氯液储罐汇报ppt

装备21陈泽宇2121501004

第三次汇报

题目（50）M3液氯储罐设计设计条件什么是（50）M3液氯储罐公称容积为50M3的压力容器，用来储存液氯。计划查阅浏览文献：GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998《过程设备设计》，化学工业出版社，2001《化工工艺设计手册》，化学工业出版社，1996《过程装备成套技术设计指南》，化学工业出版社，2002百度文库内设计案例大概设计步骤？1.设计参数的确定1.1设计压力1.2设计温度1.3主要元件材料的选择2.

工艺设计2.1存储量2.2设备的选型及轮廓尺寸3.机械设计2.1.1筒体及封头设计2.1.2接管及接管法兰设计2.1.3核算开孔补强2.1.4总体布局2.1.5焊接结构设计及焊条的选择5.压力容器校核设计温度应该不低于最高使用温度45℃选取45℃为设计温度设计压力：设计压力应根据最高工作压力来确定。对于盛装液化气体的压力容器，应按以下几条来确定最高工作压力：没有实测数据或没有保冷设施的压力容器，其最高工作压力不得低于所装液化气体在规定的最大充装量时，温度为50℃的气体压力由于没有保冷措施，选50℃下饱和蒸汽压1.414MPa装设安全阀的容器，考虑到安全阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力不得低于安全阀的开启压力，通常可取最高工作压力的1.05——1.10倍。P设=1.1*Pv=1.1*(1.414-0.1)=1.466MPa液柱静压：P设=ρ.g.Di=1314*9.8*2.7=0.035＜5%*P设所以忽略液柱静压力筒体材料的选择：根据液氯的特性，查GB150-1998选择Q345R。Q345R是压力容器专用钢，适用范围：用于介质具有一定腐蚀性,壁厚较大（8mm）的压力容器。50℃时的许用应力189Mpa根据JB/T4731,钢管的材料选用20号钢，根据GB8163，其许用应力150.1Mpa筒体的公称直径有标准选择，而它的长度L可以根据容积要求来决定。根据公式将L/D=5代入得：D=2.373m圆整后，D=2.4m查标准JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》中表B.1EHA椭圆形封头内表面积、容积，如下表：EHA椭圆形封头内表面积、容积由Vg=V封头+V筒体则：50*1.05=π/4*Di2*L+2V封计算得L=10725.3mm，取L=11000mmL/Di=11000/2400=4.58在3＜4.58＜6，设计合理计算容积V计=π/4*Di2*L+2V封=53.74m3工作容积Vg=φV计=0.9×53.74=48.37m3焊接接头系数压力容器焊接结构设计的基本原则(1)回转壳体的拚接接头必须采用对接接(2)对接接头应采用等厚度焊接(3)焊接接头应便于进行无损检测本次液氯储罐的设计采用双面焊相当于双面焊的全焊透接头，100%无损检测，所以内压容器筒体厚度根据GB150-2011可知Q345R的许用应力筒体的计算厚度为:9.678mm腐蚀余量C2=4mm，钢板厚度负偏差C1=0.3mm（GB713）设计厚度：δd=δ+C2=13.678mm名义厚度：δn=δd+0.3=13.978mm圆整：δn=14mm有效厚度：δe=δn–C1-C2=9.7mm设计温度下允许最大工作压力：1.521MPa封头厚度封头的计算厚度为：9.33mm设计厚度：δd=δ+C2=13.33mm名义厚度：δn=δd+0.3=13.63mm圆整至14mm有效厚度：δe=δn–C1-C2=9.7mm设计温度下允许最大工作压力：1.525MPa水压试验：根据公式，式中:则，故符合工艺条件的要求。鞍座选型该卧式容器采用双鞍座式支座，根据工作温度为-20~45℃，选择鞍座材料为Q345R，使用温度为-20~250℃，许用应力为[σ]t=189Mpa。估算鞍座的负荷：储罐总质；量m=m1+2m2+m3+m4

m1为筒体质量：对于Q345R，取ρ=7.85×10^3kg/m3m1=πDLδnρ=π×2.4×11×14×7.85=9114.9kgm2为单个封头的质量：根据JBT4746得，封头质量m=706kg，可知m2=2*706=1412kgm3为充液质量,故m3（max）=ρ（液氯）×V=1314×53.74=70614.36kgm4为附件质量取人孔质量为300kg，其他接管质量总和估100kg，即400kgG=（m1+2m2+m3+m4）*g=(9114.9+70614.36+1412+400)*g=800KN每个鞍座承受的重量为G/2=mg/2=800/2=400kN（成都

重力加速度9.7913）由此查JB4712.1-2007容器支座。选取轻型，焊制A，包角为120°，有垫板的鞍座.，筋板数为6。鞍座位置确定通常取尺寸A不超过0.2L值，为此中国现行标准JB4731规定A≤0.2L=0.2（L+2h），A最大不超过0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。由标准椭圆封头Di/2（H-h）=2，有h=H-Di/4=640-2400/4=40mm故A≤0.2(L+2h)=0.2(11000+2×40)=2216mm由于接管比较多，所以固定支座位于储罐接管较多的左端。JB4731还规定当满足A≤0.2L时，最好使A≤0.5Rm（Rm=Ri+δn/2），即Rm=1200+14/2=1207mm。A≤0.5Rm=0.5×1207=603.5mm,取A=600mm。综上所述：A=600mm法兰选型带颈对焊钢制法兰接管注：此设计接管厚度对于外径≤89mm的按照GB150的不另行补强标准法兰与接管HG20592-2009（PN16）

垫片的选择（HG/T20609-2009）注：1：包覆金属材料为纯铝板2：垫片厚度均为3mm。螺栓（螺柱）的选择（HG/T20613-2009）人孔的选择拟采用回转盖带颈对焊法兰人孔，根据前文对法兰的选取密封面选用凹凸面MFM的法兰安全阀的选用考虑由于泄放的液氯有毒、会污染环境，应采用封闭式安全阀。所以选用弹簧封闭全启式（带扳手）安全阀。液面计的选用透光式玻璃面液面计，型号T；利用连通器原理，通过液面计的玻璃板视窗可以观察容器内部液面位置的变动情况。结构形式：保温型W,钢板16Mn.L=900,标准HG21589.1-1995。焊接接头的设计回转壳体与封头的焊接接头选用Q345RX型对接接头δ=12~60,b=0~3,P=1~3,α=40°~60°核算开孔补强根据JBT4736-2002,人孔接管直径为500mm，选取补强圈外径840mm，内径530mm。管材料选用20号钢，正火，由GB9948得其许用应力由GB6654得低合金钢Q345R在-20—45℃时的[σ]t=189MPa由强度消弱系数计算公式得：钢管厚度负偏差C1=0.25，腐蚀裕量厚度C2=4mm根据GB150-2011，其中：壳体开孔处的计算厚度接管的有效厚度开孔直径圆柱开孔所需补强面积:

有效补强范围(1）外侧有效高度的确定根据GB150，得：(2）内侧有效高度的确定壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积A1接管的厚度接管的多余面积焊缝金属面积A3：于本次设计的储罐是存放有毒介质的，所以选用D类接头形式进行焊接，因此有效补强范围内的补强面积Ae补强圈的选取根据JB/T4736-2002，DN500取补强圈外径D2=840mm,内径D1=530mm。因为B>D2，所以在有效补强范围。因为Ae＜A，所以需要另加补强，其补强面积为：补强圈厚度：圆整取名义厚度为5mm筒体弯矩计算筒体轴向应力计算筒体轴向应力计算：