氮气储罐毕业设计
氮气贮罐罐体设计说明书
目录摘要.................................................. 1引言.................................................. 31.焊接工艺设计........................................... 6 1.1 母材分析 (6)1.2 产品制作工艺流程图................................ 8 1.3 焊缝位置分布...................................... 9 1.4 筒节制作工艺...................................... 9 1.5 封头的制作工艺................................... 18 1.6 装配............................................. 22 1.7 焊接............................................. 25 1.8 附件装配焊接..................................... 29 1.9 焊后热处理....................................... 29 1.10 强度试验........................................ 292.焊接工装设计.......................................... 32 2.1 封头冲压模具设计要求.............................. 32 2.2 上模设计参数...................................... 33 2.3 下模设计参数..................................... 34 2.4 下模座设计参数................................... 35结论................................................ 36致谢................................................ 37 摘要本设计的主要内容为氮气贮罐罐体的制作工艺及工装设计。
氮气储罐课程设计
氮气储罐 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解氮气的性质、用途及其在工业中的应用。
2. 学生能够掌握氮气储罐的基本结构、工作原理及安全操作流程。
3. 学生能够了解氮气储罐在使用过程中可能出现的危险及其预防措施。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析氮气储罐的使用场景，并提出合理的操作建议。
2. 学生能够通过实际操作，掌握氮气储罐的检查、维护和简单故障排除方法。
3. 学生能够运用团队合作，进行氮气储罐的模拟操作，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学知识的兴趣，激发他们探索科学奥秘的热情。
2. 培养学生的安全意识，让他们认识到化学实验和工业生产中遵守规程的重要性。
3. 培养学生的环保意识，让他们了解化学物质对环境的影响，树立绿色化学观念。
本课程针对高年级学生，他们在之前的学习中已经具备了一定的化学知识基础。
课程性质为理论联系实际，注重培养学生的动手操作能力和安全意识。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，充分调动他们的学习积极性，引导他们通过小组合作、实验操作等方式，达到课程目标。
通过本课程的学习，学生将能够更好地理解氮气储罐的相关知识，提高实际操作能力，培养安全意识和环保观念。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 氮气的基本性质与用途- 理解氮气的化学性质、物理性质及其在工业、农业、医疗等领域的应用。
- 教材章节：氮气与氮化合物2. 氮气储罐的结构、工作原理及安全操作- 掌握氮气储罐的构造、工作原理、操作流程及安全措施。
- 教材章节：气体储存设备3. 氮气储罐的检查、维护与故障排除- 学习氮气储罐的日常检查、维护方法以及简单故障排除技巧。
- 教材章节：气体设备维护与故障处理教学进度安排：第一课时：氮气的基本性质与用途第二课时：氮气储罐的结构、工作原理及安全操作第三课时：氮气储罐的检查、维护与故障排除教学内容科学系统，结合教材章节，注重理论与实践相结合。
毕业小设计-储气罐设计说明书
1绪论化学工业和其他流程工业的生产离不开容器，所有化工设备的合体都是一种容器，某些化工机器的部件，如压缩机的气缸，也是一种容器。
压力容器应用遍及各行各业，然而压力容器又有其本身的特点，它们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，且保证密封。
而储气罐则是用于储存介质的压力容器，在本次设计中，介质为氮气、氩气这些无毒无腐蚀性气体，因此本次设计不用特意考虑防毒防腐蚀的问题。
容器本身承受其内部气体对它的压力，为内压容器，这容器的失效形式只要为弹塑性失效，故本次设计应首先考虑这个问题。
另外，泄露也是容器失效的一种形式，在这次设计中也要考虑，对其进行预防。
一个好的压力容器在设计过程中必须就要考虑到合理的实现所规定的工艺条件，使结构安全可靠，便于制造、安装、操作和维修，经济上合理等条件。
本次设计也是本着按设计要求出发，以设计出一个最优的储气罐为目标。
但由于时间能力有限，设计中定会有不妥之处，望老师批评指正。
2选材及结构设计2.1设计要求及基本参数如下表2.1,2.2表2.1 基本设计参数表2.2接管设计参数2.2接管法兰接管法兰标准为HG/T20592-2009，其中N1~6为SO形式，即带颈平焊法兰，人孔为WN形式，即带颈对焊法兰。
除N2外，所有法兰密封形式都是RF，即突面密封，N2为内螺纹密封。
其规格见下图：[1]表2.3 PN40带颈平焊钢管法兰对于法兰内径，本次设计取B型。
以下是人孔的法兰规格：[1]表2.4 PN40带颈对焊钢管法兰对于法兰颈而言，取B型。
2.3人孔本次设计中，人孔公称压力为PN40，公称尺寸DN450，法兰形式WN（带颈对焊），密封为RF（突面密封）。
人孔标准为：[1]表2.5 垂直吊盖带颈对焊法兰人孔图2-1 人孔部件图3强度计算3.1筒体壁厚计算由公式δ=Pc X Di/(2Φ［ζ］t- Pc)+C1+C2 （3-1）其中δ——计算厚度，mm；Pc——计算压力（Mpa），在本次设计中，为3.0；Di——圆筒内直径（mm），在本次设计中，为2200；Φ——焊接接头系数，在本次设计中取0.85；［ζ］t——设计温度下的许用应力（Mpa），t=60℃；C1——钢板厚度负偏差，对Q345R而言，取0.3；C2——腐蚀余量，在本次设计中取1.0；C= C1+ C2为厚度附加量，共1.3mm对于［ζ］t而言，可查表，假设壁厚为6~16mm,则［ζ］t=170MPa,经计算，δ=24mm>16mm,故壁厚为16~36mm，此时［ζ］t=163MPa，求的δ=25.4mm，经圆整，取δn=28mm，即名义厚度为28mm。
