“液氨贮罐的机械设计”完美版
液氨储罐设计全(1)
化工设备机械基础课程设计题目液氨储罐的设计系（院）专业班级学生姓名学号指导教师职称二〇一一年六月七日设计任务书一、设计时间安排从2011年05月16 日至2011年06月06日二、设计内容安排1.液氨储罐的结构设计2. 筒体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核（1）根据设计压力初定壁厚；（2）计算危险截面的重量载荷、风载荷、地震载荷；（3）计算危险截面的由各种载荷作用下的轴向应力；（4）计算危险截面的组合轴向拉应力和组合轴向压应力，并进行强度和稳定性校核。
3. 编写设计计算书一份三、设计条件表1接管表表2设计参数目录符号说明 (4)前言 (6)液氨储罐设计 (7)第一章设计参数的选择 (7)1.1、设计题目 (7)1.2、设计数据 (7)1.3、设计压力 (7)1.4、设计温度 (8)1.5、主要元件材料的选择 (8)1.5.1 筒体材料的选择 (8)1.5.2 鞍座材料的选择 (8)第二章设备的结构设计 (8)2.1、圆筒厚度的设计 (8)2.2、封头厚度的设计 (9)2.3、筒体和封头的结构设计 (10)2.3.1 封头的结构尺寸 (10)2.3.2 筒体的长度计算 (10)2.4、鞍座选型和结构设计 (10)第三章：容器强度的校核 (12)3.1水压试验应力校核 (12)3.2.筒体轴向弯矩计算 (12)3.3筒体轴向应力计算与校核 (13)3.3.1圆筒中间横截面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 (13)3.3.2由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 (13)3.3.3筒体轴向应力校核 (14)3.4.筒体和封头中的切向剪应力计算与校核 ....................................................................... 14 3.5.无加强圈筒体的周向应力计算与校核 ........................................................................... 15 3.6鞍座应力计算与校核 . (15)3.6.1.腹板水平应力及强度校核 .................................................................................... 15 3.6.2 鞍座有效断面应力校核 (14)第四章 开孔补强设计 (16)4.1 补强设计方法判别 .......................................................................................................... 16 4.2有效补强范围 . (17)4.2.1有效宽度B 的确定 ............................................................................................... 17 4.2.2有效高度的确定 .................................................................................................... 17 4.3 有效补强面积 (17)4.3.1 筒体多余面积 ....................................................................................................... 18 4.3.2接管的多余面积 .................................................................................................... 18 4.3.3焊缝金属截面积 .................................................................................................... 18 4.4.补强面积 (18)结束语 ........................................................................................................................................ 19 主要参考资料 (19)符号说明：A----鞍座底板中心线至封头切线的距离，2mm ；B----设计温度下，按GB150外压设计方法确定的数值，MPa ；o B ----常温下，按GB150外压设计方法确定的数值，MPa ；i D ----筒体内直径，mm ； oD ----筒体外直径，mm ；F ----每个支座的反力，N ；19K K -----系数，查表71,79:；L ----封头切线间的距离；1M ----圆筒中间处的轴向弯矩，m N ⋅；2----支座处圆筒的轴向弯矩，；m N ⋅a R ----圆筒的平均半径，,2na i R R mmδ=+；iR ----圆筒的内半径，mm ；b----支座的轴向宽度，mm ；1b ----加强圈的宽度，mm ；2b -----圆筒的有效厚度，取2b b mm=+；4b -----支座垫板宽度；g -----重力加速度；ih ----封头曲面深度；k ----系数。
1.6Mpa卧式液氨储罐机械设计
