液氨贮罐的课程设计

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1、《化工设备机械基础》课程设计设计题目:液氨贮罐设计2011年12月制附：设计任务书一、设计题目10.0m3液氨贮罐的设计二、设计参数及要求1、设计参数液氨压力:16Kg/cm²;温度：40℃；公称容积：10.0m³操作容积：9.0m³介质:液氨设计使用年限:10年建议使用材料:16MnR2、设计要求根据设计参数,对液氨贮罐的主要元件(筒体、封头)进行正确的强度、刚度和稳定性计算和结构设计；对贮罐的附件进行选型；熟悉贮罐质量的检验方法；绘制出贮罐的装配图；三、设计内容1、概述2、罐体的设计(1)罐体的PN、DN确定(2)

2、筒体壁厚的设计(3)封头壁厚的设计(4)筒体长度的设计3、罐体的压力试验(1)罐体的水压试验(2)罐体的气压试验4、罐体附件的选型及尺寸设计(1)工艺接管的设计(2)支座的设计(3)人孔的设计(4)液面计的设计5、罐体的开孔及补强的计算(1)容许开孔的范围(2)开孔补强的设计计算(3)补强圈的设计5、设计结果汇总6、10.0m3液氨贮罐装配图7、设计评述四、图纸要求10.0m3液氨贮罐装配图，A1号图纸五、参考资料[1]汤善甫、朱思明等编.化工设备机械基础[M].上海：华东理工大学出版社.1991.12[2]化工设备设

3、计手册.材料与零部件（上）.上海科学技术出版社.1981[3]广西大学《实用机械零部件手册》编写组.实用机械零件手册.广西科学技术出版社附：目录一、液氨储罐的工艺设计计算11、罐体的设计11.1、罐体的PN、DN确定11.1.1、罐体DN的确定11.1.2、釜体PN的确定11.2、筒体壁厚的设计11.2.1、设计参数的确定11.2.2、筒体壁厚的设计11.2.3、刚度条件设计筒体的最小壁厚11.3、罐体封头壁厚的设计22.3.1、设计参数的确定22.3.2、封头的壁厚设计22.3.3、封头的直边、体积及重量的确定21.

4、4、筒体的长度设计及重量的确定21.5、贮罐的压力试验31.6、罐体的水压试验31.6.1、液压试验压力的确定31.6.2、液压试验的强度校核31.6.3、压力表的量程、水温的要求31.6.4、液压试验的操作过程31.7、罐体的气压试验31.7.1、气压试验压力的确定31.7.2、气压试验的强度校核31.7.3、压力表的量程、气温的要求41.7.4、气压试验的操作过程42、罐体的开孔与补强42.1、开孔补强的设计准则42.2、开孔补强的计算42.2.1、开孔补强的有关计算参数42.2.2、补强圈的设计53、罐体附件的选

5、型及尺寸设计53.1、工艺接管的设计53.1.1、液氨进料管53.1.2、液氨出料管53.1.3、排污管63.1.4、安全阀接口管63.1.5、压力表接口管63.2、支座的设计63.3、鞍座的计算63.4、安装位置73.5、人孔的设计73.6、液面计的设计7二、设计结果一览表9三、课程设计总结10四、参考资料11《化工设备机械基础》课程设计一、液氨储罐的工艺设计计算1、罐体的设计1.1、罐体的PN、DN确定1.1.1、罐体DN的确定液氨贮罐的长径比L/Di一般取3～3.5，本设计取L/Di＝3.3，由V＝(πDi2/4

6、)L＝10和L/Di＝3.3，得：Di=1.569m=1569mm。因圆筒的内径已系列化，由Di＝1569mm，圆整后可知：DN＝1600mm。1.1.2、釜体PN的确定因操作压力P＝16Kgf/cm2，由文献[1]可知：PN＝1.6MPa。1.2、筒体壁厚的设计1.2.1、设计参数的确定由文献[1]表14-1（装有安全阀）查得：Pc=1.6×1.1MPa=1.76MPa（P液＜5％Pc，可以忽略P液），T=40℃,文献[1]表14-5查得：焊接接头系数φ=1.0（双面焊对接接头，100%无损探伤检查），由文献[1]表

7、14-7查得：腐蚀裕量C2=2mm(微弱腐蚀)。1.2.2、筒体壁厚的设计假设筒体壁厚δd=12mm，则由文献[1]表14-1，14-6查得：[σ]t=170MPa，钢板负偏差C1=0.8mm由公式：δn＝PcDi/(2[σ]tФ-Pc)+C，代入数据δd=（1.76×1600）/（2×170×1—1.76）+2+0.8=11.12，经圆整后δd=12mm。所以假设δd=12mm是合理的，故筒体名义壁厚取δn=12mm。1.2.3、刚度条件设计筒体的最小壁厚因为Di=1600mm<3800mm，所以δmin=2Di/

8、1000=3.2mm，另加C2=2mm，所以δd=5.2mm。按强度条件设计的筒体壁厚δd＝12mm＞δd＝5.2mm，满足刚度条件的要求。11《化工设备机械基础》课程设计1.3、罐体封头壁厚的设计2.3.1、设计参数的确定由文献[1]表14-1（装有安全阀）查得：Pc=1.6×1.1MPa=1.76MPa（P液＜5％Pc可以忽略