氮气储罐设计课程设计
氮气储罐设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解氮气的性质、储存方式及其在工业中的应用。
2. 学生能掌握氮气储罐的基本结构、设计原理及安全标准。
3. 学生能了解氮气储罐在环境保护和节能减排方面的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决氮气储罐设计中的实际问题。
2. 学生能够通过小组合作，设计出符合实际需求的氮气储罐方案。
3. 学生能够运用计算机辅助设计软件，完成氮气储罐的三维模型绘制。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程学科的兴趣，激发其探究精神。
2. 培养学生关注环境保护和资源利用，提高其社会责任感。
3. 培养学生团队合作意识，提高沟通协调和解决问题的能力。
课程性质：本课程为应用型课程，结合理论知识和实践操作，培养学生解决实际工程问题的能力。
学生特点：高二年级学生，具有一定的化学基础和工程概念，具备初步的独立思考和分析问题的能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程设计，为后续专业学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 氮气性质及储存方式：介绍氮气的物理化学性质，对比不同储存方式的优缺点，分析氮气在储存过程中的安全注意事项。
相关教材章节：第二章《气体的性质与储存》2. 氮气储罐结构及设计原理：讲解氮气储罐的结构组成、设计原理及常见类型，分析影响氮气储罐设计的因素。
相关教材章节：第三章《压力容器设计与计算》3. 氮气储罐安全标准与规范：介绍我国氮气储罐的安全标准和规范，分析在生产和使用过程中如何确保安全。
相关教材章节：第四章《压力容器安全技术》4. 计算机辅助设计软件应用：教授计算机辅助设计软件（如CAD）的基本操作，指导学生完成氮气储罐的三维模型绘制。
相关教材章节：第五章《计算机辅助设计在化工设备中的应用》5. 案例分析与小组设计：分析实际氮气储罐设计案例，引导学生运用所学知识进行小组设计，培养学生的实际操作能力。
20m^3氮气储罐设计
表4-1人孔尺寸表
密封面型式
凹凸面MFM
D
685
55
30
4.0
610
57
螺柱数量
20
公称压力PN MPa
公称直径DN
450
270
A
390
螺母数量
40
127
B
175
螺柱尺寸
d
451.6
b
57
L
250
总质量kg
278
3.5.人孔补强圈设计：
图4-2补强圈
3.5.1.设计方式判别
=14.68mm
取侵蚀裕度 ，负误差
设计厚度
名义厚度
依照《钢材标准规格》GB709-88，得：名义厚度为18mm
检查： , 没有转变，故取名义厚度18mm适合
2.3.封头厚度
标准椭圆形封头形状系数k=1
取侵蚀裕量 ，负误差
设计厚度
名义厚度
据JB/T 4737-1995知， =18mm
检查： ， 没有转变，故取名义厚度18mm适合
强度减弱系数
则
3.5.2.补强范围
3.5.2.1.补强有效宽度B的确信：
按GB150中有：
3.5.2.2.有效高度的确信
外侧有效高度 的确信
依照GB150-1998中式8-9，得：
内侧有效高度 的确信
依照GB150-1998中式8-9，得：
3.5.2.3.有效补强面积
依照GB150中式8-10 ~式8-13，Ae=A1+A2+A3
45
26
4
1.03
G
压力表口
28
32
氮气储罐设计课程设计
氮气储罐设计课程设计1. 简介在现代工业生产和科学实验中，氮气是一种常用的气体。
为了储存和使用氮气，需要设计和建造氮气储罐。
本课程设计将探讨氮气储罐的设计原理和方法。
2. 氮气的性质和用途2.1 氮气的性质•符号：N₂•分子量：28.0134 g/mol•熔点：-210 °C•沸点：-195.8 °C2.2 氮气的用途•工业领域：在化工生产过程中用作惰性气体，保护反应物，防止氧化和腐蚀。
还用于气体焊接、切割和金属淬火等工艺。
•实验室和科研领域：氮气可用于保护灵敏材料免受湿气和氧气的影响，以及为实验提供惰性气氛。
•食品行业：氮气可用于食品包装，延长食品的保质期。
3. 氮气储罐的设计原则和要求3.1 安全性•氮气具有危险性，容易引起窒息。
因此，氮气储罐的设计必须考虑安全性，包括防爆、防火和防逆流等方面。
•罐体应采用耐高压和耐腐蚀的材料，如碳钢或不锈钢，并进行合理的厚度计算。
3.2 储罐结构•氮气储罐的常见结构包括垂直储罐和水平储罐两种。
•垂直储罐适合场地面积有限的情况，具有较小的占地面积。
水平储罐适合场地空间较大的情况，便于维护和检修。
•储罐的顶部应设有适当的安全阀和排气口，以确保罐内压力的平衡。
3.3 管道设计•氮气储罐与管道之间应设计合理的连接方式，如法兰连接或螺纹连接。
•管道应具备良好的密封性能，以防止气体泄露。
•管道设计还应考虑气体流量、压力损失和流速等因素，以保证氮气的正常供应。
4. 氮气储罐的施工和维护4.1 施工要点•施工前必须进行详细的设计和计算，确保储罐的稳定性和安全性。
•施工过程中需按照规范操作，并进行严格的材料质量检查。
•施工完成后，需对储罐进行严密性测试和压力测试，确保无泄漏问题。
4.2 维护要点•定期对储罐进行检查和维护，确保储罐的完好性和安全性。
•定期清理储罐内部，去除杂质和积聚物，以防止对氮气质量产生不良影响。
•定期检测和更换安全阀和密封件，确保其正常运行。
20m^3 氮气储罐设计
20m^3 氮气储罐设计
氮气储罐是一种重要的工业设备，可以满足用户使用氮气的需求。
下面介绍一种
20m^3的氮气储罐的设计。
氮气储罐的外壳由冷轧钢板构成，加强筋为内、外壁分别放置的内外弹性圈，四个内
壁的中部有四个可调节的承压气体口帽，用于连接流体设备和管道。
制造商有责任按照法
规要求对储罐进行安全检测。
氮气储罐采用了垄断结构，内衬采用耐高温度的聚乙烯塑料、耐低温的橡胶，以防止
气体污染引起的结晶现象；隔离腔采用耐腐蚀的不锈钢而不是铁，以防止充装气体老化产
生的衰减神经攻击，使充装气体得到良好的储存，并有利于长久保存充装气体的性能，同
时也在不锈钢层的作用和隔离腔的结构上提供了较高的安全性。
储罐的底部设有3个出气阀，可实现泄压和开启排气，使得氢气充装释放出更快、更
安全、更稳定。
消防设备也可以在此阀后进行安装，当需要时，可以及时进行消防支持。
此外，储罐还设有2个监测气体出气孔，用以监测气体的位置及量度；储罐末端设有1个
充装气体的入口，可进行安全充装气体。
