机电工程学院空气储罐设计

齐齐哈尔大学设备设计课程设计

题目名称：空气储罐设计

学院：机电工程学院

专业班级：过控102

学生姓名：王国涛

指导教师：刘岩

完成日期： 2013-12-20

目录

摘要 (3)

绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

第一章压缩空气的特性 (5)

第二章设计参数的选择 (6)

第三章容器的结构设计 (7)

3.1圆筒厚度的设计 (7)

3.2封头厚度的计算 (7)

3.3筒体和封头的结构设计 (8)

3.4人孔的选择 (9)

3.5接管，法兰，垫片和螺栓（柱） (9)

3.6鞍座选型和结构设计 (12)

第四章开孔补强设计 (15)

4.1补强设计方法判不 (15)

4.2有效补强范围 (15)

4.3有效补强面积 (16)

4.4补强面积 (17)

第五章强度计算 (18)

5.1水压试验应力校核 (18)

5.2圆筒轴向弯矩计算 (18)

5.3圆筒轴向应力计算及校核 (20)

5.4切向剪应力的计算及校核 (22)

5.5圆筒周向应力的计算和校核 (23)

5.6鞍座应力计算及校核 (25)

第六章总结 (28)

参考文献 (29)

摘要

本讲明书为《3.0m3空气储罐设计讲明书》。扼要介绍了卧式储罐的特点及在工业中的广泛应用，详细的阐述了卧式储罐的结构及强度设计计算及制造、检修和维护。

本文采纳分析设计方法，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，分不对储罐的筒体、封头、鞍座、接管进行设计，然后采纳1SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。

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

绪论

1.1 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，并便携设计讲明书。

1.2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，有用性，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，如此设计有章可循，并考虑到结构

方面的要求，

综合的进行设计。

1.3 设计特点：

容器的设计一般由筒体,封头，法兰，支座，接管等组成。常，低压化工设备

通用零部件大都有标准，设计师可直接选用。本设计书要紧介绍了液罐的筒体，

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使用标准，如此让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理的进行设计。

第一章压缩空气的特性

中文名称：压缩空气

English name： compressed air

要紧成分：氮气、氧气等。

外观与性状：无色无味

沸点(℃)：－192℃（101.3千帕）

相对密度(水=1)： 0.9

健康危害：无

环境危害：无

燃烧危险：无

危险特性：高压常温储存，高温剧烈震动易爆。

特性总述：

压缩空气，即被外力压缩的空气。它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有专门的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。

来源：

大气中的空气常压为0.1Mpa，通过空气压缩机加压后达到理想的压力。

作用或用途：

压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途

的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。

第二章设计参数的选择

1、设计题目：压缩空气储罐设计

2、最高工作压力：0.253

MP

a

3、工作温度：0-100C︒

4、工作介质：压缩空气

5、全容积：3.03m

6、设计压力： 0.25

MP

a

7、设计温度：100C︒

8、公称直径：依照筒体全容积，粗定筒体公称直径为1200mm。