反应放热,混合物可达到沸腾。
不能与下列物质共存:乙醛、丙烯醛、硼、卤素、环氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化银、硫、锑、双氧水等。
本次课程设计将根据液氨的性质，结合所学知识设计一个液氨贮罐。
由于时间仓促，如有不足之处，欢迎指正。
编者2012年11月目录1. 液氨储罐设计参数的确定 ............ 错误！未定义书签。
1.1.设计温度与设计压力的确定.......... 错误！未定义书签。
20M3液氨储罐设计说明书
又根据《EHA椭圆形封头内表面积及容积》查得：DN=1900mm时，总深度H=500mm，内表面积A=4.0624 ，容积V=0.9687
所以，封头设计为EHA1900×11-16MnR JB/T4746-2002
见下图
五 零部件的设计
１．人孔的设置
人孔即检查孔。压力容器开设检查孔目的是为了检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹，变形，腐蚀等缺陷以及装拆设备的内部零部件，一般设备的公称直径在900mm以下时可根据需要设置适当数量的手孔，超过900mm时应开设人孔。人孔有圆形和长圆两种。人孔大小的设置原则是方便人的进出，因此，圆形人孔的公称直径规定为400～600mm，所以本次设计选择人孔公称直径为500 mm。
2.带补强圈的接管的焊接结构
作为开孔补强元件的补强圈，一方面要求尽量与补强出的壳体贴合紧密，另外与接管与壳体之间的焊接结构设计也应力求完善合理。
六 接管法兰的设计
PN2.5Mpa带颈对焊钢制管法兰及密封面尺寸
（mm）
公称直径DN
管外径
法兰外径D
法兰厚度C
法兰颈
法兰高度H
密封面d
密封面
螺栓孔中心圆直径k
N
A
B
20
25
105
16
40
40
6
40
56
2
75
25
32
115
16
46
46
6
40
65
2
85
32
38
140
18
56
56
6
42
76
2
100
40
45
上部：安全阀接口，气氨出口，放空口，液氨入口。
机械毕业设计7431m3液氨储罐设计说明书
前言本说明书为《31m3液氨储罐设计说明书》。
本文采用分析设计方法，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1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。
目录附：设计任务书 (2)第一章绪论 (3)（一）设计任务 (3)（二）设计思想 (3)（三）设计特点 (3)第二章材料及结构的选择与论证 (3)（一）材料选择 (3)（二）结构选择与论证 (3)第三章设计计算 (5)（一）计算筒体的壁厚 (5)（二）计算封头的壁厚 (6)（三）水压试验及强度校核 (6)（四）选择人孔并核算开孔补强 (7)（五）核算承载能力并选择鞍座 (9)（六）选择液面计 (9)（七）选择压力计 (10)（八）选配工艺接管 (10)第四章设计汇总 (11)第五章结束语 (12)第六章参考文献 (13)第一章绪论（一）设计任务：针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。
（二）设计思想：综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。
在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。
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。
（三）设计特点：容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。
常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。
本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。
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。
第二章材料及结构的选择与论证（一）材料选择：纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种。
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。
液氨储罐设计参数的确定设计说明书
液氨储罐设计参数的确定设计说明书第一章绪论1.1设计符号说明英文字母α———容器的设计寿命,y;D———贮罐径，mm;i[]tσ———钢板的许用应力，MPaP———液氨的饱和蒸汽压，MPaC———钢板厚度负偏差, mm;1C———介质的腐蚀裕量, mm;2希腊字母δ———罐体计算厚度, mm;δ———罐体设计厚度, mm;dδ———罐体的名义厚度, mm;nδ———罐体的有效厚度, mm;e∆———圆整值，mmλ———腐蚀速率，ymm/φ———焊接接头系数1.2 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MPa28m。
