过程设备设计(仅供参考)

目录

课程设计任务书 (2)

一、储罐设计参数的确定

1、物料的物理特性和化学特性 (4)

2、设计温度、设计压力 (4)

3、储罐类别的确定 (5)

4、储罐存储量的计算 (5)

二、工艺设计

1、确定储罐的工艺尺寸 (5)

三、结构设计

1、液柱静压力 (6)

2、圆筒厚度的设计 (6)

3、椭圆封头厚度的设计 (6)

4、接管，法兰，垫片和螺栓的选择 (6)

4.1、接管和法兰 (6)

4.2 垫片的选择 (8)

4.3 螺栓（螺柱）的选择 (9)

5、人孔的设计 (10)

5.1人孔的选取 (10)

5.2人孔补强圈设计 (11)

6、液面计设计 (13)

7、安全阀设计 (14)

8、鞍座选型和结构设计

8.1鞍座选型 (15)

8.2 鞍座位置的确定 (16)

9、焊接接头的设计 (17)

四、强度设计

1、水压试验校核压力的确定 (18)

五、结束语 (19)

《过程设备课程设计》指导书

1.课程设计任务书

课程设计任务书（一）

课程设计题目：

25M3液化石油气储罐设计

课程设计要求及原始数据（资料）：

一．课程设计要求：

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.广泛查阅和综合分析各种文献资料，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。

3.设计计算尽量采用电算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，正确掌握计算机操作和专业软件的使用。

4.工程图纸要求尽量采用计算机绘图。

5.课程设计全部工作由学生本人独立完成。

二.原始数据：

设计条件表

课程设计主要内容：

1.设备工艺设计

2.设备结构设计

3.设备强度计算

4.技术条件编制

5.绘制设备总装配图

6.编制设计说明书

学生应交出的设计文件（论文）：

1.设计说明书一份

2.总装配图一张（折合A1图纸一张）

主要参考资料：

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

一 、储罐设计参数的确定

1、物料的物理特性和化学特性

液化石油气的易燃易爆，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。密度取石油液化气密度一般为500-600Kg/m 3，取石油液化气的密度为580Kg/m 3

。取其大致比例如下：

对于设计温度下各成分的饱和蒸气压力如下：

2、设计温度、设计压力

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℃. 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,则在低温状态下,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。 该储罐用于液化石油气储配供气站，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：

有上述分压可计算再设计温度t=50℃时，总的高和蒸汽压力 P=

i

n i i p

y ∑8

1

===0.01%×0+2.25%×7+47.3%×1.744+23.48%×0.67+21.96%×0.5+3.79%×

0.2+1.19%×0.16+0.02%×0.0011=1.25901 MPa

因为：P 异丁烷（0.2）

当液化石油气在50℃时的饱和蒸汽压力高于异丁烷在50℃时的饱和蒸汽压力时，若无

保冷设施，则取50℃时丙烷的饱和蒸汽压力作为最高工作压力。

对于设置有安全泄放装置的储罐，设计压力应为1.05~1.1倍的最高工作压力。 则P c =1.1×1.744=1.9184MPa 。 3、储罐类别的确定

储存量25m 3小于100m 3

，P c >0.1所以采用卧式储罐。化工行业储罐常有薄壁圆筒构成。 4、储罐存储量的计算

W=ФV ρt =0.9×25.185×0.58=13.147t

二、工艺设计

1、确定储罐的工艺尺寸 根据V g =V 筒体+2V 封头≈V 筒体

V 筒体=

D

L

D 3

4

π

取4=D L

D=1997mm 圆整后D=2000mm>1000mm ，所以选用单层卷焊。

通过D 查标准JB/T4746-2002 《钢制压力容器用封头》选取EHA 标准椭圆形封头 即：

()

h -2i

H D =2 h=25mm

公称直径DN /mm

总深度H /mm

内表面积A/2m

容积V 封/3m 2000

525

4.4930

1.1257

椭圆形封头

由2V 封 +2D πL 筒/4=25 得L 筒=7240mm 圆整得 L 筒=7300mm 则L/D= 3.65 符合要求.

则V 计 =2 V 封+2D πL/4=25.185 m 3>25m 3

符合要求

=

g

g

V V -实际V =-25

25

185.257% 符合设计要求

三、结构设计