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长春理工大学光电信息学院College OfOptical AndDectronlcal InformationChangchunUniversity OfScience AndTechnology过程设备设计课程设计阐明书设计题目回流卧式储罐学生姓名陈光宇专业过程装备与控制工程学号1053146李晶郭士茹指导教师院机电工程分院分过程设备设计课程设计任务书设计题目回流卧式储罐技术特性指标设计压力:
0.72MPa工作压力:
0.45MPa操作温度:设计温度52℃40℃16MnR钢板欧(价格虽比20R贵,但在制造费用方面,同等重量设备欧I计价,16MnR钢板为比较经济,且16MnR机械加工性能、强度和塑性指标都比较号,因此在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料
2.
1.2构造选择与认证
2.
1.
2.1封头改I选择从受力与制造方面分析来看,球形封头是最理想的构造形式但缺陷是深度大,冲压较为困难;椭圆封头浓度比半球形封头小得多,易于冲压成型,是目前中低压容器中应用较多的封头之一平板封头因直径各厚度都较大,加工与焊接方面都要碰到不少困难从钢材耗用量明年球形封头用材至少,比椭圆开封头节省,平板封头用材最多因此,从强度、构造和制造方面综合考虑,采用椭圆形封头最为合理人孔的选择压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的I内部构件人孔重要由筒节、法兰、盖板和手柄构成一般人孔有两个手柄选用时应综合考虑公称压力、公称直径(人、手孔的公称压力与法兰日勺公称压力概念类似公称直径则指其简节日勺公称直径)、工作温度以及人、手孔日勺构造和材料等诸方面的原因人孔的类型诸多,选择使用上有较大的灵活性,其尺寸大小及位置以设备内件安装和工人进出以便为原则一般可以根据操作需要,在这考虑到人孔盖直径较大较重,可选择回转盖对焊法兰人孔
2.
1.
2.3法兰的选择法兰连接重要长处是密封可靠、强度足够及应用广泛缺陷是不能迅速拆卸、制导致本较高压力容器法兰分平焊法兰与对焊法兰平焊法兰又分为甲型与乙型两种甲型平焊法兰有PNO.25MPa
0.6MPa
1.0MPal.6MPa,在较小范围内(DN300mm mm)合用温度〜范围为-20℃300℃乙型平焊法兰用于PN
0.25MPa
1.6MPa压力等级中较大的直径范〜〜围,合用的所有直径范围为DN300mm3000mm,合用温度范围为-20℃350℃对焊法兰具〜〜有厚度更大的颈,深入增大了刚性用于更高压力的I范围(PN
0.6MPa
6.4MPa)合用温度〜范围为-20C45℃法兰设计优化原则法兰设计应使各项应力分别靠近材料许用应力值,即〜构造材料在各个方向欧I强度都得到较充足的发挥法兰设计时,须注意如下二点管法兰、钢制管法兰、垫片、紧固件设计参照颁布的《中华人民共和国化工行业原则》(HG20592HG20635-)钢制管法兰、垫片、紧固件的规〜定
2.
1.