.1，容积为3551.3 设计思路综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责团结合作的态度，对储罐进行详细设计。
在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性，各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有实际意义，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计，研究出最佳方案。
1.4 设计特点容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。
常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。
本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。
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。
1.5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（A2）。
1.6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(设计焊接接头系φ)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％第二章液氨储罐设计参数的确定2.1.设计温度与设计压力的确定液氨储罐通常置于室外，罐液氨的温度和压力直接受到大气温度的影响，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。
40立方米液氨储罐课程设计说明书
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。
20立方米液氨储罐设计说明书
目录课程设计任务书 2 20m³液氨储罐设计 2 课程设计内容 3 液氨物化性质及介绍 31. 设备的工艺计算 31.1 设计储存量 31.2 设备的选型的轮廓尺寸的确定 31.3 设计压力的确定 41.4 设计温度的确定 41.5 压力容器类别的确定 42. 设备的机械设计 52.1 设计条件 52.2 结构设计 62.2.1 材料选择 62.2.2 筒体和封头结构设计 62.2.3 法兰的结构设计 6（1）公称压力确定 7（2）法兰类型、密封面形式及垫片材料选择 7（3）法兰尺寸 72.2.4 人孔、液位计结构设计 8（1）人孔设计 8（2）液位计的选择 92.2.5 支座结构设计 10（1）筒体和封头壁厚计算 10（2）支座结构尺寸确定 122.2.6 焊接接头设计及焊接材料的选取 14（1）焊接接头的设计 14（2）焊接材料的选取 162.3 强度校核 162.3.1 计算条件 162.3.2 内压圆筒校核 172.3.3 封头计算 182.3.4 鞍座计算 202.3.5 开孔补强计算 213. 心得体会 224. 参考文献 22课程设计任务书20m³液氨储罐设计一、课程设计要求：1.按照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.设计计算采用手算，要求设计思路设计思路清晰，计算数据准确、可靠。
3.工程图纸要求计算机绘图。
4.独立完成。
二、原始数据设计条件表三、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)课程设计内容液氨物化性质及介绍液氨，又称为无水氨，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。
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
• 公称直径Di和筒体长度L的计算：
L V 2 Vn π Di2 4
取Di = 2600 Di= 2800 Di = 3000 Di = 3200 经计算 当Di = 3200mm时，L = 4656mm,此时，Di/L = 0.687 最接近0.618 所以取 Di = 3200mm
筒体壁厚的计算
封头厚度的计算
采用的是长短轴之比为2的标准椭圆形封头，各参数与筒体相同，
其厚度计算式为：
δ
Kp cDi
2σt 0.5p
1.6 3200 21701 0.51.6
15.09
mm
K
1 6
2
Di 2 hi
2
1
设计厚度为：
δd δ C2 15.09 2 17.09 mm
设备总质量W W=W1+W2+W3
• 鞍座的选择
每个鞍座承受的负荷为
F Wg 38035.89.81 186.57 kN
2
2
根据鞍座承受的负荷，查表(《化工设备机械基础》，大连理 工大学出版社，附录16)可知，选择轻型(A)带垫板，包角为 120°的鞍座。即JB/T4712-92 鞍座A3000-F， JB/T4712-92 鞍座A3000-S。
