卧式液氨储罐设计

? —焊缝街头系数；
Di —筒体内径，㎜。 在《钢制压力容器》中，只考虑钢板平面腐余量取C2=2㎜。
? d ? ? ? C2 ? 32.34 ? 2 ? 34.34㎜
式中 ?d ——设计厚度，㎜。 根据钢板厚度规格，圆整后确定名义厚度?n ? 38㎜。
3.2 筒体厚度设计
现已知圆筒Di、?n ，需对圆筒进行强度校核。校核如下：
0.9? s? ? 0.9? 305 ? 1.0 ? 274.5MPa
由于? T ? 0.9? s? ，故筒体满足水压试验时的强度要求。
3.5 核算承载能力并选择鞍座
? 3.5.1 承载核算
（1）罐体质量m1 （2）封头质量m2 （3）充水质量m3 （4）附件质量m4 设备总重量
m=m1+m2+m3+m4=201610.45kg=1989.90KN ? 3.5.2 鞍座的选择
2 设计总论
? 2.1 设计任务 ? 2.2 材料及结构的选择与论证
? 2.2.1 材料的选择 ? 2.2.2 封头的选择 ? 2.2.3 容器支座的选择
2.1 设计任务
表2-1 设计数据表
序号
项目
1
名称
2
用途
3 最高工作压力
4 最高工作温度
5
全容积
6 装料系数
7 工作介质名称
数值
单位
备注
卧式液氨储罐
3.1 确定罐体的内径及长度
根据工艺要求，本设计罐身为圆筒形，两端均用 标准椭圆形封头。根据《化工设备标准手册》标准 GB 9019-88 ，试选用筒体内经 Di=3800mm，罐身的长 度L=12000mm 。
对容积的核算： 筒体体积V1：V1=11.340 ×12=136.08m3 封头体积V2：经查表得到 V2=7.75m3 总体积： V=V1+2V2=151.58m3＞150m3 所以取筒体： Di=3800mm L=12000mm
卧式液氨储罐设计
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论文框架
1. 前 言 2. 设计总论 3. 设计计算 4. 总 结
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1前言
本设计为一个在常温中压条件下的卧式液氨 储罐。液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储 存容器，所以本设计主要内容包括容器材质选 取、罐体结构及壁厚设计、封头壁厚设计及支 座设计选取。在设计过程中综合考虑经济性、 实用性和安全可靠性。设备的选择大都有相应 的执行标准，各项设计参数都正确参考了行业 使用标准或国家标准，并考虑到结构方面的要 求，合理地进行设计。
?pw ??
2? e ?? ?t ?
Di ? ? e
?
2.95MPa
?
2.5MPa
式中 ?pw?——圆筒的最大允许工作压力，MPa。
满足设计条件。
3.3 封头壁厚设计
采用标准椭圆形封头，各参数与筒体相同。
计算厚度
?
?
2??
pc Di
?t ? ? 0.5 pc
?
32 .21㎜
设计厚度
? d ? ? ? C 2 ? 32 .21 ? 2 ? 34 .21 ㎜
? 大学本科的学习生活即将结束。在此，感谢所 有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他 们在我成长过程中给予了我很大的帮助。
?t
?
pc
?Di
?
?e
?
?
141.19 MPa
?
??
?t ?
?
157 ? 1.0
?
157 MPa
2? e
式中 ? e ——有效厚度，? e ? ? n ? C，㎜； ?n ——名义厚度，㎜；
wenku.baidu.com
C ——厚度附加量，㎜；
? t ——设计温度下圆筒的计算应力，MPa。
满足强度条件。
圆筒的最大允许工作压力?pw ?为
考虑钢板厚度规格，圆整后确定名义厚度? n ? 38㎜。
椭圆形封头的最大允许工作压力按下式确定
?pw ??
2?e ?? ?t ?
? Di ? 0.5? e
?
2.96 MPa
?
2.5MPa
所以封头也符合设计条件。
3.4 水压试验及强度校核
先按公式确定水压试验时的压力 pT为：
[ ?? [ ?
PT
? 1.25 Pc
图2-1 常见容器凸形封头的形式
2.2 材料及结构的选择与论证
? 2.2.3 容器支座的选择 压力容器靠支座支承并固定在基础上 ，鞍式支
座是应用最广泛的一种卧式支座，鞍式支座普遍使 用双鞍座支承。
图2-2 鞍式支座总体图
3 设计计算
? 3.1 确定罐体的内径及长度 ? 3.2 筒体厚度设计 ? 3.3 封头壁厚设计 ? 3.4 水压试验及强度校核 ? 3.5 核算承载能力并选择鞍座
3.2 筒体厚度设计
由于 pc ? 1.06 p=2.65MPa ? 0.4?? ?t ? ? 62.8MPa
所以
?
?
pcDi
2 ?? ?t ? ?
pc
?
32 .34 ㎜
式中 ? —筒体计算厚度， ㎜；
pc—计算压力,通常可取最高工作压力的1.05~1.10倍，MPa;
?? ?t—许用应力，MPa;
液氨储藏
2.5
MPa
55
℃
150
M3
0.25
T/m3
液氨
2.2 材料及结构的选择与论证
? 2.2.1 材料及结构的选择 根据贮罐的工作压力、工作温度和介质，选用
16MnR制作罐体和封头。 筒体结构设计为圆筒形。
? 2.2.2 封头的选择 压力容器封头的种类较多，常见容器凸形封头形
式如图 2-1示。采用标准椭圆形封头。
?] ? ]t
? 3.313 MPa
?? PT ? Pc ? 0.10 ? 2.75MPa
选取两者中压力较大值作为水压试验压力，即取 PT ? 3.313MPa 计算水压试验时应力
?T ?
pT
?Di
?
?e
?
?
176.51MPa
2? e?
16MnR钢板的钢材屈服极限 ? s ? 305MPa 在常温水压试验时的许用应力为:
每个鞍座所受负荷约994.95KN<1332KN，选用包角为120°的 鞍座，轻型带垫板焊制。即：
JB／T4712-92鞍座 A3800—F h=250 JB／T4712-92鞍座 A3800—S h=250
4总结
本次毕业设计是对所学知识的一个综合运用， 是在老师的悉心指导下严格按照毕业设计的格式要 求完成的。
因为是初次接触实际工程设计，并且是一个虚 拟的设计，参数选取没有实际工作经验，所以设计 结果是否可行，还需在以后的工作当中去验证。由 于本人知识储备有限，所做出的设计存在许多缺点 和不足，请老师们做出批评和指正。
谢辞
? 本文能够顺利完成，要感谢我的指导老师对我 的悉心教导，感谢系里的老师对我的关心和帮 助，感谢同学们给我的建议和帮助。