在20m^3容量氮气储罐工艺设计上，我们采用了双重结构的型式，采用冷轧钢板与金
属耐腐蚀隔离层组合而成，能够更好的降低气体的老化和异味，从而提高气体的储存期限，并且对气体的通过性能也更高，使得气体泄漏时得到更及时的响应，降低品质的损失。
同时，采用双水平储罐结构，使得污染源及安全技术更好地发挥威力”。
通过以上设计，20m^3氮气储罐已经完全符合安全性要求，解决用户使用氮气时遇到
的安全性要求，以及确保充装气体的性能安全与可靠性的问题。
氮气储罐设计课程设计
氮气储罐设计课程设计氮气储罐设计是一个复杂而重要的任务，需要经过以下步骤来完成：1.需求分析：首先，我们需要明确储罐的使用目的和要求。
例如，储罐的容量、工作压力、温度要求等。
根据需求分析，确定设计方案的基本参数。
2.材料选择：根据储罐的使用环境和要求，选择适合的材料来制造储罐。
常见的储罐材料包括不锈钢、铝合金和碳钢等。
通过比较不同材料的特性和成本，选择最合适的材料。
3.结构设计：根据储罐的容量和工作压力，设计储罐的结构。
这包括确定储罐的形状、壁厚、支撑结构等。
结构设计需要考虑到储罐的安全性和稳定性，确保能够承受内部压力和外部负荷。
4.安全阀设计：为了防止储罐因内部压力过高而发生爆炸，需要设计安全阀来释放过压。
安全阀的选型和设置要符合相关标准和规范，确保安全性。
5.排放系统设计：储罐在使用过程中会产生废气或液体，需要设计排放系统来处理这些废物。
排放系统应考虑环境保护和节能要求，选择适当的处理方式，如燃烧、吸收或回收等。
6.耐腐蚀涂层：氮气储罐通常与气体或液体接触，容易受到腐蚀。
为了延长储罐的使用寿命，需要在内部和外部表面涂覆耐腐蚀涂层。
涂层的选择和施工应符合相关标准和规范。
7.施工和检验：在设计完成后，需要按照设计图纸进行储罐的制造和施工。
施工过程中需要严格按照相关标准和规范进行操作，确保质量和安全。
完成施工后，对储罐进行检验，确保其符合设计要求和安全性能。
8.运营与维护：储罐建成后，需要制定运营和维护计划，确保储罐的正常运行。
这包括定期检查和维护，修复损坏或老化的部件，保持储罐的可靠性和安全性。
通过以上步骤，我们可以完成氮气储罐的设计，并确保其符合使用要求和安全标准。
在设计过程中，需要充分考虑各种因素，如材料、结构、安全、环保等，以保证储罐的质量和可靠性。
贮气罐毕业设计
贮气罐毕业设计贮气罐毕业设计在工业生产中，气体是一种常见的能源和原料。
为了储存和输送气体，贮气罐被广泛应用于各个领域。
贮气罐的设计和制造对于安全、高效地储存气体至关重要。
因此，贮气罐的毕业设计成为了许多工程学生的重要任务。
第一部分：背景介绍贮气罐是一种密封容器，用于储存和输送气体。
它通常由金属材料制成，如钢或铝合金。
贮气罐的设计需要考虑到许多因素，包括气体的性质、压力和温度要求、容量以及安全性等。
贮气罐的设计必须符合相关的标准和规范，以确保其在使用过程中的可靠性和安全性。
第二部分：设计目标在贮气罐的毕业设计中，设计目标是至关重要的。
设计目标决定了贮气罐的功能和性能。
例如，设计目标可能包括贮气罐的容量、压力和温度范围、材料选择、安全性能等。
设计目标的明确和合理性对于成功完成毕业设计至关重要。
第三部分：设计过程贮气罐的设计过程包括几个关键步骤。
首先，需要进行气体性质和使用要求的分析。
这包括确定气体的压力和温度范围、流量要求等。
然后，根据这些要求，选择合适的材料和结构形式。
贮气罐可以采用不同的结构形式，如球形、圆柱形或椭圆形等。
选择合适的结构形式可以最大程度地满足设计目标，并提高贮气罐的效率和安全性。
接下来，需要进行贮气罐的结构设计。
这包括确定贮气罐的尺寸、壁厚、支撑结构等。
结构设计需要考虑到贮气罐在使用过程中的受力情况，以及材料的强度和可靠性等因素。
通过合理的结构设计，可以提高贮气罐的承载能力和使用寿命。
最后，需要进行贮气罐的安全性评估和测试。
这包括对贮气罐进行压力测试、泄漏测试等，以确保其在使用过程中的安全性。
安全性评估还需要考虑到贮气罐的防爆性能、防腐蚀性能等因素。
通过全面的安全性评估和测试，可以确保贮气罐在使用过程中的可靠性和安全性。
第四部分：创新和改进在贮气罐的毕业设计中，创新和改进是非常重要的。
通过引入新的材料、结构和技术，可以提高贮气罐的性能和效率。
例如，可以使用高强度钢材料来减少贮气罐的重量和成本。
100立方米氮气储罐设计
氮气贮罐是储存氮气的压力容器，本次设计中详细制定了氮气贮罐罐体部分的制作工艺和焊接滚轮架的设计。
根据压力容器的制造标准，此氮气贮罐属于Ⅰ类压力容器。
其设计、制造、检验和验收应符合GB150.4－2010《固定式压力容器》的规定。
该产品主体部分由16MnR钢制作完成，其它配件部分由Q235钢制作完成。
而16MnR 钢和Q235钢的力学性能和焊接性能均良好。
通过分析母材的各种性能以及氮气贮罐的结构特点，编制出适合氮气贮罐的生产工艺流程。
主要为贮罐的筒体制作工艺、贮罐的封头制作工艺和贮罐的总装配焊接工艺。
贮罐筒体的制作主要涉及母材的复检、划线下料、筒节的卷制和卷制完成后的矫圆等。
而贮罐封头的制作除了母材的复检、划线下料之外还涉及到封头的压制、二次切割等重要制作工艺。
筒体与封头制作完成之后需进行总装配焊接，在总装配焊接时，应根据产品的制作工艺特点选择合适的夹具及焊接工艺装备，以提高制作产品的生产效率，此文将对自调式焊接滚轮架进行设计。
最后，结合产品的技术要求，采用无损检测和水压试验对氮气贮罐进行检验。
关键词：氮气贮罐；制作工艺；焊接滚轮架；设计Nitrogen tank is stored nitrogen pressure vessel. The design of the nitrogen storage tank formulated the detail main components manufacturing technique and turning rolls design.According to the standard of pressure containers, this nitrogen storage tanks is belonged to I kind of pressure container.Its design, manufacturing, examination and acceptance should conform to the provision of GB150.4—2010《stationary pressure containers》.The main part of the product produced by the 16MnR steel, other parts of steel produced in part by the Q235. The 16MnR steel and Q235 steel mechanical properties and welding properties are fine.By analyzing the various properties of parent material