由于接管材料与壳体材料都为16mnr故fr1故根据公式课求得面积二者得出数值较大的则为有效宽度有效高度h外侧高度h1nt接管实管实际外伸二者得出数值较小的则为外侧高度内侧高度h2nt接管实管实际外内伸壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积按式43mm接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积按式44mm根据公式
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。
液氨球罐设计说明书
液氨球罐设计说明书班级过092学号091394学生杨一帆目录一．概括了解二．尺寸阅读三．绘图过程四．设计数据表格分析1.设计数据与技术要求2.接管表五．总结体会一．概括了解从标题栏知道该图为液氨球罐的装配图，设备容积为974m3，绘图比例为1:60。
视图以主、俯两个基本视图为主。
主视图表达了设备的总体外形，而且表达了球罐的接管部位，如接管.7.8.9的位置，结合俯视图可以看清各个管口的方位和结构，接管与人孔部分未剖，因为此处多为组合件和标准件，另有11个局部剖视图分别表示一些接管和人孔结构。
二．尺寸阅读从明细栏可知，该设备共编了12个零部件编号，代号中附有GB的应符合《钢制压力容器》制造检验标准，附有HG的应符合《钢制化工容器制造技术要求》，附有的应符合《钢制塔式容器》制造检验标准。
从管口表可知，该设备有a、b、c······共14个管口符号，在主、俯视图上可以分别找出它们的位置。
从制造检验主要数据表可了解设备的设计压力为1.035MPa，最高工作压力为1.471MPa，水压试验压力为2.92MPa，气密性试验压力为1.935MPa，设计雪压为200N/m2等技术特性数据。
三．绘图过程由于液氨球罐的结构十分复杂，要想完整的绘制装配图和零件图就得采用局部突破的方式，在绘制过程中先绘制大的尺寸，绘制外形，然后在突破细节。
四．设计数据表格分析设计数据与技术要求2.接管表四．总结体会对于压力容器而言，球罐受力时其应力分布均匀，相对于相同的压力载荷，球壳体的应力仅为同直径圆筒形壳体的1/2，也就是说，当容器的直径、工作压力、主体材料等参数相同时，球形容器的计算壁厚仅为圆筒形容器的1/2；同时，当容器的容积相同时，球表面积最小，相对而言所用材料最省。
一般情况下，球罐可比相同压力等级、容积的圆筒形储罐节省约30%~40%的材料；但球罐的制造工艺复杂，焊接技术要求较高，制造成本较大，所以通常只在大容积的情况下采用完成了这个大图后是有成就感的。
25立方米液氨储罐设计说明书1
目录一、工艺设计 (1)1.1存储量设计 (1)1.2 设计压力的确定 (1)1.3设计温度 (2)二、结构设计 (2)2.1设计条件 (2)2.2结构设计 (3)2.2.1材料选择 (3)2.2.2筒体和封头结构设计 (4)2.2.3法兰设计 (5)2.2.4人孔、手孔、液面计结构设计 (7)2.2.5支座结构设计 (9)2.2.6焊接接头设计 (12)三、强度计算 (15)3.1容器的筒体和封头壁厚设计 (15)3.1.1容器的筒体和封头壁厚计算 (15)3.1.2压力容器水压试验 (16)3.2开孔补强计算 (16)一、工艺设计工艺设计的内容是根据设计任务提供的原始数据和生产工艺要求，通过计算和选型确定设备的轮廓尺寸。
1.1存储量设计设计存储量由式1-1进行计算：1-1 式中， -- 存储量，；-- 装量系数；-- 压力容器容积，-- 设计温度下饱和液体密度，。
1.2 设计压力的确定设计压力应根据最高工作压力来确定。
对于承装液化气体的压力容器，可根据《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSG R0004-2009 中条例3.9.3来确定，常温储存液化气体压力容器温度下的工作压力按表1-1确定:表1-1 常温储存液化气体压力容器规定温度下的工作压力设计条件要求储罐无保冷设施，且临界温度为50，因此规定温度下的工作压力为50的饱和蒸汽压，液氨50时的饱和蒸汽压为1.968 。
1.3设计温度设计温度指容器在正常工作情况下，设定的元件金属温度（沿元件金属截面的平均温度值）。
设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。
设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。
对于0以下的金属温度，设计温度不得高于元件金属可能达到的最低温度。
由表1-2给出了液氨的饱和蒸汽压及密度：表1-2 液氨饱和蒸汽压及饱和液密度设计条件要求工作温度为-20—50，因此，设计温度为50。
二、结构设计2.1设计条件以结构设计条件表和管口表的形式列出，见表2-1和表2-2：表2-1 结构设计条件表表 2-2 管口表2.2结构设计化工设备的结构设计包括设备承压壳体（一般为筒体和封头）及其零部件的设计。
