氯气缓冲罐设计
30立方米液氯储罐的设计_毕业设计任务书
30立方米液氯储罐的设计30立方米液氯储罐的设计目录1 引言 (1)2设计任务书 (2)3设计参数及材料的选择 (2)3.1 设备的选型与轮廓尺寸 (2)3.2 设计压力 (2)3.2 筒体及封头材料的选择 (5)3.3 许用应力 (5)4结构设计 (5)4.1筒体壁厚计算 (5)4.2 封头设计 (6)4.2.1 半球形封头 (6)4.2.2 标准椭圆形封头 (7)4.2.3 标准蝶形封头 (7)4.2.4 圆形平板封头 (8)4.2.5 不同形状封头比较 (9)4.3 压力试验 (9)4.4鞍座 (10)4.4.1鞍座的选择 (10)4.4.2 鞍座的位置 (11)5 结果 (13)参考文献 (15)1 引言液氯化学名称液态氯,为黄绿色液体,沸点-34.6℃,溶点-103℃,在常压下即气化成气体,吸入人体能严重中毒,有剧烈刺激作用和腐蚀性,在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸,氯是很活泼的元素,可以和大多数元素(或化合物)起反应。
分子式:Cl2,相对分子量:70.906,性能:液氯为黄绿色的油状液体,有毒,在15℃时比重为1.4256,在标准状况下,沸点为-34.6℃,凝固点为-101.5℃。
在水分存在下对钢铁有强烈腐蚀性。
液氯为基本化工原料,可用于冶金、纺织、造纸等工业,并且是合成盐酸、聚氯乙烯、塑料、农药的原料。
危害特性:液氯不会燃烧,但可助燃。
一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物。
氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氯、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。
它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。
健康危害:对眼、呼吸系统粘膜有刺激作用。
可引起迷走神经兴奋、反射性心跳骤停。
急性中毒:轻度者出现粘膜刺激症状:眼红、流泪、咳嗽,肺部无特殊所见;中度者出现支气管炎和支气管肺炎表现,病人胸痛,头痛、恶心、较重干咳、呼吸及脉搏增快,可有轻度紫绀等;重度者出现肺水肿,可发生昏迷和休克。
氯气缓冲罐设计详解
课程设计说明书题目名称:维持罐设计学生姓名:系部:化学工程系专业班级:指导教师:完成日期: 2011年12月24日课程设计评定意见设计题目:维持罐设计学生姓名:评定意见:评定成绩:指导教师(签名):2012年12月30日课程设计任务书指导教师(签名)年月日摘要本文扼要介绍了维持罐的特点以及在工业中的发展,详细的阐述了维持罐的结构以及强度设计计算以及维护。
参照参考文献及维持罐的特性,根据设计压力确定壁厚,使维持罐有足够的腐蚀欲度,从而使设计结果达到最优化组合。
一个完整的维持罐主要是由圆柱形罐体、气体进出口、排污管、安全阀、压力表口、法兰等部件组成,同时考虑到安装和检修的需要,罐体上还要设置人孔、平台扶梯和吊柱等部件,整个罐体采用立式支撑式。
关键词:圆柱罐体、管法兰、人孔、补强目录课程设计任务书.............................................. 错误!未定义书签。
摘要.. (1)目录 (5)符号说明 (7)维持罐设计 (9)1.罐体壁厚设计 (9)2.封头厚度设计 (10)2.1计算封头厚度 (10)2.2校核罐体与封头水压试验强度 (10)3.鞍座 (11)3.1 罐体质量 (11)3.2 封头质量 (11)3.3水质量 (11)3.4 附件质量 (12)4.人孔 (13)5.人孔补强 (14)5.1确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径 (14)5.2确定壳体和接管实际高度 (14)5.3计算需要补强的金属面积和可以作为补强的金属面积 (14)6. 接管 (15)6.1 水蒸气进料管 (15)6.2 出气管 (15)6.3排污管 (15)6.4压力表管 (15)7.设备总装配图 (16)7.1 CAD图(附最后) (16)7.2技术要求 (16)7.3技术特性 (17)参考文献 (1)致谢 (2)符号说明D——罐内径,mmiL——罐长度,mmP——计算压力,MPaC[]tσ——圆筒材料在设计温度下的许用应力,MPaC——钢板厚度的负偏差,mm1C——腐蚀裕量,mm2P——试验压力Tδ——圆筒的有效厚度eδ——圆筒的名义厚度nσ——圆筒材料在设计温度下的计算应力,MPa TM——容器的总质量h——封头内壁曲面高度iP——设计压力V——容器的体积F——每一支座承受的负荷σ——钢材的标准抗拉强度bG——重力加速度D——圆筒的外径oδ——接管有效厚度etC——厚度附加量δ——圆筒的计算厚度δ——圆筒设计厚度dφ——焊接接头系数f——强度消弱系数rB——有效宽度,mm d——开孔直径,mm维持罐设计1.罐体壁厚设计据分析,本维持罐选用MnR 16(即R Q 345)制作罐体和封头, 壁厚δ根据公式计算: []ctic P D P -=φσδ2 本维持罐取设计压力MPa 3.0,设计温度为150℃,由附表4-1查的mm D i 900=,[]MPa t163=σ,MPa s 325=σ,0.1=φ (双面焊对接接头)查表12-11压力容器钢板厚度负偏差取mm C 0.22=,于是: ()mm 83.03.00.116329003.0=-⨯⨯⨯=δ()mm C d 83.2283.02=+=+=δδ根据mm d 83.2=δ,由表12-9查得mm C 25.01=,又该值小于名义厚度的6%,所以钢板厚度负偏差,可以忽略不计mm C d 83.2083.21=+=+δ圆整后,取mm n 3=δ确定选取mm n 3=δ厚的R Q 345钢板制作罐体。
卧式液氯储罐设计方案
卧式液氯储罐设计方案第一章绪论1.1任务说明设计一个容积40m³的液氯储罐,采用常规设计方法,综合考虑液氯性质、所在环境等条件并参考相关标准,分别对储罐进行工艺设计、结构设计、设备强度计算,得出储罐的筒体、封头、鞍座、人孔和接管的尺寸,然后用SW6-1998校核软件对其进行强度校核,最终形成合理的设计方案。
1.2液氯性质液氯化学名称液态氯,为黄绿色液体,沸点-34.6℃,溶点-103℃,在常压下即气化成气体,吸入人体能严重中毒,有剧烈刺激作用和腐蚀性,在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸,氯是很活泼的元素,可以和大多数元素(或化合物)起反应。
危害特性:液氯不会燃烧,但可助燃。
一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物。
氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。
它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。
第二章工艺参数2.1设备的初步选型及轮廓尺寸根据《化工工艺设计手册》,目前常温压力储罐一般有两种形式:球形储罐和圆筒形储罐,其中圆筒形储罐加工制造安装简单,安装费用少,金属耗量大占地面积大,多以在总储存量小于500 m3 ,单罐容积小于1000 m3 时选用圆筒形储罐比较经济。
2.2设计温度设计温度的定义为:容器在正常工作情况下,所设定元件的金属温度,即金属截面的平均温度。
当元件金属温度不低于0℃时,设计温度不得低于元件可能达到的最高温度;当元件金属温度低于0℃时,其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。
根据-20~45℃的工作温度,再考虑温度的波动,外界环境的变化等因素,我们将设计最高温度定为50℃,设计最低温度定为-20℃。
2.3压力容器的设计存储量W=ΦVρ=0.9*42.89*1.3141=50.73t式中:W---储存量,tΦ---装量系数V---压力容器容积ρ---设计温度下饱和液体密度,t/ m3第三章结构设计3.1 材料选择根据液氯的特性以及材料的综合机械性能和使用的经济型,选择Q345R作为筒体材料。
