工设备液氨贮罐的设计

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1、化工设备概论课程设计目录第一章液氨贮罐的设计背景1第二章液氨贮罐的分类及选型32.1贮罐的分类32.2贮罐的选型3第三章材料用钢的选取43.1容器用钢43.2附件用钢4第四章工艺尺寸的确定54.1方案一54.2方案二5第五章工艺计算65.1筒体壁厚的计算65.2封头壁厚的计算65.3水压试验75.4支座75.4.1支座的选取75.4.2鞍座的计算75.4.3安装位置95.5人孔的选取95.6人孔补强的确定95.6.1人孔补强95.6.2不需补强的最大开孔直径105.7接口管105.7.1液氨进料管105.7.2液氨出

2、料管105.7.3排污管115.7.4液面计接管115.7.5放空接口管115.7.6安全阀接口管11第六章总结12第七章设计结果一览表13第八章液氨贮罐化工设备图14参考文献15化工设备概论课程设计第一章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

3、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，是化工生产能够顺利进行的前提。化工设备概论课程设计第二章液氨贮罐的分类及选型2.1贮罐的分类贮罐按其形状可分

4、为方形和矩形容器、球形容器、圆筒形容器（立式、卧式）。按其承压性质可分为内压和外压，内压容器又可分为低压、中压、高压、超高压4个压力等级。按其工作的温度环境可分为低温、常温、中温、高温容器。按制造器的材料可分为金属制和非金属制两类。按其应用情况可分为反应压力容器（R）、换热压力容器（E）、分离压力容器（S）、储存压力容器（C）等。2.2贮罐的选型在本设计中由于设计体积较小（约为35m3）且工作压力较小（p0=1.6MPa）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

5、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，故选用圆筒形卧式容器。化工设备概论课程设计第三章材料用钢的选取3.1容器用钢压力容器的使用工况（如温度、压力、介质特性和操作特点等）差别很大，制造压力容器所用的钢种类很多，既有碳素钢、低合金高强度钢和低温钢，也有中温抗氢钢、不锈钢和耐热钢，还有复合钢板。一般中低压设备可采用采用屈服极限为245Mpa~345Mpa级的钢材；直径较大、压力较高的设备，均应采用普通低碳钢，强度级别宜用400Mpa级或以上；如果容

6、器的操作温度超过4000C，还需考虑材料的蠕变强度和持久强度。16MnR钢是屈服强度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。在焊接压力容器时采用碱性焊条（J507），15MnVR钢和18MnMoNbR钢是屈服强度分别为400、500Mpa级普通低合金高强度钢，虽然有较高的强度，但韧性、塑性都较C-Mn钢低，且有较高的缺口敏感性和时效敏感性。并且这两类钢均较16MnR钢昂贵。因此选用6MnR钢既符合工艺要求也节约资源，以便获得更好的经济价值。3.2附件用钢优质低碳

7、钢的强度较低，塑性好，焊接性能好，因此在化工设备制造中常用作热交换器列管、设备接管、法兰的垫片包皮。优质中碳钢的强度较高，韧性较好，但焊接性能较差，不宜用作接管用钢。由于接管要求焊接性能好且塑性好。故选择10号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管。由于法兰必须具有足够大的强度和刚度，以满足连接的条件，使之能够密封良好，故选用Q235-A的普通碳素钢。化工设备概论课程设计第四章工艺尺寸的确定4.1方案一设计体积，公称直径，采用标准椭圆形封头，查附录5：取直边高度，则单个封头容积，封头总容积，单个封头内表面积，封头总内

8、表面积故筒体容积，则筒体长度，取整后筒体长度取为，则实际体积筒体内表面积,则总内表面积长径比1.694.2方案二设计体积，公称直径，采用标准椭圆形封头，查附录5：取直边高度，同理可计算出筒体长度取为，实际体积，总内表面积长径比2.15经比较可得，取公称直径化工设备概论课程设计时所用的钢材较少，且承受各种力和载荷的能力较优。化工设备概论课程设计第