2.4液面计的)选择液面计是用以指示容器内物料液面的I装置,其类型诸多,大体上可分为四类,有玻璃板液面计、玻璃管液面计、浮子液面计和浮标液面计在中低压容器中常用前两种玻璃板液面计有透光式和反射式两种构造,其合用温度一般在250℃但透光式合用工作压力较反射式〜o高玻璃管液面计合用工作压力不不小于
1.6MPa,介质温度在0250℃的范围液面计与容〜器日勺连接型式有法兰连接、颈部连接及嵌入连接,分别用于不一样型式的液面计液面计的I选用
(1)玻璃板液面计和玻璃管液面计均合用于物料内没有结晶等堵塞固体的场所板式液面计承压能力强,不过比较粗笨、成本较高
(2)玻璃板液面计一般选易观测的透光式,只有当物料很洁净时才选反射式
(3)当容器高度不小于3m时,玻璃板液面计和玻璃管液面计时液面观测效果受到限制,应改用其他合用的液面计液化石油气为较洁净的I物料,易透光,不会出现严重的堵塞现象,因此在此选用玻璃管液面计
2.鞍座的选择鞍式支座是应用最广泛的一种卧式支座从应力分析看,承受同样载且具有同样截面几何形状和尺寸的梁采用多种支承比采用两个支承优越,由于多支承在粱内产生的应力较小因此,从理论上说卧式容器的支座数目越多越好但在是实际上卧式容器应尽也许设计成双支座,这是由于当支点多于两个时,各支承平面的影响如容器简体的弯曲度和局部不圆度、支座日勺水平度、各支座基础下沉的不均匀性、容器不一样部位抗局部交形的相对刚性等等,均会影响支座反力的分布因此采用多支座不仅体现不出理论上的优越论反而会导致容器受力不均匀程度的增长,给容器的|运行安全带来不利的影响因此一台卧式容器支座一般状况不适宜多于二个,在此选择鞍式双支座,一种S型,一种F型
2.
1.3圆筒封头厚度日勺设计由于该容器储存介质易燃,因此该容器的I焊缝都要采用全焊透构造,需要对该储罐进行100%探伤,焊缝系数为
2.
2.
3.1筒体和封头的设计对于承受内压,且设计压力Pc=
0.72MPa4MPa的压力容器,根据化工工艺设计手册(下)常用设备系列,采用卧式椭圆形封头容器
2.L
3.2筒体和封头的选形筒体设计查GB150-1998,为了有效的提高筒体的刚性,一般取L/D=36,为以便设计,此处取〜314*55L/D=6
①4…
②由
①②连解得D=l.05287m=
1052.87niin圆整得D=1100mm封头设计查原则JB/T4746-《钢制压力容器用封头》中表B.1EHA椭圆形封头内表面积、容积得内表面积A/m2直边高度mm表2-1,EHA椭曲面高度H/mm容积V封/m3圆形封头内表面积、容积公称直径DN/mm
11002751.
44990.212240图2-1椭圆形封头由2V十
3.14D2八4・
5.5得
43.58mmH L=53圆整得L=5400mm则L/D=
4.9符合规定.则=
5.
553955.5且比较靠近,因此构造设计合理假设圆筒区I厚度在6^16mm范围内,查《常用压力容器设计手册》表「7-12,可得:疲劳极限强度=510MPa,屈服极限强度=345MPa,25°C下日勺许用应力[]t=170MPa,运用中径公式得:选用原则椭圆形封头,长0短.7轴2x1比1值00为2,根据GB150-1998中椭圆形封头计算中式2x l70x1-
0.
920.721100M
2.98nun7-2-2查原则HG20580-1998[3]表7-1知,钢板厚度负偏差为
0.25mni,而有GB150-1998[1]中
3.
5.
5.1知,当钢材日勺厚度负偏差不不小于
0.25mm,且不超过名义厚度日勺6%时,负偏差可以忽视不计,故取Cl=0,腐蚀裕量C2=2min则封头日勺名义厚度为3A2・98〃〃〃十°+2〃〃〃=4・98〃刈圆整后取为熊’6〃〃筒体与封头的构造设计由封头长短轴之比为2,即,得查原则JB/T4746-[4]中表B.1EHA和B.2EHA表椭圆形封头内表面积、容积,质量,见表2-2和图2-1卜=3,4-2%4取装料系数为
0.9,则
5.5n,---xlJ xL*2x0,2122即
0.94圆整后取为4=
5.3/〃
2.2容器主元件的设计
2.
