φ3000mm液氨贮罐机械设计.doc

φ3000mm液氨贮罐机械设计 化学工程与工艺专业学生 XXX 指导教师 XXX 摘要：压力容器广泛应用于化工生产中的传热、传质、化学反应、物料贮存等各个方面，约占工厂装备的百分之八十。本文首先介绍容器的基本知识，包括压力容器的分类与结构；封头的种类与选择；容器的零部件（法兰、支座、接口管、手孔、人孔等）。然后以液氨贮罐的设计为例，讲述了内压薄壁圆筒和标准椭圆形封头的强度设计，以及容器主要零部件的选用。 关键词：容器；封头；零部件；强度设计 Φ3000mm mechanical design of liquid ammonia storage tank Student majoring in Chemical Engineering and Technology X X-X Tutor XXX Abstract: Pressure vessels are widely used in heat and mass transfer, chemical reaction, material storage, and other aspects of chemical production.And they account for about 80 percent of the factory equipment. This paper first introduces the basics of container, including the classification and structure of pressure vessels; the types of sealing head and how to select it; the parts of container (flange, bearing, interface tube, hand hole, manhole, etc.). Then take the design of liquid ammonia storage tank for example, tells the strength design of cylinder of internal pressure and standard-elliptical head, and the selection of the main components of container. Key words: Containers; Sealing head; Parts; Strength design 引言 压力容器是一种能够承受压力载荷的密闭容器。一般来说，承受气态或液态介质压力的密闭容器都属于压力容器。压力容器的用途极为广泛，它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。其中以在化学工业与石油化学工业中应用最多。在化学工业与石油化学工业中，主要用于传热、传质、反应等工艺过程，以及贮存、运输有压力的气体或液化气体；在其他工业与民用领域亦有广泛应用，如空气压缩机，各类专用压缩机及制冷压缩机的辅机—冷却器、缓冲器、油水分离器、贮气罐、蒸发器、液体冷冻剂贮罐等均属压力容器[1]。 我国现有固定式压力容器100多万台，各类压力气瓶近3000万只，其安全状况的总体水平不断得到提高。但由于在设计、制造、材料、探伤及管理水平等方面与发达国家相比还有一定差距，所以失效率也较高。以70年代中期至80年代中期近10年的统计，我国万台锅炉压力容器年均爆炸事故率是世界发达国家的10倍左右，重大事故是世界发达国家的100倍左右。因此，对液氨贮罐的研究有其重大意义[2]。 本次设计是在预定地点山东菏泽设计一台Φ=3000mm，L=8000mm的液氨贮罐。液氨贮罐是小氨肥中用于贮存无水液氨的重要设备。近年来随着小氮肥工业的迅猛发展与壮大，原来的Φ1600mm以下液氨贮罐已逐步被Φ2200、Φ2800、Φ3000mm的金属16MnR制液氨贮罐所取代。为了保证合成氨装置的开工率，调节合成氨装置的生产负荷，一般大型氨厂都有一个或几个液氨贮罐。根据装置用氨冷冻等级及储存氨量的不同，液氨贮罐可选用不同的贮存温度。对于新建的大型化肥装置，尤其是采用低温甲醇洗净化工艺的合成氨装置，至少要设置一台液氨贮罐。因此，对正确分析液氨贮罐设计是人们所关注的问题。本文拟选定液氨贮罐机械设计的方案，进行液氨贮罐的工艺计算、结构设计和附属设备的选型，得到比较合理的物性参数和化工设备尺寸[3]。 1 压力容器 1.1 容器的分类 根据不同的要求，压力容器的分类方法有很多种。 从安全管理和技术监督的角度来考察压力容