目录第一章概述 (2)1.1设计背景意义 (2)1.2主要工作 (2)第二章工艺设计 (2)2.1设计内容 (2)2.2设计数据 (2)2.3设计压力 (3)2.4主要元件材料的选择 (3)2.5工艺规程 (3)2.6 工艺主要选材及规格 (4)第三章机械设计 (6)3.1结构设计 (6)3.1.1总体结构 (6)3.1.2补强结构 (6)3.1.3焊缝接头结构设计 (6)3.2容器计算及校核 (6)3.2.1罐体壁厚计算 (6)3.2.1封头壁厚计算及校核 (7)3.2.2鞍座计算 (7)3.2.3人孔补强确定 (8)3.3压力试验 (8)第四章零部件选型 (9)4.1鞍座选型 (9)4.2支座选型 (9)4.3人孔选型 (9)4.4其他零部件选型 (10)第五章总结 (10)第六章参考文献 (10)第一章概述1.1设计背景意义本组液氨储罐设计是针对《化工设备机械基础》这门课程的一次总结，是综合运用所学的知识，查阅相关书籍，经过多次老师指导和同学交流完成。
典型化工设备机械设计是对课程内容的应用性训练环节，是学生应用所学知识进行阶段性的单体设备或单元设计方面的专业训练过程，也是对理论教学效果的检验。
通过这一环节使学生在查阅资料、理论计算、工程制图、调查研究、数据处理等方面得到基本训练，培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力。
1.2主要工作设计一个液氨储罐属于化工常见的储运设备，一般可分解为筒体，封头，法兰，人孔，手孔，支座及管口等几种元件。
储罐的工艺尺寸可通过工艺计算及生产经验决定。
液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储存容器，所以本设计过程的内容包括容器的材质的选取、容器筒体的性状及厚度、封头的性状及厚度、确定支座，人孔及接管、开孔补强的情况以及其他接管的设计与选取。
第二章工艺设计2.1设计内容设计一卧式液氨储罐。
工艺参数为储罐内径D i=2600mm耀体（不包括圭寸头）长度L=4800mm。
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。
1.6Mpa卧式液氨储罐机械设计
目录第一章概述 (2)1.1 设计背景意义 (2)1.2 主要工作 (2)第二章工艺设计 (2)2.1 设计内容 (2)2.2 设计数据 (2)2.3 设计压力 (3)2.4 主要元件材料的选择 (3)2.5 工艺规程 (3)2.6 工艺主要选材及规格 (4)第三章机械设计 (6)3.1结构设计 (6)3.1.1 总体结构 (6)3.1.2 补强结构 (6)3.1.3 焊缝接头结构设计 (6)3.2 容器计算及校核 (6)3.2.1 罐体壁厚计算 (6)3.2.1 封头壁厚计算及校核 (7)3.2.2 鞍座计算 (7)3.2.3 人孔补强确定 (8)3.3 压力试验 (8)第四章零部件选型 (9)4.1 鞍座选型 (9)4.2 支座选型 (9)4.3 人孔选型 (9)4.4 其他零部件选型 (10)第五章总结 (10)第六章参考文献 (10)第一章概述1.1 设计背景意义本组液氨储罐设计是针对《化工设备机械基础》这门课程的一次总结，是综合运用所学的知识，查阅相关书籍，经过多次老师指导和同学交流完成。
典型化工设备机械设计是对课程内容的应用性训练环节，是学生应用所学知识进行阶段性的单体设备或单元设计方面的专业训练过程，也是对理论教学效果的检验。
通过这一环节使学生在查阅资料、理论计算、工程制图、调查研究、数据处理等方面得到基本训练，培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力。
1.2 主要工作设计一个液氨储罐属于化工常见的储运设备，一般可分解为筒体，封头，法兰，人孔，手孔，支座及管口等几种元件。
储罐的工艺尺寸可通过工艺计算及生产经验决定。
液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储存容器，所以本设计过程的内容包括容器的材质的选取、容器筒体的性状及厚度、封头的性状及厚度、确定支座，人孔及接管、开孔补强的情况以及其他接管的设计与选取。
第二章工艺设计2.1 设计内容设计一卧式液氨储罐。
工艺参数为储罐内径D i=2600mm,罐体（不包括封头）长度L=4800mm。
2.0液氨储罐毕业业设计全解
齐齐哈尔大学毕业设计（论文）3.0m3卧式液氨储罐的设计3.0m3卧式液氨储罐的设计【摘要】本文首先介绍了压力容器的国内外研究现状和发展趋势，对液氨储罐作了简单的介绍。
对液氨储罐进行的结构设计, 并运用Auto CAD绘制了储罐装配图。
并利用SW6分析软件对储罐进行了应力分析，针对最大应力分布区域进行补强设计，有效地解决了用定量计算方法进行应力分析困难的缺点。
还从价格评估的角度对液氨储罐作了经济性分析，验证了结构设计方案的可行性。
