20立方米儲(chǔ)氣罐設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)說明書課 題 名 稱： 20m3儲(chǔ)氣罐設(shè)計(jì) 姓 名： 楊 瀟 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造（過程機(jī)械） 班 級(jí)： 機(jī)械1031班 起 止 日 期： 2012.9.72012.10.17 指 導(dǎo) 教 師： 陳金梅 廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)說明書題目：20儲(chǔ)氣罐設(shè)計(jì)目錄 一、筒體的設(shè)計(jì) 1 二、 封頭的設(shè)計(jì)3三、人孔的設(shè)計(jì)5四、入料口與出料口設(shè)計(jì)11五、安全閥接口設(shè)計(jì)17六、壓力表口設(shè)計(jì)22七、排污口的設(shè)計(jì)31八、支座的設(shè)計(jì)23九、液壓試驗(yàn)前應(yīng)力校驗(yàn)24總結(jié)體會(huì)27 參考文獻(xiàn)29摘要 壓力 溫度 厚度 參照及壓力容器設(shè)計(jì)手冊(cè)，綜合考慮各種因素，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要選擇適用合理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)滿足制造、安裝、運(yùn)輸?shù)纫?；而?qiáng)度計(jì)算的內(nèi)容包括儲(chǔ)罐的材料選擇，確定主要結(jié)構(gòu)尺寸，滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等要求，根據(jù)設(shè)計(jì)壓力確定壁厚，使儲(chǔ)罐有足夠的腐蝕裕度，從而使設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到最優(yōu)化組合。設(shè)計(jì)結(jié)果滿足用戶要求，安全性與經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保要求均合格。關(guān)鍵詞：壓力容器、臥式儲(chǔ)罐、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核、開孔補(bǔ)強(qiáng)。前言 壓力容器的用途十分廣泛。它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著重要作用的設(shè)備。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外，還配有安全裝置、表計(jì)及完成不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。 本文介紹了立式儲(chǔ)蓄罐的設(shè)計(jì)內(nèi)容，其目的是在于回顧自己在大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，提高自身的專業(yè)知識(shí)的理論水平，在工作前自己單獨(dú)完成一個(gè)題目的鍛煉，從中提高自己的分析問題、解決問題的能力，提高自己查找文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)的能力，且對(duì)工程實(shí)際中容器的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的了解.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的重要組成部分，是對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)科的理論,知識(shí)與方法的全面檢驗(yàn)，是集中訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)合作設(shè)計(jì)能力的必要教學(xué)環(huán)節(jié)。搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力，全面提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。壓力容器，英文：pressure vessel，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備。貯運(yùn)容器、反應(yīng)容器、換熱容器和分離容器均屬壓力容器. 壓力容器的用途十分廣泛。它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著重要作用的設(shè)備。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外，還配有安全裝置、表計(jì)及完全不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因，容易發(fā)生爆炸、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故。目前，世界各國均將其列為重要的監(jiān)檢產(chǎn)品，由國家指定的專門機(jī)構(gòu)，按照國家規(guī)定的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督檢查和技術(shù)檢驗(yàn)。 