and the structural characteristics of the nitrogen tank, nitrogen tank suitable for the preparation of the production process.The main tank of the tube production process, storage tanks and tank head production process of final assembly welding process. Mainly related to the production of cylinder tank base metal re-examination, marking cutting, tube and section rolling rolling circle after the completion of such correction.The tank head production in addition to the base metal re-examination, marking involves cutting head in addition to the repression, the second cut, and other important production process.Production of the cylinder and head assembly after the completion of the total need of welding, welding in the general assembly should be based on characteristics of their production process and select the appropriate welding fixture and equipment to improve production efficiency and production, this article will be self-tuning rolls frame design.Finally, combined with the product technical requirements, uses nondestructive test and the hydraulic test carries on the examination.Keywords:Nitrogen storage tank; manufacturing technology; turning rolls; design近20年来，我国经济持续高速增长，制造业作为我国国民经济主要的支柱产业以空前的速度发展。
氮气储罐的课程设计
氮气储罐的课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握氮气的性质、用途以及储罐的安全操作；技能目标要求学生能够运用所学知识分析、解决实际问题；情感态度价值观目标培养学生对科学探究的兴趣，增强安全意识。
二、教学内容教学内容主要包括氮气的性质、用途，氮气储罐的安全操作，以及相关事故案例分析。
具体安排如下：1.第一课时：氮气的性质和用途2.第二课时：氮气储罐的安全操作3.第三课时：氮气储罐事故案例分析三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
在讲授氮气性质和用途时，运用讲授法和讨论法引导学生主动思考；在讲解氮气储罐的安全操作时，通过案例分析法让学生深入理解操作规范；在事故案例分析环节，学生进行实验操作，增强实践能力。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书为学生提供理论知识，多媒体资料丰富教学手段，实验设备支持实践操作，共同助力学生全面掌握氮气储罐的相关知识。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况；作业分为课后练习和小组项目，评估学生对知识的掌握和应用能力；考试则评估学生对课程知识的全面理解。
评估方式客观、公正，全面反映学生的学习成果。
六、教学安排教学进度安排如下：1.第一周：氮气的性质和用途2.第二周：氮气储罐的安全操作3.第三周：氮气储罐事故案例分析教学时间安排为每周3课时，共计9课时。
教学地点安排在教室和实验室，以满足不同教学需求。
七、差异化教学根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平，设计差异化的教学活动和评估方式。
如：1.对于 visual learners，通过图片、图表等视觉辅助材料帮助其更好地理解知识；2.对于auditory learners，通过讲解、讨论等方式使其更好地吸收知识；3.对于 kinesthetic learners，通过实验、操作等方式使其更好地掌握知识。
氮气储藏罐课程设计
氮气储藏罐课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解氮气的化学性质，掌握其在储藏中的应用原理。
2. 学生能描述氮气储藏罐的结构特点，了解其工作原理。
3. 学生能掌握氮气储藏罐的安全使用规范和相关注意事项。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析氮气储藏罐在实际应用中的优缺点。
2. 学生能通过实验操作，掌握氮气储藏罐的基本使用方法。
3. 学生能运用团队合作，设计并制作简单的氮气储藏罐模型。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，增强对化学学科的兴趣，激发探索科学的精神。
2. 学生培养安全意识，关注化学实验中的安全问题，养成良好的实验习惯。
3. 学生通过团队合作，学会尊重他人意见，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为化学学科实验课，以实践操作为主，结合理论知识，培养学生的动手能力和科学思维。
学生特点：六年级学生具备一定的化学基础，对实验操作感兴趣，但安全意识较弱，需要加强引导。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，关注学生实验操作的安全与规范，培养学生的科学素养和团队协作能力。
教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 引入新课：通过介绍氮气的性质和用途，导入氮气储藏罐的相关概念。
相关教材章节：氮气的性质与用途。
2. 理论知识：讲解氮气储藏罐的结构、工作原理及安全使用规范。
相关教材章节：气体的储存与运输；实验室安全规范。
3. 实践操作：a) 演示氮气储藏罐的组装与使用方法。
b) 学生分组进行氮气储藏罐的组装、使用和拆卸实验。