【关键词】卧式液氨储罐；结构设计；应力分析；经济性分析；齐齐哈尔大学毕业设计（论文）Design of 3.0m3 horizontal liquid ammonia tank[Abstract] In this paper, we first introduce the pressure vessel of the domestic research present situation and the trend of development, it makes the simple introduction of liquid ammonia tank. Structural design of liquid ammonia storage tank, and the use of Auto CAD drawing tank assembly drawing. And the SW6 analysis software on the tank in the stress analysis, needle on the maximum stress distribution of reinforcement design, effectively solves the quantitative calculation method for stress analysis of the difficulties of the shortcomings. From price assessment of angle of liquid ammonia storage tank for the economic analysis, to verify the feasibility of the scheme of structural design.[Keyword]horizontal liquid ammonia storage tank;structural design; analysis of economic;1 选题背景1.1选题研究的目的和意义液氨作一种重要的化工原料和产品，在现代化工生产中扮演着重越来越重要的角色，但是随之而来的液氨泄露事故也越来越多。
《液氨储罐设计》课件
储罐的结构
罐体
用于储存液氨的主体部分，通常由筒 体、封头等组成
附件
包括人孔、手孔、清洗口、压力表接 口、液位计接口等，用于满足储罐操 作和维护的需求
储罐的附件
01
02
03
04
安全阀
用于控制储罐内压力，防止超 压事故的发生
压力表
用于监测储罐内压力，保证储 罐安全运行
温度计
用于监测储罐内温度，保证储 罐安全运行
设计原则和标准
符合国家和行业标准
液氨储罐的设计应符合国家和行业的 有关标准和规范，确保安全性和可靠 性。
优化工艺流程
储罐的设计应优化工艺流程，提高生 产效率，降低能耗和资源消耗。同时 ，应考虑操作的便捷性和维护的方便 性。
考虑环境因素
设计时应充分考虑当地的环境因素， 如气候、地质、地震等条件，以确保 储罐的安全运行。
设计有效的废水处理系统，对液氨储罐运行过程 中产生的废水进行净化处理，确保废水达标排放 。
废气处理系统
安装废气处理设施，对液氨储罐产生的废气进行 收集、处理和净化，减少对大气的污染。
3
固体废物处理
对液氨储罐运行过程中产生的固体废物进行分类 、处理和处置，确保符合固体废物管理规定。
储罐的环保监测系统
设计案例二：大型液氨储罐
总结词
大型液氨储罐设计案例，适用于大型工业企业、化肥厂和冷库等领域。
详细描述
大型液氨储罐设计案例，主要考虑液氨的大规模储存和运输，以及更高的安全性和环保要求。设计时 需考虑储罐容量、压力、温度等参数，以及液氨的物理和化学性质。同时，需要考虑储罐的支撑结构 、防震措施和安全附件的配置。此外，还需考虑储罐的自动化控制和监控系统。
易汽化和冷凝
液氨贮罐机械设计说明书
化学工程与工艺设计课程液氨贮罐机械设计说明书设计者：曹德亮学号：0708010113指导教师：崔岳峰完成时间：2010.12.26设计任务书课题：液氨贮罐的机械设计设计内容：已知工艺参数：最高使用温度T=50℃公称直径DN=3000mm筒体长度（不含封头）L0=4400mm 具体设计内容：1、筒体材料2、罐的结构、尺寸3、零部件型号、位置及接口4、相关校核计算设计人：曹德亮学号：0708010113下达时间：2010年11月19日完成时间：2010年12月29日目录1.前言 (1)2.液氨的物理化学性质 (2)3.具体设计内容 (3)3.1.筒体封头材料 (3)3.2.罐的结构、尺寸 (3)3.2.1.封头的选择 (3)3.2.2.人孔的选择 (3)3.2.3.支座的选择 (3)3.2.4.法兰形式 (3)3.3.零部件型号及位置、接口 (4)3.3.1.液面计的选择 (4)3.3.2.压力计的选择 (4)3.3.3.接口的选择 (4)4.设计计算 (6)4.1.筒体厚度计算 (6)4.2.封头尺寸计算 (6)4.3.水压试验及强度校核 (6)4.4.人孔尺寸计算 (7)4.5.鞍座尺寸计算 (8)5.筒体强度校核 (9)6.结束语 (11)7.参考文献 (12)8.附图 (13)1.前言综合运用所学的课程知识设计一个液氨的储罐，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。
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。
本设计书主要介绍了液氨罐的筒体、封头的设计计算。
并考虑到结构、施工、环境温度等方面的要求，合理地进行设计。
对各处接口管均查表查手册找到相应的标准合适的规格并进行校核验算验证能否承受压力等条件，进行有依据有条理的设计。
2.液氨的物理化学性质液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。
液氨储罐设计
(6)安全阀接管
安全阀接管尺寸由安全阀泄放量决定。 本贮罐选用f32×2.5mm旳无缝钢管， 法兰为 HG20592 法兰 SO25-2.5 RF 16MnR。
7．设备总装配图
附有贮罐旳总装配图，技术特征表， 接管表，各零部件旳名称、规格、 尺寸、材料等见明细表。
本贮罐技术要求
1．本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进 行制造、试验和验收
（3）充水质量m3 m3=Vg V=V对+V筒=30.42m3, m3＝30420 Kg （4）附件质量m4
人孔约200Kg，其他接管总和按300Kg
计，m4=500Kg
设备总重量
