《液氨儲罐設(shè)計》PPT課件.ppt

化工設(shè)備機械基礎(chǔ)課程設(shè)計 液氨儲罐設(shè)計,17小組 化工12-2班 化工12-3 化工12-1班 化工12-3班,課程設(shè)計說明書,設(shè)計目的：應(yīng)用化工設(shè)備機械基礎(chǔ)所學(xué)相關(guān)知識，利用化機課程設(shè)計這一有效途徑，將化學(xué)工藝專業(yè)所學(xué)相關(guān)知識有機的結(jié)合起來，鞏固并升華所學(xué)化工設(shè)備機械基礎(chǔ)基本知識和基本理論。 設(shè)計要求：設(shè)計時要有比較詳盡的設(shè)計過程及步驟，并將其編輯為一份內(nèi)容比較規(guī)范詳細的設(shè)計說明書。主要內(nèi)容包括如下幾項： 一、封面 二、前言 三、各部分的結(jié)構(gòu)尺寸的確定和設(shè)計計算 四、設(shè)計小結(jié) 五、參考文獻 與此同時，還應(yīng)附有一份結(jié)構(gòu)圖紙一張，手繪。,設(shè)計題目,要求：容積16m3。 本儲罐最高工作溫度為40，此時氨的飽和蒸汽壓1.55Mpa。 設(shè)計內(nèi)容：材料，罐體的規(guī)格（內(nèi)徑、長度），形狀（臥式、立式），罐體厚度，封頭形狀及厚度，支座的選擇，人孔及接管，開孔補強，設(shè)備裝配圖（A2）。,本章符號說明,英文字母 a容器的設(shè)計壽命,年; Di貯罐內(nèi)徑，mm; t鋼板的許用應(yīng)力 MPa P液氨的飽和蒸汽壓 MPa C1鋼板厚度負偏差, mm; C2介質(zhì)的腐蝕裕量,mm;,希臘字母 罐體計算厚度, mm; d罐體設(shè)計厚度, mm; n罐體的名義厚度, mm; e罐體的有效厚度, mm; 圓整值 mm 腐蝕速率 （mma） f焊接接頭系數(shù),設(shè)計步驟,一、 確定容器的材質(zhì) 根據(jù)液氨貯罐的工作壓力、工作溫度和介質(zhì)的性質(zhì)可知該設(shè)備為一中壓常溫設(shè)備，介質(zhì)對碳鋼的腐蝕作用很小。 16MnR的機械加工性能、強度和塑性指標都比較好，綜合金屬的強度、剛度、溫度、抗腐蝕能力等方面考慮，選用16MnR制作罐體和封頭。,二、 確定罐體的形狀及內(nèi)徑 (1)由于此容器為液氨貯存性容器，所以此容器選用罐身為圓筒形，兩端均用標準橢圓形封頭的立式（臥式）容器。 （2）內(nèi)徑和圓筒長度L的計算 取Di=2000,2200，2300經(jīng)計算，Di=2200時，L=3401mm,此時Di/L最接近于0.618 所以次容器的罐身的長度L=3401mm，公稱直徑Di=2200mm,三、罐體壁厚設(shè)計 （1）計算厚度=,=,（2）設(shè)計壁厚d = +C2 C2-腐蝕余量 ， 取C2=1.0mm 得設(shè)計厚度d = 11.4mm,（3）名義厚度 n=+C1+ C2+ 所以n=+C1+C2+ =10.4+0.8+1.0+=14mm 取C10.8mm（見表8-11），圓整后取n14mm厚的16MnR鋼板制作罐體。,（4）有效厚度e=+=n-C1- C2 所以e=(14.0-0.8-1.0)mm =12.2 mm,臥式容器C2=2.0mm 設(shè)計厚度為12.4mm,名義厚度不變,有效厚度為11.2mm,四、封頭壁厚的設(shè)計（標準橢圓形封頭）,1、設(shè)計壁厚d按(8-8)式計算： d = +C2,= +1.0 =11.4,考慮鋼板厚度負偏差及沖壓減薄量，圓整后取n14mm厚的16MnR鋼板制作封頭。,2、校核罐體與封頭水壓試驗強度 ：,式中： PT=1.25p=1.251.62.0Mpa e=n-C=12-1.8=10.2mm s=345 MPa,t= =216.69Mpa,水壓試驗滿足強度要求。,臥式容器為12.4mm,臥式容器為197.43MPa,五、耳式支座,（一）、 結(jié)構(gòu)，形式與尺寸,首先粗略計算支座負荷。 