第十三章容器设计举例

1、第十三章第十三章 容器设计举例容器设计举例设计一液氨贮罐。工艺尺寸：贮罐内径设计一液氨贮罐。工艺尺寸：贮罐内径D Di=2600mmi=2600mm，贮，贮罐罐( (不包括封头不包括封头) )长度长度L L4800mm4800mm。使用地点：天津。使用地点：天津。解：解：1. 1.罐体壁厚设计罐体壁厚设计 根据第二篇第八章选材所作的分析，本贮罐选用根据第二篇第八章选材所作的分析，本贮罐选用16MnR16MnR制制作罐体和封头。作罐体和封头。设计壁厚设计壁厚d d根据根据(10-12)(10-12)式计算：式计算： 22CppDtid设计压力设计压力:夏季最高温度可达夏季最高温度可达40，氨饱和

2、蒸气压，氨饱和蒸气压1.555MPa（绝压（绝压)故取故取p=1.1x1.455=1.6MPa (表压表压)；Di=2600mm；t170MPa(附录附录6)；1.O(双面对接焊双面对接焊100探伤，表探伤，表(10-9)C2=1mm 22CppDtid取取Cl0.8mm（表（表10-10），圆整取），圆整取n16mm厚的厚的16MnR钢板制作罐体。钢板制作罐体。3.130.16.10.1170226006.1d2 2封头壁厚设计封头壁厚设计采用标准椭圆形封头。采用标准椭圆形封头。设计壁厚设计壁厚d d按按(10-12)(10-12)式计算：式计算：1.0 (1.0 (钢板最宽钢板最宽3m3m

3、，直径，直径2.6m2.6m，封头需焊后冲压，封头需焊后冲压) )。 考虑钢板厚度负偏差及冲压减薄量，圆整后取考虑钢板厚度负偏差及冲压减薄量，圆整后取n n16mm16mm厚厚16MnR16MnR钢板制作。钢板制作。 mmCppDtid2 .136 . 15 . 00 . 1170226006 . 15 . 022校核罐体与封头水压试验强度式校核罐体与封头水压试验强度式(10-19) (10-19) s s=345 MPa =345 MPa （附录表（附录表6 6）水压试验满足强度要求。水压试验满足强度要求。 seeiTTDp9.02)(MPappT0 . 26 . 125. 125. 1mm

4、Cne2 .148 . 116MPasT5 .3103450 .19 .01 .1849 .02 .142)2 .142600(0 .23 3鞍座鞍座 先粗略计算鞍座负荷。先粗略计算鞍座负荷。 贮罐总质量：贮罐总质量：mm=mm1 1+ +mm2 2+ +mm3 3+ +mm4 4 式中式中 : : mm1 1- -罐体质量；罐体质量； mm2 2- -封头质量；封头质量； mm3 3- -液氨质量；液氨质量； mm4 4- -附件质量。附件质量。（1 1）罐体质量）罐体质量mm1 1 , ,筒节筒节DNDN=2600mm=2600mm， n n=16mm=16mm，q q1 1=1030Kg

5、/m=1030Kg/m（附录（附录1212），）， mm1 1=q q1 1L L=4944(Kg) =4944(Kg) （2 2）封头质量）封头质量mm2 2 , ,椭圆形封头椭圆形封头DNDN=2600mm=2600mm， n n=16mm=16mm，h h=40mm =40mm q q2 2=975Kg/m=975Kg/m（附录（附录1212）mm2 2=2=2q q2 2=1950(Kg)=1950(Kg) （3 3）充水质量）充水质量mm3 3 mm3 3=V Vg g V V=V V对对+ +V V筒筒=30.42m=30.42m3 3 mm3 330420 Kg 30420 Kg

6、 （4 4）附件质量）附件质量mm4 4人孔约人孔约200Kg200Kg，其它接管总和按，其它接管总和按300Kg300Kg计，计，mm4 4=500Kg =500Kg 设备总重量设备总重量mm=mm1 1+ +mm2 2+ +mm3 3+ +mm4 4=4950+1950+30420+500=37820=37.8 t =4950+1950+30420+500=37820=37.8 t 每个鞍座承约受每个鞍座承约受189KN189KN负荷，选用轻型带垫板，包角为负荷，选用轻型带垫板，包角为120120的的鞍座。即鞍座。即JBJBT4712-92T4712-92鞍座鞍座 A2600A2600一一

7、 F FJBJBT4712-92T4712-92鞍座鞍座 A2600A2600一一 S S 4.4.人孔人孔常温及最高工作压力常温及最高工作压力1.6MPa1.6MPa，按公称压力，按公称压力1.6MPa1.6MPa的等级的等级选取。选取。考虑人孔盖直径较大较重，水平吊盖人孔。考虑人孔盖直径较大较重，水平吊盖人孔。人孔标记：人孔标记： HG21523-95 HG21523-95 人孔人孔RF RF （AGAG）450-1.6450-1.6 RF RF指突面密封，指突面密封，指接管与法兰的材料为指接管与法兰的材料为20R20R，AGAG是指用普通石棉橡胶板垫片，是指用普通石棉橡胶板垫片，450-