2.1人孔的)选择根据《常用压力容器设计手册》《回转盖带颈平焊法兰人孔》,查表3-3,选用凹凸面的法兰,其明细尺寸见表3-1:表3-1人孔尺寸凹凸面D67027424a表.单MFM位mm密封面型式公称压力PN MPa
1.062032螺柱20数量公称直径DN500250A28040螺母数量530X8H103B175M24X120螺柱〃X5尺寸d b28L250160总质量kg接管、法兰、垫片和螺栓(柱)该液化石油气储罐应设置物料入口、物料出口、温度计口、压力表口、安全阀口、液面计口、排污口和人孔初步确定各口方位如图3-1:“口IMO人A ffdHD,T TT_F TZ丁4■HCHZ・iit口du-L n±ttJKJJ■和
2.
2.3接管进料管采用无缝钢管YB231-70e80X4111111,管日勺一端伸入罐切成45°,管长1500mmo出料管采用可拆的I压出管《80X4mm,伸入到罐内离罐底约100mm,外套无缝钢管100义6mm(管壁加厚,具有补强作用)排污管在罐日勺左端最底部设个排污管,规格是80X4mm液位计接口管在左封头设2个液位计接口,规格是32X4mm温度计接口管采用20X4mm无缝钢管安全阀接口安全阀接口管尺寸由安全阀泄放量决定本贮罐选用80X4mm的J无缝钢管力表接口管压力表接口管由最大工作压力决定,,因此选用采用e50X
3.5mni无缝钢管排污口接口管本贮罐选用e80X4mm的无缝钢管名称螺螺栓法法兰颈公称钢管法兰螺栓螺法法兰栓Th直径外径外径孔中栓质量N SR孔DN D法兰心圆孔厚高数焊端直径K直四度C度外径径L里N个A8089B200160188M
16201053.
2106504.0进料口8089B200160188\H
6201053.
2106504.0出料口8089B200160188M
16201053.
2106504.0排污口500人孔3238B140100184M
1618562.
666422.0液位计口2025B10575144M
1218402.
364401.0温度计口2025B10575144M
1218402.
364401.0压力表口8089B200160188M
16201053.
2106504.0安全阀口5057B165125184M
1618742.
985452.5排空口
2.
2.4法兰查HG/T20592-
[6]中表
8.23-1PN带颈对焊钢制管法兰,选用各管口公称直径,查得各法兰的I尺寸查HG/T20592-
[6]中附录D中表D-3,得各法兰的质量查HG/T20592-
[6]中表
3.
2.2,法兰日勺密封面均采用MFM(凹凸面密封)将查得的各参数整顿如表3-2表3-2各管口法兰尺寸表
2.
2.5垫片查HG/T20609-
[7],得各管口的垫片尺寸如表管3:表3-3垫片尺寸表管口名称公称直径内径D1外径D
280109.5142进料口
80109.5142出料口
80109.5142排污口500561624人孔
3261.582液位计口
2045.561温度计口
2045.561压力表口
80109.5142安全阀口
5077.5107排空口注1包覆金属材料为纯铝板,原则为GB/T3880,代号为L32:填充材料为有机非石棉纤维橡胶板3:垫片厚度均为3111n
12.
2.6螺栓(螺柱)的选择查HG/T20613-E8]中表
5.
0.7-11和附录中表A.
0.1,得螺柱日勺长度和平垫圈尺寸如表3-4:表3-4螺栓及垫片名称紧固件用平垫圈mmd2dl H公称直径螺纹螺柱长80M169217303进料口80M169217303出料口80M169217303排污口500人孔32M168517303液位计口20M
127513242.5温度计口20M
127513242.5压力表口80M169217303安全阀口50M169017303排空口
2.3鞍座选型和构造设计
2.
3.1鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座,初步选用轻型鞍座,材料选用Q235-B估算鞍座的负荷储罐总质量m=叫m+〃八+/n+224(g_3)一筒体质量猴3J4N4KO,OO6N7,H5x10一单个封头的质量,一充液质量,水压试验充斥水,故取介质密度为安全阀启动压力
0.6MPa
0.99MPa液压试验(卧式)气密性试验
0.79MPa性(毒性,易燃)、焊介缝质系名数称及1特装料系数:设备净重923Kg其中不锈钢中
0.48Kg充水后总重量3423Kg腐蚀裕量2mm全容积
5.