m=m1+m2+m3+m4=6202+2750+30420+50
0=40t 使用两个鞍座,每个鞍座约承受196KN负荷，
2．焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按 GB985-80中要求(设计焊接接头系数＝1.0)
3．焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303
本贮罐技术要求
4．壳体焊缝应进行无损探伤检验， 探伤长度为100％
5．设备制造完毕后，以2.6MPa表压 进行水压试验
6．管口方位按接管表
技术特性表
名称 设计压力 工作温度 物料名称
故取p=1.1x(2.0-0.1)=2.1MPa (表压)；
Di=2600mm；[]t＝163MPa(附录6)；
＝1.O(双面对接焊100％探伤，表(4-9)
C2=2mm
dd
pDi
2 t
p
C2
dd
2.1 2600 21631.0 1.6
2.0 18.8
取Cl＝0.8mm（表4-10），圆整取dn＝20mm
(完整word版)液氨储蓄罐的机械设计
XX学院本科课程设计题目: 液氨储蓄罐的机械设计专业: 应用化学学院: 化学XX 学院班级: XX级XX 班姓名: XXX 学号: XXX指导教师: XXX目录一、设计条件 (3)二、设计内容 (3)1.选择符合要求的材料 (3)2.确定设计参数 (3)3.罐体壁厚设计 (4)4.封头壁厚设计 (5)5.校核水压实验强度 (5)6.应力的计算 (6)7.鞍座的设计 (8)8.人孔的设计 (9)9.人孔的补强 (10)10.接口管的设计 (11)五、课程设计收获 (12)六、设计符号说明 (12)七、参考资料 (13)液氨储罐的机械设计一、设计时间2016年10月25日-2016年12月25日二、设计条件1.工艺条件；温度40℃, 氨的饱和蒸汽压1.55MPa2.贮罐筒体为圆柱形, 封头为标准椭圆封头3.贮罐容积V（单位m3）: 204.使用地点：XX三、设计内容1.选择符合要求的材料因为液氨的腐蚀性小, 贮罐可选用一般钢材, 但由于液氨贮罐属于带压容器, 可以考虑20R和16MnR这两种钢种。
而16MnR在中温（475℃以下）及低温（-40℃以上）的机械性能优于20R, 是使用十分成熟的钢种, 质量稳定, 可使用在-40-475℃场合, 故在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头的材料。
2.确定设计参数(1)设计温度题目中给出设计温度取40℃。
(2)设计压力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。
通过查阅资料可知包头最高气温为40℃, 通过查表可知, 在40℃时液氨的饱和蒸汽压(绝对压力)为 1.55MPa, 密度为580kg/m3, 而容器设计时必须考虑在工作情况下可能遇到的工作压力和相对应的温度两者相结合中最苛刻工作压力来确定设计压力。
一般是指容器顶部最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件, 其值不低于工作压力。
此液氨储罐采用安全法, 依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计压力应采用最大工作压力/的/倍, 取设计压力/（已知/表压）所以 /。
《液氨贮罐的机械设计》完美版
设计任务书课题：液氨贮罐的机械设计设计内容：根据给定的工艺参数设计一个液氨贮罐相关工艺参数：最高使用温度：T=50℃公称直径：DN=2800mm筒体长度（不含封头）：L0=4500mm 设计操作步骤：1.筒体材料的选择2.罐的结构及尺寸3.罐的制造施工4.零部件型号及位置、接口5.相关校核计算设计人: XXX学号：080801XXXX下达时间：2011年11月25日完成时间：2011年12月26日目录前言 (1)1设计方案 (2)1.1设计原则 (2)1.2材料的选择 (2)1.3结构的选择 (2)2设计参数 (4)3设计计算 (5)3.1壁厚的计算 (5)3.1.1筒体壁厚 (5)3.1.2封头壁厚 (5)3.2鞍座承载能力计算 (7)3.2.1罐体质量m1 (7)3.2.2 封头质量m2 (7)3.2.3液氨质量m3 (7)3.2.4附件质量m4 (7)3.3人孔补强计算 (8)4附件选择 (11)4.1人孔选择 (11)4.2接口管的选择 (11)4.2.1液氨进料管 (11)4.2.2液氨出料管 (11)4.2.3液面计接口管 (11)4.2.4安全阀接口管 (11)4.2.5放空阀接口管 (11)4.2.6排污管 (11)5参数校核 (12)5.1筒体轴向应力校核 (12)5.1.1筒体轴向弯矩计算 (12)5.1.2筒体轴向应力计算 (12)5.2筒体和封头切向应力校核 (14)5.2.1筒体切向应力计算 (14)5.2.2 封头切向应力计算 (14)5.3筒体环向应力校核 (14)5.3.1环向应力计算 (14)5.3.2环向应力校核 (15)5.4鞍座有效断面平均压力 (15)6设计汇总 (17)7小结 (21)参考文献 (22)前言本设计是针对《化工设备机械基础》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。
液氨作为一种重要的化工原料，在工业上应用广泛。
液氨储罐的设计范文
液氨储罐的设计范文
1.储罐材料选择
液氨是一种在常温下为无色气体，液氨储罐需要选用能够承受低温和高压的材料。
常见的材料有碳钢、不锈钢和玻璃钢。
碳钢和不锈钢都具有较好的强度和耐腐蚀性，适合储存液氨。
玻璃钢具有较高的机械强度和良好的耐腐蚀性能，但需要特别注意低温下的应力开裂。
2.结构设计
