液 氨 储 罐 机 械 设 计

课程设计任务书

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：

技术特性

公称容积V0(m3) 16 公称直径D i(mm) 2000介质液氨筒体长度L(mm) 4000

工作压力(MPa) 2.07 工作温度(0C) ≤50 厂址茂名推荐材料16MnR

管口表

编号名称公称直径(mm) 编号名称公称直径(mm) a1-2 液位计15 e 安全阀32

b 进料管50 f 放空管25

c 出料管32 g 人孔500

d 压力表15 h 排污管50

工艺条件图

广东石油化工学院课程设计毕业书

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（2014 年 07 月 07 日—— 2014 年 07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半天

(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

课程设计任务书

[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。

[3]《化工设备机械基础课程设计指导书》，蔡业彬宣征南主编。

[4]《钢制压力容器》GB150-98

发给学生（签名）：指导教师：陈华豪

2014 年07 月8日

广东石油化工学院课程设计毕业书

第一章绪论

1、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。

2.设计任务、设计思想、设计特点

设计任务：根据储罐筒体公称直径D i = 2000mm ，罐体公称容积 V=16m3 ,设计一液氨储罐, 通过设计储罐的厚度，使其能满足工艺要求。

设计思想：通过图书馆和上网查找有关的书籍与资料，获取需要的数据，来完成所要求要设计的部分。液氨储罐是我们平时运输液氨的一个常用设备，在设计液氨储罐时，要有利于成批生产，提高质量，便于互换，降低成本，提高劳动的生产率，要对容器的设计（如封头、法兰、支座、人孔、液面计等）进行标准化，除此之外还要尽量满足工艺的要求，密封性能要好。

设计特点：为了满足工艺过程的需要，必须做到如下要求：

（1）强度：液氨储罐可以抵抗外力破坏能力，以保证生产安全。

（2）刚度：零部件应有抵抗外力使其变形的能力，以防止容器在使用、运输或安装的过程中发生不允许的变形。

（3）稳定性：容器或其零部件在外力作用下有维持其原型的能力，防止容器被压瘪或出现皱折。

（4）耐久性：容器有一定的抵抗介质及大气的腐蚀能力，保持一的使用年限。

（5）气密性：容器在承受压力或处理有毒介质时有可靠的气密性，提供良好的劳动环境及维持正常的操作。

（6）其他：节约材料、便于制造、运输、安装、操作、维修方便，符合有关的国家标准

绪论

和行业标准等的规定。

2、主要设计参数的确定及说明

（1）设计压力

本储罐在茂名夏季最高温度380C左右，其工作温度480C，该温度下氨的饱和蒸汽压为：1.929Mp，比工作压力相同，故取设计压力为P=2.07Mp。

（2）设计温度

该储罐内的介质工作时温度为480C，故可取设计温度为：t=480C+150C=630C （3）许用应力、屈服极限

制造该储罐采用16MnR刚板，其在设计温度630C下的许用应力为170Mp，屈服极限为345Mp。

（4）焊接系数

本设计采用双面对接焊，100%无损伤，焊接接头系数为1.0。

（5）厚度附加量

预计钢材厚度在8mm-25mm之间取钢材厚度偏差为0.8mm。液氨有轻腐蚀作用筒体和封头的腐蚀欲量为1.0mm。