為了更有效地實(shí)施科學(xué)管理和安全監(jiān)檢，我國壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程中根據(jù)工作壓力、介質(zhì)危害性及其在生產(chǎn)中的作用將壓力容器分為三類。并對(duì)每個(gè)類別的壓力容器在設(shè)計(jì)、制造過程，以及檢驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容和方式做出了不同的規(guī)定。壓力容器已實(shí)施進(jìn)口商品安全質(zhì)量許可制度，未取得進(jìn)口安全質(zhì)量許可證書的商品不準(zhǔn)進(jìn)口。應(yīng)該按照最新tsg r0004-2009 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中劃分，先按介質(zhì)劃分為第一組介質(zhì)和第二組介質(zhì)，然后再按照壓力和容積劃分類別類，類，類，老容規(guī)的所謂第一類、第二類、第三類已經(jīng)不適用了。壓力容器的分類方法很多，從使用、制造和監(jiān)檢的角度分類，有以下幾種：(1)按承受壓力的等級(jí)分為：低壓容器、中壓容器、高壓容器和超高壓容器。 (2)按盛裝介質(zhì)分為：非易燃、無毒；易燃或有毒；劇毒。 (3)按工藝過程中的作用不同分為： 反應(yīng)容器：用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的容器。 換熱容器：用于完成介質(zhì)的熱量交換的容器。 分離容器：用于完成介質(zhì)的質(zhì)量交換、氣體凈化、固、液、氣分離的容器。 貯運(yùn)容器：用于盛裝液體或氣體物料、貯運(yùn)介質(zhì)或?qū)毫ζ鹌胶饩彌_作用的容器。相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)：與其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與其他管理規(guī)定的關(guān)系： 本規(guī)程是固定式壓力容器的基本安全性能保證，也是必須滿足和達(dá)到的安全要求，其他標(biāo)準(zhǔn)不得低于本規(guī)程的各項(xiàng)規(guī)定 不符合本規(guī)定時(shí)，如何處理： 指“三新”試驗(yàn)、研究數(shù)據(jù)報(bào)告報(bào)國家質(zhì)檢總局委托技術(shù)機(jī)構(gòu)評(píng)審、處理，并將結(jié)果經(jīng)總局批準(zhǔn)后進(jìn)行試制 引用現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)：十項(xiàng) 覆蓋了各類形式、材質(zhì)的壓力容器設(shè)計(jì)、制造，具有適用性。 (1)gb 150.1150.4 -2011 壓力容器 (2)jb 47321995 鋼制壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (3)gb 151 -1999 管殼式換熱器 (4)gb 12337- 1998 鋼制球形儲(chǔ)罐 (5)jb/t 4710 -2005 鋼制塔式容器 (6)jb/t 4731 -2005 鋼制臥式容器 (7)jb/t 4734 -2002 鋁制焊接容器 (8)jb/t 4745 - 2002 鈦制焊接容器 (9)jb/t 4755-2006 銅制壓力容器 (10)jb/t 4756 -2006 鎳及鎳合金制壓力容器。壓力容器在確保安全的前提下達(dá)到設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、易于制造、使用可靠和造價(jià)經(jīng)濟(jì)等目的，各國都根據(jù)本國具體情況制定了有關(guān)壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)條件，對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和使用等提出具體和必須遵守的規(guī)定.檢驗(yàn)壓力容器外部檢查亦稱運(yùn)行中檢查，檢查的主要內(nèi)容有：壓力容器外表面有無裂紋、變形、泄漏、局部過熱等不正?，F(xiàn)象；安全附件是否齊全、靈敏、可靠；緊固螺栓是否完好、全部旋緊；基礎(chǔ)有無下沉、傾斜以及防腐層有無損壞等異?，F(xiàn)象。外部檢查既是檢驗(yàn)人員的工作，也是操作人員日常巡回檢查項(xiàng)目。發(fā)現(xiàn)危及安全現(xiàn)象（如受壓元件產(chǎn)生裂紋、變形、嚴(yán)重泄?jié)B等）應(yīng)予停車并及時(shí)報(bào)告有關(guān)人員。 壓力容器內(nèi)外部檢驗(yàn)壓力容器內(nèi)外部檢驗(yàn)這種檢驗(yàn)必須在停車和容器內(nèi)部清洗干凈后才能進(jìn)行。檢驗(yàn)的主要內(nèi)容除包括外部檢查的全部內(nèi)容外，還要檢驗(yàn)內(nèi)外表面的腐蝕磨損現(xiàn)象；用肉眼和放大鏡對(duì)所有焊縫、封頭過渡區(qū)及其他應(yīng)力集中部位檢查有無裂紋，必要時(shí)采用超聲波或射線探傷檢查焊縫內(nèi)部質(zhì)量；測量壁厚。