液氨储罐通常是垂直圆柱形结构，底部为圆锥形或平底设计，顶部有透气装置和液位计。
储罐壁通常采用双层结构，内层负责贮存液氨，外层起到保温作用。
内外层之间的空气隔离，可以减少换热，提高保温效果。
内壁还需喷涂耐腐蚀涂层，以防止液氨对储罐壁的腐蚀。
3.安全性能
液氨是一种具有强烈刺激性和腐蚀性的气体，因此液氨储罐设计时需要采取一系列安全措施。
首先是防火措施，储罐需要设置适当的防火墙和阻火系统。
其次是安全阀和爆破片的设置，用于防止罐内压力超过安全范围。
还需要配备泄漏探测器和报警系统，以及防爆电器设备。
4.储罐周围环境
5.附属设备
液氨储罐需要配备一些附属设备，如输送系统、冷却系统、液位监测系统等。
输送系统可以将液氨导入或排出储罐，冷却系统可以保持储罐内的液氨在适当的温度范围内，液位监测系统可以实时监测储罐内的液位情况。
总结：。
液氨卧式储罐设计
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。
φ3000mm液氨贮罐机械设计
φ3000mm液氨贮罐机械设计化学工程与工艺专业学生 XXX指导教师 XXX摘要：压力容器广泛应用于化工生产中的传热、传质、化学反应、物料贮存等各个方面，约占工厂装备的百分之八十。
本文首先介绍容器的基本知识，包括压力容器的分类与结构；封头的种类与选择；容器的零部件（法兰、支座、接口管、手孔、人孔等）。
然后以液氨贮罐的设计为例，讲述了内压薄壁圆筒和标准椭圆形封头的强度设计，以及容器主要零部件的选用。
关键词：容器；封头；零部件；强度设计Φ3000mm m echanical design of liquid ammonia storage tank Student majoring in Chemical Engineering and Technology X X-XTutor XXXAbstract:Pressure vessels are widely used in heat and mass transfer, chemical reaction, material storage, and other aspects of chemical production.And they account for about 80 percent of the factory equipment. This paper first introduces the basics of container, including the classification and structure of pressure vessels; the types of sealing head and how to select it; the parts of container (flange, bearing, interface tube, hand hole, manhole, etc.). Then take the design of liquid ammonia storage tank for example, tells the strength design of cylinder of internal pressure and standard-elliptical head, and the selection of the main components of container.Key words: Containers; Sealing head; Parts; Strength design引言压力容器是一种能够承受压力载荷的密闭容器。
(完整word版)液氨储罐机械设计
学号：《化工机械基础》课程设计说明书设计题目：液氨储罐机械设计学院化学工程学院专业化工班级学生指导教师完成时间201 年月日至201 年月日目录第一章绪论 01、液氨贮罐的设计背景 02、液氨贮罐的分类及选型 03、设计温度和设计压力的确定 (1)第二章材料及结构的选择与论证 (2)1、材料选择与论证 (2)2、结构选择与论证 (2)第三章工艺尺寸的确定 (6)第四章设计计算 (7)1、计算筒体的壁厚 (7)2、计算封头的壁厚 (7)3、水压试验压力及其强度校核 (8)4、选择人孔并核算开孔补强 (8)5、选择鞍座并核算承载能力 (10)6、选择液位计 (11)7、选配工艺接管 (11)设计小结 (12)参考文献 (13)广东石油化工学院《化工机械基础》课程设计任务书1.设计题目：液氨储罐机械设计2. 设计数据：表管工艺条件图3.计算及说明部分内容（设计内容）：第一部分绪论：（1）设计任务、设计思想、设计特点；（2）主要设计参数的确定及说明。
第二部分材料及结构的选择与论证（1）材料选择与论证；（2）结构选择与论证：封头型式的确定、人孔选择、法兰型式、液面计的选择、鞍式支座的选择确定。
第三部分设计计算（1）计算筒体的壁厚；（2）计算封头的壁厚；（3）水压试验压力及其强度校核；（4）选择人孔并核算开孔补强；（5）选择鞍座并核算承载能力；第四章主要附件的选用（1）、液面计选择（2）、各进出口的选择（3）、压力表选择第五章设计小结附设计参考资料清单4．绘图部分内容：总装配图一张（1#）5．设计期限：1周（2015 年7 月7日—— 2015 年7月11 日）6、设计参考进程：(1)设计准备工作、选择容器的型式和材料一天(2)设计计算筒体、封头、选择附件并核算开孔补强等一天(3)绘制装配图二天(4)编写计算说明书一天(5)答辩半天7．参考资料：[1]《化工过程设备机械基础》，李多民、俞慧敏主编，中国石化大学出版社[2]《化工设备机械基础》，汤善甫朱思明主编，华东理工大学出版社。
化工设备机械基础课程设计液氨储罐的机械设计
