《化工机械基础》设计书

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1、广东石油化工学院《化工机械基础》课程设计说朗书二级学院：化工与环境工程学院系别：化工专业：化学工程与工艺姓名：XXX指导教师：XXX过程装备与控制工程教研室2013年7月1日《化工机械基础》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(n?)15公称直径Dg(mm)1400介质液氨筒体长度L(min)4000工作压力(MPa)1.6工作温度(°C)W40°C厂址广州推荐材料16MnR管口表编号名称公称直径(nun)编号名称公称直径(nun)a1-2液位计18e安全阀32b进料管57f放空管32c出料管38g人孔450d压力

2、表15h排污管57工艺条件图工艺条件B83•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；(1)水压试验压力及其强度校核；(2)选择人孔并核算开孔补强；(3)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

3、料清单4.绘图部分内容：总装配图一张(1#)5.设计期限：1周(2013年7月3日一一2013年7月10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两天(3)绘制装配图三天(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指导教师：邓飞中2013年0

4、7月I日目录第一章设计绪论1（-）液氨贮罐的设计背景1（二）液氨贮罐的分类及选型1（三）设计温度和设计压力的确定1（四）设计任务、设计思想、设计特点1（五）主要设计参数的确定及说明1第二章材料及结构的选择与论证3（1）材料的选择与认证3（2）结构的选择与认证3第三章设计计算5（1）计算筒体的壁厚5（2）计算筒体的长度5（3）计算封头的壁厚6（4）选择鞍座并核算承载能力6（5）选择人孔并核算开孔补强8（6）选配工艺接管8技术要求9技术特性表9接管表10设计心得10参考文献11第一章、绪论（一）、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。

5、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

6、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，是化工生产能够顺利进行的前提。（二）、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。在本设计屮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

7、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

8、、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°C,这吋普通