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: 液氨储罐设计姓名邹晓双学号专业年级12级化工2班指导教师鲁德平日期目录一、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)1.1设计参数的确定 (3)1.2筒体壁厚的设计 (3)1.3刚度条件设计筒体的最小壁厚 (3)2、罐体封头壁厚的计算 (3)3、罐体的水压试验 (3)3.1液压试验压力的确定 (3)3.2液压试验的强度校核 . (3)3.3压力表的量程、水温的要求 (3)3.4液压试验的操作过程 (3)4、罐体的气压试验 (4)4.1气压试验压力的确定 (4)4.2气压试验的强度校核 (4)4.4、气压试验的操作过程 (4)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 (4)2.1、开孔补强的有关计算参数 .......................5 2.2、补强圈的设计 (5)五、选择鞍座并核算承载能力 (5)1、支座的设计 (5)3、安装位置 (6)4、人孔的设计 (6)5、液面计的设计 (7)六、选配工艺接管 (7)1、液氨进料管 (7)2、液氨出料管 (7)3、排污管 (7)4、安全阀接口管 (7)5、压力表接口管 (8)七、设计结果一览表 (9)八、液氨储罐装配图（见附图）...............................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。
技术特性表二、液氨储罐设计参数的确定1、根据要求选择罐体和封头的材料纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR.这两种钢种。
如果纯粹从技术角度看，建议选用20R类的低碳钢板， 16MnR钢板的价格虽比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。
液氨储罐机械设计说明书
液氨储罐机械设计说明书第一章、绪论（一）、液氨贮罐的设计背景化学工业和其它流程工业的生产都离不开容器。
所有的化工设备的壳体都是一种容器，容器的应用遍及各行各业，诸如航空、航海、机械制造、轻工、动力等行业。
然而化工容器又有其本身特点，不仅要适应化学工艺过程所要求的压力和温度条件，还要承受化学介质的作用，要能长期的安全工作且保证良好的密封。
因此在容器的设计中应综合考虑个方面的因素，使之达到最优。
液氨主要用于生产硝酸、尿素和其它化学肥料，还可用作医药和农药的原料。
在国防工业中用于制造火箭、导弹的推进剂，可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂，将氨进行分解，分解成氢氮混合气体这种混合气体是一种良好的保护气体，可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业以及需要保护气氛的其它工业和科学研究中。
为能够进行连续的生产，需要有储存液氨的容器，因此设计液氨贮罐是制造贮罐的必备步骤，是化工生产能够顺利进行的前提。
（二）、液氨贮罐的分类及选型储罐的形状有圆形或球形。
圆筒形储罐两端的封头有椭圆形、球形、锥形和平盖等形状。
在本设计中由于设计体积较小且工作压力较小，可采用卧式圆筒形容器，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，故选用卧式圆筒形容器。
卧式圆筒形液氨储罐通常由卧式圆筒形筒体和两端的椭圆形封头组成，按照化学生产工艺的要求设置进料口、出料口、放空口、排污口、压力表、安全阀和液面计等。
为了检修方便，还要开设人孔，用鞍式支座支承于混凝土基座上。
选择化工容器的材料也是设计中的重要问题，应该综合考虑容器的操作条件和钢材的性能、价格等。
氨对钢材的腐蚀作用很小，但是，置于室外的液氨储罐，它的操作温度就是大气温度，它的操作压力就是操作温度对应的饱和蒸汽压。
随着气温的变化，液氨储罐的操作温度和压力也随之变化，制造储罐的钢材应能承受这种变化。
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液氨储罐设计参数的确定设计说明书第一章绪论1.1设计符号说明英文字母α———容器的设计寿命,y;D———贮罐径，mm;i[]tσ———钢板的许用应力，MPaP———液氨的饱和蒸汽压，MPaC———钢板厚度负偏差, mm;1C———介质的腐蚀裕量, mm;2希腊字母δ———罐体计算厚度, mm;δ———罐体设计厚度, mm;dδ———罐体的名义厚度, mm;nδ———罐体的有效厚度, mm;e∆———圆整值，mmλ———腐蚀速率，ymm/φ———焊接接头系数1.2 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MPa28m。
.1，容积为3551.3 设计思路综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责团结合作的态度，对储罐进行详细设计。