化工设备机械基础课程设计题目：液氨储罐的机械设计班级：学号：姓名：指导教师：环境与化学工程学院设计任务书课题：液氨储罐的机械设计设计内容:依照给定的工艺参数设计一个液氨储罐已知工艺参数：1 最高利用温度：T=50℃2 公称直径: DN=2600mm=3900mm3 筒体长度（不含封头）：L具体内容包括： 1：筒体材料的选择2：罐的结构及尺寸3 罐的制造施工4 零部件型号及位置、接口5 相关校核及计算设计人：学号：下达时刻：完成时刻:目录1设计方案.......................................... 错误!未定义书签。
设计依据........................................ 错误!未定义书签。
设计参数的确信.................................. 错误!未定义书签。
设计结果的确信.................................. 错误!未定义书签。
2工艺计算.......................................... 错误!未定义书签。
壁厚的设计...................................... 错误!未定义书签。
筒体壁厚设计................................. 错误!未定义书签。
封头壁厚的设计............................... 错误!未定义书签。
筒体与封头水压强度的校核..................... 错误!未定义书签。
人孔的设计及补强的确信.......................... 错误!未定义书签。
人孔的选择................................... 错误!未定义书签。
补强的确信................................... 错误!未定义书签。
机械基础化工设备课程设计液氨储罐机械设计
目录第一章绪论 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计思路 (2)1.3 设计特点 (2)1.4 主要设计参数的确定及说明 (3)第二章材料及结构的选择与论证 (4)2.1 材料的选择与论证 (4)2.2 结构的选择与论证 (4)第三章设计计算 (7)3.1 公称直径DN的确定 (7)3.2 计算筒体的壁厚 (7)3.3 计算封头的壁厚 (8)3.4 水压实验及其强度校核 (8)3.5 选择人孔并核算开孔补强 (9)3.6 选择鞍座并核算承载能力 (9)3.7 选择液位计 (14)3.8 选配工艺接管 (14)第四章设计小节 (15)第一章绪论1.1设计任务设计题目：液氨储罐机械设计公称容积（）：50工作压力（MPa）：3.2工作温度（℃）：40材料：16MnR设计任务主要分两个阶段：（1）准备阶段A、准备好设计资料、手册、图纸、说明书的报告纸B、认真研究、分析设计任务及有关设计数据，明确设计要求及设计内容C、认真复习有关教科书内容，熟悉有关资料及步骤D、结合有关图纸，了解设备结构及作用（2）机械设计阶段A、根据设计参数，论证选材、论证物料的腐蚀性及对环境的污染情况B、根据计算有关壳体的尺寸，根据压力计算壳体壁厚，校核壳体的强度，确定合理尺寸C、选用零部件，查标准及手册，确定尺寸和结构D、计算设备重量，列表有关附件的重量E、绘制设备总装图，进行缩小或放大绘图比例F、提出技术要求，对设备制造、检验、安装提出技术地求，并在总图上标注清楚G、编写设计说明书1.2设计思路各种石油化工设备，虽然大小不一、形状不同，但都有一个受到内压或外压作用的称之为压力容器的外壳。
压力容器是化工生产所用的各种各样化工设备外部壳体的总称。
所以，容器设计是所有化工设备设计的基础。
综合运用所学的机械基础课程知识，考虑结构方面的要求，合理地进行设计，研究出最佳方案。
1.3设计特点对化工压力容器的基本要求：（1）安全可靠性的要求要求所使用的设备具有足够的强度、韧性和刚度，以及良好的密封性和腐蚀性。
卧式液氨储罐设计
1. 前 言 2. 设计总论 3. 设计计算 4. 总 结
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1前言
本设计为一个在常温中压条件下的卧式液氨 储罐。液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储 存容器，所以本设计主要内容包括容器材质选 取、罐体结构及壁厚设计、封头壁厚设计及支 座设计选取。在设计过程中综合考虑经济性、 实用性和安全可靠性。设备的选择大都有相应 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，并考虑到结构方面的要 求，合理地进行设计。
图2-1 常见容器凸形封头的形式
2.2 材料及结构的选择与论证
2.2.3 容器支座的选择 压力容器靠支座支承并固定在基础上 ，鞍式支
座是应用最广泛的一种卧式支座，鞍式支座普遍使 用双鞍座支承。
图2-2 鞍式支座总体图
3 设计计算
3.1 确定罐体的内径及长度 3.2 筒体厚度设计 3.3 封头壁厚设计 3.4 水压试验及强度校核 3.5 核算承载能力并选择鞍座
在《钢制压力容器》中，只考虑钢板平面腐余量取C2=2㎜。 d C2 32.34 2 34.34㎜
式中 d ——设计厚度，㎜。 根据钢板厚度规格，圆整后确定名义厚度n 38㎜。
3.2 筒体厚度设计
现已知圆筒Di、n ，需对圆筒进行强度校核。校核如下：
t pc Di e 141.19MPa t 157 1.0 157MPa
2e
式中 e ——有效厚度，e n C，㎜； n ——名义厚度，㎜；
C ——厚度附加量，㎜；
t ——设计温度下圆筒的计算应力，MPa。
