本科毕设论文_300立方米液氨储罐设计.doc

· 《化工容器设计》课程设计说明书 300m3液氨储罐设计 专业：过程装备与控制工程 班级：13级过控1班 学号： 姓名： 目 录 1 设计参数的选择 4 1.1 设计的题目 4 1.2 原始数据 4 1.3 储存量 4 1.4 设计压力 5 1.5 设计温度 5 2 容器的结构设计 6 2.1 筒体的内径和长度的确定 6 2.2 筒体和封头的厚度设计计算 6 2.3 人孔设计 7 2.4 其他零部件的设计 7 2.4.1 液位计的设计 7 2.4.2 管口设计 8 2.5 鞍座选型和结构设计 11 2.5.1 质量确定 11 2.5.2 鞍座的安装位置 12 3 开孔补强设计 13 3.1 补强设计方法判别 13 3.2 补强圈计算 13 3.2.1 圆筒开孔所需补强面积 13 3.2.2 壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积 14 3.2.3 接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积 14 3.2.4 焊缝金属面积 14 3.2.5 另加补强面积 14 4 强度计算 15 4.1 液压试验 15 4.2 圆筒轴向弯矩 15 4.2.1 载荷分布 15 4.2.2 筒体弯矩 16 4.3 圆筒轴向应力计算并校核 16 5.3.1 筒体应力 16 4.3.2 筒体轴向应力校核 17 4.4 切向剪应力的计算并校核 18 4.4.1 圆筒切向剪应力的计算 18 4.4.2 圆筒被封头加强时，最大剪应力 18 4.4.3 切向剪应力的校核 18 4.5 圆筒周向应力的计算并校核 19 4.5.1 在横截面的最低点处 19 4.5.2 周向应力校核 19 5 防护及使用管理 20 5.1 防腐 20 5.2 防静电 20 5.3 热处理要求 20 5.4 焊接 20 5.5 使用及管理 20  1 设计参数的选择 1.1 设计的题目 300m3液氨储罐设计 1.2 原始数据 表1.1 设计条件 序号 项目 数值 单位 备注 1 名称 液氨储罐 2 用途 液氨储存 3 最高工作压力 1.36 MPa 液氨在50℃下的压力 4 工作温度 -45～48 ℃ 5 公称容积 300 m3 6 工作压力波情况 可不考虑 7 装量系数 0.9 8 工作介质 液化石油气 9 材料 16MnDR 10 焊接要求 单面焊，100%无损探伤 11 设计寿命 20年 12 腐蚀速率 0.1mm/a 13 其他要求 1.3 储存量 盛装液化气体的压力容器设计存储量： W=ΦVρt 式中，装载系数Φ=0.9 压力容器设计V=300m3 设计温度下的饱和液体密度ρt =562.87㎏/m3 则：存储量W=15.20t 1.4 设计压力 设计压力取饱和蒸气压，p=1.5MPa 1.5 设计温度 工作温度为 -45℃～48℃ ，则取 设计温度取50℃ 2 容器的结构设计 2.1 筒体的内径和长度的确定 由设计任务书可知：V=300m3 L/D=8 取 L=8D 则有： 取内径为3700mm，由于筒体的内径较大，所以采用钢板卷制，公称直内径DN3700mm. 选用标准椭圆形封头 表2.1 EHA椭圆形封头内表面积及容积 公称直径（mm） 总深度H/mm 内表面积A/m2 容积V/m3 3700 965 15.3047 7.0605 则筒体长度： 圆整：L =26610mm 则实际体积： 则体积相对误差为： 符合设计要求。 2.2 筒体和封头的厚度设计计算 （1）设计压力取：p=1.5MPa 液柱压力（安装满时计算）： ％＜5％ 所以可以忽略液柱的压力。单面焊，100%无损探伤，焊接接头系数=0.9 筒体厚度： 计算压力： 计算厚度： 查表2-5得，厚度负偏差C1=0.8mm。 设计寿命20年，腐蚀速率0.1mm/a，所以腐蚀裕量C2=2mm。 设计厚度=19.75+2=21.75mm； 名义厚度=24mm。 标准椭圆形封头