《化工设备机械基础》课程设计-10立方米氮气罐设计汇.doc

《化工设备机械基础》课程设计 10立方米氮气罐设计 系部： 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 时间： 目 录 摘 要 4 1 罐体壁厚的设计 3 （１）计算厚度 4 （２）校核气压试验强度 4 2 封头厚度设计 4 （１）计算封头厚度 5 （２）校核罐体与封头气压试验强度 5 3 鞍座的设计 5 （１）罐体质量 6 （２）封头质量 6 （３）液氮质量 6 （４）附体质量 6 4 人孔 7 5 人孔补强 8 6 接管 9 致 谢 11 符号说明 12 参考资料 14 摘 要 氮气，常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常无毒。氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。　氮气罐，又称氮气瓶，是用来运输、使用氮气的储存设备，耐高压，一般可以存储高压液态氮。 氮气罐设计 设备设计主要技术指标: 设计压力 设计温度 常温 最高工作压力 工作温度 常温 介质名称 氮气 设备主要材料 设备容积 管口表: 符号 公称压力 公称尺寸 法兰形式 密封面形式 用途 伸出长度 氮气出口 氮气进口 内螺纹 压力表口 备用口 安全阀口 排污口 见图 人孔 外螺纹 外板口 1 罐体壁厚的设计 设备主要材质为，根据新标准《锅炉和压力容器用钢板》。则为,由于温度按常温计算，则查页表可得： （采用双面焊对接接头,局部无损检测） 取 （１）计算厚度 设计厚度： 根据，查表12-9得 名义厚度：圆整量=+圆整量 圆整后，取名义厚度 复验： 故最后取 该氮气罐可用厚的 钢制作。 （２）校核气压试验强度 式中， 则 可见；所以气压试验强度足够 2 封头厚度设计 采用标准的蝶形封头 （１）计算封头厚度 根据 由表12-9查的则 圆整后采用 厚的钢板。复验， 最后确定。故该蝶形封头可用10mm厚的钢制作。 （２）校核罐体与封头气压试验强度 （）页 因为 所以气压试验强度足够 3 鞍座的设计 首先粗略计算鞍座负荷 储罐总质量 —罐体质量 —封头质量 —液氮质量 —附件质量 （１）罐体质量 的筒节 （２）封头质量 ，直边 其质量 （３）液氮质量 其中装置系数取1.0 贮罐容积 液氮在常温下的密度为 （４）附体质量 人孔质量约为，其他接管质量总和按计算 于是 储罐总质量 根据表14-18可选用 ,支承式支座 材料 4 人孔 当设备内径时，至少开设1个的人孔，或2个的手孔。 根据储罐的设计温度﹑最高工作压力﹑材质﹑介质以及使用要求等条件，选用公称压力的带颈平焊法兰人孔,人孔公称直径选定为。采用密封型和石棉胶版垫片。人孔各零件名称﹑材质及尺寸见表14-22 该水平颈对平焊法兰人孔的标记为 人孔 人孔 件号 标准号 名称 数量 材料 尺寸 1 筒节 1 =50010 2 法兰 1 nⅢ（断键） =3 3 垫片 1 石棉橡胶板 =39 =44 4 法兰盖 1 5 螺柱 20 6 螺母 40 7 吊环 1 8 转臂 1 =36 9 垫圈 1 10 螺母 2 级 11 吊钩 1 12 环 1 13 无缝钢管 1 20 5 人孔补强 （１）确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径 由已知条件知，壳体计算厚度。接管计算厚度为 开孔直径为 （２）确定壳体和接管的实际厚度开孔有效补强宽度B及外侧有效补强高度 已知壳体名义厚度，补强部分厚度， 接管有效补强宽度为 接管内直径+= 接管外侧有效补强高度为 （３）计算需要补