满足强度条件。
圆筒的最大允许工作压力 pw为
pw
2e t
Di e
2.95MPa
2.5MPa
式中 pw ——圆筒的最大允许工作压力，MPa。
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设计任务书课题：液氨贮罐的机械设计设计内容：根据给定的工艺参数设计一个液氨贮罐相关工艺参数：最高使用温度：T=50℃公称直径：DN=2800mm筒体长度（不含封头）：L0=4500mm 设计操作步骤：1.筒体材料的选择2.罐的结构及尺寸3.罐的制造施工4.零部件型号及位置、接口5.相关校核计算设计人: XXX学号：080801XXXX下达时间：2011年11月25日完成时间：2011年12月26日目录前言 (1)1设计方案 (2)1.1设计原则 (2)1.2材料的选择 (2)1.3结构的选择 (2)2设计参数 (4)3设计计算 (5)3.1壁厚的计算 (5)3.1.1筒体壁厚 (5)3.1.2封头壁厚 (5)3.2鞍座承载能力计算 (7)3.2.1罐体质量m1 (7)3.2.2 封头质量m2 (7)3.2.3液氨质量m3 (7)3.2.4附件质量m4 (7)3.3人孔补强计算 (8)4附件选择 (11)4.1人孔选择 (11)4.2接口管的选择 (11)4.2.1液氨进料管 (11)4.2.2液氨出料管 (11)4.2.3液面计接口管 (11)4.2.4安全阀接口管 (11)4.2.5放空阀接口管 (11)4.2.6排污管 (11)5参数校核 (12)5.1筒体轴向应力校核 (12)5.1.1筒体轴向弯矩计算 (12)5.1.2筒体轴向应力计算 (12)5.2筒体和封头切向应力校核 (14)5.2.1筒体切向应力计算 (14)5.2.2 封头切向应力计算 (14)5.3筒体环向应力校核 (14)5.3.1环向应力计算 (14)5.3.2环向应力校核 (15)5.4鞍座有效断面平均压力 (15)6设计汇总 (17)7小结 (21)参考文献 (22)前言本设计是针对《化工设备机械基础》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。
液氨作为一种重要的化工原料，在工业上应用广泛。
主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料的原料，国防工业中制造火箭、导弹的推进剂，有机化工产品的氨化原料，冷冻剂等。
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。
采用钢瓶或槽车灌装，运输过程中应避免受热，严禁烟火。
液氨具有腐蚀性，且容易挥发，故化学事故发生率较高。
在工业生产中，为能够进行连续化操作，需要有储存液氨的容器，因此，液氨贮罐的设计与制造不可或缺。
本课程设计为设计一台圆筒形卧式液氨贮罐。
设计内容主要包括，贮罐材料的选取，设计参数的确定，筒体和封头壁厚的计算及相关校核，鞍座与一些附件的选取和安装。
1设计方案1.1设计原则本次课程设计要求综合运用化工设备机械基础知识，根据给定的工艺参数设计一个化工厂中常见的贮存液氨的贮罐。
设计以“钢制压力容器”国家标准（GB150）为依据，以安全为前提，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性。
各项设计参数严格参照行业使用标准或国家标准，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。
1.2材料的选择本次课程设计要求综合运用化工设备机械基础知识，根据给定的工艺参数设计一个化工厂中常见的贮存本贮罐选用16MnR制作罐体和封头。
纯液氨腐蚀性小，贮罐可选用一般钢材，但由于压力较大，故选16MnR这种钢种。
16MnR表示平均含碳量为0.16%的容器钢，属于低碳钢，它的塑性好，焊接性和锻造性良好，适宜制造化工容器等焊接件和设备封头等冲压件。
1.3结构的选择1)封头形式的确定本液氨储罐的封头选用椭圆形封头。
椭圆封头是由曲率半径连续变化而成的，所以，封头上的应力分布均匀变化。
从钢材用量考虑，球形封头用量最少，比椭圆形封头节约25.8％，平板封头的用量最多，是椭圆形封头的4倍多；从制造角度考虑，椭圆形封头制造方便，平板封头则因直径和厚度较大，坯材的获得、车削加工、焊接等方面都遇到不少困难，且封头与筒体厚度相差悬殊，结构也不合理。
所以，从强度、结构和制造等方面综合考虑，采用椭圆形封头最为合理。
2)人孔的选择人孔是安装或检修人员进入塔器的唯一通道，一般每隔5～10m距离才设置一个人孔。
根据储罐是在常温及最高工作压力为1.6MP a的条件下工作，人孔标准应按公称压力为1.6MPa的等级选取，符合要求的有垂直吊盖带颈平焊法兰人孔和水平吊盖带颈平焊法兰人孔。
本设计选用水平吊盖人孔，人孔的公称直径选定为450mm，密封压紧面采用C型。
3)法兰形式的选择法兰与筒体、封头或管段以角焊方式联接的，称为平焊法兰。
平焊法兰制造简单，广泛应用，但刚性较差，紧用于压力不高的场合；筒体、封头或管段以对焊方式连接用的法兰，称为对焊法兰或带颈法兰，对焊法兰刚性好且对焊缝的强度高，适用于压力、温度较高的场合。
本设计采用对焊法兰。
4)鞍式支座的选择支座用来支撑容器的重量、固定容器的位置并使容器在操作中保持稳定。
卧式圆筒形容器的支座分为鞍式支座、圈座、腿式支座三类。
由于鞍式支座承压能力较好且对筒体产生的局部应力较小，故此设计中选用鞍式支座。
鞍座分为A型（轻型）和B型（重型）两类，每种形式的鞍座又分为固定式支座（F）和滑动式支座（S）两种。
由于本设计中贮罐体积较小，故采用A型双鞍座，一个S型，另外一个F型。
2设计参数1)设计温度：T=50℃。