c) 分析实验过程中可能存在的问题，讨论改进措施。
4. 课程拓展：介绍氮气储藏罐在工业、农业、医疗等领域的应用案例。
相关教材章节：气体应用实例。
5. 总结与反思：对本节课所学内容进行总结，引导学生反思实验过程中的收获和不足。
教学内容安排和进度：第一课时：引入新课，讲解理论知识。
第二课时：演示实践操作，学生分组实验。
第三课时：课程拓展，总结与反思。
25立方米 氮气储罐 设计
25立方米氮气储罐设计设计任务书1、设计目的：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、综合分析文献资料的能力，进行设计方法和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。
2、设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1、原始数据设计条件表序号项目数值单位备注1 名称氮气储罐2 用途氮气储配站3 最高工作压力2、5 MPa 由介质温度确定4 工作温度1997 MFM 物料进管B80 HG/T21514-xx MFM 物料出管 C25 HG20592-1997 MFM 温度计接口 D25 HG20592-1997 MFM 压力表接口 E80 HG20592-1997 MFM 放气管口 F80 HG20592-1997 MFM 安全阀接口 G80 HG20592-1997MFM 排污管 M1450 HG20592-1997 MFM 人孔一 M2450 HG20592-1997 MFM 人孔二课程设计任务书2、设计内容1）设备工艺、结构设计；2）设备强度计算与校核；3）技术条件编制；4）绘制设备总装配图；5）编制设计说明书。
3、设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1）设计说明书：主要内容包括：封面、设计任务书、目录、设计方案的分析和拟定、各部分结构尺寸的设计计算和确定、设计总结、参考文献等；2）总装配图设计图纸应遵循国家机械制图标准和化工设备图样技术要求有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确，图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽，图纸采用计算机绘制。
课程设计任务书4、主要参考文献：[1] 国家质量技术监督局，GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998[2] 国家质量技术监督局，《压力容器安全技术监察规程》，中国劳动社会保障出版社，1999[3] 全国化工设备设计技术中心站，《化工设备图样技术要求》，2000，11[4] 郑津洋、董其伍、桑芝富，《过程设备设计》，化学工业出版社，2001[5] 黄振仁、魏新利，《过程装备成套技术设计指南》，化学工业出版社，2002[6] 国家医药管理局上海医药设计院，《化工工艺设计手册》，化学工业出版社，1996[7] 蔡纪宁主编，《化工设备机械基础课程设计指导书》，化学工业出版社，2003 年5、设计成果形式及要求：1）完成课程设计说明书一份；2）草图一张（A1 图纸一张）3）总装配图一张 (A1 图纸一张)；系主任审查意见：签字：年月日前言本设计是针对《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。
氮气储罐设计课程设计
氮气储罐设计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握氮气储罐的设计原理和步骤，培养学生的科学思维和工程实践能力。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述氮气储罐的设计原理和基本结构；2.分析并解决氮气储罐设计过程中遇到的技术问题；3.运用相关软件进行氮气储罐的模拟和优化；4.了解氮气储罐设计的安全性和环保要求。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.氮气储罐的设计原理：介绍氮气储罐的工作原理、设计依据和基本结构；2.氮气储罐的设计步骤：讲解氮气储罐设计的具体步骤，如初步设计、详细设计、强度计算等；3.氮气储罐的模拟与优化：教授如何运用相关软件对氮气储罐进行模拟和优化，以提高其性能；4.氮气储罐的安全性与环保要求：探讨氮气储罐设计过程中应遵循的安全性和环保要求。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如：1.讲授法：讲解氮气储罐的设计原理、步骤和安全环保要求；2.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解和掌握氮气储罐设计的方法和技巧；3.实验法：安排实验室实践活动，让学生亲自动手操作，提高其实际操作能力；4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神和科学思维。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内外优秀的氮气储罐设计教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：推荐相关的专业书籍，帮助学生拓展知识面；3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，直观地展示氮气储罐设计的过程和实例；4.实验设备：准备相应的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估其对课程内容的掌握程度；2.作业：布置相关的设计练习和研究报告，检验学生对课程知识的理解和应用能力；3.考试：设置期中和期末考试，全面测试学生对本课程知识的掌握情况。
20立方米液氮立式储罐结构设计
成绩评定表课程设计任务书摘要氮气贮罐是储存氮气的压力容器，本次设计中详细制定了氮气储罐罐体部分的制作工艺和结构的设计。
根据压力容器的制造标准，此氮气储罐属于Ⅰ类压力容器。
其设计、制造、检验和验收应符合GB150.4－2010《固定式压力容器》的规定。
该产品主体部分由16MnR钢制作完成，其它配件部分由Q235钢制作完成。
而16MnR钢和Q235钢的力学性能和焊接性能均良好。
通过分析母材的各种性能以及氮储罐的结构特点，编制出适合氮气储罐的生产工艺流程。
主要为储罐的筒体制作工艺、贮罐的封头制作工艺和贮罐的总装配焊接工艺。
最后结合产品的技术要求，采用无损测和水压试验对氮气贮罐进行检验。