6036DN1200液氯卸车缓冲罐设计
XX学院毕业设计(论文)DN1200液氯卸车缓冲罐设计所在学院机电学院专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号指导老师2014年03月20诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业设计(论文)《DN1200液氯卸车缓冲罐设计》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。
承诺人(签名):2014 年03月20 日摘要压力容器是是指在承受一定压力的密闭容器,DN1200液氯卸车缓冲罐作为压力容器的一种,主要用于在液氯槽车装卸液氯时,在装置与槽车间起缓冲和平衡压力的中间设备。
本文扼要介绍了液氯缓冲罐的特点及在工业中的应用和发展,详细的阐述了液氯缓冲管的结构及强度设计计算及校核。
本文主要依据课题任务书及压力容器设计手册,并应用了相关设计软件校核参数,对容器进行强度的校核计算,大大提高了设计效率。
设计时综合考虑结构设计需要,选用经济的结构形式,同时满足制造、检修、装配、运输和维修等技术要求;强度计算的内容包括筒体材料,确定主要结构尺寸,满足强度、应力等技术要求,根据设计压力确定壁厚,是液氯缓冲罐有足够的腐蚀裕度,从而使设计结果达到最优化组合。
关键词:液氯缓冲管,结构设计,强度设计,补强计算AbstractPressure vessel is refers to under certain pressure airtight container, DN1200 liquid chlorine unloading buffer tank as a kind of pressure vessel, it is mainly used for the liquid chlorine tank lorry loading liquid chlorine, buffer and a balance between the device and tank pressure in the middle of the equipment. This paper briefly introduces the features of liquid chlorine buffer tank and the application in the industry and the development, detailed elaborated the liquid chlorine buffer tube structure and strength design calculation and checking.In this paper, according to the project specification and the pressure vessel design manual, checking parameters, and application of the relevant design software to strength check calculation of containers, greatly improve the design efficiency. Design considering structural design needs, choose the structure of the economy, at the same time meet the manufacture, maintenance, assembly, transportation and maintenance and other technical requirements; Strength calculation including the content of the cylinder material, determine the main structure size, satisfy the strength, stress and other technical requirements, according to the design pressure to determine the wall thickness, is the corrosion of liquid chlorine buffer tank has enough margin, so that the design results of optimizing combination.Key Words: Liquid chlorine buffer tube, structure design, strength design ,reinforcement calculation目录第一章绪论 (1)1.1氯气的特性及影响设计因数 (1)第二章缓冲罐在液氯卸车中的作用 (2)2.1液氯的应用和运输 (2)2.1.1液氯消毒的应用 (2)2.1.2液氯槽车的充装 (2)2.1.3液氯运输的风险 (3)2.2缓冲罐的作用和特点 (3)第三章缓冲罐结构设计 (4)3.1圆筒的设计 (4)3.2封头设计 (5)3.2.1若采用标准椭圆形封头 (5)3.2.2若采用标准蝶形封头 (6)3.3支腿的设计 (7)3.4支承式支座强度校核(标准支座JB/T4712.4-2007) (8)3..5容器法兰设计 (10)3.6接管设计 (11)第四章强度校核 (14)4.1内筒上封头内压计算 (14)4.2内筒下封头内压计算 (15)4.3窄面整体(或带颈松式)法兰计算 (16)结束语 (19)参考文献 (20)第一章绪论1.1氯气的特性及影响设计因数氯是一种非常活泼的非金属元素,有很强的氯化性,氯气和水反应生成生成次氯酸和盐酸。
过程卡氯气缓冲罐2015解析
压力容器制造工序过程卡产品名称:氯气缓冲罐产品编号:TL2010-001 编制:审核:北车同力钢构有限公司容器排版及焊缝布置图名称氯气缓冲罐图号S12-2089 规格DN600 工艺员编号TL2010-001 型号三材质Q345R 审图产品名称:氯气缓冲罐制造工序过程卡共13 页第3 页产品编号TL2010-001 材料牌号Q345R 代用材料牌号/ 简图或说明:H 为停止点符号W 为见证点符号R 为审核点符号E 为检查点符号零部件名称椭圆封头规格EHA600x7状态热轧规格/ / /图号或标准号JB/T4746-2002 件号 2 件数 1序号工序名称工序内容及工艺要求工种或设备检验质控符号检验项目实测数据结论签字月/日1 备料材料应具有质保书、材料标记齐全质保书/ E2 下料编程下料,为φ1305mm 气割工/ H3成型(外协)按JB/T4746-2002规定尺寸成型,形状偏差应符合GB150,最小厚度δ应大于7 mm实测厚度Δmin= / E4 检验(1) 封头内表面形成偏差e≤1.25% Dn= 7.5 mm且不得有突变形状(2) 直边部分纵向皱折深度不大于1.5mm(1)封头凸凹量≤2mm且不是突变的(2)标记移植及检验印记形状偏差皱折深度标记:e=σ= / H5 划线(1)按直边及中心线找正,划十字中心线及孔位线(2)划出封头高度气割线h划线工划线尺寸h= / E6 割边(1)按划线切割(2)按焊接工艺规程开出坡口角度a=31°及钝边P=1mm(3)打磨坡口及周围20mm,露出金属光泽坡口表面不得有裂纹及分层夹渣等缺陷自动气刨坡口尺寸a°=p=/ H钳工/ H7 测量周长测量坡口处的外圆周长L=1960mm写在封头内侧以便所配筒节下料铆工周长数据L L= / H产品名称:氯气缓冲罐制造工序过程卡共13 页第 4 页产品编号TL2010-001 材料牌号Q345R 代用材料牌号/ 简图或说明:H 为停止点符号W 为见证点符号R 为审核点符号E 为检查点符号零部件名称椭圆封头规格EHA600x7状态热轧规格/ / /图号或标准号JB/T4746-2002 件号 2 件数 1序号工序名称工序内容及工艺要求工种或设备检验质控符号检验项目实测数据结论签字月/日1 备料材料应具有质保书、材料标记齐全质保书、标志/ E2 下料编程下料,为φ1305mm 气割工/ H3成型(外协)按JB/T4746-2002规定尺寸成型,形状偏差应符合GB150,最小厚度δ应大于7 mm实测厚度Δmin= / E4 检验(1)封头内表面形成偏差e≤1.25% Dn= 7.5 mm且不得有突变形状(2) 直边部分纵向皱折深度不大于1.5mm(3)封头凸凹量≤2mm且不是突变的(4)标记移植及检验印记形状偏差皱折深度标记:e=σ= / H5 划线(1)按直边及中心线找正,划十字中心线及孔位线(2)划出封头高度气割线h划线工划线尺寸h= / E6 割边(1)按划线切割(2)按焊接工艺规程开出坡口角度a=31°及钝边P=1mm(3)打磨坡口及周围20mm,露出金属光泽坡口表面不得有裂纹及分层夹渣等缺陷自动气刨坡口尺寸a°=p=/ E钳工/ E7 测量周长测量坡口处的外圆周长L=1960mm写在封头内侧以便所配筒节下料铆工周长数据L L= / H产品名称:氯气缓冲罐制造工序过程卡共13 页第5 页H为停止点符号W为见证点符号R为审核点符号E为检查点符号产品名称:氯气缓冲罐制造工序过程卡共13 页第6 页H为停止点符号W为见证点符号R为审核点符号E为检查点符号产品名称:氯气缓冲罐组装工序过程卡共13 页第7 页产品编号TL2010-001组装用零部件表件号名称简图或说明:H为停止点符号W为见证点符号R为审核点符号E为检查点符号零部件名称封头与筒体组装2 封头DN 600×74 筒体DN600 δ8 H=800 图号或标准号S12-2089 /序号工序名称工序内容及工艺要求工种或设备操作者月/日检验质控符号检验项目实测数据结论签字月/日1 封头与筒体组装焊接(1)封头与筒节点固,环缝错边量b≤1/4δs,对接间隙H=1±1mm(2)按焊接工艺规程施焊,焊工钢印打在规定位置电焊工/b=H=R2 探伤(1)按图探伤各焊缝探伤比例≥100 % AB-II 级合格(2)焊缝相交部位必须探伤检查(3)探伤部位打标记号探伤工/探伤比例探伤标记焊工钢印R3 返修(1)发现超标的缺陷时,按焊缝返修通知单,焊缝返修工艺守则返修(2)探伤结论由无损检测责任人员签字/结论:签字人R产品名称:氯气缓冲罐组装工序过程卡共13 页第8 页产品编号TL2010-001组装用零部件表件号名称简图或说明:H为停止点符号W为见证点符号R为审核点符号E为检查点符号零部件名称封头与筒体组装2 封头DN 600×74 筒体DN600 δ8 H=800 图号或标准号S12-2089 /序号工序名称工序内容及工艺要求工种或设备操作者月/日检验质控符号检验项目实测数据结论签字月/日1 封头与筒体组装焊接(1)封头与筒节点固,环缝错边量b≤1/4δs,对接间隙H=1±1mm(2)按焊接工艺规程施焊,焊工钢印打在规定位置电焊工/b=H=B=R2 探伤(1)按图探伤各焊缝探伤比例≥100 % AB-II 级合格(2)焊缝相交部位必须探伤检查(3)探伤部位打标记号探伤工/探伤比例探伤标记焊工钢印R3 返修(1)发现超标的缺陷时,按焊缝返修通知单,焊缝返修工艺守则返修(2)探伤结论由无损检测责任人员签字/结论:签字人R产品名称:氯气缓冲罐组装工序过程卡共13 页第9 页H为停止点符号W为见证点符号R为审核点符号E为检查点符号产品名称:氯气缓冲罐接管安装焊接工艺过程卡共13 页第10 页H为停止点符号W为见证点符号R为审核点符号E为检查点符号产品名称:氯气缓冲罐组装工序过程卡共13 页第11 页H为停止点符号W为见证点符号R为审核点符号E为检查点符号热处理工艺卡产品名称氯气缓冲罐材料牌号Q345R产品规格DN600 产品编号TL2010-001工艺过程卡编号TL2010-001零件名称罐体重量260kg零件规格制造编号TL2010-001热处理后性质δsMPaδbMPaδ%ψAkJ 硬度冷变性热处理类别设备热处理规范随炉试板□炉内PWHT □炉外PWHT □局部PWHT □分段PWHT 入炉出炉温度℃加热速度℃/h保温温度℃×时间冷却速度℃/h冷却方式□有□无尺寸:350 × 300 常温110 620 106 随炉冷却附图及工艺说明1、焊件进炉时炉内温度不得高于400℃;2、焊件升温到400℃,升温速度不得超过200℃/h,最小可为50℃/h;3、焊件温度高于400℃时,降温速度不得超过260℃/h,最小可为50℃/h。
液氯储罐设计 25M3液氯储罐设计
液氯储罐设计 25M3液氯储罐设计导读:就爱阅读网友为您分享以下“25M3液氯储罐设计”的资讯,希望对您有所帮助,感谢您对92to 的支持!结论通过本次课程设计,我完成了容积为70m3的液氯储罐的设计,并采用SW6-1998对其进行强度校核,最后形成合理的设计方案。
在此次课程设计,我从毫无头绪,到一点一点查阅,理清设计思路,然后计算校核,如此反复,最终完成了课程设计。
虽然在这个过程中,我不断的出错,不断的校核计算,但通过改正错误,更加增强了我把知识运用到实际的能力,加深了对课本知识的理解。
同时,通过使用国家压力容器标准、规范进行设计,掌握了液氯储罐设计的全过程;并且锻炼了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。
另外,在这次的设计中,培养了我设计的严谨性和团队合作的态度。
相信会给以后的学习和工作带来很大的帮助。
参考文献[1] 《压力容器介质手册》,化学工业出版社,2005年3月[2] 郑津洋等编,《过程设备设计》(第二版),化学工业出版社,2005年7月{3} 贺匡国主编,《化工容器及设备简明设计手册》第二版,北京,化学工业出版社,2002年8月[4] 董大勤等编,《压力容器与化工设备使用手册》,北京,化学工业出版社,2000年3月[5] 国家质量技术监督局,《压力容器安全技术检查规程》,中国劳动社会保障出版社,1999年[6] GB150-98《钢制压力容器》,中国标准出版社,1998年5月[7] 蔡纪宁主编,《化工设备机械基础课程指导书》,化学工业出版社,2003年[8] 国家质量技术监督局,《压力容器安全技术检查规程》,中国劳动社会保障出版社,1999年[9] 匡国柱主编,《化工单元过程及设备课程设计》,化学工业出版社,2002年西南科技大学城市学院课程设计说明书设计题目:压力容器课程设计3)液氯储罐的设计学院、系:机电工程系专业班级:学号:200940256 学生姓名:罗刚指导教师:王忠成绩:2012年10月15日第一部分《过程设备课程设计》教学大纲适用专业:过程装备与控制工程教学周数:2周学分数:2分一、课程设计的性质、目的与任务按过程装备与控制工程专业教学计划要求,在学完专业核心课《过程设备设计》后,进行《过程设备课程设计》教学环节,其主要目的是使学生在学习过程设备设计的基础上,进行一次工程设计训练,培养学生解决工程实际问题的能力。
氯气缓冲罐
《化工设备机械基础》课程设计氯气缓冲罐设计系部:化学工程系专业: 应用化工技术姓名:指导教师:薛风时间:2012年12.3~12.31新疆工程学院课程设计评定意见设计题目:氯气缓冲罐设计学生姓名:评定意见:评定成绩:指导教师(签名):年月日°°°°°°°°b(c)a氯气缓冲罐设计设备设计主要技术指标设计压力最高工作压力设计温度介质名称设备容积3氯气工作温度°C 设备主要材质MnR管口表符号a b c工程压力PN PN PN公称直径DN DN DN法兰形式MNMN MN 封面形式MFM MFM MFM用途氯气入口氯气出口×接口伸出长度法兰标准为HC20592-97日程安排(4周)、课题介绍,安排任务2、布置强度计算3、强度计算和考虑结构设计4、检查强度计算结果和布置出施工图5、完成2张1#纸施工图6、交图纸7、完成设计说明书(不少于20页)8、交设计说明书9、设计答辩摘要本文扼要介绍了氯气缓冲管的特点及在工业中的应用和发展,详细的阐述了氯气缓冲管的结构及强度设计计算及校核。
