课程设计--卧式储罐工艺设计

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1、沈阳理工大学课程设计论文1.卧式储罐结构简介液氮低温储罐是广泛应用于空分系统中的产品储罐，由于其特殊的工作环境，工作温度为-196℃，致使其结构及材料的应用必须满足超低温的要求，工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备，称压力容器。设计温度为-20℃以下的压力容器被称为低温压力容器，对于低温压力容器首先要选用合适的材料，材料在使用温度下应具有良好的韧性。致使低于-196℃时可选用奥氏体不锈钢。罐体分内罐，外罐两层，因此内罐材质选用不锈钢为0Cr18Ni9，外罐材质选用碳钢为Q235-B。内外罐中间填充绝热材料，即内筒壁与外筒壁之间

2、用珠光砂填充绝热。本储罐结构示意图见图1.1。图1.1卧式储罐结构示意图27沈阳理工大学课程设计论文表1.1设计数据序号项目数值1数值2单位1名称20m3液氮卧式储罐2筒体材料内胆：16MnDR外胆：Q-235B3设计压力0.88MPa4设计温度内胆：-196外胆：室温5公称直径2200mm6公称容积20m37充装系数0.98工作介质液氮9其他要求100%无损检测依据表1.1设计参数得出卧式储罐结构尺寸见表1.2。表1.2卧式储罐结构尺寸(单位：mm)项目直径高筒体长筒体壁厚封头壁厚材质内筒2200152705000880Cr18Ni9外

3、筒23001694171361010Q235-B封头即是容器的端盖。根据形状的不同，分为球形封头、椭圆形封头、蝶形封头和平板封头等结构形式。本储罐选择椭圆形封头，其内胆封头与外胆封头尺寸见表1.3。表1.3EHA椭圆形封头内表面积、容积封头类别公称直径DN/mm曲面高hi/mm直边高度h/mm总深度H/mm内表面积A/容积/内封头2200550405905.52291.5459外封头2300575406156.02331.7588储罐还有人孔、支座以及各种接管组成。接管主要设有排污管、安全阀、压力表、温度计、进料口和出料口等。根据HG/T

4、21517-2005回转盖带颈平焊法兰人孔，查表3-3，选用凹凸面型，其明细尺寸见表1.4。27沈阳理工大学课程设计论文序号名称数值序号名称数值1公称压力PN=1.0MPa11D16202公称直径DN=50012D6703螺栓尺寸M24×10013H12504螺母数量2014H21035螺栓数量2015A3656总质量147Kg16d247b12317b288b22818L2509B17519dw×s530×810d02420表1.4人孔尺寸表单位：mm27沈阳理工大学课程设计论文查JB4712.1-2007《容器支座》，选取轻型，焊制为

5、BⅠ,包角为120°，有垫板的鞍座。设计鞍座结构尺寸如下表1.5。表1.5鞍式支座结构尺寸单位mm序号名称数值1数值2数值31垫板弧长26802公称直径DN=2300 3允许载荷Q=410Kg4鞍座高度h=2505底板l1=1660b1=240 δ1=146筋板b2=2407筋板l3=255b3=290δ3=148垫板e=100b4=500δ4=109101112螺栓间距螺孔/孔长鞍座质量腹板l2=1460D/l=24/40215Kgδ2=14接管的材料为0Cr18Ni9，长度根据实际情况选择，查得接口管口参数见表1.6。表1.6接口管口

6、表符号公称尺寸（mm）连接尺寸（mm）用途或名称a500Φ530×8人孔b20Φ25×3.5压力表口c20Φ25×3.5温度计口d40Φ45×4排空口e65Φ76×6安全阀口f65Φ76×6液料进口g65Φ76×6排污口h65Φ76×6液料出口27沈阳理工大学课程设计论文查HG/T20592-2009《钢制管法兰》中表8.2.2-2PN10带颈对焊焊钢制管法兰，选取各管口公称直径，查得各法兰的尺寸见表1.7。表1.7法兰表管口名称公称直径DN（mm）钢管外径A1（mm）法兰外径D（mm）螺孔中心圆直径K（mm）螺孔直径L（mm）螺孔数量n

7、（个）螺纹Th出料口6576B185145188M16进料口6576B185145188M16排污口6576B185145188M16安全阀口6576B185145188M16排空口4045B150110184M16压力表口2025B10575144M12温度计口2025B10575144M12密封垫片选择非金属软垫片系列中的石棉橡胶板。27沈阳理工大学课程设计论文2.卧式储罐工艺审查2.1材料焊接性分析本次课程设计的母材为0Cr18Ni9和Q235B，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB/T221-200）查得0Cr18Ni9属于

8、奥氏体不锈钢。0Cr18Ni9不锈钢作为不锈钢耐热钢使用最广泛，用于食品用设备，一般化工设备，原子能用工业设备。通俗的讲0Cr18Ni9不锈钢就是304不锈钢板。而Q235B碳素钢，含碳量适中