立式储气罐说明书

立式储气罐说明书

一、设计压力容器设备的各项参数要求：压力、介质、温度

根据设计要求，最高工作压力为1.5MPa，工作温度为常温20℃，工作介质为压缩空气，容积为2m3

1、确定压力容器的类型

为方便对压力容器的安全技术监督和管理，我国根据容器发生事故的可能性以及发生事故后的二次危害程度的大小，对压力容器进行了综合分类。这种分类方法综合考虑了以下几种因素：设计压力的大小；工作介质的危害性；容积几何容积的大小。这种分类方

法将压力容器分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。从安全的角度反映压力容器的重要性和对压力容器的不同要求。根据介质分组、设计压力和容器，按压力容器类别划分图可以得到容器的类型。由于储气罐为低压(<1.6MPa)且介质无毒不易燃，应为Ⅰ类容器。

二、设计参数说明

1、设计压力说明

容器的最高压力为1.5MPa，设计压力取值为最高工作压力的1.05~1.10倍。

根据介质的危害性和容器所带的安全装置，本容器中取1.10。

得到设计压力为

Pc=1.05×1.5=1.575MPa

2、设计温度说明

根据工作要求，考虑容器环境温度，在室内工作，工作温度为常温20℃。

3、几何容积计算说明

由计算得： a=b=r=0.6m

h i=0.3m

L=1.8m

其中：a−封头的长轴

b−封头的短轴

r−圆筒的半径

h i−封头高度

L−圆筒的高度

圆柱的体积V=πr2L

椭圆的面积V=4

3

πabc

压力容器的总容积V=πr2L+4

3πabc=π×0.6×0.6×1.8+4

3

×π×0.6×0.6×0.3 =2.48814m3

4、确定腐蚀裕量

规定设计压力≤1.6MPa；

钢板使用温度0℃~350℃；

Q235−B用于壳体时厚度不得大于20mm，且不得用于高度危害的介质。

储气罐使用压力、温度和介质都符合Q235-B的条件，厚度还未知，若超过了20mm，能使用16MnR。故材质先确定用Q235−B。

由于介质是无腐蚀的容器，所以腐蚀裕量取C2=2mm.

5、确定焊缝系数

根据《容规》所规定的种情况选择焊缝系数∅=0.85。

6、主要受压元件材质的确定

选择受压材质为Q235−B

三、设备基本尺寸说明

1、容器直径设计说明

首先要确定容器直径。取长径比为1.5。要求容器的几何容积为2m3。先设定直径Di=1.2，可按照GB150公式计算出厚度。

容器直径Di=1.2。厚度负偏差C1=0.3mm

Q235−B的屈服极限，其值不低于235MPa

设计温度下许用应[σ]t=235MPa

计算厚度δ=PcDi

2[σ]t∅−Pc = 1.575×1.2×103

2×235×0.85−1.575

=7.99mm

名义厚度δn=δ++C2=7.99+2+0.3=10.02mm

考虑到焊缝等其他因素，取δs=12mm

符合Q235−B对厚度不超过20mm的要求，至此，得到容器外形。

2、按照工艺要求确定配置各管口的法兰和接管。

需要设计进出口管及法兰，选择人孔或者手孔之一进行设计。(1)、’法兰及其密封面型式

根据要求选择标准椭圆形封头，其形状系数

K=1

6

[2+(

Di

2hi

)2]

=1

6

[2+(

1.2×103

2×0.3×103

)2]=1

封头采用钢板整体冲压而成，焊接封头系数取∅=1.0，故封头厚度=筒壁厚度K=12mm×1=12mm。

(2)、检查孔

开手孔d=180mm

(3)、设计支座

支座不需设计计算，按所设计的容器形状，画出结构合理的图。

(4)、撰写计算说明书

四、强度校核计算说明

对已知尺寸的容器进行强度校核时，其应力强度或许用压力应分别满足式ⅰ和式ⅱ

σt=p t(D i+δe)

2δe

≤[δ]t∅ (ⅰ)σt=

p t(D i+δe)

2δe

=2×(1.2×103+7.8)

2×7.8

=154.85MPa [δ]t∅=235×0.85=199.75MPa

所以σt<[δ]t∅满足应力强度要求

[P w]=2δe[δ]t∅

D i+δe

≥P c (ⅱ)

[P w]=2×7.8×235×0.85 1.2×103+7.8

=2.58≥1.65=P c 所以[P w]≥P c满足许用压力要求

式中[δ]t−设计温度下圆筒材料的许用应力，MPa；

D i−圆筒内直径，mm；

P c−计算压力，MPa；

[P w]−设计温度下的许用应力，MPa；

σt−计算压力下圆筒的计算应力，MPa；

δe−圆筒有效厚度，δe=δn−C, mm;

δn−圆筒名义厚度，mm；

C−厚度附加量，C=C1+C2，mm;