300立方米液氨储罐设计

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1、·《化工容器设计》课程设计说明书300m3液氨储罐设计专业：过程装备与控制工程班级：13级过控1班学号：姓名：19目录1设计参数的选择41.1设计的题目41.2原始数据41.3储存量41.4设计压力51.5设计温度52容器的结构设计62.1筒体的内径和长度的确定62.2筒体和封头的厚度设计计算62.3人孔设计72.4其他零部件的设计72.4.1液位计的设计72.4.2管口设计82.5鞍座选型和结构设计112.5.1质量确定112.5.2鞍座的安装位置123开孔补强设计133.1补强设计方法判别133.2补强圈计算133.2.1圆筒开孔所需补强面积133.2.2壳体有效厚度减去计算厚度之外

2、的多余面积143.2.3接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积143.2.4焊缝金属面积143.2.5另加补强面积144强度计算154.1液压试验154.2圆筒轴向弯矩154.2.1载荷分布154.2.2筒体弯矩164.3圆筒轴向应力计算并校核165.3.1筒体应力164.3.2筒体轴向应力校核174.4切向剪应力的计算并校核184.4.1圆筒切向剪应力的计算184.4.2圆筒被封头加强时，最大剪应力184.4.3切向剪应力的校核184.5圆筒周向应力的计算并校核19194.5.1在横截面的最低点处194.5.2周向应力校核195防护及使用管理205.1防腐205.2防静电205.3热处

3、理要求205.4焊接205.5使用及管理2019300m2液氨储罐设计1设计参数的选择1.1设计的题目300m3液氨储罐设计1.2原始数据表1.1设计条件序号项目数值单位备注1名称液氨储罐2用途液氨储存3最高工作压力1.36MPa液氨在50℃下的压力4工作温度-45～48℃5公称容积300m36工作压力波情况可不考虑7装量系数0.98工作介质液化石油气9材料16MnDR10焊接要求单面焊，100%无损探伤11设计寿命20年12腐蚀速率0.1mm/a13其他要求1.3储存量盛装液化气体的压力容器设计存储量：W=ΦVρt式中，装载系数Φ=0.9压力容器设计V=300m³设计温度下的饱和液体密

4、度ρt=562.87㎏/m³19300m2液氨储罐设计则：存储量W=15.20t1.4设计压力设计压力取饱和蒸气压，p=1.5MPa1.5设计温度工作温度为-45℃～48℃，则取设计温度取50℃19300m2液氨储罐设计2容器的结构设计2.1筒体的内径和长度的确定由设计任务书可知：V=300m3L/D=8取L=8D则有：取内径为3700mm，由于筒体的内径较大，所以采用钢板卷制，公称直内径DN3700mm.选用标准椭圆形封头表2.1EHA椭圆形封头内表面积及容积公称直径（mm）总深度H/mm内表面积A/m2容积V/m3370096515.30477.0605则筒体长度：圆整：L=2661

5、0mm则实际体积：则体积相对误差为：符合设计要求。2.2筒体和封头的厚度设计计算（1）设计压力取：p=1.5MPa液柱压力（安装满时计算）：19300m2液氨储罐设计％＜5％所以可以忽略液柱的压力。单面焊，100%无损探伤，焊接接头系数=0.9筒体厚度：计算压力：计算厚度：查表2-5得，厚度负偏差C1=0.8mm。设计寿命20年，腐蚀速率0.1mm/a，所以腐蚀裕量C2=2mm。设计厚度=19.75+2=21.75mm；名义厚度=24mm。标准椭圆形封头厚度：计算厚度：设计厚度：td=t+C1+C2+圆整值=24mm2.3人孔设计设置1个人孔，其公称直径取DN450。根据HG/T2151

6、8-2005《钢制人孔和手孔》选取：人孔RFⅢt-35CM(W·D-1232)B450-2.5HG/T21518-2005具体结构和材料见标准HG/T21518-2005《钢制人孔和手孔》。2.4其他零部件的设计2.4.1液位计的设计1）液位计类型由于该储罐的介质为液氨，工作温度常温，所以选用磁性液位计。2）液位计中心距可简化容器为一圆筒，液体达到总体积的90%（本储罐的装量系数为0.9），可近似认为截面面积达到全面积的90%，所以下图所示的阴影面积为全面积的10%。即：19300m2液氨储罐设计即迭代求解得：θ=46.6°所以最高液面到筒体中心线的距离为：所以选用中心距为1400mm的

7、液位计不对称安装。Rθ图2.13）接管与法兰由于介质为液氨，应采用带颈对焊法兰（突面）、带加强环的缠绕垫片（带外环）和专用级高强度螺栓组合，而且它的腐蚀性不大，所以材料不需要选太好的。为了有良好焊缝，接管材料选16Mn。同时接管伸出较长，需要支撑结构。综上所述，具体见表3.2表2.2接管与法兰名称标记数量总质量/kg备注液位计HG/T21584-95UZ2.5-1400-0.45AF304C120法兰HG/T20592法兰WN20-