化工设备机械基础课程设计

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1、化工设备机械基础课程设计化工设备机械基础课程设计题目：液氨贮罐设计学号：0708010208姓名：王洁指导老师：崔岳峰沈阳理工大学环境与化学工程学院16化工设备机械基础课程设计16化工设备机械基础课程设计设计任务书课题：液氨贮罐的机械设计设计内容：根据跟定的工艺参数设计一台液氨贮罐已知工艺参数：最高使用温度T=50℃公称直径DN=3000mm筒体长度（不含封头）L0=4900mm具体的内容包括：1．筒体材料选择2．罐的结构及尺寸3．罐的制造施工（焊接、焊缝、验收）4．零部件的型号及位置、接口5．相关校核计算

2、设计人：王洁学号：0708010208下达时间：2010年11月19日完成时间：2010年12月25日16化工设备机械基础课程设计目录前言11.设计方案21.1.设计依据及原则21.2.设计参数的确定22.各种参数计算42.1.壁厚设计42.1.1.筒体壁厚设计42.1.2.封头壁厚设计42.1.3.筒体与封头水压试验52.2.人孔设计52.2.1.人孔参数确定52.2.2.人孔补强设计62.3.接口管设计62.3.1.进料管62.3.2.出料管62.3.3.液位计接口管72.3.4.放空阀接口管72.3.

3、5.安全阀接口管72.3.6.排污管72.4.鞍座负载设计72.4.1.罐体质量m172.4.2.封头质量m272.4.3.液氨质量m382.4.4.附件质量m483.各种参数校核93.1.筒体轴向应力校核93.1.1.筒体轴向弯矩计算93.1.2.筒体轴向应力计算1016化工设备机械基础课程设计3.2.筒体和封头切向剪应力校核113.2.1.筒体切向应力113.2.2.封头切向剪应力.113.3.筒体周向应力校核123.3.1.周向应力计算123.3.2.周向应力校核123.4.鞍座有效断面平均应力124

4、.小结145.参数对照表15参考文献1616化工设备机械基础课程设计前言本次课程设计是环境与化学工程学院，化学工程与工艺专业对化工设备机械基础这门课程进行的。课设题目为液氨贮罐的课程设计。液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料，应用广泛，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨在工业上应用广泛，而且具有腐蚀性，且容易挥发，所以其化学事故发生率相当高。NH3气氨相对密度(空气＝1)：0．59，分子量为17．04.液氨的密度是0．562871Kg/L(50℃)。　　

5、自燃点：651．11℃饱和蒸汽压：2.033MPa　　熔点(℃)：-77．7爆炸极限：16％～25％　　沸点(℃)：-33．41％水溶液PH值：11．7　　比热kJ(kg·K)：氨（液体）4.609氨（气体）2.179液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可用作医药和农药的原料。在国防工业中，用于制造火箭、导弹的推进剂。可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂。液氨还可用用于纺织品的丝光整理。液氨通常采用钢瓶或槽车灌装。灌装用钢瓶或槽车应符合国家劳动局颁发的“气瓶安全监察规程”、“压力容器安全监察

6、规程”等有关规定。允许重量充装系数为0.52kg/L。对于本次课程设计，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，分别对贮罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计。然后对其进行校核，最后形成合理的设计方案。16化工设备机械基础课程设计设计方案1.1.设计依据及原则本液氨贮罐属于中压容器，设计以“钢制压力容器”国家标准（GB150）为依据，严格按照政府部门对压力容器安全监督的法规“压力容器安全技术监督教程”的规定进行设计。以安全为前提，综合考虑质量保证的各个环节，尽可能做到经济合理，可靠的密封性，足够的

7、安全寿命。设计的步骤如下：(1)根据设计中要用的各种参数进行计算及材料选择。(2)对容器的筒体、封头鞍座及其他附件进行参数计算。(3)对计算出来的数据进行校核。(4)根据以上容器参数的设计，画出总设备图。1.2.设计参数的确定（1）设计温度：T=50℃（2）设计压力:本贮罐在最高使用温度50℃下，氨的饱和蒸汽压为2.033MPa(据对压强)，容器上装有安全阀，则取1.05到1.10倍的最高工作压力作为设计压力，这里取最高设计压力为1.10倍。所以设计压力为p=1.10×（2.033-0.10133）=2.1

8、2MPa。（3）材料选择：由操作条件可知，该容器属于中压、常温范畴。.由《常用压力容器手册》（刘湘秋P129）考虑到机械性能、强度条件、腐蚀情况等要求，筒体和封头的材料科选用钢号为16MnR的钢板（适用温度范围-40~475℃，使用状态为热轧或正火，钢板标准为GB6654—1996）。接管材料选用钢号为16MnR的接管（许用应力：[σ]=[σ]t=163MPa）。法兰材料为16MnR，鞍座材料选用16MnR。（4