卧式液氨储罐设计说明书详细分解.doc

内蒙古科技大学 课程设计 题目： 液氨储罐设计 院系： 化学工程学院 专业： 化学工程与工艺 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期：2010年12月4日  前 言 课程设计是对课程内容的应用性训练环节，是学生应用所学知识进行阶段性的单体设计或单元设计等方面的专业训练过程。通过这一环节使学生在查阅资料、调查研究等方面得到基本训练，培育学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力。 《14.0m3液氨贮罐的设计》以结构设计、强度计算为主，从基础理论、设计方法、结构分析、标准规范、计算实例等方面进行了系统的阐述，并对相对的化工原理作简介。全书结合化工过程的要求去研究改进设备的设计，降低设备的成本，以求实现化工单元操作的最佳化。 各种高压容器壳体结构和强度的设计，密封的设计、罐体壁厚设计 、封头壁厚设计、鞍座的设计 、人孔的设计 、人孔补强确定、接口管 、经济性与先进性。 本罐体壁厚设计座(1)液氨进料管(2)液氨出料管(3)液面计接管 ……………………………………………… 11 (4)放空管接管[?]t———钢板的许用应力 MPa P———液氨的饱和蒸汽压 MPa C1———钢板厚度负偏差, mm; C2———介质的腐蚀裕量,mm; 希腊字母 δ———罐体计算厚度, mm; δd———罐体设计厚度, mm; δn———罐体的名义厚度, mm; δe———罐体的有效厚度, mm; △———圆整值 mm λ———腐蚀速率 （mm／a） ?———焊接接头系数 设计任务书 一、设计题目 16.0 m3液氨贮罐的设计 二、设计任务 设计一个容积为16.0 m3液氨贮罐 已知工艺参数如下： 最高使用温度：T=40℃； 公称直径：DN=2200㎜； 筒体长度（不含封头）：Lo=3480㎜。 任务下达时间：2013年11月25日 完成截止时间：2013年12月4日 三、设计条件 1.最高温度40℃，氨的饱和蒸汽压为1.55Mpa 2、液氨的储量为16.0 m3 四、设计步骤 1.确定容器的材质 压力容器的材料选择应根据容器的操作条件、腐蚀情况及制造加工要求依照国家标准GB 150-1998《钢制压力容器》的规定，并按GB 6654-1996《压力容器用钢板》与JB 4726-94《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》的规定选用。 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中压常温设备，介质对碳钢的腐蚀作用很小。故选材料时，主要考虑的强度指标（指σs和σb）和塑性指标适合的材料有：A3R、20g、16MnR、15MnVR。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343MPa 和392MPa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30%-60%，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。 其中16MnR的机械加工性能、强度和塑性指标都比较好，综合金属的强度、刚度、温度、抗腐蚀能力等方面考虑选用16MnR制作罐体和封头。 2. 确定罐体的形状及内径 (1)由于此容器为液氨贮存性容器，所以此容器选用罐身为圆筒形，两端均用标准椭圆形封头的立式容器。 （2）内径的确定 根据《化工设备机械与基础》中的表8-1压力容器的公称直径，由于V=16.0 m3液氨贮罐，试选用Di=2200mm,设罐身的长度为L，则 2×V 1+V2× L= 16.0 m3 V 1——标准椭圆形封头的容积查表为1.54m3 V2——筒体每米的容积查表为3.801 m3 求得L=3.476m.符合L/Di=0.618 所以次容器的罐身的长度L=3.476m，公称直径Di=2200mm 3.罐体壁厚设计 式中 P-设计压力。本贮罐在夏季最高温度可达40℃，这时氨的饱和蒸气压为1.55MPa（绝对压力)，故取 MPa (表压)；Di=00mm；[?]t＝170MPa()；?＝1.O(双面对接焊缝，100％探伤，表)；=10.4 （2）设计壁厚根据计算：+C2 ----腐蚀余量 ， 取=2.0mm 所以设计厚度δd =+C2=+2.0=12.4mm （3）名义厚度 δn=δ+C1+ C2+Δ 所以δn=δ+C1+ C2+Δ=10.4+0.25+2.0+ 取＝0.mm（见表），圆整后取＝mm厚的16MnR钢板制作罐体。封头壁厚设计采用标准椭圆形封头设计壁厚?d按()式计算：? δd =+C2=+2.0=10.377mm 式中?＝1.0 (钢