化工机械课程设计---液氨储罐机械设计

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1、目录一、绪论………………………………………………………………………………11．设计任务、设计思想、设计特点………………………………………………12．主要设计参数的确定记说明……………………………………………………1二、材料及结构的选择与论证………………………………………………………21．材料选择与论证…………………………………………………………………22．结构选择与论证…………………………………………………………………3(1)封头形式的确定……………………………………………………………3(2)人孔

2、的选择…………………………………………………………………3(3)法兰的选择…………………………………………………………………3(4)液面计的选择………………………………………………………………4(5)鞍式支座的选择与确定……………………………………………………4三、设计计算…………………………………………………………………………51.筒体厚度的计算…………………………………………………………………52.封头壁厚的计算…………………………………………………………………53.水压试验压力及其强度的计算

3、…………………………………………………64.人孔的选择及核算开孔补强……………………………………………………65.鞍座的选择及核算承载能力……………………………………………………86.液位计的选择……………………………………………………………………97.选配工艺接管……………………………………………………………………9四．设备总装备图（附录）…………………………………………………………10五．小结……………………………………………………………………………10六．设计参考书目………………………………

4、…………………………………10~11~液氨储罐机械设计符号说明英文字母希腊字母Di———贮罐内径，mm;δ———罐体计算厚度,mm;[δ]t———钢板的许用应力MPaδd———罐体设计厚度,mm;P———液氨的饱和蒸汽压MPaδn———罐体的名义厚度,mm;C1———钢板厚度负偏差,mm;δe———罐体的有效厚度,mm;C2———介质的腐蚀裕量,mm;———焊接接头系数一.绪论1.设计任务、设计思想、设计特点（1）设计任务按要求设计一压力容器，液氨储罐的公称直径为2000mm，罐体的公称容积为15

5、m3，制造地点：广东省茂名市。（2）设计思想液氨储罐通常由卧式圆柱形圆筒和两端椭圆封头组成，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，为了检修方便开设人孔，用鞍式支座支撑于混凝土基座上。综合运用化工过程设备机械基础及所学的知识，联系实际，进而巩固加深和发展所学的知识，提高分析实际问题和解决问题的能力。（3）设计特点本设计的液料为液氨，它是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料，应用广泛。分子式NH3，分子量17.03，相对密度0.7714g/L，熔点-77

6、.7℃，沸点-33.35℃，自燃点651.11℃，蒸汽压1013.08kPa(25.7℃)。蒸汽与空气混合物爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%)。氨在20℃水中溶解度34%,25℃时,在无水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。水溶液呈碱性。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。遇热、明火,难以点燃而危险性较低;但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。液氨对钢材的腐蚀作用很小，但是，至

7、于室外的液氨储罐，其工作温度为环境温度，其工作压力为该环境温度下的饱和蒸汽压，随着气温的变化，液氨储罐的操作温度和操作压力也会变化，所以其材料的钢材必须应能承受这种变化。①壁厚分类———薄壁容器工程上的容器外径和内径的比值K=D0/Di小于等于1.2的压力容器称为薄壁容器。~11~②受压状况的分类——内压容器容器器壁承受的拉应力，通过强度条件计算壁厚。③安装方式分类——卧式容器在自重和内部充满液体等载荷作用下在壳体一些特殊部位产生各种局部应力，加以考虑。④容器工作温度的确定——常温容器设计温度在－

8、200C～2000C的压力容器，根据本次设计的容器的工作温度为－500C～500C，确定为常温容器。⑤设计压力的分类——中压容器压力1.6MPa到10MPa的容器为中压容器，本次设计的容器工作的压力为2.2MPa，设计压力稍大于工作压力，所以为中压容器。⑥容器在生产中的用途和分类——贮存容器⑦按《压力容器安全技术监察视程》分类——第二类容器2.主要设计参数的确定和说明（1）工作温度的确定贮罐常至于室外，在夏天经过太阳的曝晒，温度可达500C，所以工作温度应低于500C（2）工作压力