2)设计压力：根据《化学化工物性数据手册》查得，液氨50℃时的饱和蒸汽压为2.033MPa（绝对压强），密度为0.562871g/cm3，设计压力取最大操作压力的1.05-1.10倍，即：P=1.10×（2.033-0.10133）=2.125MPa（表压），故设计压力取为2.125MPa。
液柱的静压力为P i=DN·ρ·g=2.8×0.562871×103×9.81×10-6=0.0154609MPa <5%P=0.106MPa，所以静压力可忽略不计，可取计算压力P C=P=2.125MPa。
3)钢板厚度负偏差：根据文献[2]-P173可知，钢板厚度在8.0～25.0mm时钢板厚度负偏差为C1=0.8mm。
4)腐蚀裕量：根据文献[2]-P173可知，腐蚀裕量由介质对材料的均匀腐蚀速率与容器的设计寿命决定。
腐蚀裕量C2=λ·n，其中λ为腐蚀速率，n为容器的设计寿命。
根据文献[3]-P216，钢铁对于氨气和液氨有优良的耐蚀性，腐蚀率在0.1mm/a以下，贮罐为单面腐蚀，故取C2=2.0mm。
5)焊接头系数：由于PV=2.125×2.82×π/4×4.5=58.88>10MPa·m3，由文献[4]-P125可知，该贮罐为中压储存容器，即为第三类压力容器。
为保证设备密封性能良好，焊接结构采用双面焊或相当于双面的全焊透的对接接头，且全部无损探伤，故取焊接头系数φ=1.0。
6)许用压力：由DN=D1=2800mm，假设16MnR钢的厚度在16～36mm之间，根据文献[2]-P168查表得，常温强度指标σb=490MPa，σs=325MPa，设计温度下的许用应力[σ]t=163MPa。
3 设计计算3.1 壁厚的计算3.1.1 筒体壁厚筒体壁厚包括计算厚度、设计厚度和名义厚度，其中计算厚度δ为：[]c t c p DN p -⨯=ϕσδ2 （3-1）即 =δ371.18125.20.116322800125.2=-⨯⨯⨯mm 设计厚度d δ为计算厚度与腐蚀裕量之和，即[]22C p DN p c t c d +-⨯=ϕσδ （3-2）得 d δ=371.200.2125.20.116322800125.2=+-⨯⨯⨯mm 设计厚度加钢板负偏差向上圆整到钢板的标准规格厚度，即筒体的名义厚度：δn =δd +C 1+△ （3-3）得δn =20.371+0.8+△=22mm即制作筒体的16MnR 钢板厚度取δn =22mm 。
其中，筒体有效厚度为：δe=δn -C 1-C 2 （3-4）所以2.190.28.022=--=e δmm3.1.2 封头壁厚标准椭圆封头厚度近似等于筒体厚度，筒体和封头可采用同样厚度的钢板制造。
由文献[2]-P 185查得标准椭圆封头的形状系数K=1.00。
封头的设计厚度为：[]2c t 5.02C P K DN P c d +-⨯⨯=φσδ （3-5）即 d δ=0.2125.25.00.1163200.12800125.2+⨯-⨯⨯⨯⨯=20.311mm 利用公式（3-3）计算封头的名义厚度，加入钢板负偏差圆整，得δn =20.311+0.8+△=22mm即制作封头的16MnR 钢板厚度取δn =22mm 。
其中，根据公式（3-4），封头有效厚度为：2.190.28.022=--=e δmm由此查得，根据文献[2]-P 176，标准椭圆封头的直边高度h 0=50mm 。
故取两封头切线之间的距离为L=L 0+2h 0+1/2DN=4500+100+1400=6000mm 。
3.1.3 压力试验水压试验，试验时容器顶部应设排气口，充液时应将容器内的空气排尽，试验过程中，应保持容器外表面的干燥。
试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后，保压时间一般不少于 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便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。
根据文献[5]-P 162公式，管件应力()φσδδσs e e t t DN P 9.02≤+=（3-6） 其中 δe =19.2mm ；σs =325 MPa ；P t =1.25P=1.25×2.125=2.656 MPa所以994.1942.192)2.192800(656.2=⨯+⨯=t σMPa 水压试验时的许用应力为 ：0.9φσs =0.9×325×1.0=292.5MPa可知，≤t σ0.9φσs ，故水压试验满足强度要求。
3.2 鞍座承载能力计算贮罐的总质量为：m=m 1+m 2+m 3+m 4 （3-7）式中，m 1—罐体质量；m 2—封头质量；m 3—液氨质量；m 4—附件质量。
3.2.1罐体质量m1由文献[5]-P 312续表查得，DN=2800mm ，δn =22mm 时筒节钢板质量q 1=1531kg/m ，而m 1= q 1·L 0 （3-8）于是m 1=1531×4.5=6889.5 kg3.2.2封头质量m2由文献[5]-P 312续表查得，DN=2800mm ，δn =22mm ，h 0=50mm 条件下椭圆型封头质量q 2=1570 kg/m ，按公式m 2=2 q 2 (3-9)有m 2=2×1570=3140kg3.2.3液氨质量m3由文献[5] -P 312，P 315续表查得，DN=2800mm ，δn =22mm ，h 0=50mm 条件下1m 高筒体的体积V 1=6.154 m 3，椭圆型封头的容积V 2=3.18 m 3，故V=V 封+V 筒=2V 2+L 0×V 1 （3-10）于是V=2×3.18+4.5×6.154=34.053 m 3由于液氨在0℃时的密度为64 kg/ m 3，小于水的密度，充满液氨质量可按水计算，即ρ=1000 kg/ m 3。