液 氨 储 罐 机 械 设 计.doc

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1、学号：《化工机械基础》课程设计说明书设计题目：液氨储罐机械设计学院化学工程学院专业化工班级学生　　指导教师　完成时间201年月日至201年月日目录第一章绪论11、液氨贮罐的设计背景12、液氨贮罐的分类及选型13、设计温度和设计压力的确定2第二章材料及结构的选择与论证31、材料选择与论证32、结构选择与论证3第三章工艺尺寸的确定7第四章设计计算81、计算筒体的壁厚82、计算封头的壁厚83、水压试验压力及其强度校核94、选择人孔并核算开孔补强95、选择鞍座并核算承载能力116、选择液位计127、选配工艺接管12设计小结14参考文献15广东石油化工学院《化工机械基础

2、》课程设计任务书1.设计题目：液氨储罐机械设计2.设计数据：技术特性公称容积(m3)19公称直径Dg(mm)1900介质液氨筒体度L(mm)6100工作压力(MPa)2工作温度(0C)48厂址茂名推荐材料Q345R管口表编号名称公称直径(mm)编号名称公称直径(mm)a1-2液位计15e安全阀32b进料管50f放空管25c出料管32g人孔450d压力表15h排污管50工艺条件图3.计算及说明部分内容（设计内容）：第一部分绪论：（1）设计任务、设计思想、设计特点；（2）主要设计参数的确定及说明。第二部分材料及结构的选择与论证（1）材料选择与论证；（2）结构选择与

3、论证：封头型式的确定、人孔选择、法兰型式、液面计的选择、鞍式支座的选择确定。第三部分设计计算（1）计算筒体的壁厚；（2）计算封头的壁厚；（3）水压试验压力及其强度校核；（4）选择人孔并核算开孔补强；（5）选择鞍座并核算承载能力；第四章主要附件的选用（1）、液面计选择（2）、各进出口的选择（3）、压力表选择第五章设计小结附设计参考资料清单4．绘图部分内容：总装配图一张（1#）5．设计期限：1周（2015年7月7日——2015年7月11日）6、设计参考进程：(1)设计准备工作、选择容器的型式和材料一天(2)设计计算筒体、封头、选择附件并核算开孔补强等一天(3)绘制

4、装配图二天(4)编写计算说明书一天(5)答辩半天7．参考资料：[1]《化工过程设备机械基础》，李多民、俞慧敏主编，中国石化大学出版社[2]《化工设备机械基础》，汤善甫朱思明主编，华东理工大学出版社。[3]《化工设备机械基础课程设计指导书》，蔡业彬宣征南主编。[4]《钢制压力容器》GB150-98发给学生（签名）：指导教师：2015年7月7日注：此任务书应附于所完成的课程设计说明书中第一章绪论1、液氨贮罐的设计背景化学工业和其它流程工业的生产都离不开容器。所有的化工设备的壳体都是一种容器，容器的应用遍及各行各业，诸如航空、航海、机械制造、轻工、动力等行业。然而化

5、工容器又有其本身特点，不仅要适应化学工艺过程所要求的压力和温度条件，还要承受化学介质的作用，要能长期的安全工作且保证良好的密封。因此在容器的设计中应综合考虑个方面的因素，使之达到最优。液氨主要用于生产硝酸、尿素和其它化学肥料，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，将氨进行分解，分解成氢氮混合气体这种混合气体是一种良好的保护气体，可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业以及需要保护气氛的其它工业和科学研究中。为能够进行连续的生产，需要有储存液氨的容器，因此设计液氨贮罐是制造贮罐的必备步骤，是化

6、工生产能够顺利进行的前提。2、液氨贮罐的分类及选型储罐的形状有圆形或球形。圆筒形储罐两端的封头有椭圆形、球形、锥形和平盖等形状。在本设计中由于设计体积较小且工作压力较小，可采用卧式圆筒形容器，方形和矩形容器大多在很小设计体积时采用，因其承压能力较小且使用材料较多；而球形容器虽承压能力强且节省材料，但制造较难且安装内件不方便；立式圆筒形容器承受自然原因引起的应力破坏的能力较弱，故选用卧式圆筒形容器。卧式圆筒形液氨储罐通常由卧式圆筒形筒体和两端的椭圆形封头组成，按照化学生产工艺的要求设置进料口、出料口、放空口、排污口、压力表、安全阀和液面计等。为了检修方便，还要开

7、设人孔，用鞍式支座支承于混凝土基座上。选择化工容器的材料也是设计中的重要问题，应该综合考虑容器的操作条件和钢材的性能、价格等。氨对钢材的腐蚀作用很小，但是，置于室外的液氨储罐，它的操作温度就是大气温度，它的操作压力就是操作温度对应的饱和蒸汽压。随着气温的变化，液氨储罐的操作温度和压力也随之变化，制造储罐的钢材应能承受这种变化。液氨储罐通常选择16MnR钢，它是屈服强度为350MPa级的普通低合金高强度钢，具有良好的综合力学性能、焊接性能、工艺性能以及低温冲击韧性。在我国北方严寒地区，冬季最低气温可达-30℃，这时普通碳钢将会出现低温脆性（冲击韧性严重下降），就

8、应选用低温设备用钢（如09Mn2VDR