50.9设计内容
1.回流罐的强度计算及校核
2.选择合适的零部件材料
3.焊接构造选择及设计
4.安全阀和重要零部件的I选型
5.绘制装配图和重要零部件图设计阐明书规定[字数不少于5000字
2、内容包括设计参数确实定、构造分析、材料选择、强度计算及校核、焊接构造设计、原则零部件的选型、制造工艺及制造过程中的检查、设计体会、参照书目等♦2匕J■/工♦2匕・*Ml.Ijx
5.4*2»0,2122・
5.5M m4,4则研P V
1000.
5.554kg5554kg{一附件质量人孔质量为,其他接管总和为200kg,即综上所述,m•-2皿小.叫.«
78.94■2x
64.S8i SSS4»360-
6922.09^♦则每个鞍座承受的I质量为,即为.查JB
4712.1-[9]表1,优先选择轻型支座查JB
4712.1-[9]表2,得出鞍座尺寸如表3-5表3-5鞍座尺寸表公称直径、61100腹板63320▲DN容许载荷14541856QKN垫板鞍座高度h200140e55筋板820200弧长129041706鞍座质量Kg51底板增长螺栓104600100mm增Kg7间距长的高度
2.
3.2鞍座日勺安装位置根据JB/T4731-E2]中
6.
1.1规定,应尽量使支座中心到封头切线的I距离A不不小于等于,当无法满足A不不小于等于时,A值不适宜不小于为圆筒的平均内径由原则椭圆封头2-h h=46mm故有A故.2L+2h=
0.2*5400+2*46=
1098.4mm又有A
0.5/m=
0.5x553=276smn取.42NO mm鞍座欧J安装位置如图3-2所示:
2.4鞍座的开孔补强设计根据GB150中式
8.3,知该储罐中只有人孔需要补强
2.
4.1补强设计措施鉴别着人孔需要进行补当时,开孔最大直径其中则开孔直径d《故可采用等面积法进行补强计算接管材料选用16MnR,其许用应力根据《过程设备设计》中式4-91:4-1式中:壳体开孔处的J计算厚度6=
2.984〃加接管日勺有效厚度兀=,-r=6-2=4〃皿强度减弱系数=1因此A=d3+2W I-,=504x
2.9X4=
1503.936/nm
2.
4.2有效补强范围有效宽度B按《过程设备设计》中式4-94,得耳=24=2x504=1008mmB、•d♦25-5044-2x6*2x4-524nunB=max q,B,=1008mm
2.
4.
2.2外侧有效高度根据《过程设备设计》中式4-95,得:力=,仍时=V5O4x4=
44.90mm/「二接针实际外伸而度=//,二250mm•・力=min h.h、=
44.90mm内侧有效高度根据《过程设备设计》中式4-96,得:h;=荷7=V5M x4=
44.90/77/力;=接管实际内伸高度=oH♦=min//,J.=0IL
2.
4.3有效补强面积根据《过程设备设计》中式4-97至式4-99,分别计算如下a=A+A+44-3r—筒体多出面积4■6Ml IOIM-5M4-
2.^4|«SI2Alb turn一接管多出面积4-此A-243c♦2ds.-C,/;-2M
44.90M4-4JMI0-0•w F4,■4,r一焊缝金属截面积,焊脚去6mm,则A=—2X62X2=36nun
22.
4.4补强圈面积■人由于,因此开孔需另行补强4♦4♦A,■
512.06♦0♦36,
548.6nvn1另行补强面积为A2人・4・
1503.936-
548.06・955,87/wn2,拟采用补强圈补强
3.