若測得壁厚小于容器最小壁厚時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行強(qiáng)度校核，提出降壓使用或修理措施；對(duì)可能引起金屬材料的金相組織變化的容器，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行金相檢驗(yàn)；高壓、超高壓容器的主要螺栓應(yīng)利用磁粉或著色進(jìn) .行有無裂紋的檢查等。通過內(nèi)外部檢驗(yàn)，對(duì)檢驗(yàn)出的缺陷要分析原因并提出處理意見。修理后要進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。壓力容器內(nèi)外部檢驗(yàn)周期為每三年一次，但對(duì)強(qiáng)烈腐蝕性介質(zhì)、劇毒介質(zhì)的容器檢驗(yàn)周期應(yīng)予縮短。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重缺陷的容器和焊接質(zhì)量差、材質(zhì)對(duì)介質(zhì)抗腐蝕能力不明的容器也均應(yīng)縮短檢驗(yàn)周期。 壓力容器全面檢驗(yàn)壓力容器全面檢驗(yàn)除了上述檢驗(yàn)項(xiàng)目外，還要進(jìn)行耐壓試驗(yàn)（一般進(jìn)行水壓試驗(yàn)）。對(duì)主要焊縫進(jìn)行無損探傷抽查或全部焊縫檢查。但對(duì)壓力很低、非易燃或無毒、無腐蝕性介質(zhì)的容器，若沒有發(fā)現(xiàn)缺陷，取得一定使用經(jīng)驗(yàn)后，可不作無損探傷檢查。容器的全面檢驗(yàn)周期，一般為每六年至少進(jìn)行一次。對(duì)盛裝空氣和惰性氣體的制造合格容器，在取得使用經(jīng)驗(yàn)和一兩次內(nèi)外檢驗(yàn)確認(rèn)無腐蝕后，全面檢驗(yàn)周期可適當(dāng)延長。 編輯本段使用與維護(hù)化工行業(yè)大量使用的壓力容器，由于介質(zhì)的腐蝕性、反應(yīng)條件忽冷忽熱、運(yùn)輸、使用、人為等問題，總會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的搪瓷層損壞，造成不必要的生產(chǎn)停止，如大面積脫落，建議只能返廠重新搪瓷。壓力容器價(jià)格較高，微小損壞時(shí)沒有必要整臺(tái)設(shè)備更新，這就需要選用合適的修補(bǔ)法，用（勁素成）js916馬上進(jìn)行修補(bǔ)，否則，就會(huì)使壓力容器被容器里溶劑腐蝕，搪瓷面的損壞會(huì)迅速擴(kuò)大，并由此造成停產(chǎn)、安全事故及環(huán)境污染等不可預(yù)計(jì)的損失。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）設(shè)計(jì)條件： （二）接管管口符號(hào)及尺寸列表：符號(hào)接管名稱公稱直徑（mm）a安全閥接口100b吊耳c壓力表接口25d入料口100e人孔450f支座g排污口50h出料口50工作壓力：0.8mpa工作溫度：40設(shè)計(jì)容積：20m3材質(zhì)：q235-b腐蝕裕量：1.5mm介質(zhì)：壓縮空氣（三）設(shè)計(jì)簡圖：9廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)及設(shè)計(jì)等用紙 一、筒體的設(shè)計(jì)1. 容器筒體的設(shè)計(jì)計(jì)算：壓力容器的公稱直徑dn：首先確定公稱直徑：根據(jù)化工設(shè)備第61頁，表314所取；取壓力容器公稱直徑：dn=2600mm, 設(shè)計(jì)容積：20m，材質(zhì)：q235-b，介質(zhì)：壓縮空氣，工作壓力=0.8mpa,工作溫度=40，筒體公稱直徑di=2600mm，焊接接頭系數(shù)為0.85，腐蝕裕量c2=1.5mm，根據(jù)表3-143則筒體的最小厚度 設(shè)計(jì)溫度選用（根據(jù)化工設(shè)備第48頁表33）設(shè)計(jì)溫度t：設(shè)計(jì)溫度t為60c設(shè)計(jì)壓力p:根據(jù)化工設(shè)備第47頁所述：當(dāng)容器上裝有安全閥時(shí)，考慮到安全閥開啟動(dòng)作的滯后，容器不能及時(shí)泄壓，設(shè)計(jì)壓力p不得低于安全閥的開啟壓力開啟壓力是指閥瓣在運(yùn)行條件下開始升起，介質(zhì)連續(xù)排除的瞬時(shí)壓力，其值小于或等于（1.051.1）倍容器的工作壓力，即(1.051.1) 。已知容器的工作壓力即設(shè)計(jì)壓力 確定筒體厚度：先假設(shè)筒體的厚度為616在設(shè)計(jì)溫度60下查化工設(shè)備表3-63 t=113mpa 筒體計(jì)算厚度 設(shè)計(jì)厚度 =+c2=11.97+1.5=13.47mm查化工設(shè)備表3-103得鋼板厚度負(fù)偏差c1=0.8mm；鋼板的名義厚度：根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，其取名義厚度圓整，可取名義厚度=16mm。有效厚度 1. 應(yīng)力校核 計(jì)算所得應(yīng)力值，滿足所以鋼板名義厚度為=16mm可取。 二、 封頭的設(shè)計(jì)1. 由于封頭的橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑，故應(yīng)力分布比較均勻，且橢球形封頭深度比半球形小，易于沖壓成型。所以選擇橢圓形封頭。標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭k=1.02. 