参照课本及«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、检修、装配、运输和维修等技术要求;而强度计算的内容包括筒体材料,确定主要结构尺寸,满足强度、应力等技术要求,根据设计压力确定壁厚,是氯气缓冲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:氯气缓冲管、结构设计、强度设计、补强计算设备主要技术指标筒壁管口表目录1 绪论 (1)2 缓冲罐的特点 (2)3 结构设计 (3)3.1圆筒的设计 (3)3.2封头设计 (3)3.3支腿的设计 (5)3.4容器法兰设计 (6)3.5接管设计 (6)4强度校核 (8)4.1筒体计算 (8)4.1.1计算条件 (8)4.1.2厚度及重量计算 (9)4.1.3压力试验时应力校核 (9)4.1.4 压力及应力计算 (9)4.2开孔补强计算 (10)4.2.1计算条件 (10)4.2.2开孔补强计算 (10)4.3法兰的强度计算 (11)4.3.1 筒体法兰 (11)4.3.2系数计算 (12)参考文献 (13)结束语 (14)1 绪论缓冲罐被广泛应用于中央空调、锅炉、热水器、变频、恒压供水设备中,其缓冲系统压力波动,消除水锤起到稳压卸荷的作用,在系统内水压轻微变化时,缓冲罐气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用,能保证系统的水压稳定,水泵不会因压力的改变而频繁的开启。
氯气储罐的设计
氯气储罐的设计专业:石油化工生产技术姓名:解燕霞杨文娟指导教师:***2013年1月3日新疆工程学院课程设计评定意见设计题目:氯气储罐设计学生姓名:解燕霞杨文娟评定意见:评定成绩:指导教师(签名):年月日新疆工程学院课程设计任务书摘要本文扼要介绍了氯气储罐的特点及在工业中的应用和发展前景,详细的阐述了氯气储罐的结构及强度设计计算。
参照化工设备机械基础的化工容器设计,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、检修、装配、等要求;而强度计算的内容包括氯气储罐的材料,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,使氯气储罐有足够的腐蚀裕度,该设计分析包括内压薄壁圆筒与封头的强度设计、容器零部件的设计,包括法兰连接、容器支座、容器开口及补强、容器附件的设计。
最终确定氯气储罐的标准。
从而使设计结果达到最优化组合。
关键词:氯气储罐、强度、结构设计、强度设计目录1. 绪论 (1)1.1任务说明 (1))的性质 (1)1.2液氯(Cl22. 材料及结构的选择与论证 (2)2.1材料选择 (2)2.1.1遵循标准: (2)2.2结构选择与论证 (3)2.2.1封头的选择 (3)2.2.2人孔的选择 (3)2.2.3容器支座的选择 (3)2.2.4法兰型式的选择 (3)2.2.5液面计的选择 (3)2.2.6保温层的选择 (4)2.2.7视镜的选择 (4)2.2.8压力表的选择 (4)2.2.9焊接结构设计及焊条的选择 (4)3. 计算及结构设计 (5)3.1 罐体设计 (5)3.1.1 罐体圆筒高度h (5)3.1.2罐体壁厚设计 (5)3.2 封头厚度设计 (6)3.3鞍座设计 (7)3.3.1罐体质量m (7)13.3.2封头质量m (7)23.3.3液氯质量m (8)33.3.4附件质量m (8)43.4人孔并核算开孔补强 (8)3.4.1密封面的选择 (8)3.4.2人孔的设计 (8)3.4.3核算开孔补强 (9)3.5液面计的设计 (12)3.6接口管的设计 (12)3.6.1液氯进口管 (12)3.6.2液氯出口管 (12)3.6.3安全阀接口 (13)3.6.4压力表接口 (13)3.6.5空气进口管 (13)3.6.6空气出口管 (13)3.6.7液面计接口 (13)4. 符号说明 (14)设备材料明细表 (15)参考资料 (15)结束语 (16)1. 绪论1.1任务说明设计一个容积为11.53m ,工作压力为1.4MPa,设计压力为1.6MPa 的氯气储罐,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。
70m3液氯储罐压力容器的课程设计
一、 绪论1、任务说明设计一个容积为703m 的液氯储罐,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。
2、液氯(2Cl )的性质分子量 70.91黄绿色有刺激性气味的气体。
密度:相对密度(水=1)1.47;相对密度(空气=1)2.48;稳定性:稳定; 危险标记:6(有毒气体);在工业上,液氯是一种很有用的化学物质。
氯可用于造纸、纺织工业的漂白;用作水和废水的消毒、杀菌剂;且可用于制造无机、有机氯化物,如:金属氯化物、氯溶剂、染料中间体、杀虫剂、合成橡胶、塑料等。
但由于液氯属高毒性,是一种强烈的刺激性气体。
它对人体、环境都有很强的危害,因此液氯的存储、运输都是一个值得深思的问题。
设计储存设备,首先必须满足各种给定的工艺要求,考虑存储介质的性质、容量、钢材的耗费量等等。
而且液化气体必须考虑它的膨胀性和压缩性,液化气体的体积会因温度的改变而变化,所以必须严格控制储罐的充装量(指装量系数与储罐实际容积和设计温度下介质的饱和液体密度的乘积)。
在总贮量小于5003m ,单罐容积小于1003m 时选用卧式贮罐比较经济。
二、设计参数的确定表1:设计参数表1、 设计压力设计压力为压力容器的设计载荷条件之一,其值不得低于最高工作压力,通常可取最高工作压力的 1.05~1.1倍。
经过查 我们取设计压力为1.1 1.4327 1.576d P MPa =⨯=2、设计温度设计温度也是压力容器的设计载荷条件之一,指容器在正常工作情况下,设定元件的金属温度。
当元件金属温度不低于0℃时,设计温度不得低于元件可能达到的最高温度;当元件金属温度低于0℃时,其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。
所以设计温度选择为50℃。
3、主要元件材料的选择筒体材料的选择:a 、 压力容器的选择:根据液氯的特性,查GB150-1998选择16MnR 。
15立方米液氯储罐课程设计说明书解析
一、绪论1、任务说明设计一个容积为153m的液氯储罐,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SW6-2011对其进行强度校核,最后形成合理的设计方案。
Cl)的性质2、液氯(2分子量 70.91黄绿色有刺激性气味的气体。
密度:相对密度(水=1)1.47;相对密度(空气=1)2.48;稳定性:稳定;危险标记:6(有毒气体);在工业上,液氯是一种很有用的化学物质。
氯可用于造纸、纺织工业的漂白;用作水和废水的消毒、杀菌剂;且可用于制造无机、有机氯化物,如:金属氯化物、氯溶剂、染料中间体、杀虫剂、合成橡胶、塑料等。
但由于液氯属高毒性,是一种强烈的刺激性气体。
它对人体、环境都有很强的危害,因此液氯的存储、运输都是一个值得深思的问题。
设计储存设备,首先必须满足各种给定的工艺要求,考虑存储介质的性质、容量、钢材的耗费量等等。
而且液化气体必须考虑它的膨胀性和压缩性,液化气体的体积会因温度的改变而变化,所以必须严格控制储罐的充装量(指装量系数与储罐实际容积和设计温度下介质的饱和液体密度的乘积)。
目前我国普遍采用常温压力贮罐一般有两种形式:球形贮罐和圆筒形贮罐。
因为圆筒形贮罐加工制造安装简单,安装费用少,但金属耗量大占地面积大,所以在总贮量小于5003m,单罐容积小于1003m时选用卧式贮罐比较经济。
二、 设计参数的确定1、设计压力为压力容器的设计载荷条件之一,其值不得低于最高工作压力,通常可取最高工作压力的1.05~1.1倍。
经过查表我们取设计压力为1.62Mpa 。
2、设计温度设计温度也是压力容器的设计载荷条件之一,指容器在正常工作情况下,设定元件的金属温度。
当元件金属温度不低于0℃时,设计温度不得低于元件可能达到的最高温度;当元件金属温度低于0℃时,其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。
氯气缓冲罐设计
