《毕业设计_压力容器设计定稿》.doc

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摘要 本文扼要介绍了卧式储罐的特点及在工业中的广泛应用,详细的阐述了卧式储罐的的结构及强度设计计算及制造、检修和维护。 参照GB150-1998及压力容器设计手册,综合考虑各种因素,结构设计需要选择适用合理、经济的结构形式,同时满足制造、安装、运输等要求;而强度计算的内容包括储罐的的材料选择,确定主要结构尺寸,满足强度、刚度和稳定性等要求,根据设计压力确定壁厚,使储罐有足够的腐蚀裕度,从而使设计结果达到最优化组合。 设计结果满足用户要求,安全性与经济性及环保要求均合格。 关键词:压力容器、卧式储罐、结构设计、强度校核、开孔补强 第一章绪论 1.1设计任务: 针对化工厂中的异丙醇储罐,完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计,绘制总装配图,并编写设计说明书。 1.2设计思想: 综合运用所学的机械基础课程知识,本着认真负责的态度,对储罐进行设计。在设计过程中综合考虑了经济性,实用性,安全可靠性。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合理地进行设计。 1.3设计特点: 容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管等组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准,设计时可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算,低压通用零部件的选用。 各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准,这样让设计有章可循,并考虑到结构方面的要求,合理地进行设计 第二章储罐简介 2.1储罐的用途: ????????用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐,钢制储罐工程是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施,我们的经济生活中总是离不开大大小小的钢制储罐,钢制储罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可替代的。钢制储罐是储存各种液体(或气体)原料及成品的专用设备,对许多企业来讲没有储罐就无法正常生产,特别是国家战略物资储备均离不开各种容量和类型的储罐。我国的储油设施多以地上储罐为主,且以金属结构居多,故本网站将着重介绍在国内普遍使用的拱顶储罐、内浮顶储罐以及卧式储罐的一些基础知识。 2.2储罐的分类: ???????由于储存介质的不同,储罐的形式也是多种多样的。 ????????按位置分类:可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐、海上储罐、海底储罐等。 按油品分类:可分为原油储罐、燃油储罐、润滑油罐、食用油罐、消防水罐等。按用途分类:可分为生产油罐、存储油罐等。 按形式分类:可分为立式储罐、卧式储罐等。 按结构分类:可分为固定顶储罐、浮顶储罐、球形储罐等。 按大小分类: 100m3 以上为大型储罐,多为立式储罐; 100m 3 以下的为小型储罐,多为卧式储罐。 第三章 材料及结构的选择与论证 3.1材料选择: 异丙醇腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑Q345R这种钢板。如果纯粹从技术角度看,建议选用低碳钢板,Q345R钢板的价格虽比低碳钢板贵,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,且Q345R机械加工性能、强度和塑性指标都比较好,所以在此选择Q345R钢板作为制造筒体和封头材料。 3.2结构选择与论证: 3.2.1.封头的选择: 从受力与制造方面分析来看,球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深度大,冲压较为困难;椭圆封头浓度比半球形封头小得多,易于冲压成型,是目前中低压容器中应用较多的封头之一。平板封头因直径各厚度都较大,加工与焊接方面都要遇到不少困难。从钢材耗用量来年:球形封头用材最少,比椭圆开封头节约,平板封头用材最多。因此,从强度、结构和制造方面综合考虑,采用椭圆形封头最为合理。 3.2.2.法兰的选择: 法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。缺点是不能快速拆卸、制造成本较高。压力容器法兰分平焊法兰与对焊法兰。平焊法兰又分为甲型与乙型两种。甲型平焊法兰有PN0.25 MPa 0.6 MPa 1.0 MPa1.6 MPa,在较小范围内(DN300 mm ~2000 mm)适用温度范围为-20℃~300℃。乙型平焊法兰用于PN0.25 MPa~1.6 MPa压力等级中较大的直径范围,适用的全部直径范围为DN300 mm ~3000 mm,适用温度范围为-20℃~350℃。 对焊法兰具有厚度更大的颈,进一步增大了刚性。用于更高压力的范围(PN0.6 MPa~6.4MPa)适用温度范围为-20℃~450℃。法兰设计优化原则:法兰设计应使各项应力分别接近材料许用应力值,即结构材料在各个方向的强度都得到较充分的发挥。 法兰设计时,须注意以下二点:管法兰、钢制管法兰、垫片、紧固件设计参照原化学工业部于1997年颁布的《钢制管法兰、垫片、紧固件》标准(HG20592~HG20635-1997)

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