封頭公稱直徑應(yīng)與筒體一致：所以dn=2600mm， 根據(jù)化工設(shè)備公式3-153計(jì)算封頭厚度 又由于封頭在制造過程中有可能發(fā)生周向屈曲，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15% ,所以封頭的有效厚度 0.15% dn0.15%26003.9mm根據(jù)計(jì)算厚度得設(shè)計(jì)厚度 =+c2=11.94+1.5=13.44mm查化工設(shè)備表3-103得鋼板厚度負(fù)偏差c1 =0.8mm；所以=+=11.94+1.5+0.8=14.26mm根據(jù)鋼板規(guī)格，將其圓整后取名義厚度=16mm。有效厚度 =-（c1+ c2）=16-（0.8+1.5）=13.7mm應(yīng)力校核 計(jì)算所得應(yīng)力值，滿足所以鋼板名義厚度為=16mm可取。3. 查材料與零部件jb1145-731得：封頭公稱直徑為dg=2600mm；曲面高度h1=650mm；直邊高度h2=50mm；內(nèi)表面積f=7.71m2；容積v封=2.56m3；筒體面積為： v筒=v總-v封=20-（2.562）=14.88m3估計(jì)筒體的長度 h筒=14.88（1.323.14）=2.7914m=2791.4mm所以該儲(chǔ)氣罐的總高度h總=h筒+2h封=2791.4+2（650+50）=4191.4mm由于支承式支座主要用于高度小于10m、高度與直徑之比小于5的小型直立設(shè)備，所以該儲(chǔ)氣罐符合標(biāo)準(zhǔn)，可以選用。三、人孔的設(shè)計(jì)（一）人孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算1. 人孔設(shè)計(jì) 根據(jù)gb150的規(guī)定，殼體開孔同時(shí)滿足下列三個(gè)條件時(shí)，可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。 設(shè)計(jì)壓力不大于2.5mpa。 相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍。 接管公稱外徑小于或等于89mm。因?yàn)樵搩?chǔ)氣罐的接管公稱外徑大于89mm，不符合gb150的規(guī)定，需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。2. 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算：（1） 計(jì)算開孔后被削弱的金屬截面積a。查化工設(shè)備表3-103確定鋼板的負(fù)偏差為0.8mm，得壁厚附加量為 c=c1+c2=0.8+1.5=2.3mm筒體的開孔直徑 d=di+2c=450+4.6 =454.6mm查化工設(shè)備表3-63得筒體在設(shè)計(jì)溫度為60下材料的許用應(yīng)力t=113mpa，由于接管伸長部分材料與筒體材料一致，因此接管的許用應(yīng)力tt=113mpa，故強(qiáng)度削弱系數(shù) 筒體開孔處計(jì)算厚度 接管有效厚度 由于人孔的開孔直徑d=450mm，需要用同型號(hào)材料制作接管，所以 在設(shè)計(jì)溫度60下查化工設(shè)備表3-63 t=113mpa接管計(jì)算厚度 設(shè)計(jì)厚度 =+c2=2.07+1.5=3.57mm查表3-103得鋼板厚度負(fù)偏差c1=0.3mm，因而根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，可取名義厚度=4mm。但對(duì)于低合金鋼制的容器，規(guī)定不包括腐蝕欲量的最小厚度應(yīng)不小于3mm，若加上1.5mm的腐蝕欲量，名義厚度至少應(yīng)取6mm。根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，將其圓整取名義厚度=6mm。接管有效厚度 （2） 確定有效補(bǔ)強(qiáng)范圍：因 b=2d=2454.6=909.2mm，則故取最大值，則b=909.2mm。外側(cè)有效高度，根據(jù)公式6-143得接管的伸出長度 因，故內(nèi)側(cè)有效高度（3） 計(jì)算有效范圍內(nèi)用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積ae 計(jì)算殼體多余金屬面積a1 , 則 =（909.2-450） （13.7-11.97）=794.42mm2其中，筒體開孔處有效厚度 計(jì)算接管多余的截面積a2。 ，則 =251.96（4.2-2.07）+251.96（4.2-1.5）=501.93mm2 計(jì)算焊縫金屬截面積a3 。取焊角高度為6mm，故焊縫的截面積為 用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為由于，故需要另行補(bǔ)強(qiáng)。4. 確定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸：由以上可知需要補(bǔ)強(qiáng)的截面積為 取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度16mm，板厚度負(fù)偏差c1=0.8mm。由于補(bǔ)強(qiáng)圈與空氣接觸，有輕微腐蝕，取腐蝕裕量c2=1.5mm。故補(bǔ)強(qiáng)圈有效厚度為 根據(jù)接管公稱直徑（450mm），查表6-113得補(bǔ)強(qiáng)圈外徑為d2=760mm.