《化工设备机械基础》课程设计氯气缓冲罐设计系部:化学工程系专业: 石油化工生产技术姓名:学号:指导教师:薛风时间:2011年11.22~12.12新疆工业高等专科学校课程设计评定意见设计题目:氯气缓冲罐设计学生姓名: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)年月日目录摘要 (1)设备主要技术指标 (2)1 绪论 (3)2 缓冲罐的特点 (4)3 结构设计 (5)3.1 圆筒的设计 (5)3.2 封头设计 (5)3.3支腿的设计 (7)3.4容器法兰设计 (8)3.5接管设计 (8)4强度校核 (10)4.1筒体计算 (10)4.1.1 计算条件 (10)4.1.2 厚度及重量计算 (11)4.1.3 压力试验时应力校核 (11)4.1.4 压力及应力计算 (11)4.2 开孔补强计算 (12)4.2.1 计算条件 (12)4.2.2 开孔补强计算 (12)4.3 法兰的强度计算 (13)4.3.1 筒体法兰 (13)参考文献 (15)设备总图 (16)结束语 (17)摘要本文扼要介绍了氯气缓冲管的特点及在工业中的应用和发展,详细的阐述了氯气缓冲管的结构及强度设计计算及校核。
参照课本及«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、检修、装配、运输和维修等技术要求;而强度计算的内容包括筒体材料,确定主要结构尺寸,满足强度、应力等技术要求,根据设计压力确定壁厚,是氯气缓冲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:氯气缓冲管、结构设计、强度设计、补强计算设备主要技术指标筒壁管口表1 绪论缓冲罐被广泛应用于中央空调、锅炉、热水器、变频、恒压供水设备中,其缓冲系统压力波动,消除水锤起到稳压卸荷的作用,在系统内水压轻微变化时,缓冲罐气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用,能保证系统的水压稳定,水泵不会因压力的改变而频繁的开启。
25立方米液氯压力储罐课程设计
m'rtJAN UNIVERflTi OF TECHNOLOGY课程设计说明书SPECIFICATION25m3液氨储罐设计学院:班级:姓名:学号:指导教师完成时间:目录任务书 ..........................................第一章工艺设计1.1存储量.....................................1.2设备地选型及轮廓尺寸 ......................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地选择.................................筒体壁厚地设计计算.........................封头壁厚地设计计算.........................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地选择垫片地选择 ......紧固件地选择•…2.1.3 人孔地结构设计密封面地选择… 人孔地设计……2.1.4 核算开孔补强…2.1.5 支座地设计支座地选择…………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 强度校核参考文献任务书25立方M液氯储罐设计课程设计要求及原始数据(资料)—、课程设计要求:1、按照国家压力容器设计标准,规范进行设计,掌握典型过程设备设计地过程2、设计计算采用手算,要求设计思路清晰,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: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、编制设计说明书应交出地设计文件(论文):1、设计说明书一份2、总装配图一张(折合A1 图纸一张)摘要液氯为黄绿色地油状液体,有毒,在15C时比重为1.4256,在标准状况下,沸点为-346C,凝固点为-101.5 C .在水分存在下对钢铁有强烈腐蚀性.液氯为基本化工原料,可用于冶金、防止、造纸等工业,并且是合成盐酸、聚氯乙烯、塑料、农药地原料.用高压钢瓶包装,净重500kg、1000kg ;槽车罐装,净重25吨左右/罐.贮于阴凉干燥通风处,防火、防晒、防热.工程指标一等品二等品氯含量,% 99.8 99.6 99.6水份含量,% 0.015 0.030 0.040技术指标:GB-T5138-1996危害特性:液氯不会燃烧,但可助燃•一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物•氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质•它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用•第一章工艺设计a)存储量盛装液化气体地压力容器设计存储量W 二V「t式中:W――储存量,t;-――装载系数;V ――压力容器容积;根据设计条件W = V t= 0.9 25 1.511t = 33.9975tb)设备地选型及轮廓尺寸查表《容器参数》可得:筒体地公称直径D j = 2200mm,长度L = 5800mm,计算体积V 计=25.7m3选用EHA椭圆封头,查《EHA椭圆形封头内表面积及容积表》可得:深度第二章机械设计2.1结构设计2.1.1筒体及封头设计.材料地选择常见地压力容器用碳素钢和低合金钢钢板有Q245,Q345R,Q370R等;无缝钢管材料有10, 20,16M n等.考虑到该容器地内径为2100mm,所以选用筒体由钢板卷制而成,由于低合金钢有较高地强度,良好地塑性,价格相对较低,所以选用Q345R..筒体壁厚设计计算I.设计压力液氯储罐地工作温度-20 C ―― 50 C,故选取设计温度t=50 C,由本次地《化工设备机械基础》课程设计指导书查得,该温度下液氯地绝对饱和蒸汽压为 1.430MPa.由于通常地设计压力在没有说明地情况下,均指表压在本次设计中地液氯储罐上装有安全阀,通常认为设计压力为工作压力地1.05―― 1.10倍,所以安全阀地开启压力为,A =(1.05~1.10) P w =1.5015,因为p> A,所以P=1.6MPa,公称压力选1.6MPa.II.液柱静压力3由《化工设备机械基础》课程设计指导书查得,液氯地密度为1511 kg/ m,内径22100mm由《各地区重力加速度表》查地太原地区地g = 9.79684m/s,则根据公式卩静=:?gD i可P静=0.0414MPaIII.计算压力P cP静—二2.8% 5%因为P,所以可忽略静压力地影响.即p c= p =1.6MPaIV.设计温度下材料地许用应力t为-2°〜50°C,假设筒体厚度为3〜16mm ,由《材料许用应力表》可得Q345R 地 t t=189MPav.焊接接头系数'本次液氯储罐地设计采用双面对接焊地全焊透对接接头,局部无损检测,所以=0.85.VI.内压容器地计算厚度根据内压容器地计算厚度公式【2】:「6 22°° =11.01mm2 189 0.85-1.6取腐蚀裕量 C 2 =4mm ,所以设计厚度 3•C 2=15.01mm .由于GB 713《锅炉和压力容器用钢钢板》和 举地锅炉和压力容器专用钢板地厚允许偏差按Ci =0.3mm另外取负偏差C1=0.3mm,所以名义厚度在3〜16mm 之间,故假设是成立地.GB 3513《低温压力容器用低合金钢板》中列GB/T 709中地B 类要求,即厚度负偏差a - C 1 = 15.30mm ,经过圆整后为16mm ,.封头壁厚地设计计算标准椭圆形封头地计算厚度 根据标准椭圆形封头地计算厚度公式:1&22002 189 0.85-0.5 1.6取腐蚀裕量C 2 =4mm , :n 经过圆整后为16mm . 