4.5补强圈设计根据接管公称直径DN150选补强圈,参照补强圈原则JB\T4736取补强圈外径D=300mm内径d=163mm因B=528mm不小于D=300mm,补强圈在有效范围内A
955.87—b林=--------=---------------=
6.97mni补强圈厚度为300-
1634.5焊接构造设计设计焊接件时不仅要考虑到焊件时使用性能还要考虑焊件构造的工艺性能使焊件生产简便,质量优良,成本低廉焊件构造工艺性应包括构造材料的选择、接头形式、焊缝布置等方面
5.
5.1焊接接头形式⑴对接接头构造两个互相连接零件在接头处的中面处在同一平面或同一弧面内进行焊接的接头特点受热均匀,受力对称,便于无损检测,焊接质量轻易得到保证应用最常用日勺焊接构造形式
(2)角接接头和T型接头构造两个互相连接零件在接头处的中面互相垂直或相交成某一角度进行焊接的接头两构件成T字形焊接在一起的接头,叫T型接头角接接头和T字接头都形成角焊缝特点构造不持续,承载后受力状态不如对接接头,应力集中比较严重,且焊接质量也不易得到保证应用某些特殊部位接管、法兰、夹套、管板和凸缘的焊接等
(3)搭接接头构造两个互相连接零件在接头处有部分重叠在一起,中面互相平行,进行焊接的接特点属于角焊缝,与角接接头同样,在接头处构造明显不持续,承载后接头部位受力状况较差应用重要用于加强圈与壳体、支座垫板与器壁以及凸缘与容器的焊接
2.
5.2坡口形式根据坡口的I形状,坡口提成I形(不开坡口)、V形、丫形、双丫形、U形、双U形、单边V形、双单边丫形、J形等多种坡口形式
1.和丫形坡口日勺加工和施焊以便(不必翻转焊件),但焊后轻易产生角变形双丫形坡口是在V形坡口欧I基础上发展欧I当焊件厚度增大时,采用双Y形替代V形坡口,在同样厚度下,可减少焊缝金属量约1/2,并且可对称施焊,焊后的I残存变形较小缺陷是焊接过程中要翻转焊件,在筒形焊件的内部施焊,使劳动条件变差U形坡口的I填充金属量在焊件厚度相似的I条件下比V形坡口小得多,但这种坡口的加工较复杂
2.
5.3压力容器焊接接头分类为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面有针对性地提出不一样的1规定,GB150根据位置,根据该接头所连接两元件的构造类型以及应力水平,把接头提成A.B.C.D四类A类圆筒部分日勺纵向接头(多层包扎容器层板层纵向接头除外)、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的I接头,均为A类焊接接头B类壳体部分的I环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与接管连接的接头,均属B类焊接接头,但已规定为A、C、D类的焊接接头除外C类平盖、管板与圆筒非对接连接的接头,法兰与壳体、接管连接日勺接头,内封头与圆筒欧I搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头,均属C类焊接接头D类接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头,均属D类焊接接头,但已规定为A、B类的焊接接头除外A类焊缝是容器中受力最大的接头,因此一般规定采用双面焊或保证全焊透的单面焊缝;B类焊缝日勺工作应力一般为A类的二分之一除了可采用双面焊的对接焊缝以外,也可采用带衬垫的单面焊;C类接头的受力较小,一般采用角焊缝联接对于高压容器,盛有剧毒介质的容器和低温容器应采用全焊透的接头D类焊缝是接管与容器的交叉焊缝受力条件较差,且存在较高时应力集中在后壁容器中这种焊缝的拘束度相称大,残存应力亦较大,易产生裂纹等缺陷因此在这种容器中D类焊缝应采用全焊透的焊接接头对于低压容器可采用局部焊透日勺单面或双面角焊注意焊接接头分类日勺原则仅根据焊接接头在容器所处的位置而不是按焊接接头的构造形式分类,因此,在设计焊接接头形式时,应由容器的重要性、设计条件以及施焊条件等确定焊接构造这样,同一类别的焊接接头在不一样的容器条件下,就也许有不一样的焊接接头形式第三章强度计算
3.1水压试验应力校核试验压力%25P=L25x
0.72=
0.9MPa圆筒的薄膜应力为
0.9^y=
0.9x1x345=
310.5A偏5即,因此水压试验合格
3.2圆筒轴向弯矩计算上坨二0圆筒时平均半径为2222鞍座反力为根据《过程设备设计》中式5-5,得:
3.