補(bǔ)強(qiáng)圈的有效面積為 此補(bǔ)強(qiáng)圈合格，故此補(bǔ)強(qiáng)圈可用其標(biāo)記為 45016hg 2150619925.確定補(bǔ)強(qiáng)圈的結(jié)構(gòu)：根據(jù)設(shè)備的工藝條件，可選擇a型補(bǔ)強(qiáng)圈，查圖6-113中的a型加強(qiáng)圈，其孔內(nèi)徑di=455mm。（二）.人孔的選擇（1）初步選定人孔類型根據(jù)dn=2600mm，設(shè)備內(nèi)徑大于2500mm，應(yīng)在頂蓋與筒體上各開設(shè)一個(gè)人孔，因不需經(jīng)常開啟，設(shè)備工作壓力為低壓，可選擇回轉(zhuǎn)蓋受壓人孔。（2）確定人孔筒節(jié)及法蘭材質(zhì)根據(jù)塔體的材質(zhì)，可選擇人孔筒節(jié)的材質(zhì)為q235-b，法蘭蓋的材質(zhì)為20r，法蘭的材質(zhì)為20的鍛件。（3）確定人孔的公稱直徑及公稱壓力按照設(shè)置原則，人孔的公稱直徑根據(jù)以上已知計(jì)算，dn=450mm。人孔的設(shè)計(jì)壓力；設(shè)計(jì)溫度有人孔的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度及材質(zhì)查表6-83可確定人孔法蘭的公稱壓力級(jí)別為1.0mpa。人孔的公稱壓力即為人孔上法蘭的公稱壓力，所以，人孔的pn=1.0mpa。（4）確定選用人孔由以上得出的人孔的公稱直徑和公稱壓力查表6-123可知，回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔、凹凸面密封人孔適合該儲(chǔ)氣罐。（三）人孔法蘭的選擇（1）選定法蘭類型根據(jù)dn=450mm，法蘭的公稱壓力為1.0 ，查表6-1可知：合適的法蘭為甲型平焊法蘭。（2）選擇密封面根據(jù)化工設(shè)備第六章第一節(jié)的相關(guān)知識(shí)選擇凹凸密封面。（3）查取相應(yīng)尺寸查表6-3查取，法蘭的各部分尺寸為法蘭外徑 d=630螺栓孔中心直徑 d=590凹面密封面外徑 d=555凹面密封面內(nèi)徑 d=545凸面密封面外徑 d=542法蘭盤厚度 螺栓孔 d=23螺栓數(shù)量20個(gè)螺紋m20法蘭標(biāo)記，即法蘭-mfm 450 1.0 jb/t 47022000（四）人孔蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)以上條件，查表3-223中序號(hào)為12的圓形平蓋，其平蓋結(jié)構(gòu)特征系數(shù)k=0.25，采用整塊鋼板制造，取，按式3-273計(jì)算平蓋厚度，即 考慮c2=1.5mm，查表3-103得鋼板厚度負(fù)偏差c1=0.8mm，故取厚度為22mm。在以上的計(jì)算中筒體厚度為16mm，而經(jīng)計(jì)算平蓋厚度需22mm，兩者厚度相差不大，人孔蓋可以利用。（五）墊片的選用根據(jù)以上的計(jì)算數(shù)據(jù)，查材料與零部件表2-3-131可知，選用橡膠石棉墊片，墊片材料為中壓橡膠石棉板。四、入料口與出料口設(shè)計(jì)根據(jù)已知條件入料口公稱直徑為：100；出料口公稱直徑為：50。（一）確定是否需要補(bǔ)強(qiáng)根據(jù)gb150的規(guī)定，殼體開孔同時(shí)滿足下列三個(gè)條件時(shí)，可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。 設(shè)計(jì)壓力不大于2.5mpa。 相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍。 接管公稱外徑小于或等于89mm。因?yàn)樵搩?chǔ)氣罐的入料口公稱外徑大于89mm，不符合gb150的規(guī)定，需要補(bǔ)強(qiáng)。而出料口符合gb150的規(guī)定，不需要另行補(bǔ)強(qiáng)。（二）入料口補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算（1） 計(jì)算開孔后被削弱的金屬截面積a。查表3-103確定鋼板的負(fù)偏差為1.1mm，得壁厚附加量為c=c1+c2=0.8+1.5=2.3mm筒體的開孔直徑 d=di+2c=100+4.6=104.6mm查表3-63得筒體在設(shè)計(jì)溫度為60下材料的許用應(yīng)力t=113mpa，由于接管伸長部分材料與筒體材料一致，因此接管的許用應(yīng)力，故強(qiáng)度削弱系數(shù) 由于入料口的開孔直徑=100mm，需要用同型號(hào)材料制作接管，焊接系數(shù)取=0.85，所以筒體開孔處計(jì)算厚度 接管計(jì)算厚度 設(shè)計(jì)厚度 =+c2=0.46+1.5=1.96mm查化工設(shè)備表3-103得鋼板厚度負(fù)偏差c1=0.2mm，因而根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，可取名義厚度=4mm。但對(duì)于低合金鋼制的容器，規(guī)定不包括腐蝕欲量的最小厚度應(yīng)不小于3mm，若加上1.5mm的腐蝕欲量，名義厚度至少應(yīng)為6mm。根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，名義厚度取=6mm。接管有效厚度 （2） 確定有效補(bǔ)強(qiáng)范圍：因 b=2d=2104.6=209.2mm，則故取最大值，則b=209.2mm。