煤焦化脱硫工段卸碱槽课程设计说明书

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1、课程设计说明书姓名：学号：学院：化工学院专业班级：过程装备与控制工程　课程：过程装备与控制专题设计—机械部分指导教师：2016年1月目录第一章绪论11.1设计任务11.2设计要求及成果11.3技术要求1第二章设计参数确定22.1设计温度22.2设计压力22.3材料选择22.4腐蚀余量22.5焊缝系数32.6许用应力3第三章设计计算33.1储罐高度确定33.2人孔设计与人孔补强确定43.2.1人孔的尺寸选择53.2.2人孔开孔补强53.3壁厚计算7第四章管口选择74.1进料管及管口74.2出料口84.3排污管84.4液面计接口

2、管84.5放空管接口管84.6鞍座设计84.6.1罐体质量的计算:94.6.2封头质量的计算：94.6.3充液质量94.6.4附件质量：94.6.5设备总质量104.6.6鞍座安放位置104.7阀门选型104.7.1止回阀104.7.2闸阀114.7.3截止阀11第五章设计结果13参考文献13第一章绪论1.1设计任务结合管道仪表流程图及设备布置图设计——煤焦化脱硫工段卸碱槽。表1-1设计数据序号项目1设备名称卸碱槽2设备容积：10m33最大工作压力0.3MPa4贮存介质氨水5物料重度：890Kg/m36工作温度常温7其他要求

3、100%无损检测8管道压力0.2MPa1.2设计要求及成果（1）根据工艺要求，确定基本设计参数；（2）根据控制仪表及工艺要求，完成设备管口的设计；（3）根据给定设计参数，完成设备结构设计，包括：确定容器材质；确定罐体、封头形状尺寸、壁厚；确定支座，人孔以及开孔补强情况；（4）完成相关管路上阀门型号的确定（5）完成设备施工图纸及设计说明书。1.3技术要求（一）设备按GBl50-2010《钢制压力容器》进行制造、试验和验收；（二）焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-88中规定(设计焊接接头系数)（三）焊接采用电弧焊，

4、焊条型号为E4303；（三）壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为100％。13第二章设计参数确定2.1设计温度设计温度为压力容器的设计载荷条件之一，它是指压力容器在正常的工作条件下，设定元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。由设计条件知，该卸碱槽的的工作温度为常温，故设计温度为25℃。2.2设计压力设计压力P：容器工作时，由于操作参数（如温度、给、排料量等）的波动，其内部压力也相应波动，即使操作参数不变，由于介质的流态和形态不同，容器内不同部位的压力也不相同。与容器强度有关的是最高工作压力。由于压力表通常装在容器的

5、顶部，因此规定在正常操作情况下，容器顶部可能出现的最高工作压力称为工作压力、以pw表示。设计压力P是用于设计压力容器的压力，规定P≤Pw。当内压容器装有安全泄放装置时，其设计压力应根据不同形式的安全泄放装置确定，装有安全阀的容器，考虑安全阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力不应低于安全阀的开启压力。设计压力应采用最大工作压力Pw的1.05—1.1倍，此次设计取设计压力P=1.05Pw=1.05x0.3=0.315MPa。2.3材料选择根据液氨贮罐的工作压力、工作温度和介质的性质可知该设备为一低压常温设备，介质对碳钢有

6、弱腐蚀作用,从耐蚀角度考虑采用含镍不锈钢，但考虑到该设备不属于重要设备，介质对碳钢的腐蚀作用很小，可选用碳钢材料。考虑的强度指标（指和）和塑性指标适合的材料有：A3R、20g、Q345R、15MnVR、20R。为了节省金属，高压设备应优先选取普通低合金钢、中强度。凡属强度计算为主要的中压设备亦以采用普通低合金钢为宜。因为屈服强度分别为和的普通低合金钢，其材料价格与碳素钢差不多，但强度比碳素钢约高，采用该类钢材制造压力容器，可以有效地减少设备质量，降低成本，给设备的制造、运输、安装带来很大的方便。所以主要考虑Q345R和20R

7、这两种。如果纯粹从技术角度看，建议选用20R类的低碳钢板，Q345R钢板的价格比20R贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，Q345R钢板为比较经济。因此，此设计的卸碱槽采用Q345R钢板作为制造筒体和封头材料。2.4腐蚀余量腐蚀余量13主要是防止容器受压元件由于均匀腐蚀、机械磨损而导致的厚度削弱减薄。与腐蚀介质直接接触的筒体、封头、接管等受压元件，均应考虑材料的腐蚀余量。腐蚀余量一般可根据钢材在介质中的均匀腐蚀速率和容器的设计寿命确定。查阅相关资料得a=0.1mm/y,若该卸碱槽的设计寿命为20年，则腐蚀余量C2=0.

8、1×20=2mm。2.5焊缝系数卸碱槽属于中压贮存容器，根据中国《固定式压力容器安全技术监察规程》规定，氨水属中度毒性介质，容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，所以取1.0或0.85常见。表2-1钢制压力容器的焊接接头系数φ值焊接接头形式无损检测