卧式饱和水蒸汽储罐设计 论文.doc

课 程 设 计 题 目： 卧式饱和水蒸汽 储罐设计 教 学 院： 环境科学与工程学院 专 业：安全工程2011（1）班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2013年12月06日 目 录 第一章工作参数 3 1.1设计题目 3 1.2基本设计条件 3 1.3设计要求 3 第二章 确定设计参数 3 2.1设计压力 3 2.2设计温度 3 2.3焊缝系数 3 2.4材料的选择 4 2.5腐蚀裕量 4 第三章 容器的结构设计 4 3.1圆筒厚度的设计 4 3.2封头设计 4 3.3接管和法兰设计 5 3.4安全阀选型 5 3.5人孔设计 7 3.5.1人孔法兰选型 7 3.5.2人孔接管设计 7 3.6鞍座设计 7 3.6.1鞍座选型 7 3.6.2鞍座的安装位置 9 第四章 补强设计 9 4.1补强判别 9 4.2补强计算 10 4.2.1接管计算壁厚 10 4.2.2有效补强范围 10 4.3补强设计 11 第五章 强度校核 13 5.1水压试验应力校核 13 参考文献 14 《锅炉与压力容器》课程设计任务书 一、设计目的和任务 1.目的 本设计是课程教学的环节之一。要求综合运用所学的有关专业基础、专业、工程知识，在设计中学习、巩固和提高工程设计理论与解决实际问题的能力。 2.任务 进行。即根据所给资料， 二、设计内容与要求 1.设计计算说明书 2.设计图纸三、设计资料序号 内 容 学 时 安 排1 讲解课程设计要求；集课程设计所需资料 0.周 2 0.3周 3 绘制； 0.周 4 完善上述内容, 编写设计说明书提交成果 0.周 总计.5周 确定气体的状态条件： 设Po—安全阀出口侧压力（绝压）0.103MPa 。 根据附录B4.2.1，得Pd—安全阀泄放压力为: Pd=1.1Ps+0.1 =1.1×1.1Pc＋0.1=3.972MPa 求出： Po/Pd=0.103/3.972=0.0259 而{2/(k+1)}k/(k-1) ={2/(1.3+1)}1.3/(1.3-1)=0.546 其中k为水蒸汽的绝热指数，k=1.3 由Po/Pd＜（2/(k+1)）k/(k-1) （属于临界状态） 安全阀排放面积： 式中: C：气体特性系数,C=520√k（2/(k+1)(k+1)/(k-1)）得出：C=347 K：安全阀额定泄放系数,可取K=0.675 M：气体摩尔质量，水蒸汽摩尔质量M=18.2Kg/kmol Z：气体压缩系数，水蒸汽Z=0.9216 T：气体绝对温度，T=273+=273+260=533k （2）容器安全泄放量的计算: 式中： ：为排放压力下的气体密度 ㎏/m3.查得ρ=5.388Kg/m3. v ：容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;根据HG/T20570.6-95中表,2.0.1，可取v=30m/s d ：进气管内径， d=157mm 将上述、v、d代入式（B1）得 =2.83×10-3×5.388×30×15 =11275.47㎏/h （3）安全阀排放面积的计算: 将上述、C、K、Pd、M、Z、T代入上式（B5）可计算出：根据设备工况选用全启式安全阀 且流通直径： 根据安全阀公称直径与喉径对照表。 表1 安全阀公称直径与喉径对照表 微启式安全阀喉径mm 12 16 20 25 32 40 65 80 全启式安全阀喉径mm 20 25 32 50 65 100 125 安全阀公称直径mm 15 20 25 32 40 50 80 100 150 200 所以选用公称直径DN80的全启式安全阀. 3.5人孔设计 3.5.1人孔法兰选型 由给定条件得到人孔的公称直径DN=500mm，根据HG/T 21517-2005[7]， 查表3-3，选用水平吊盖平焊法兰，法兰标记DN15-PN4.0 人孔RF。 3.5.2人孔接管设计 接管计算壁厚： 设计壁厚： 名义壁厚：，圆整后取10mm 有效厚度： 接管与筒体内部平齐。 3.6鞍座设计 3.6.1鞍座选型 该卧式容器采用双鞍式支座，初步选用轻型鞍座，材料选用16MnR钢。 首先估算鞍座的负荷： 储罐总质量 1、—筒体质量：