《液氨储罐设计》PPT课件.ppt

化工设备机械基础课程设计 液氨储罐设计,17小组 化工12-2班 化工12-3 化工12-1班 化工12-3班,课程设计说明书,设计目的：应用化工设备机械基础所学相关知识，利用化机课程设计这一有效途径，将化学工艺专业所学相关知识有机的结合起来，巩固并升华所学化工设备机械基础基本知识和基本理论。 设计要求：设计时要有比较详尽的设计过程及步骤，并将其编辑为一份内容比较规范详细的设计说明书。主要内容包括如下几项： 一、封面 二、前言 三、各部分的结构尺寸的确定和设计计算 四、设计小结 五、参考文献 与此同时，还应附有一份结构图纸一张，手绘。,设计题目,要求：容积16m3。 本储罐最高工作温度为40，此时氨的饱和蒸汽压1.55Mpa。 设计内容：材料，罐体的规格（内径、长度），形状（卧式、立式），罐体厚度，封头形状及厚度，支座的选择，人孔及接管，开孔补强，设备装配图（A2）。,本章符号说明,英文字母 a容器的设计寿命,年; Di贮罐内径，mm; t钢板的许用应力 MPa P液氨的饱和蒸汽压 MPa C1钢板厚度负偏差, mm; C2介质的腐蚀裕量,mm;,希腊字母 罐体计算厚度, mm; d罐体设计厚度, mm; n罐体的名义厚度, mm; e罐体的有效厚度, mm; 圆整值 mm 腐蚀速率 （mma） f焊接接头系数,设计步骤,一、 确定容器的材质 根据液氨贮罐的工作压力、工作温度和介质的性质可知该设备为一中压常温设备，介质对碳钢的腐蚀作用很小。 16MnR的机械加工性能、强度和塑性指标都比较好，综合金属的强度、刚度、温度、抗腐蚀能力等方面考虑，选用16MnR制作罐体和封头。,二、 确定罐体的形状及内径 (1)由于此容器为液氨贮存性容器，所以此容器选用罐身为圆筒形，两端均用标准椭圆形封头的立式（卧式）容器。 （2）内径和圆筒长度L的计算 取Di=2000,2200，2300经计算，Di=2200时，L=3401mm,此时Di/L最接近于0.618 所以次容器的罐身的长度L=3401mm，公称直径Di=2200mm,三、罐体壁厚设计 （1）计算厚度=,=,（2）设计壁厚d = +C2 C2-腐蚀余量 ， 取C2=1.0mm 得设计厚度d = 11.4mm,（3）名义厚度 n=+C1+ C2+ 所以n=+C1+C2+ =10.4+0.8+1.0+=14mm 取C10.8mm（见表8-11），圆整后取n14mm厚的16MnR钢板制作罐体。,（4）有效厚度e=+=n-C1- C2 所以e=(14.0-0.8-1.0)mm =12.2 mm,卧式容器C2=2.0mm 设计厚度为12.4mm,名义厚度不变,有效厚度为11.2mm,四、封头壁厚的设计（标准椭圆形封头）,1、设计壁厚d按(8-8)式计算： d = +C2,= +1.0 =11.4,考虑钢板厚度负偏差及冲压减薄量，圆整后取n14mm厚的16MnR钢板制作封头。,2、校核罐体与封头水压试验强度 ：,式中： PT=1.25p=1.251.62.0Mpa e=n-C=12-1.8=10.2mm s=345 MPa,t= =216.69Mpa,水压试验满足强度要求。,卧式容器为12.4mm,卧式容器为197.43MPa,五、耳式支座,（一）、 结构，形式与尺寸,首先粗略计算支座负荷。 贮罐总质量：m=m1+m2+m3+m4 式中 m1-罐体质量； m2-封头质量； m3-液氨质量； m4-附件质量。,1、罐体质量m1 DN=2200mm，dn=14mm的筒节，每米质量为q1=714Kg/m 故 m1=q1L=7143.401 2428(Kg),2、封头质量m2 （查附录）质量为q2=616Kg/m，故 m2=2q2=2616 1232 (Kg),3、液氨的质量m3 M3=V 式中 V-贮罐容积16.0 m3， -氨的密度为665Kgm3 m30.916665=9576Kg,4、附件质量m4 人孔约重200Kg，其它接管的总和按300Kg计，故 m4=500Kg,设备总重量 m=m1+m2+m3+m4=2428+1232+9576+500=13736kg13.7t,（二）、耳式支座的选用,利用公式,=,Q=150KN,所以选择此支座是没有问题的。