外側(cè)有效高度，根據(jù)公式6-143得接管的伸出長度 因，故內(nèi)側(cè)有效高度（3） 計(jì)算有效范圍內(nèi)用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積ae 計(jì)算筒體多余金屬面積a1 , 則 =（209.2-100） （13.7-11.97）=63.12mm2其中，筒體開孔處有效厚度 計(jì)算接管多余的截面積a2。 ，則 所以 =224.49（4.3-0.46）+224.49（4.3-1.5）=325.22mm2 計(jì)算焊縫金屬截面積a3 。取焊角高度為6mm，故焊縫的截面積為 用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為由于，故需要另行補(bǔ)強(qiáng)。5. 確定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸：由以上可知需要補(bǔ)強(qiáng)的截面積為 取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度12mm，板厚度負(fù)偏差c1=0.8mm。由于補(bǔ)強(qiáng)圈與空氣接觸，有輕微腐蝕，取腐蝕裕量c2=1.5mm。故補(bǔ)強(qiáng)圈有效厚度為 根據(jù)接管公稱直徑（100mm），查表6-113得補(bǔ)強(qiáng)圈外徑為d2=200mm.補(bǔ)強(qiáng)圈的有效面積為 此補(bǔ)強(qiáng)圈合格，故此補(bǔ)強(qiáng)圈可用其標(biāo)記為 10014hg 2150619924.確定補(bǔ)強(qiáng)圈的結(jié)構(gòu)：根據(jù)設(shè)備的工藝條件，可選擇a型補(bǔ)強(qiáng)圈，查圖6-113中的a型加強(qiáng)圈，其孔內(nèi)徑di=100mm。（三） 確定接管法蘭：1、入料口接管法蘭（1）確定管法蘭公稱直徑由以上可知，管子的公稱直徑為100mm，按照管法蘭與管子應(yīng)具有相同公稱直徑的原則得：法蘭的dn為100mm。（2）確定管法蘭的公稱壓力根據(jù)管子材料選擇法蘭材料為20鍛件；管道設(shè)計(jì)壓力為0.88mpa，根據(jù)管道設(shè)計(jì)壓力不得高于設(shè)計(jì)溫度下管法蘭的最大允許工作壓力原則，查表6-83可知，可選擇公稱壓力為1.0mpa的公制管法蘭。（3）選擇法蘭及密封面形式根據(jù)法蘭的公稱直徑和公稱壓力查表6-23可知：合適的法蘭為帶頸平焊法蘭，合適的密封面為全平面。（4）查取相關(guān)尺寸查表6-7得法蘭的連接尺寸為法蘭盤外徑 d=220mm螺栓孔中心圓直徑 k=180mm螺栓孔直徑 l=18mm螺栓孔數(shù)量 螺紋公稱直徑 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)hg2059451997（5）法蘭標(biāo)記帶頸平焊法蘭、全平面密封標(biāo)記為hg205941997 法蘭 so100-1.0 ff 202、出料口接管法蘭（1）確定管法蘭公稱直徑由以上可知，管子的公稱直徑為50mm，按照管法蘭與管子應(yīng)具有相同公稱直徑的原則得：法蘭的dn為50mm。（2）確定管法蘭的公稱壓力根據(jù)管子材料選擇法蘭材料為20鍛件；管道設(shè)計(jì)壓力為0.88mpa，根據(jù)管道設(shè)計(jì)壓力不得高于設(shè)計(jì)溫度下管法蘭的最大允許工作壓力原則，查表6-83可知，可選擇公稱壓力為1.0mpa的公制管法蘭。（3）選擇法蘭及密封面形式根據(jù)法蘭的公稱直徑和公稱壓力查表6-23可知：合適的法蘭為帶頸平焊法蘭，合適的密封面為全平面。（4）查取相關(guān)尺寸查表6-7得法蘭的連接尺寸為法蘭盤外徑 d=165mm螺栓孔中心圓直徑 k=125mm螺栓孔直徑 l=18mm螺栓孔數(shù)量 螺紋公稱直徑 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)hg2059451997（5）法蘭標(biāo)記帶頸平焊法蘭、全平面密封標(biāo)記為 hg205941997 法蘭 so50-1.0 ff 20五、安全閥接口設(shè)計(jì)（一）確定是否需要補(bǔ)強(qiáng)根據(jù)gb150的規(guī)定，殼體開孔同時(shí)滿足下列三個(gè)條件時(shí)，可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。設(shè)計(jì)壓力不大于2.5mp相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。接管公稱外徑小于或不等于89mm因?yàn)樵搩?chǔ)氣罐的安全閥接口公稱直徑為100mm，大于89mm，不符合gb150的規(guī)定，故需要補(bǔ)強(qiáng)。（二）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算（1） 計(jì)算開孔后被削弱的金屬截面積a。查化工設(shè)備表3-103確定鋼板的負(fù)偏差為=0.8mm，得壁厚附加量為 c=c1+c2=0.8+1.5=2.3mm筒體的開孔直徑 d=di+2c=100+4.6=104.6mm查表3-63得筒體在設(shè)計(jì)溫度為60下材料的許用應(yīng)力t=113mpa，由于接管伸長部分材料與筒體材料一致，因此接管的許用應(yīng)力tt=113mpa，故強(qiáng)度削弱系數(shù) 筒體開孔處計(jì)算厚度 接管有效厚度 由于人孔的開孔直徑d=100mm，需要用同型號(hào)材料制作接管，焊接系數(shù)取=0.85，所以 接管計(jì)算厚度 = 設(shè)計(jì)厚度 =+c2=0.46+1.5=1.96mm查表3-103得鋼板厚度負(fù)偏差c1=0.2mm，因而根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，可取名義厚度=4mm。