压力容器课程设计---卧置水蒸气储罐设计.doc

第一章 工作参数 1.1、设计题目 卧置水蒸气储罐设计 1.2、基本设计条件 １、设计条件： 工作压力：2.2Mpa 介质：水蒸气 ２、筒体的公称容积： DN 1400 mm； 长度5000mm； ３、接管： 进料管φ273×6；（1个） 出料管φ108×5；（2个） 排污管φ38×3；（1个） 人孔DN450； 安全阀接管φ157×5;（1个） 压力表接管G 1/2＂； 4、支撑方式： 卧式支撑 5、设计要求： 设计压力、设计温度、焊接接头系数、腐蚀余量、选择封头、接管方式及位置、支座形式和位置、接管补强、接管法兰、鞍座放置位置、设计总图等 第二章：确定设计参数 ２.１设计压力P 工作压力Pw=2.2Mpa 容器装有安全阀。 安全阀的开启压力Pz =(1.05~1.1)Pw 取Pz=1.08Pw=2.38Mpa Pc=P=2.38Mpa. ２.２设计温度T 由饱和水蒸气表查得在2.2Mpa的工作压力下，水蒸气的密度，温度t=225℃。 由已知数据，工作温度为218℃。设计温度应不低于最高工作温度，可取设计温度为300℃。 附表1 饱和水和饱和水蒸气热力性质表 温度 ℃ 压力 比体积 比焓 汽化潜热 比熵 液 体 蒸 汽 液 体 蒸 汽 液 体 蒸 汽 ? ? 225 2.38783 0 0.086157 943.46 2801.20 857.7 2.5175 6.2846 ２.３焊接接头系数φ 粗定φ=0.9（单面对接焊缝，100%探伤） ２.４选择材料 容器的设计压力为2.38Mpa，设计温度为300℃，钢板的使用温度在0~400℃之间，盛装水蒸气为非毒性介质，根据压力容器的材料选择原则，参考GB150-1998钢制压力容器规范，本贮罐选用可以选择筒体的材料为Q235C,板厚不大于30mm。储罐的公称容积 计算板厚：（K=1.20） ２.5腐蚀裕量C2： 腐蚀裕量；圆整厚度 ： 据国标GB150-98许用应力为110MPa= 第三章 总体结构设计 3.１　筒体尺寸 3.１.１筒体的总体尺寸 已知参数:筒体公称直径D=1400mm，L=5000mm, 3.１.2筒体壁厚设计 计算壁厚：== 设计壁厚d=+C2=17.03+1=18.03mm 根据=4.18查表取C1=0.8 名义厚度n=+C1+C2=18.83mm，圆整为20mm。 有效厚度 e=nC1C2=18.2mm 应力计算：t== =,因为,所以满足要求。 最大允许工作压力 =2.2MPa=2.54MPa,所以满足要求。 筒体最小厚度校核：对于碳素钢、低合金钢制容器min不小于3mm，满足条件。 3.２封头尺寸 3.２.1 封头的总体尺寸 封头采用的标准椭圆封头 k=1，DN=1400mm。 直边高度 3.２.1 封头的厚度设计 计算壁厚：== 设计壁厚d=+C2=16.65+1=17.65mm 名义厚度n=+C1+C2=16.65+0.8+1=18.45mm，圆整为20mm。 有效厚度=18.2mm， 封头的最小厚度校核：0.15%×Di=0.15%×1400=2.1mmn，满足要求。 第四章 局部结构设计 4.1接管设计 4.1.1进料管φ273×6 接管采用φ273×6的无缝钢管，材料为10号钢。伸出长度为200mm 。本储罐的设计压力为2.38Mpa,设计温度为300℃，板式平焊法兰可满足此要求，由于设计压力为2.38Mpa，所以选2.5 Mpa等级的板式平焊凸面法兰。 法兰标记为：DN300-PN2.5 RF 4.1.2 出料管φ108×5； 采用φ108×5的无缝钢管，材料为10号钢，内伸长度为10mm，钢管弯制R100mm的圆弧。配用板式平焊凸面法兰。 法兰标记： DN100-PN2.5 RF 4.1.3 排污管φ38×3 采用10号钢无缝钢管，内伸10mm，弯制R100mm的圆弧。配用板式平焊凸面法兰。 法兰标记：DN30-PN2.5RF 4.1.4 安全阀接管 安全阀尺寸由安全阀泄放量决定。本贮罐选用157×5的无缝钢管。 配用板式平焊凸面法兰。 接管伸出筒体外200mm。 法兰为标记：DN150-PN2.5 RF 4.1.5 压力表接管 采用管螺纹接管。配用凸面螺纹法兰。 法兰为：DN15-PN2.5 RF 4.2人孔设计 根据给定的条件得到人孔的公称直径DN=450mm。从人孔类型系列标准可知，公称压力为0.8Mpa的人孔类型很多，本设计考虑人孔盖直径较大较重，故选用水平吊盖平焊法兰人孔。 该人孔法兰标记为：DN400-