,五、鞍式支座,（一）、 结构，形式与尺寸,首先粗略计算支座负荷。 贮罐总质量：m=m1+m2+m3+m4 式中 m1-罐体质量； m2-封头质量； m3-液氨质量； m4-附件质量。,1、罐体质量m1 DN=2200mm，dn=14mm的筒节，每米质量为q1=714Kg/m 故 m1=q1L=7143.401 2428(Kg),2、封头质量m2 （查附录）质量为q2=616Kg/m，故 m2=2q2=2616 1232 (Kg),3、液氨的质量m3 M3=V 式中 V-贮罐容积16.0 m3， -氨的密度为665Kgm3 m30.916665=9576Kg,4、附件质量m4 人孔约重200Kg，其它接管的总和按300Kg计，故 m4=500Kg,设备总重量 m=m1+m2+m3+m4=2428+1232+9576+500=13736kg13.7t,（二）、鞍式支座的选用,每个鞍座承受的负荷为 根据鞍座承受的负荷，查表(化工设备机械基础，化学工业出版社附录，查得JB4712-92鞍座结构尺寸如下： JB/T4712-92鞍座 Q235-AR 数量：2 单重740 总重1480,六、人孔的确定,根据贮罐是在常温及最高工作压力为16MPa的条件下工作，人孔标准应按公称压力为1.6MPa的等级选取。从人孔类型系列标准可知，公称压力为1.6MPa的人孔类型很多。本设计考虑人孔盖直径较大较重，故选用水平吊盖人孔。该人孔结构中有吊钩和销轴，检修时只须松开螺栓将盖板绕销轴旋转一个角度，由吊钩吊住，不必将盖板取下。 该人孔标记为： HG21523-95 人孔RF （AG）450-1.6 其中RF指突面密封，指接管与法兰的材料为20R，AG是指用普通石棉橡胶板垫片，450-1.6是指公称直径为450mm、公称压力为1.6 Mpa。,七、人孔补强的确定,补强圈尺寸确定如下： 补强圈内径=450mm，外径=760mm， 圆整后取,补强材料与壳体材料相同为16MnR。,八、液面计尺寸确定,选择玻璃管液面计（HG21592-95),选择材料如下，玻璃管液面计选用表，液面计标记为AG1.6-I W-1400,九、立式容器接口管,本贮罐设有以下接口管：,1、液氨进料管：采用f573.5mm无缝钢管,2、液氨出料管： 采用法兰套在接口管f573.5mm内。,3、液面计接管：接管尺寸为f183mm，管法兰为HG20592 法兰SO15-1.6 RF 16MnR。,4、放空管接管： 采用f453.5mm无缝钢管，法兰HG20592 法兰SO32-1.6 RF 16MnR。,九、卧式容器接口管,本贮罐设有以下接口管：,1、液氨进料管：采用1086mm的无缝钢管，钢管一端切成45。配用突面板式平焊法兰 HG 20593法兰 PL 100-1.6 RF 16MnR,不需补强,2、液氨出料管： 采用可拆的压出管764mm，将它用法兰固定在接口管894mm内。,3、排污管：管子规格：894mm，管端焊有一与截止阀J41W-16相配的管法兰HG 20593法兰 PL 80-1.6 RF 16MnR,4、安全阀接口管： 采用573.5mm无缝钢管，采用HG20593 法兰 PL 50-1.6 RF 16MnR。,九、卧式容器接口管,5、液面计接口管：采用透光式玻璃管液面计AG 1.6-IW-1400 两支。与液面计相配的接管尺寸为142mm, 与液面计接口管相配的法兰型号为 HG 20593-97 法兰 PL10-1.6 RF 16MnR。,6、放空管接管口： 为了在注入液体时，将容器内的空气排到罐体外以便能顺利快速地注入，需安设一放空管。采用323.5mm无缝钢管，采用HG20593 法兰 PL30-1.6 RF 16MnR。,参考文献,化工机械设备基础，董大勤，化学工业出版社 化工容器及设备简明设计手册，贺匡国主编 化工机械基础，陈国桓，化学工业