在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性，各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有实际意义，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计，研究出最佳方案。
1.4 设计特点容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。
常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。
本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。
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。
1.5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（A2）。
1.6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(设计焊接接头系φ)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％第二章液氨储罐设计参数的确定2.1.设计温度与设计压力的确定液氨储罐通常置于室外，罐液氨的温度和压力直接受到大气温度的影响，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。
根据设计任务书的要求，所设计液氨贮罐的最高使用温度为40℃，查表可知40℃时液氨的饱和蒸汽压为1.55MPa。
《压力容器安全监察规程》规定液化气体储罐必须安装安全阀，设计压力可取最大操作压力的1.05-1.10倍。
取1.10倍最大操作压力为设计压力，所以设计压力p = 1.10×(1.05− 1.1) = 1.595MPa，故取设计压力p=1.6MPa。
2.2.罐体和封头的材料的选择选择容器用钢必须综合考虑：容器的操作条件，如设计压力、设计温度、介质特性和操作压力等；材料的使用性能，如力学性能、物理性能、化学性能（主要是耐腐蚀性能）；材料的加工工艺性能，如焊接性能、热处理性能等；经济合理性及容器结构，如材料价格、制造费用和使用寿命等。
纯液氨腐蚀性小，贮罐可选用一般碳素钢，压力容器专用钢板为20R，另外还有一些合金钢，如16MnR、15MnVR等也适合作为压力容器的钢板。
16MnR是345MPa级的低合金钢，具有良好的机械性能、焊接性能、工艺性能及低温冲击韧性。
中温及低温的机械性能均优于Q235-A、15、20等碳素钢，是使用十分成熟的钢种，质量稳定、可使用-40～475℃场合。
15MnVR是屈服极限为390MPa级的低合金结构钢，其塑性和冲击韧性较16MnR低，其波动较大。
另外从经济的角度考虑，16MnR 也较20R制造费用低。
所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体的材料。
16MnR的含碳量为0.12%～0.20%，含Mn量较低，伸长率为19-21%，是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板。
2.3.形状设计参数在本设计中由于设计体积较小（40m3）且设计压力较小（P=1.6MPa）,故可采用卧式圆筒形容器，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。
第三章封头的选择几何方面，就单位容积的表面积来说，以半球形封头为最小。
椭圆形和蝶形封头的容积和表面积基本相同，可以近似认为相等。
力学方面，在直径、厚度和计算压力相同的条件下，半球形封头的应力最小，二向薄膜应力相等，而沿经线的分布式均匀的。
如果与壁厚相同的圆筒体连接，边缘附近的最大应力与薄膜应力并无明显不同。
椭圆形封头的应力情况就不如半球形封头均匀。
由应力分析可知，椭圆形封头沿经线各点的应力是变化的，顶点处应力最大，在赤道上可能出现环向压应力，对于标准椭圆形封头与壁厚相等的圆筒体相连接时，其可以达到与筒体等强度。
从制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式，但缺点是浓度大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中低压容器中应用较多的封头之一。
因此，从几何、力学和制造方面综合考虑，采用标准椭圆形封头最为合理。
椭圆形封头的型式及尺寸按JB/T 4737-95《椭圆形封头》的规定标准椭圆形封头的长短轴比值为2。
封头材料与筒体一样为16MnR。
3.1.许用应力制造容器所用的钢板，其在设计温度下许用应力值的大小，直接决定着容器强度，是主要设计参数之一。
在GB 150《钢制压力容器》中，对钢板、锻件、紧固件均规定了材料的许用应力，16MnR的许用应力见表2-1。