AbstractNitrogen storage tank is stored nitrogen pressure vessel, this design worked out in detail nitrogen storage tank part of the production process and structure design. According to the manufacturing standard of pressure vessel, the nitrogen storage tank belongs to class I pressure vessel. The design, manufacture, inspection and acceptance shall comply with the provisions GB150.4-2010 "fixed pressure vessel". The main part of the product is made of 16MnR steel, and other parts are made of Q235 steel. The mechanical properties and welding performance of 16MnR steel and Q235 steel are good. By analyzing the various properties of the base metal and the structural characteristics of the nitrogen storage tank, the production process of the nitrogen storage tank is prepared. Welding assembly for tank cylinder production process, the production process and the head tank storage tank. According to the technical requirements of the product, the nondestructive testing and pressure test of the nitrogen storage tank.目录1 结构设计 (1)1.1 设备设计主要技术指标： 01.2 罐体结构设计 02罐体、封头壁厚的设计 (1)2.1材料选择 (1)2.2设计条件 (2)2.3筒体壁厚计算 (2)2.4封头壁厚计算 (3)2校核罐体一封头液压试验强度 (4)2校核罐体一封头气压试验强度 (5)3 附件设计 (5)3.1支座 (5)3 储罐总质量m (5)3 罐体质量m (6)13封头质量m (6)2m (6)3 氮气质量33 附体质量m (6)43.1.6 支座选择 (8)3.2人孔 (9)3 人孔的设计 (9)3 人孔补强圈设计 (10)接管 (13)3 接管补强条件 (13)3 氮气出口管 (15)3 备用口 (16)3.3.6 排污口 (16)3.4压力表和安全阀 (16)3 压力表口 (16)3.4.2 安全阀口 (16)4水压试验 (17)5储罐防腐防锈处理 (18)6参考文献 (18)7心得体会 (18)压力容器体积V=2V 封头+ 4πD 2i L=20m 3得L=6369mm 圆整得L=6500mmV 实=2V 封头+ 2D 4i πL=2⨯+4π⨯2⨯=20.25m 3VV V —实⨯100%=1%<5% 不符合设计要求要根据VV V —实⨯100%>5% 可得L=7000mm综上所述，筒体的公称直径为D i =1900mm ，长度L=7000mm 。
过程设备设计课程设计“氮气储罐”设计
前言本设计是针对《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。
本设计的物料为氮气，它是一种无色无味气体。
氮气作为一种重要的化工原料，应用广泛于氨氮的生产制造。
分子式N，密度1.25g/L，熔点63K，沸点75K，2临界温度126K。
氮气通常不易燃烧且不支持燃烧。
化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
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、接管、管法兰、人孔接管、人孔接管补强、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。
1.1 设计压力P c /P m ax =1.05～1.10 取1.08 则P c = P m ax ×1.08=2.7Mpa 1.2 公称直径 由于42LD π=V g =20m 3 其中取L/D=4解得D=1854mm 圆整D=2000mm 代入42LD π=V g =20m 3解得L=6000mm 1.3 封头的选择根据氮气的性质及设计条件，选用卧式椭圆形封头容器。
就力学性能而言，半球形封头效果较好，但是冲压工艺较难，不易成型。
故根据JB/T 4737-1995 选用EHA 椭圆形封头 序号公称直径 DN/mm总深度 H/mm 内表面积 A/mm 容积 V/m 3 25 20005254.49301.1257则实际体积V 实=2V 封头+42LD i π=2⨯1.1257+4)6214.3(2⨯⨯=21.09m 3gg-V V V 实=%505.02020-09.31=≈ 满足要求2.1筒体材料设计设计压力Mpa P c 7.2=，工作温度-20～48度根据GB6654选用16MnR 热轧钢，厚度范围16=δ~mm 36 2.2.1圆筒设计cti c ][2PDP -=φσδ=15.03mm取腐蚀裕度mm C 22=，负偏差mm C 30.01-= 设计厚度 mm C d 03.17203.152=+=+=δδ 名义厚度 mm C d n 201=++=圆整δδ 2.2.2封头厚度mm PDKP 97.14cti c 5.0][2==-φσδ取腐蚀裕量mm 2C 2=，负偏差mm C 30.01-= 设计厚度 mm C d 97.162=+=δδ 名义厚度 mm C d n 201=++=圆整δδ 2.3接管法兰设计 2.3.1管口表M 450 / / 人孔 LG1.2 15 HG/T20582 FM 液位计接口 SV 80 HG/T20582 M 安全阀口 PI1.225HG/T20582FM压力表口2.3.2法兰选择氮气是种无色无味的气体，通常无毒的气体，选择凹凸面对焊法兰具体数据查询HG5016-58文献 2.4人孔的选择 2.4.1人孔类型由设计压力、设计条件选用 回转盖对焊法兰人孔 A 型g P公称直径/mmD D 1 ≈H H 1 H 2 b 1 δ 螺栓个数 螺母个数螺栓规格 标 记 标准图号25 450660 600 378 300 115 48 14 20 40M30⨯165 450 D ，25 AIIIP g g JB584-CH-042.4.2人孔螺栓选择由JB584-64 回转盖对焊法兰人孔 所选螺栓已列入表中 2.5容器支座2.5.1制作所承受最大载荷543212m m m m m m ++++=其中为筒体质量1m kg m 76.59151=为封头质量2m kg m 1.6992= 为全部法兰及附件质量3m kg m 533≈人孔质量4m kg m 2644=水压试验时水重5m kg V m 210915==水实际ρ则kg m 96.2872121091264531.699276.5915=+++⨯+= 总载荷N mg Q 208.2814758.996.28921=⨯== 每个鞍座载荷kN N Q Q 14014073721'≈== 2.5.2鞍座选择由《容器支座》JB/T 4712.1-2007 mm D g 2000= kN Q 140'=选取轻型（A 型）鞍式支座 DN=2000mm 如图标记：JB/T 4712.1-2007 支座A 2000—FJB/T 4712.1-2007 支座A 2000—S2.6焊接机构设计2.6.1 焊接接头设计2.6.1.1 筒体、封头与筒体的焊接形式由于筒体、封头与筒体焊接为A类、B类，所以才用对接接头对接接头特点：受热均匀、受力对称、便于无损检测，焊接质量容易得到保证。