但對(duì)于低合金鋼制的容器，規(guī)定不包括腐蝕欲量的最小厚度應(yīng)不小于3mm，若加上1.5mm的腐蝕欲量，名義厚度至少應(yīng)取6mm。根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，名義厚度取6mm。接管有效厚度 （2） 確定有效補(bǔ)強(qiáng)范圍：因 b=2d=2104.6=209.2mm，則故取最大值，則b=209.2mm。外側(cè)有效高度，根據(jù)公式6-143得接管的伸出長度 因，故內(nèi)側(cè)有效高度（3） 計(jì)算有效范圍內(nèi)用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積ae 計(jì)算殼體多余金屬面積a1 , 則 =（209.2-100） （13.7-11.97）=188.92mm2其中，筒體開孔處有效厚度 計(jì)算接管多余的截面積a2。 ，則 所以 =224.49（4.3-0.46）+224.49（4.3-1.5）=325.22mm2 計(jì)算焊縫金屬截面積a3 。取焊角高度為6mm，故焊縫的截面積為 用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為由于，故需要另行補(bǔ)強(qiáng)。6. 確定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸：由以上可知需要補(bǔ)強(qiáng)的截面積為 取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度10mm，板厚度負(fù)偏差c1=0.8mm。由于補(bǔ)強(qiáng)圈與空氣接觸，有輕微腐蝕，取腐蝕裕量c2=1.5mm。故補(bǔ)強(qiáng)圈有效厚度為 根據(jù)接管公稱直徑（100mm），查表6-113得補(bǔ)強(qiáng)圈外徑為d2=200mm.補(bǔ)強(qiáng)圈的有效面積為 此補(bǔ)強(qiáng)圈合格，故此補(bǔ)強(qiáng)圈可用其標(biāo)記為 4.確定補(bǔ)強(qiáng)圈的結(jié)構(gòu)：根據(jù)設(shè)備的工藝條件，可選擇a型補(bǔ)強(qiáng)圈，查圖6-113中的a型加強(qiáng)圈，其孔內(nèi)徑di=100mm。（三） 確定接管法蘭：（1）確定管法蘭公稱直徑由以上可知，管子的公稱直徑為100mm，按照管法蘭與管子應(yīng)具有相同公稱直徑的原則得：法蘭的dn為100mm。（2）確定管法蘭的公稱壓力根據(jù)管子材料選擇法蘭材料為20鍛件；管道設(shè)計(jì)壓力為0.9mpa，根據(jù)管道設(shè)計(jì)壓力不得高于設(shè)計(jì)溫度下管法蘭的最大允許工作壓力原則，查表6-8可知，可選擇公稱壓力為1.0mpa的公制管法蘭。（3）選擇法蘭及密封面形式根據(jù)法蘭的公稱直徑和公稱壓力查表6-23可知：合適的法蘭為帶頸平焊法蘭，合適的密封面為全平面。（4）查取相關(guān)尺寸查表6-7得法蘭的連接尺寸為法蘭盤外徑 d=220mm螺栓孔中心圓直徑 k=180mm螺栓孔直徑 l=18mm螺栓孔數(shù)量 螺紋公稱直徑 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)hg2059451997（5）法蘭標(biāo)記帶頸平焊法蘭、全平面密封標(biāo)記為 hg205941997 法蘭 so100-1.0 ff 20六、壓力表口設(shè)計(jì)（一）確定是否需要補(bǔ)強(qiáng)根據(jù)gb150的規(guī)定，殼體開孔同時(shí)滿足下列三個(gè)條件時(shí)，可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。設(shè)計(jì)壓力不大于2.5mp相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。接管公稱外徑小于或不等于89mm因?yàn)樵搩?chǔ)氣罐的壓力表口公稱直徑=25mm，符合gb150的規(guī)定，不需要另行補(bǔ)強(qiáng)。七、排污口的設(shè)計(jì)（一）確定是否需要補(bǔ)強(qiáng)根據(jù)gb150的規(guī)定，殼體開孔同時(shí)滿足下列三個(gè)條件時(shí)，可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。設(shè)計(jì)壓力不大于2.5mp相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。接管公稱外徑小于或不等于89mm因?yàn)樵搩?chǔ)氣罐排污口公稱直徑=50mm，符合gb150的規(guī)定，不需要另行補(bǔ)強(qiáng)。（二） 確定接管法蘭：（1）確定管法蘭公稱直徑由以上可知，管子的公稱直徑為50mm，按照管法蘭與管子應(yīng)具有相同公稱直徑的原則得：法蘭的dn為50mm。（2）確定管法蘭的公稱壓力根據(jù)管子材料選擇法蘭材料為20鍛件；管道設(shè)計(jì)壓力為0.88mpa，根據(jù)管道設(shè)計(jì)壓力不得高于設(shè)計(jì)溫度下管法蘭的最大允許工作壓力原則，查表6-83可知，可選擇公稱壓力為1.0mpa的公制管法蘭。