表3.1 压力容器用16MnR钢板的许用应力3.2.焊接接头设计焊缝区是容器上强度比较薄弱的地方。
焊缝区强度降低的原因在于焊接时可能出现缺陷而未被发现；焊接热影响区往往形成出大晶粒区而使强度和塑性降低；由于结构刚性约束造成焊接应力过大等。
焊缝区的强度主要决定于熔焊金属、焊缝结构和施焊质量。
设计所需的焊接街头系数大小主要根据焊接接头的型式和无损检测的长度比率确定。
容器筒体的纵向焊接接头ϕ(双面焊，全部无损和封头的拼接接头基本上都采用双面焊，所以取焊接接头系数1=探伤)。
第四章筒体和封头的壁厚的计算4.1.公称直径Di和筒体长度L的计算2nDi 4πV 2V L -=取Di = 2600 Di= 2800 Di = 3000 Di = 3200 经计算 当Di =2600mm 时，L = 4410mm,此时，Di/L = 0.589 最接近0.618 所以取 Di = 2600mm4.2.筒体壁厚的计算取计算压力p c =p=1.60MPa ，筒体径D i =DN=2600mm ，查表2.1知16MnR 在设计温度为40℃时的许用应力为[σ]t =163MPa ，筒体的理论计算壁厚公式为：pφ2[σ]D p δti c -=(3.1)式中：δ——筒体的理论计算壁厚，mm ； c p ——筒体计算压力，MPa ； i D ——筒体径，mm ；t [σ]——钢板在设计温度下的许用应力，MPa ；ϕ——焊接接头系数，其值为1；将数值代入公式(3.1)计算出筒体的计算厚度为：[]mm 2.8211.61163200261.6pσ2D p δti c =-⨯⨯⨯=-=ϕ由于液氨对金属有一定的腐蚀，取腐蚀裕量C 2=2mm ，故筒体的设计厚度为：mm C 82.14282.122d =+=+=δδ由钢板厚度负偏差表查得C 1=0.8mm ，故名义壁厚为：mm C 62.158.082.141d n =+=+=δδ圆整后取δn =16mm 。
4.3.封头壁厚的计算采用的是标准椭圆形封头，各参数与筒体相同，其厚度计算式为：[]mm 20.311.60.51163200261.6p0.5σ2D Kp δtc i =⨯-⨯⨯⨯=-=ϕ1h 2Di 261K 2i =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 设计厚度为：m m 20.51202.31C δδ2d =+=+= 名义厚度为：m m 00.610.820.51C δδ1d n =+=+= 圆整后取δn =16mm 。
查得标准椭圆形封头的直边高度(JB/T4737-95)为h 0=40mm 。
4.4.水压试验容器制成以后，必须做压力试验或增加气密性试验，其目的是在于检验容器的宏观强度和有无渗漏现象，即考察容器的密封性，以确保设备的安全运行。
对需要进行焊后热处理的容器，应在全部焊接工作完成并经热处理之后，才能进行压力试验和气密性试验；对于分段交货的压力容器，可以分段热处理，在安装工地组装焊接，并对焊接的环焊缝进行局部热处理之后，再进行压力试验。
压力试验一般采用液压试验或气压测试，本次设计我们选用液压测试，液压试验一般采用水。
需要时也可采用不会导致发生危险的其他液体。
实验室液体的温度应低于其闪点或沸点。
奥氏体不锈钢制容器用水进行液压实验后，应将水渍清楚干净。
无法清楚干净时，应控制水中氯离子的含量不超过25mg/L 。
试验温度：对碳钢、16MnR 、15MnRNbR 和正火的15MnVR 钢制容器进行液压试验时，液体温度不得低于5℃；对于其他低合金钢制容器进行液压试验时，液体的温度不得低于15℃。
如果由于板厚等因素造成材料无塑性转变温度升高，则须相应提高试验液体的温度。
试验方法：试验时容器顶部应设排气口，充液是应将容器空气排净，试验过程中保持容器观察表明干燥。
试验时压力应缓慢上升至设计压力，若无泄露，再缓慢上升，达到一定的试验压力后，保压一段时间后一般不低于30min 。
然后将压力降至规定试验压力的80％，并保持足够长的时间，以对所有焊接接头和连接部位进行检查。
如有渗漏，修补后重新试验，直至合格。
对于夹套容器，先进行筒液压试验，合格后再焊夹套，然后进行夹套的液压试验；液压试验完毕后，应将液体排净，并用压缩空气净部吹干。
4.4.1.确定水压试验的试验压力值已知p=1.6MPa ，[σ] =[σ]t =163MPa 试验压力：p [σ]1.25[σ]P tT(4.2)式中：P T ——试验压力，MPa;p ——设计压力，MPa;[σ] 、[σ]t ——分别为液压试验温度和设计温度下壳壁材料的许用应力，MPa 。
带入数据得：MPa 2.001.61631631.25p [σ]1.25[σ]P tT =⨯⨯==4.4.2.计算水压试验时的器壁应力值实验时器壁的应力：ϕe e i δ2)δ(D P σT T +=(4.3)其中有效厚度m m .23120.861C C δδ21n e =--=--= 故MPa 97.7191.2312.2)310026(2.00δ2)δ(D P σe e i T T =⨯⨯+⨯=+=ϕ4.4.3.校核强度查表 2.1可知22mm 的16MnR 钢板的常温强度指标σs =325MPa 。