8、1.6450-1.6是指公称直径为是指公称直径为450mm450mm、公称压力为、公称压力为1.6 MPa1.6 MPa。5 5人孔补强确定人孔补强确定筒节不是无缝钢管不能直接用补强圈标准。筒节不是无缝钢管不能直接用补强圈标准。人孔筒节内径人孔筒节内径d d450mm450mm，壁厚壁厚 n n10mm10mm。补强圈内径补强圈内径D D1 1=484mm=484mm，外径，外径D D2 2=760mm=760mm，补强金属面积应大于等于开孔减少截面积，补强金属面积应大于等于开孔减少截面积，补强圈的厚度补强圈的厚度故补强圈取故补强圈取24mm24mm厚。厚。mmDDCdi3 .23484760

9、8 . 116)8 . 12450(212补6 6接口管接口管 (1) (1) 液氨进料管：液氨进料管：用用 57573.5mm3.5mm无缝钢管无缝钢管( (强度验算略强度验算略) )。一端切成。一端切成4545。配用具有突面密封的平焊管法兰，配用具有突面密封的平焊管法兰，法兰标记：法兰标记：HG20592 HG20592 法兰法兰SO50-1.6 RF 16MnRSO50-1.6 RF 16MnR。 壳体名义壁厚壳体名义壁厚 n n16mm12mm16mm12mm，接管公称直径小于，接管公称直径小于80mm80mm，不用补强。，不用补强。 (2)(2)液氨出料管：液氨出料管：可拆压出管可拆

10、压出管 25253mm3mm，用，用法兰套在接口管法兰套在接口管 38383.5mm3.5mm内。内。罐体接口管法兰：罐体接口管法兰：HG20592 HG20592 法兰法兰SO32-1.6 RF 16MnRSO32-1.6 RF 16MnR。连接尺寸和厚度与连接尺寸和厚度与HG20592 HG20592 法兰法兰SO32-1.6 RF SO32-1.6 RF 16MnR16MnR相同，但内径相同，但内径25mm25mm。 液氨压出管端部法兰液氨压出管端部法兰( (与氨输送管相连与氨输送管相连) )用用HG20592 HG20592 法兰法兰SO20-1.6 RF 16MnRSO20-1.6

11、RF 16MnR。都不必补强。压出管伸入贮罐。都不必补强。压出管伸入贮罐2.5m2.5m。(3)(3)排污管：排污管：贮罐右端最底部安设排污管，贮罐右端最底部安设排污管，57573.5mm3.5mm，管端焊有一与截止阀，管端焊有一与截止阀J41W-16J41W-16相配相配的管法兰：的管法兰：HG20592 HG20592 法兰法兰SO50-1.6 RF 16MnRSO50-1.6 RF 16MnR。排污管与罐体联接处焊有一厚度为排污管与罐体联接处焊有一厚度为10mm10mm的补强圈。的补强圈。 (4)(4)液面计接管液面计接管本贮罐采用两支玻璃管液面计本贮罐采用两支玻璃管液面计BIW PN1

12、.6，L1000mm，HG5-227-80 与液面计相配的接管与液面计相配的接管 18183mm3mm，管法兰为管法兰为HG20592 HG20592 法兰法兰SO15-1.6 RF 16MnRSO15-1.6 RF 16MnR。(5)(5)放空管接管放空管接管用用 32323.5mm3.5mm无缝钢管。无缝钢管。法兰：法兰：HG20592 HG20592 法兰法兰SO25-1.6 RF 16MnRSO25-1.6 RF 16MnR。(6)(6)安全阀接管安全阀接管 安全阀接管尺寸由安全阀泄放量决定。安全阀接管尺寸由安全阀泄放量决定。本贮罐选用本贮罐选用 32322.5mm2.5mm的无缝钢管

13、，的无缝钢管，法兰：法兰：HG20592 HG20592 法兰法兰 SO25-1.6 RF 16MnRSO25-1.6 RF 16MnR。7 7设备总装配图设备总装配图附有贮罐的总装配图，技术特性表，接管表，各零部件的附有贮罐的总装配图，技术特性表，接管表，各零部件的名称、规格、尺寸、材料等见明细表。名称、规格、尺寸、材料等见明细表。本贮罐技术要求本贮罐技术要求1 1本设备按本设备按GBl50-1998GBl50-1998钢制压力容器钢制压力容器进行制造、试验进行制造、试验和验收。和验收。 2 2焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80GB985

14、-80中中规定规定( (设计焊接接头系数设计焊接接头系数 1.0) 1.0) 。3 3焊接采用电弧焊，焊条型号为焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303 E4303 。4 4壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为100100 5 5设备制造完毕后，以设备制造完毕后，以2MPa2MPa表压进行水压试验表压进行水压试验 。6 6管口方位按接管表。管口方位按接管表。技技 术术 特特 性性 表表名名 称称指指 标标设计压力设计压力1.6MPa1.6MPa工作温度工作温度4040物料名称物料名称液氨液氨容积容积30.52m30.52m3 3 接接 管管 表表符号符号连接法兰标准连接法兰标准密封面形式密封面形式 用途用途a a1-21-2HG20592 SO15-1.6 RFHG20592 SO15-1.6 RF突面突面液面计接口管液面计接口管b b1-21-2HG20592 SO15-1.6 RFHG20592 SO15-1.6 RF突面突面液面计接口管液面计接口管c cHG20592 SO450-1.6 HG20592 SO450-1.6 RFRF突面突面人孔人孔d dHG20592 SO32-1.6 RFHG2059