2.2鞍座平面上的轴向弯矩根据《过程设备设计》中式5-6,得图5-1a筒体受剪力图图5-1b筒体曼善矩图
3.3圆筒轴向应力计算及校核
3.
3.1圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起日勺轴向应力根据《过程设备设计》中式5-8至式5-11计算最高点处必.-°72*I**--_—_.山4O7J
26.鬲弁,
6.2*
43.14,
0.553ix45-1最低点处p RM,
0.72・10°X553J.47M10・门,♦------------J------------------------♦-----------------;--------SB.NO W/ti2,jr弁72«43J4»O.5S3,M4*・♦5-
23.
3.2由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算及校核鞍座平面上,由压力及轴向弯矩引起的轴向应力,按下式计算:a.当圆筒在鞍座平面上或靠近鞍座处有加强圈或被封头加强即时,轴取鞍座包角,查《过程设备设计》表5-1得,.则向应力位于横截面最高点处.W------------------------diSA出114»
0.555»4b.在横截面最低点处的轴向应力
0.094A=
0.09------------=
6.8xl0-34RJ限
43.
3.3圆筒轴向应力校核5-3查《过程设备设计》图4-8得,,则72,MPaZ7--£1-210x
0.00068-
90.67-A A33blmx二匕MMI,,41L=
58.80A/^b J=B满足条件卜,・卜卜]心
3.设计阐明书(封面自行设计,全班统一;计算机打印),规定有设计题目、级、学生姓名、指导教师姓名、设计时间(全班统一)
4.设计阐明书用A4纸横订成册,封面和任务书在前目录过程设备设计课程设计任务书设计题目回流卧式储罐技术特性指标设计内容设计阐明书规定第一章绪论L1设计目的及意义
1.2液化石油气储罐分类
1.3卧式储罐设计特点
1.4液化石油气特点
1.5设计思想
2.6设计特点
1.7设计规定和参数选择第二章回流卧式储罐构造设计
3.1材料及构造选择圆筒被封头加强时,其最大剪应力根据《过程设备设计》中式5-14,计算得K.F
0.401x3608J5r=——=-----------------------=621MPahR
6.
0.553x0,004*nC5-
53.
4.3切向剪应力的校核圆筒的I切向剪应力不应超过设计温度下材料许用应力的
0.8倍,即封头时切向剪应力,应满足而r=
12.5MA
0.8[aI=0,8x17=136MPa故圆筒满足强度规定根据JB/T4731」“中式7-125-6---------------------=
83.30MAi5-
74.-
6.27MPsa
1.25^]-u-t.25*170-«
3.X-129,2MP^A故封头满足强度规定
3.5圆筒周向应力的计算和校核根据鞍座尺寸表知);b+
1.561777■240♦L56x5536-
381.09/n即,因此此鞍座垫片作为加强用日勺鞍座
3.
5.1在横截面的最低点处根据《过程设备设计》中式5—16(容器焊在支座kK,F5-8上)查《过程设备设计》中表5-3知,
0.1x
0.76x
34608.
25.--------------------------4+6x
1703.
5.2在鞍座边角处,5400-〃4=----------«
9.768根据《过程设备设计》中式5T8:由于553F12KJ必4久十心也+,
0.
4.凡氏,-----------
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0.5由于
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3.
5.3鞍座垫板边缘处圆筒中的I周向应力由于,根据《过程设备设计》中式5-20一工■.卑一块.把把包—至一”皿46,42U,4*4*
1704250374.