20立方米储气罐设计_毕业设计[管理资料]
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广西工业职业技术学院设计说明书课题名称：20m3储气罐设计姓名：杨潇专业：机械设计与制造（过程机械）班级：机械1031班起止日期：—指导教师：陈金梅广西工业职业技术学院设计说明书题目：20㎥储气罐设计目录一、筒体的设计·······················1 二、封头的设计 (3)三、人孔的设计 (5)四、入料口与出料口设计 (11)五、安全阀接口设计 (17)六、压力表口设计 (22)七、排污口的设计 (31)八、支座的设计 (23)九、液压试验前应力校验 (24)总结体会...........................27 参考文献 (29)摘要压力温度厚度参照ＧＢ１５０－１９９８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、安装、运输等要求；而强度计算的内容包括储罐的材料选择，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，使储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：压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强。
前言压力容器的用途十分广泛。
它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。
压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。
此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。
本文介绍了立式储蓄罐的设计内容，其目的是在于回顾自己在大学所学的专业知识，提高自身的专业知识的理论水平，在工作前自己单独完成一个题目的锻炼，从中提高自己的分析问题、解决问题的能力，提高自己查找文献和标准的能力，且对工程实际中容器的设计有进一步的了解.毕业设计（论文）是本专业人才培养计划的重要组成部分，是对学生综合运用学科的理论,知识与方法的全面检验，是集中训练学生的科学研究能力和创新能力、团结合作设计能力的必要教学环节。
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毕业设计设计题目10m3立式氮气储罐机械设计系（部）化学与环境工程系学科专业化工设备维修技术班级化工设备11-7班姓名学号指导教师新疆工程学院毕业设计任务书新疆工程学院毕业设计成绩表10m3立式氮气储罐机械设计(新疆工程学院, 乌鲁木齐 830091)摘要：根据设计任务完成了10m3，1.6MPa立式氮气储罐的机械设计，包括设计说明书，强度计算书，施工图等。
设计过程执行GB150《钢制压力容器》标准，以及相关的国家标准。
氮气储罐筒体是非标零件进行单独设计，封头，人孔，接管，支撑等选用标准零件。
完成了10 m3，1.6MPa立式氮气储罐施工图纸和部分零件图。
整个设计符合国家的相关标准，水压试验强度校核合格。
关键词：立式氮气储罐，机械设计，强度计算10m3 vertical nitrogen tank mechanical design Abstract: according to the design task of 10m3, the mechanical design of 1.6MPa vertical nitrogen storage tank, including the design of brochures, strength calculations,drawings etc..GB150"steel pressure vessel" standard implementation of the design process, and the relevant national standards.Nitrogen tank cylinder is part of separate design,non-standard head, manhole, accept,support selection of standard parts. Completed 10m3, 1.6MPa vertical nitrogen storage tank construction drawings and part drawings.The whole design in accordance with the relevant national standards,qualified testing strength check pressure.Keywords: Calculation of vertical nitrogen tank mechanical design strength目录1 结构设计 (1)1.1 设备设计主要技术指标： (1)1.2 罐体结构设计 (1)2 罐体、封头壁厚的设计 (2)2.1 材料选择 (2)2.2 设计条件 (2)2.3 筒体壁厚计算 (2)2.4 封头壁厚计算 (3)2.5.1校核罐体一封头液压试验强度 (4)2.5.2校核罐体一封头气压试验强度 (5)3 附件设计 (6)3.1 支座 (6)3.1.1 储罐总质量m (6)m (6)3.1.2 罐体质量1m (6)3.1.3封头质量2m (6)3.1.4 氮气质量3m (7)3.1.5 附体质量43.1.6 耳式支座实际承受载荷的近似计算 (7)3.1.7 支座选择 (8)3.2 人孔 (9)3.2.1 人孔的设计 (9)3.2.2 判断是否需要开孔补强 (9)3.2.4开孔补强计算 (10)3.2.5 补强圈的选取 (13)3.3 接管 (14)3.3.1 接管补强条件 (14)3.3.4 氮气出口管 (17)3.3.5 备用口 (17)3.3.6 排污口 (17)3.4 压力表和安全阀 (17)3.4.1 压力表口 (17)3.4.2 安全阀口 (18)4 储罐防腐防锈处理 (18)设计总结 (20)符号说明 (21)致谢 (23)参考文献 (24)1 结构设计1.1 设备设计主要技术指标：表1-1 氮气储罐工艺参数项目数值 最高工作压力，a MP1.45 工作温度，0C常温 设备容积，3m10 介质氮气1.2 罐体结构设计根据10 m3储罐，长径比按1：3，选择直径1600mm, 则储罐的高度4.8m 。