可见标准椭圆形封头与筒体等厚2.1.2接管及接管法兰设计1,本次设计所用地接管地尺寸表如下所示:p c D i 2 -ppQ 2 匕一= 10.98mm2,本次设计所用地接管及管口表如下表管口表3接管法兰地选泽查《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危害程度分类》HG-20660-2000得:液氯地毒性为高等危害,故采用带颈对焊法兰,密封面为凹凸面,带加强环地缠绕式垫片和专用级紧固件结合•根据设计压力为p =1.6MPa,操作温度为一20~50C,故采用锻件,材料选Q345R,类别为1C1,由于设计压力为p =1.6MPa,查《中华人民共和国化工行业标准.》HG/T 20592-2009得,PN16材料Q345R为地钢制管法兰材料地最大允许工作压力16.0bar,因此该法兰地公称压力为PN16,由于PN< 25但介质有毒,所以采用专用级全螺纹螺柱和I丨型六角螺母接管地法兰结构如下:RA3D表3接管法兰结构尺寸表【3表5接管法兰标记2.1.3人孔地结构设计①.密封面地选择由于本次设计地介质是高度危害地,所以本次设计采用凹凸法兰密封面( MFM)②.人孔地设计本次设计地储罐设计压力为 1.6MPa,根据HG /T21514〜21535 — 2005《钢制人孔和手孔》【3】,采用回转盖带颈对焊法兰人孔该人孔标记为:人孔MFM 川s -35CM B 450 - 2.5 HG/T21518- 20051______ _______密封面型式公称压力PN公称直径DN dw V d D D1 H1 H2 bMFM 2.5 450 480 汽12 456 67060025012142bl b2 A B L d0螺柱螺母螺柱总质量数量直径汉长度图3.1人孔结构示意图表3.1人孔结构尺寸【3】进行开孔补强.GB150采用等面积补强..查表《补强圈尺寸系列》,补强圈外径D 2 = 760mm ,补强圈地厚度为壳体地壁厚,材料与壳体相同,为Q345R ,考虑到液氯地毒性程度为高度危害,补强圈地坡口形式选为D 型,查JB/T 4736-2002知:DN500 ,-'■c = 16mm 时,该补强圈地质量为 33.9 kg,可确定补强圈为:JB/T4736 2.1.5支座地设计①.支座地选择 鞍座结构该卧式容器采用双鞍式支座,材料选用 Q235-A.估算鞍座地负荷: 储罐总质量m = m + 2m + m mm 1 —筒体质量m 2 —单个封头地质量:查标准 JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表 B.2 EHA 椭圆形封头质量,可知,m 2二683.2cg2.1.4人孔地开孔补强计算按照GB150壳体开孔满足以下要求时,可不另行1,设计压力小于等于2.5 MPa ;3, 接管地公称外径小于等于89mm ;4,接管厚度满足下表:接管外 径/mm 25 32 38 4548 57 最小壁 厚/mm 3.54565 76 896 6由于除人孔和备用口外,其他接管地外径均小于89mm ,故我们需要对人孔和备用口d z 450 16 -D -Q345R2,两相邻开孔中心地间距应不小于两孔直径之和地两倍;叫—充液质量::■水 <:■液氯,m 3 二"氯V 计二130725.7=33589-^kgm 4 —附件质量:人孔质量为 245kg ,其他接管质量总和 292kg ,即m 4 = 546kg综上所述,m = m 1 2m 2 m 3 m 4 =5035 2 683.2 33589.9 546 = 40537.3kgG=mg=397.67kN,每个鞍座承受地重量为198.84kN表4:鞍式支座结构尺寸单位:mm公称 直径DN 允许 载荷Q /kN鞍座 高度h底板腹板筋板11b1q§213 b2 b362200 405 250 1580 240 14 10 245 208 290 8垫板 螺栓配置 鞍座增加100mm 高由此查JB4712.1-2007容器支座,选取轻型,焊制为 JB4712.1-2007得鞍座结构尺寸如下表 4:A,包角为120,有垫板地鞍座.查2.1.6液面计及安全阀选择本次设计采用磁性液位计,普通型,压力等级为 1.6 MPa.根据实际要求,选用液位计地长度为1400mm.标记HG/T21594-95Z-1.6FM-1400-LS.根据公称压力PN=1.6和适用介质,选择型号为A41H-16C地安全阀.2.1.7总体布局液氯进气管外伸度80mm,内伸高度1620mm.,备用口、排气口,压力表管外伸高度150mm,内伸高度0mm.排污口管外伸度150m,内伸高度0m.排液口管外伸高度150m,内伸高度0m.安全阀外伸高度150mm,内伸高度0mm.人孔外伸361mm,内伸0mm.接管与接管间距400mm,进液口接管与左侧人孔间距600mm,加强圈外侧与焊缝距离等于300mm,鞍座距圭寸头切线1190mm.2.1.8焊接结构设计及焊条地选择综合考虑各种因素,针对本次设计储存地介质是高毒性介质,所以本次设计地壳体A、B类焊接接头应为X型地如图.而对于法兰与壳体、接管连接地接头,应采用全焊透接头.对于人孔、补强圈与壳体地接头选用,如图一22强度校核图8.3补强圈接头形式图8.1 x型焊接接头图8.2接管与筒体地接头六、结束语为期两周地课程设计很快就结束了,在这两周里,我们过地忙碌而充实•在经历了一周地手工作图和一周了电脑绘图之后,我们深深地体会到了工程师地不容易•我们不仅从中学到了过程装备设计地知识,也学到了设计中地种种细节对一个设备甚至一个工程地重要性.这对我们以后地学习也大有裨益.总之,这两周,是很有收获地两周.主要参考文献(资料):《化工设备机械基础》-课程设计指导书.太原理工大学.20151) TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程.国家质量监督检验检疫总局颁布,2009.8.312) HG 20660-2000 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类北京:全国化工工程建设标准编辑中心,20113) GB150-1998 钢制压力容器北京:中国标准出版社,19984) JB/T4736-2002,JB/T4746-2002. 补强圈钢制压力容器用封头国家经济贸易委员会,20025)HG20592〜20635-2009钢制管法兰中华人民共和国工业和信息化部,20096)JB/T5117-1995碳钢焊条和JB/T5118〜1995低合金钢焊条7)JB4700〜4707-2000.压力容器法兰•昆明:云南科技出版社,20008)HG/T21514 〜21535-2005 钢制人孔和手孔.北京:中国计划出版社,2005。
氯气缓冲罐课程设计
Xinjiang Institute of Engineering课程设计设计题目:班级:姓名:学号:指导教师:新疆工程学院课程设计任务书2013年-2014年第一学期目录一、前言 1—.前言缓冲罐是化工生产中最常用的容器之一。
它起着安全及介质分离的作用。
氯气缓冲罐由于是盛装具有毒性程度为高度危害的氯气,所以塔的设计是否正确,合理,更具有特殊重要意义。
氯气缓冲罐时化工企业常用的一种设备,涉及一种水、废水或污水的处理装置,设有罐体,罐体为密闭的压力容器,罐体盖上方设出气孔,罐体下部侧面设进气孔,罐体底部设排污口,用于氯投加系统,使液氯气化更安全,缓和高压氯气对管系的冲击,过滤清除氯气中的杂物,保证水质,安全可靠。
缓冲罐被广泛应用于中央空调、锅炉、热水器、变频、恒压供水设备中,其缓冲系统压力波动,消除水锤起到稳压卸荷的作用,在系统内水压轻微变化时,缓罐气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用,能保证系统的水压稳定,水泵不会因压力的改变而频繁的开启,本次课程设计的内容是氯气缓冲罐的设计,该设计分析包括内压薄壁圆筒与封头的强度设计、容器零部件的设计,包括法兰连接、容器支座、容器开口及补强、容器附件的设计。
最终确定缓冲罐的标准。
氯是一种非常活泼的非金属元素,有很强的氧化性。
氯气和水反应生成次氯酸和盐酸。
次氯酸、盐酸对钢最容易产生电化学腐蚀,因此,直接影响容器的使用寿命,这就是我们使用普通碳钢制作液氯钢瓶、罐车、储罐、缓冲罐要严格控制其含水量的原因。
在盛装绿的容器中,同时存在着气态氯和液态氯的两相并存,容器的内部压力就是氯的饱和蒸汽压,这就要求氯气容器的设计压力上必须满足要求,就要考虑在操作温度下氯气的饱和蒸汽压,根据规定在确定出设计压力,在设计中要充分考虑氯气毒性的高度危害,设计的容器不能有一点的泄露隐患。
在容器的结构设计、焊缝的焊接技术要求焊接的损伤检查。
设计压力的选取等都要在设计上给予安全保证。