（3）選擇法蘭及密封面形式根據(jù)法蘭的公稱直徑和公稱壓力查表6-23可知：合適的法蘭為帶頸平焊法蘭，合適的密封面為全平面。（4）查取相關(guān)尺寸查表6-7得法蘭的連接尺寸為法蘭盤外徑 d=165mm螺栓孔中心圓直徑 k=125mm螺栓孔直徑 l=18mm螺栓孔數(shù)量 螺紋公稱直徑 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)hg2059451997（5）法蘭標(biāo)記帶頸平焊法蘭、全平面密封標(biāo)記為 hg205941997 法蘭 so50-1.0 ff 20八、支撐式支座的設(shè)計(jì)1、支座的選擇 立式容器的支座應(yīng)用比較廣泛的有裙式、支承式、耳式和腿式四種。裙式支座主要應(yīng)用于總高于10m、高度與直徑之比大于5的高大的塔設(shè)備；支承式支座主要用于總高于小于10m、高度與直徑比小于5的小型直立設(shè)備；腿式支座用于公稱直徑400-1600mm、高度與直徑之比小于5、總高小于5m的小型直立設(shè)備，且不得用于通過管線與產(chǎn)生脈動(dòng)載荷的機(jī)器設(shè)備剛性連接的容器，所以選擇支承式支座。 2、計(jì)算設(shè)備的最大質(zhì)量 q235-b材料密度為7850kg/m3 水壓試驗(yàn)時(shí)水的質(zhì)量m1=v總=201000=20000kg 筒體的質(zhì)量m2=7850(22.51+14.98)=157000kg 設(shè)備的最大質(zhì)量=20000+157000=177000kg 3、選擇支承式支座 因?yàn)橹С惺?、耳式、腿式支座的安裝數(shù)目不得少于3個(gè)，所以此設(shè)計(jì)選4個(gè)支座。 每個(gè)支承式支座的承重=43.4kn 已知容器的公稱直徑為2600mm,查化工設(shè)備表6-19和表6-20，可選a型支座。因?yàn)橹С惺街ёc筒體接觸面積小、會(huì)使殼壁產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，需在支座和殼壁間加一塊墊板，選擇a5型支承式支座。其允許載荷為150kn，可以使用。 支承式支座的標(biāo)記為jb/t 4724-1992，支座a5九、液壓試驗(yàn)前應(yīng)力校驗(yàn)：1. 按式（3-28）3確定試驗(yàn)壓力為 =（2）.計(jì)算實(shí)驗(yàn)時(shí)圓筒產(chǎn)生的最大應(yīng)力，即= （3）.應(yīng)力的校核 差表3-6得, 故，即故液壓實(shí)驗(yàn)前的應(yīng)力校核滿足要求。結(jié)論及體會(huì) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們兩年多年以來所學(xué)內(nèi)容的綜合應(yīng)用，雖然時(shí)間有限，但我們還是從這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到了好多知識(shí)，為我們以后走向工作崗位和繼續(xù)深造打下了良好的基礎(chǔ)。在以后的學(xué)習(xí)和工作中，我們?nèi)匀灰粩嗯?，?yán)格要求自己，實(shí)現(xiàn)自己的人生理想但是，我們?nèi)匀灰J(rèn)識(shí)到，畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束也是另一個(gè)開始。我們所掌握的內(nèi)容依然不足，需要在以后的學(xué)習(xí)和工作中不斷豐富，不斷補(bǔ)充。就以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)為例吧，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)其實(shí)就是模仿，學(xué)習(xí)制作設(shè)計(jì)的格式、設(shè)計(jì)的步驟、注意事項(xiàng)等，如果要做好一份設(shè)計(jì)僅靠這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。做好一份設(shè)計(jì)必須學(xué)會(huì)創(chuàng)新，要有創(chuàng)新意識(shí)。我們要努力用新的方法去解決以前的問題，看一看是否你的方法有提高，至少我們對(duì)以前的方法加以改進(jìn)，這就是創(chuàng)新！然而，在我看過的大多數(shù)設(shè)計(jì)中，好多都是用舊的方法去解決新的問題，這并沒有實(shí)質(zhì)效率上的提高，因此這樣的設(shè)計(jì)也很難成為優(yōu)秀的文章。這對(duì)于我們來說有很大難度，但我們一定要有這種意識(shí)，思想有多遠(yuǎn)路才能走多遠(yuǎn)！無論我們繼續(xù)深造還是走向工作崗位都應(yīng)該如此，嚴(yán)格要求自己。 經(jīng)過差不多兩個(gè)月的苦苦奮戰(zhàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)也終于完成了。曾經(jīng)以為，畢業(yè)設(shè)計(jì)只是小事一碟，不就是對(duì)這幾年學(xué)習(xí)的一種總結(jié)與檢驗(yàn)嘛。但真正做的時(shí)候 ，我才發(fā)現(xiàn)原來事情并不是那么的簡單，讓我明白了很多東西。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)前面知識(shí)的檢驗(yàn)。也是讓人明白之前所學(xué)的那些知識(shí)只是冰山一角。還有很多東西