5M液化石油气
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中北大学
课程设计任务书
学年第 学期
学 院: 专 业: 学 生 姓 名: 课程设计题目: 起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师: 系 主 任:
学 号: 5M3 液化石油气储罐设计
下达任务书日期:
年月日
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课 程 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 项 目 名 称 用 途 最高工作压力 工作温度 公称容积(Vg) 工作压力波动情况 装量系数(φV) 工作介质 使用地点 安装与地基要求 其它要求 数 值 单 位 备 注 液化石油气储罐 液化石油气储配站 MPa 由介质温度确定(50℃) ℃ 3 M 可不考虑 液化石油气(易燃) 室外 储罐底壁坡度 0.01~0.02
1.77 -20~48 5 0.9
管口表
接管代号 h e c b i k j a d f g 公称尺寸 20 50 500 50 50 50 50 50 50 20 20 连接尺寸标准 HG20592-97 HG20592-97 HG20592-97 HG20592-97 HG20592-97 HG20592-97 HG20592-97 HG20592-97 HG20592-97 HG20592-97 连接面形式 FM FM FM FM FM FM FM FM FM FM FM 用途或名称 液位计接口 放气管 人 孔 安全阀接口 排污管 液相出口管 液相回流管 液相进口管 气相管 压力表接口 温度计接口
2
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。
3
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);
6.工作计划及进度:
2011 年 06 月 13 日:布置任务、查阅资料并确定设计方法和步骤 06 月 13 日~06 月 17 日:机械设计计算(强度计算与校核)及技术条件编制 06 月 17 日~06 月 22 日:设计图纸绘制(草图和装配图) 06 月 22 日~06 月 24 日:撰写设计说明书 06 月 24 日:答辩及成绩评定
系主任审查意见:
签字: 年 月 日
4
一 工艺设计
1.1,参数的确定 液化石油气的主要组成部分由于石油产地的不同,各地石油气组成成分也不 同。取其大致比例如下:
表一
组成成分 各成分百分比
异辛烷 0.01
乙烷 2.25
丙烷 49.3
异丁烷 23.48
正丁烷 21.96
异戊烷 3.79
正戊烷 1.19
乙炔 0.02
对于设计温度下各成分的饱和蒸气压力如下:
表二,各温度下各组分的饱和蒸气压力
温 度,℃ -25 -20 0 20 50 异辛烷 0 0 0 0 0 乙烷 1.3 1.38 2.355 3.721 7 丙烷 0.2 0.27 0.466 0.833 1.744 饱和蒸汽压力,MPa 异丁烷 正丁烷 异戊烷 0.06 0.04 0.025 0.075 0.048 0.03 0.153 0.102 0.034 0.294 0.205 0.076 0.67 0.5 0.2 正戊烷 0.007 0.009 0.024 0.058 0.16 乙炔 0 0 0 0 0.0011
设计温度 根据本设计工艺要求,使用地点为太原市的室外,用途为液化石油气储配站工 作温度为-20—48℃,介质为易燃易爆的气体。 从表中我们可以明显看出,温度从50℃降到-25℃时,各种成分的饱和蒸气压力 下降的很厉害,可以推断,在低温状态下,由饱和蒸气压力引起的应力水平不会很 高。 由上述条件选择危险温度为设计温度。为保证正常工作,对设计温度留一定的 富裕量。所以,取最高设计温度 t=50℃,最低设计温度 t=﹣25℃。根据储罐所处 环境,最高温度为危险温度,所以选 t=50℃为设计温度。 设计压力 该储罐用于液化石油气储配供气站,因此属于常温压力储存。工作压力为相应 温度下的饱和蒸气压。因此,不需要设保温层。 根据道尔顿分压定律,我们不难计算出各种温度下液化石油气中各种成分的饱 和蒸气分压,如表三: 表三,各种成分在相应温度下的饱和蒸气分压
温度, ℃ -25 -20 0 20 50 异辛烷 0 0 0 0 0 乙烷 0.029 0.031 0.053 0.084 0.158 饱和蒸气分压, MPa 丙烷 异丁烷 正丁烷 0.0946 0.014 0.0088 0.127 0.0176 0.0105 0.2204 0.0359 0.0224 0.394 0.069 0.045 0.0825 0.1573 0.1098 异戍烷 0.00095 0.00114 0.00129 0.00288 0.00758 正戍烷 0.000083 0.000109 0.000256 0.00063 0.0019 乙烯 0 0 0 0 0
有上述分压可计算再设计温度 t=50℃时,总的高和蒸汽压力
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