考虑到两端椭圆封头的高度，选择筒体的高度4.5m 。
根据J B/T 4737—标准椭圆封头，DN1600标准椭圆封头（直边40mm ）容积 0.617m3。
则容积是H D V V ⨯+=4221π5.446.1617.022⨯⨯+⨯=π328.10m =>30.10m2 罐体、封头壁厚的设计2.1 材料选择氮气腐蚀性小可选用一般钢材。
这里考虑20R 、16MnR 。
20R 低碳钢板价格比 16MnR 钢板贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，16MnR 钢板比较经济，且16MnR 机械加工性能、强度和塑性指标相对比较好，所以在此选择16MnR 钢板作为制造筒体和封头材料。
根据标准GB/T713-2008《锅炉和压力容器用钢板》 规定原16MnR 改为Q345R 。
2.2 设计条件由于该压力容器装有安全阀，设计压力不低于安全阀开启压力1.05~1.10倍的工作压力，故Mpa p 6.145.110.1c =⨯=。
腐蚀余量取C 2=1mm ，焊缝接头系数φ=0.85,按照JB/T4737-95选用标准椭圆形封头。
2.3 筒体壁厚计算设备主要材质为16MnR ，根据新标准/7132008GB T -《锅炉和压力容器用钢板》由于温度按常温计算，则查《典型化工设备机械设计指导》P122页表可得： 假设材料的许用应力[σ]t =170MPa (厚度为6-16mm 时) 计算厚度[]mm p D P c ti c 90.86.185.0170216006.12=-⨯⨯⨯=-=ϕδδ设计厚度mm C d 90.9190.82=+=+=δδ 对于16MnR ,钢板厚度负偏差查表12-9得 mm C 25.01= 名义厚度mmC d n 11圆整25.090.9圆整量1=++=++=δδ检查δn =11m m 时，[σ]t 没变化，故取名义厚度δn =11mm 。
2.4 封头壁厚计算假设材料的许用应力[σ]t =170MPa (厚度为6-16mm 时) 由于()0.22=-h H D iH ——封头的总高度 h ——直边高度查表12-17椭圆形封头的形状系数K 得 K=1.00 故 []mm P D KP c ti c 88.86.15.0-85.0170216006.100.15.0-2=⨯⨯⨯⨯⨯==φδδ 腐蚀余量C 2,取C 2=2mm 设计厚度mm C d 88.9188.82=+=+=δδ 对于16MnR,钢板厚度负偏差查表12-9得 mm C 25.01= 名义厚度mm C d n 1125.088.91=++=++=圆整圆整量δδ 复检mm n 25.066.0%611%6>=⨯=⨯δ,并且δn =11mm 时，[σ]t 没变化，故取名义厚度δn =11mm 。
查JB/T4737-95可知，以内径为公称直径的椭圆型封头形状与尺寸如下所示：表2-4 封头尺寸公称直径D g 曲边高度 H-h （mm ）直边高度 h （mm ）内表面积F（m 2）容积V （m 3）厚度s （mm ）1600400403.020.61711图2-4 封头结构2.5 校核2.5.1 校核罐体一封头液压试验强度圆筒壁在试验压力下的计算应力 ()e ee i T T D P φδδδδ9.02≤+=式中 [][]Mpa p p tT 216.125.125.1=⨯⨯==δδ 圆筒的有效壁厚mm C C n e 75.9125.01121=--=--=δδ 圆筒在试验压力下的屈服点Mpa s 345=δ 则 ()Mpa T 10.16575.9275.916002=⨯+⨯=δ而 Mpa s 93.26334585.09.09.0=⨯⨯=φδ 可见S T φδδ9.0<所以水压试验前度足够。
2.5.2 校核罐体一封头气压试验强度圆筒壁在试验压力下的计算 ()e ee i T T D P φδδδδ8.02≤+=式中 [][]Mpa p p tT 84.116.115.115.1=⨯⨯==δδ 圆筒的有效壁厚mm C C n e 75.9125.01121=--=--=δδ 圆筒在试验压力下的屈服点 Mpa s 345=δ 则 ()Mpa T 89.15175.9275.9160084.1=⨯+⨯=δ而 Mpa s 6.23434585.08.08.0=⨯⨯=φδ 可见S T φδδ8.0<所以气压试验前度足够。
3 附件设计3.1 支座3.1.1 储罐总质量m4321m m m m m +++= 1m —罐体质量 2m —封头质量 3m —液氮质量 4m —附件质量 3.1.2 罐体质量1m的筒节mm L mm mm DN n 4500,11,1600===δ()kg L D m n i 1965785045001111160014.31=⨯⨯⨯+⨯==ρδπ 3.1.3 封头质量2mmm mm DN n 11,1600==δ直边高度h=40mm 的标准椭圆形封头，其质量kg m 261=，（JB/T4746—2002），所以kg m m 52226122,2=⨯== 3.1.4 氮气质量 3m由于 ρφV m =3其中，装量系数取0.9（《容规》规定；介质为野花气体的固定式压力容器，量装系数一般取0.9）储罐容积3231.10076.9234.14617.022m LD V V V i =+=+⨯=+=π筒封液氮在常温下的密度为1.25kg/3m故 kg m 60.1125.131.109.03=⨯⨯=kg/3m 3.1.5 附体质量4m人孔质量约为200kg ，其他接管质量总和按300kg 计算于是kg m 5004=储罐总质量4321m m m m m +++= =1979+522+11.6+500 =2998.6kg3.1.6 耳式支座实际承受载荷的近似计算()3104-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=nD S G Ph kn G mg Q e e e 式中 Q —支座实际承受的载荷,kN D —支座安装尺寸，mm g —重力加速度，9.81m/2s e G —偏心载荷，Nh —水平力作用点至底板高度,mmk —不均匀系数，安装3个支座时，取k=1;安装3个以上支座时，k 取0.83m —设备总重量n —支座数量P —水平力，取e w P P 和的最大值，N e S —偏心距，mm当容器高径比不大于5，且高度H 不大于10时，e w P P 和可按照下列计算，超出范围的容器本标准不推荐使用耳座。