12m3液氯储罐课程设计
摘要本设计是根据《过程装备基础》这门课程所学知识进行的一次课程设计,运用这门课程的相关知识及查阅相关资料完成液氯储罐的设计要求。
本次设计的是12m³的液氯储罐。
液氯,化学名称液态氯。
,黄绿色液体。
沸点-34.6℃,熔点-103℃,在15℃时比重为1.4256,在常压下即气化成气体,吸入人体能严重中毒,有剧烈刺激作用和腐蚀性,在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸,氯是很活泼的元素,可以和大多数元素(或化合物)起反应。
液氯用高压钢瓶包装,贮于阴凉干燥通风出,防火,防晒,放热。
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,对液氯储罐的工艺条件,结构条件进行设计。
首先进行工艺设计,通过计算液氯的存储量,对液氯储罐的轮廓进行计算。
然后进行结构设计,分别对储罐的筒体,封头,人孔,人孔补强,接管,管法兰,液面计,鞍座焊接形式进行了选材、计算、设计、设备的选择大都根据相应的执行标准。
各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准,这样是设计合理进行。
1工艺设计1.1存储量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装备的轮廓尺寸。
其中设计存储量W=fVρt式中,W——储存量tf ——装备系数V ——压力容器容积,m3ρt——设计温度下饱和液体密度,t/m3W=0.9×12.01×1.511=16.332t1.2设计压力和设计温度的确定设计压力应根据最高工作压力来确定。
通常设计压力可取最高工作压力的1.05~1.10倍。
即氯的饱和蒸汽压力的1.05~1.10倍。
因而选取设计压力为1.4MPa。
设计温度是指容器在正常工作下,设定元件的金属温度。
当元件的金属温度不低于0℃时,设计温度不得低于元件可能达到的最低温度;当元件金属温度低于0℃时,其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。
所以设计温度选择50℃。
2结构设计2.1设计条件管口表2.2结构设计化工设备的结构设计包括设备的吧承压壳体(一般为筒体和封头的)及其零部件的设计。
氯气储罐的设计
氯气储罐的设计专业:石油化工生产技术姓名:解燕霞杨文娟指导教师:***2013年1月3日新疆工程学院课程设计评定意见设计题目:氯气储罐设计学生姓名:解燕霞杨文娟评定意见:评定成绩:指导教师(签名):年月日新疆工程学院课程设计任务书摘要本文扼要介绍了氯气储罐的特点及在工业中的应用和发展前景,详细的阐述了氯气储罐的结构及强度设计计算。
参照化工设备机械基础的化工容器设计,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、检修、装配、等要求;而强度计算的内容包括氯气储罐的材料,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,使氯气储罐有足够的腐蚀裕度,该设计分析包括内压薄壁圆筒与封头的强度设计、容器零部件的设计,包括法兰连接、容器支座、容器开口及补强、容器附件的设计。
最终确定氯气储罐的标准。
从而使设计结果达到最优化组合。
关键词:氯气储罐、强度、结构设计、强度设计目录1. 绪论 (1)1.1任务说明 (1))的性质 (1)1.2液氯(Cl22. 材料及结构的选择与论证 (2)2.1材料选择 (2)2.1.1遵循标准: (2)2.2结构选择与论证 (3)2.2.1封头的选择 (3)2.2.2人孔的选择 (3)2.2.3容器支座的选择 (3)2.2.4法兰型式的选择 (3)2.2.5液面计的选择 (3)2.2.6保温层的选择 (4)2.2.7视镜的选择 (4)2.2.8压力表的选择 (4)2.2.9焊接结构设计及焊条的选择 (4)3. 计算及结构设计 (5)3.1 罐体设计 (5)3.1.1 罐体圆筒高度h (5)3.1.2罐体壁厚设计 (5)3.2 封头厚度设计 (6)3.3鞍座设计 (7)3.3.1罐体质量m (7)13.3.2封头质量m (7)23.3.3液氯质量m (8)33.3.4附件质量m (8)43.4人孔并核算开孔补强 (8)3.4.1密封面的选择 (8)3.4.2人孔的设计 (8)3.4.3核算开孔补强 (9)3.5液面计的设计 (12)3.6接口管的设计 (12)3.6.1液氯进口管 (12)3.6.2液氯出口管 (12)3.6.3安全阀接口 (13)3.6.4压力表接口 (13)3.6.5空气进口管 (13)3.6.6空气出口管 (13)3.6.7液面计接口 (13)4. 符号说明 (14)设备材料明细表 (15)参考资料 (15)结束语 (16)1. 绪论1.1任务说明设计一个容积为11.53m ,工作压力为1.4MPa,设计压力为1.6MPa 的氯气储罐,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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
氯气缓冲罐设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《化工设备机械基础》课程设计氯气缓冲罐设计系部:化学工程系专业: 石油化工生产技术姓名:学号:指导教师:薛风时间:2011年11.22~12.12新疆工业高等专科学校课程设计评定意见设计题目:氯气缓冲罐设计学生姓名: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 2011-2012学年第 1 学期 12 月专业 石油化工生产技术班级 石化09—4(1)班 课程名称 化工机械设备基础 设计题目 氯气缓冲罐设计 指导教师 薛风起止时间 11.22—12.12 周数 两周 设计地点 南昌路校区 指导思想和目的:以已知设计资料,选定提升系统各部件,对其主要参数进行计算及选定,对有关部件进行安全性校验,对提升系统的运动学及动力力学进行计算,达到对提升系统进行合理的选型,并达到对所学知识的应用和实践能力得到了提高,增强工程意识和素养,培养独立分析和解决问题能力的目的设计参数计算压力:C P =1.20MPa 计算温度:t=265.00C ︒内径 : i D =800.00mm材料 : 16MnR 板材 试验温度许用应力[]σ=170.00mm设计温度许用应力[]tσ=165.00MPa 试验温度下屈服点S σ=330.00MPa钢板负偏差1C =0.00mm 腐蚀裕量 i C =4.00mm 焊接接头系数k=1.0设计要求1. 课题介绍2. 布置强度计算3. 强度计算和考虑结构设计4. 检查强度计算结果5. 完成CAD 图6. 完成设计说明书7. 交设计说明书8.设计答辩教研室主任(签名)系(部)主任(签名)年月日目录摘要 (1)设备主要技术指标 (2)1 绪论 (3)2 缓冲罐的特点 (4)3 结构设计 (5)3.1 圆筒的设计 (5)3.2 封头设计 (5)3.3支腿的设计 (7)3.4容器法兰设计 (8)3.5接管设计 (8)4强度校核 (10)4.1筒体计算 (10)4.1.1计算条件 (10)4.1.2厚度及重量计算 (11)4.1.3压力试验时应力校核 (11)4.1.4 压力及应力计算 (11)4.2开孔补强计算124.2.1 计算条件 (12)4.2.2 开孔补强计算 (12)4.3 法兰的强度计算 (13)4.3.1 筒体法兰 (13)参考文献 (15)设备总图 (16)结束语 (18)摘要本文扼要介绍了氯气缓冲管的特点及在工业中的应用和发展,详细的阐述了氯气缓冲管的结构及强度设计计算及校核。