5.4周向应力校核根据《过程设备设计》中P223页p|-\.56MPii[aj-170MPii5俏l.25[a]f=
1.25X170=
212.5AJA卜:■
43.45A〃力
1.25卜J・
1.25x170・2125A的故圆筒周向应力强度满足规定第四章总结我设计的I是
0.72MPa设计压力下,全容积为
5.5n回流卧式储罐,容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等构成常、低压化工设备通用零部件大均有原则,设计时可直接选用本设计书重要简介了储罐的I的筒体、封头日勺设计计算,低压通用零部件日勺选用各项设计参数都对的参照了行业使用原则或国标,这样让设计有章可循,并考虑到构造方面的规定,合理地进行设计通过查取有关国标,根据实际规定按照常规设计的措施与环节,根据设计获得有关数据,各项数据经校核后符合设计规定通过两周的课程设计,课堂上学的知识得到了运用,某些公式的J意义得到了理解,熟悉了多种查国标的I措施,CAD的制图能力也得到了锻炼,课程设计是很故意义的I一种考核和锻炼由于课程设计时间和本人知识水平的有限,本设计也许有某些局限性或错误,但愿得到老师日勺指正参照文献
[1]GB150-1998,《钢制压力容器》[S].北京中国原则出版社,1998
[2]JB/T4731-,《钢制卧式压力容器》[S].北京中国原则出版社,
[3]HG20580-1998,《钢制化工容器设计基础规定》[S].北京中国原则出版社,1998
[4]JB/T4746-,《钢制压力容器用封头》[S].北京中国原则出版社,
[5]HG/T21517-,《回转盖带颈平焊法兰人孔》[S].北京中国原则出版社,
[6]HG/T20592-,《钢制管法兰》[S].北京中国原则出版社,
[7]HG/T20609-,《钢制管法兰用金属包覆垫片》[S].北京中国原则出版社,
[8]HG/T20613-,《钢制管法兰用紧固件》[S].北京中国原则出版社,
[9]JB
4712.1-,《鞍式支座》[S].北京中国原则出版社,
[10]郑津洋等.《过程设备设计》[M].北京:化学工业出版社,
[10]Perry,R.H.,an.Green,D..Chemica.EngineersJ Handbook.6the.McGraw-Hill,
19842.
1.1材料选择
2.
1.2构造选择与认证
2.
1.
2.1封头日勺选择
2.
1.
2.2人孔日勺选择
2.
1.
2.3法兰的选择
2.
1.
2.4液面计时选择
2.
1.
2.5鞍座的1选择
2.
1.3圆筒封头厚度的设计
2.
1.
3.1筒体和封头的设计
2.
1.
3.2筒体和封头日勺选形筒体与封头的I构造设计
2.2容器主元件的设计
2.
2.1人孔的选择
2.
2.2接管、法兰、垫片和螺栓(柱)
2.
2.3接管
2.
2.4法兰
2.
2.5垫片
2.
2.6螺栓(螺柱)的选择
2.3鞍座选型和构造设计
2.
3.1鞍座选型区区2载座的安装位置
2.4鞍座的开孔补强设计
2.
4.1补强设计措施鉴别
2.
4.2有效补强范围
2.
4.
2.1有效宽度B
2.
4.
2.2外侧有效高度
2.
4.
2.3内侧有效高度
2.
4.3有效补强面积
2.
4.4补强圈面积
2.
4.5补强圈设计
2.5焊接构造设计
2.
5.1焊接接头形式
2.
5.2坡口形式
2.
5.3压力容器焊接接头分类第三章强度计算
3.1水压试验应力校核
3.2圆筒轴向弯矩计算
3.
2.1圆筒中间截面上的I轴向弯矩
3.
2.2鞍座平面上的轴向弯矩
1.
3.1圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力
3.
3.2由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算及校核
4.
3.3圆筒轴向应力校核
3.4切向剪应力的计算及校核
3.