参照课本及«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、检修、装配、运输和维修等技术要求;而强度计算的内容包括筒体材料,确定主要结构尺寸,满足强度、应力等技术要求,根据设计压力确定壁厚,是氯气缓冲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:氯气缓冲管、结构设计、强度设计、补强计算设备主要技术指标筒壁设计压力MPa 1.0设计温度℃100最高工作压力0.85工作温度℃介质名称氯气设备主要材质16MnR 设备容积30.85m管口表符号公称压力公称尺寸法兰形式角封面形式用途伸出长度a1.6PN50DN WN MFM氯气入口150b1.6PN50DN WN MFM氯气出口150c 1.6PN50DN WN MFM排污口1501 绪论缓冲罐被广泛应用于中央空调、锅炉、热水器、变频、恒压供水设备中,其缓冲系统压力波动,消除水锤起到稳压卸荷的作用,在系统内水压轻微变化时,缓冲罐气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用,能保证系统的水压稳定,水泵不会因压力的改变而频繁的开启。
缓冲水箱在工程中应用非常广泛,而且不同的场合有不同的名称,比如中间存储容器、滞留罐、平衡罐、储液器、混合罐、中和容器等等。
其实基于以上的说法,我们可以下一个通用的定义。
缓冲罐就是这样一种装置,它能够使得运行更平稳。
它的介质可以是液体,也可是气相或固相的物质。
名义上,可以将它分为两类:I)扰动衰减类;II)独立运行类。
本文介绍的应用在空调闭式水系统中冷冻水缓冲水箱,它的介质是水,属于II 类。
本次课程设计的内容是氯气缓冲罐,其设计分析包括圆筒的设计、封头设计、支腿的设计、容器法兰的设计、接管设计。
其中以结构设计最为重要,氯气缓冲罐为内压容器(PN=1.45MPa),综合各种因素得出结论:本罐设计三个接管,分别为:进料管a、出料管b、排事故接管c。
根据罐内气体氯气的腐蚀性及其它特性来选择材料,根据材料的加工性能、检修清洗的要求等因素决定采用哪种类型的压力容器。
由于我们水平和能力有限,设计时间仓促,存在不妥之处在所难免,恳请老师给予批评指正。
2 缓冲罐的特点缓冲罐按结构可分为隔膜式和气囊式两种,对隔膜式缓冲罐来讲,其罐体和隔膜之间预充有一定压力的氮气,气囊式缓冲罐是罐体可气囊之间预充有一定压力的氮气。
缓冲罐的工作原理:由上面其结构可知:当缓冲罐用于系统中时,由于系统压力比预充气体的压力,所以会有一部分工作介质进入气囊内(对隔膜式来讲是进入罐体内),直到达到新的平衡,当系统压力再度升高,系统压力再次大于预充气体的压力,又会有一部分介质进入囊内,压缩囊和罐体间的气体,气体被压缩压力升高,当升高到跟系统压力一致时,介质停止进入,反之,当系统压力下降,系统内介质压力低于囊和罐体间的气体压力,气囊内的水会被气体挤出补充到系统内,使系统压力升高,直到系统工作介质压力跟囊和罐体间的气体压力相等,囊内的水不再外系统补给,维持动态的平衡。
缓冲罐的作用:缓冲罐主要用于各种系统中缓冲系统的压力波动,使系统工作更平稳,其原理是通过压缩罐内压缩气来实现,被广泛应用于供水设备和中央空调系统等,结构有隔膜式缓冲罐和气囊式两种,前者由于罐体容易生锈已逐步淡出市场,气囊式缓冲罐主要为意大利品牌,如意大利第一品牌Aquasystem缓冲罐。
A3 结构设计3.1 圆筒的设计a.材料:由于工作介质为氯气(剧毒)以及容器的使用条件,综合经济等选材料为16MnRb.壁厚δ根据式(12—5)计算[]ctic P D P -=φδδ2设计温度T=100C ︒,设计压力MPa P c 20.1=,mm D i 800=,[]MPa t165=σ,MPa s 330=σ, 1.0φ= (双面焊接对接接头,100%无损检测,表12—8) 取mm C i 4=,于是 1.208002.922165 1.20mm δ⨯==⨯-92.6492.2=+=+=i d C δδ根据92.6=d δ,由表12—9查得10.6C mm =,又该值大于名义厚度的6%,所以钢板厚度负偏差不可忽略1 6.920.67.52d S C mm +=+=圆整后取mm n 8=δ确定选用mm n 8=δ厚的16MnR 钢板制作罐体 3.2 封头设计(一)若采用标准椭圆形封头 (1)计算封头厚度厚度δ按式(12—21)计算[]ctic P D P 5.02-=φσδ0.1=φ 于是 1.208002.912165 1.00.5 1.20mm δ⨯==⨯⨯-⨯10.64 4.6i C C C mm =+=+=故 2.91 4.67.51C mm δ+=+=圆整后取mm n 8=δ 确定选用mm n 8=δ厚的16MnR 钢板制作封头 (2)校核罐体一封头水压试验强度 根据式(12—18)[]()0.920.5T i e T S tP D Pcδσφσσφ+=≤-式中MPa P P T 50.120.125.125.1=⨯==mm C C i n e 4.346.081=--=--=δδ MPa s 330=σ 则()MPa T 2.1774.324.38005.1=⨯+⨯=δ而0.90.9 1.0330297sMPa φδ=⨯⨯=应为s T φσδ9.0<所以水压实验强度足度 (二)若采用标准蝶形封头 (1) 计算封头厚度 其厚度按式(12—24)计算[]mmP D P ctiC 49.32.15.00.116528002.12.15.022.1=⨯-⨯⨯⨯⨯=-=φσδ3.494.07.49d i C mm σσ=+=+= 据7.49d mm σ=由表12—9查得mm C 6.01= 则mm C d 09.86.049.71=+=+δ 圆整后采用mm n 09.8=δ厚的钢板 (2) 校核罐体与封头水压试验强度 根据式(12—18)()0.92T i e T S eP D σσφσσ+=≤式中MPa P P T 5.12.125.125.1=⨯==mm C C i n e 4.446.091=--=--=δδ MPa s 330=σ 则()MPa T 11.1374.424.48005.1=⨯+⨯=δ0.90.9 1.0330297s MPa φσ=⨯⨯=应为s T φσδ9.0<所以水压试验强度足够 两种型式封头计算结果比较 封头型式 厚度/mm 伸度/mm 理论面积/2m质量/Kg 制造难易程度 椭圆形 8 225 0.7566 47.1 较易 蝶形 92050.74449.4较易由表可见,本罐宜采用标准椭圆形封头 3.3支腿的设计 首先粗略计算负荷贮罐总质量4321m m m m m +++=式中1m :罐体质量 2m :封头质量 3m :氯气质量 4m 附件质量 (1) 罐体质量1mmm DN 800= mm n 8=δ L=1300mm 的筒节13.14(8008)813007850207.2iD L Kg m πσρ==⨯+⨯⨯⨯=(2)封头质量2mmm DN 800= mm n 8=δ应为封头公称直径mm mm DN 2000800<= 所以去直边高度mm h 250=的标准椭圆形封头其质量Kg m 1.472= (JB/T 4746-2002) 所以2.941.472222=⨯==m m (3) 03≈m (4)附件质量4m取所有接管质量总和按300Kg 计 于是Kg m 3004= 贮罐总质量4321m m m m m +++=Kg 4.60130002.942.207=+++=mg 601.49.81F=147544N ⨯== 每个支腿只承受1475N 负荷,根据压力容器设计手册表3—3—20A.AN 型腿式支座系列参数表 可以选用带加强板的角钢作支腿 即JB/T 4713—1992 A3 mm H 600= 3.4容器法兰设计a.法兰的形式:根据本设计使用的介质,设计压力,设计温度,公称直径确定,法兰的结构形式为衬环榫密封面乙型平焊法兰中的榫面法兰法兰C —T 800—1.6 JB/T 4702—2000 若采用Q345R 板材应按公称压力为1.6MPa 来查取它的尺寸由于操作压力不高,由表14—1,采用榫面密封面,垫片材料选用石棉橡胶板,从表14—3查得垫片宽度为14mm榫面法兰的各部件尺寸可以从附表10—2中查得960=D 9151=D 8762=D 8663=D 8634=D48=δ 200=H 16=t δ 21=a 181=a27=d连接螺栓为M24共24个,材料由表14—6查得为螺柱材料为40MB ,螺母材料为40Mn3.5接管设计本缓冲罐设有以下接管a. 氯气进料管采用57 3.5mm φ⨯无缝钢管 管的一端切成45 ︒,伸入贮罐内少许。