4.1圆筒切向剪应力的计算
4.
4.2圆筒被封头加强()时,其最大剪应力
5.
4.3切向剪应力的校核
3.5圆筒周向应力的计算和校核
3.
5.1在横截面日勺最低点处
3.
5.2在鞍座边角处
3.
5.3鞍座垫板边缘处圆筒中H勺周向应力
3.
5.4周向应力校核第四章总结参照文献第一章绪论液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料,已愈来愈受到人们的重视由于该气体具有易燃易爆的特点,因此在设计这种贮罐时,要注意与一般气体贮罐的不一样点,尤其要注意安全,还要注意在制造、安装等方面的特点贮罐重要有筒体、封头、人孔、支座以及多种接管构成贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等因此对液化石油气的储罐规定也很严格
1.2液化石油气储罐分类目前我国普遍采用常温压力贮罐,常温贮罐一般有两种形式球形贮罐和圆筒形贮罐球形贮罐和圆筒形贮罐相比前者具有投资少,金属耗量少,占地面积少等长处,但加工制造及安装复杂,焊接工作量大,故安装费用较高一般贮存总量不小于500nl3时选用球形贮罐比较经济;而圆筒形贮罐具有加工制造安装简朴,安装费用少等长处,但金属耗量大占地面积大,因此在总贮量不不小于500m3,单罐容积不不小于1004时选用卧式贮罐比较经济圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种在一般中、小型液化石油气站内大多选用卧式圆筒形贮罐,只有某些特殊状况下(站内地方受限制等)才选用立式本文重要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计
1.3卧式储罐设计特点卧式液化石油气贮罐是一种储存压力容器,也应按GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收,并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规)的I监督液化石油气贮罐,不管是卧式还是球罐都属第三类压力容器贮罐重要有筒体、封头、人孔、支座以及多种接管构成贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计等
1.4液化石油气特点液化石油气呈液态时的特点
(1)容积膨胀系数比汽油、煤油以及水等都大,约为水的I16倍,因此,往槽车、贮罐以及钢瓶充灌时要严格控制灌装量,以保证安全;
(2)容重约为水的二分之一由于液化石油气是由多种碳氢化合物构成的,因此液化石油气的液态比重即为各构成成分的平均比重,如在常温20c时,液态丙烷的)比重为
0.50,液态丁烷的比重为
0.
560.58,因此,液化石油气的I液态比重大体可认为在
0.51左右,即为水的二分〜之一
1.5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I态度,对储罐进行设计在设计过程中综合考虑了经济性,实用性,安全可靠性各项设计参数都对的参照了行业使用原则或国标,这样让设计有章可循,并考虑到构造方面的规定,合理地进行设计
1.6设计特点容器的I设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等构成常、低压化工设备通用零部件大均有原则,设计时可直接选用本设计书重要简介了液罐的附筒体、封头的I设计计算,低压通用零部件的选用各项设计参数都对欧I参照了行业使用原则、国标,这样让设计有章可循,并考虑到构造方面的规定,合理地进行设计
1.7设计规定和参数选择针对化工厂中常见的液化石油气储罐,完毕主体设备的工艺设计和附属设备区I选型设计,绘制总装配图和零件图,并编写设计阐明书设计的原始数据见表2-lo2-1原始数据表序号项目数值单位1名称回流卧式储罐2用途液化石油气储备
30.72MPa设计压力452℃设计温度
55.5M3全容积
60.9装料系数7工作介质名称及特性液化石油气C
3、C4(毒性、易燃)第二章回流卧式储罐构造设计
2.1材料及构造选择
2.
1.1材料选择液化石油气腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种假如纯粹从技术角度看,提议选用20R类的低碳钢板,
3.4切向剪应力欧I计算及校核
3.
4.1圆筒切向剪应力的I计算根据《过程设备设计》中式5-13计算,查《过程设备设计》中表5-2,得:。
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