貯罐總質(zhì)量：m=m1+m2+m3+m4 式中 m1-罐體質(zhì)量； m2-封頭質(zhì)量； m3-液氨質(zhì)量； m4-附件質(zhì)量。,1、罐體質(zhì)量m1 DN=2200mm，dn=14mm的筒節(jié)，每米質(zhì)量為q1=714Kg/m 故 m1=q1L=7143.401 2428(Kg),2、封頭質(zhì)量m2 （查附錄）質(zhì)量為q2=616Kg/m，故 m2=2q2=2616 1232 (Kg),3、液氨的質(zhì)量m3 M3=V 式中 V-貯罐容積16.0 m3， -氨的密度為665Kgm3 m30.916665=9576Kg,4、附件質(zhì)量m4 人孔約重200Kg，其它接管的總和按300Kg計，故 m4=500Kg,設(shè)備總重量 m=m1+m2+m3+m4=2428+1232+9576+500=13736kg13.7t,（二）、耳式支座的選用,利用公式,=,Q=150KN,所以選擇此支座是沒有問題的。,五、鞍式支座,（一）、 結(jié)構(gòu)，形式與尺寸,首先粗略計算支座負荷。 貯罐總質(zhì)量：m=m1+m2+m3+m4 式中 m1-罐體質(zhì)量； m2-封頭質(zhì)量； m3-液氨質(zhì)量； m4-附件質(zhì)量。,1、罐體質(zhì)量m1 DN=2200mm，dn=14mm的筒節(jié)，每米質(zhì)量為q1=714Kg/m 故 m1=q1L=7143.401 2428(Kg),2、封頭質(zhì)量m2 （查附錄）質(zhì)量為q2=616Kg/m，故 m2=2q2=2616 1232 (Kg),3、液氨的質(zhì)量m3 M3=V 式中 V-貯罐容積16.0 m3， -氨的密度為665Kgm3 m30.916665=9576Kg,4、附件質(zhì)量m4 人孔約重200Kg，其它接管的總和按300Kg計，故 m4=500Kg,設(shè)備總重量 m=m1+m2+m3+m4=2428+1232+9576+500=13736kg13.7t,（二）、鞍式支座的選用,每個鞍座承受的負荷為 根據(jù)鞍座承受的負荷，查表(化工設(shè)備機械基礎(chǔ)，化學(xué)工業(yè)出版社附錄，查得JB4712-92鞍座結(jié)構(gòu)尺寸如下： JB/T4712-92鞍座 Q235-AR 數(shù)量：2 單重740 總重1480,六、人孔的確定,根據(jù)貯罐是在常溫及最高工作壓力為16MPa的條件下工作，人孔標準應(yīng)按公稱壓力為1.6MPa的等級選取。從人孔類型系列標準可知，公稱壓力為1.6MPa的人孔類型很多。本設(shè)計考慮人孔蓋直徑較大較重，故選用水平吊蓋人孔。該人孔結(jié)構(gòu)中有吊鉤和銷軸，檢修時只須松開螺栓將蓋板繞銷軸旋轉(zhuǎn)一個角度，由吊鉤吊住，不必將蓋板取下。 該人孔標記為： HG21523-95 人孔RF （AG）450-1.6 其中RF指突面密封，指接管與法蘭的材料為20R，AG是指用普通石棉橡膠板墊片，450-1.6是指公稱直徑為450mm、公稱壓力為1.6 Mpa。,七、人孔補強的確定,補強圈尺寸確定如下： 補強圈內(nèi)徑=450mm，外徑=760mm， 圓整后取,補強材料與殼體材料相同為16MnR。,八、液面計尺寸確定,選擇玻璃管液面計（HG21592-95),選擇材料如下，玻璃管液面計選用表，液面計標記為AG1.6-I W-1400,九、立式容器接口管,本貯罐設(shè)有以下接口管：,1、液氨進料管：采用f573.5mm無縫鋼管,2、液氨出料管： 采用法蘭套在接口管f573.5mm內(nèi)。,3、液面計接管：接管尺寸為f183mm，管法蘭為HG20592 法蘭SO15-1.6 RF 16MnR。,4、放空管接管： 采用f453.5mm無縫鋼管，法蘭HG20592 法蘭SO32-1.6 RF 16MnR。,九、臥式容器接口管,本貯罐設(shè)有以下接口管：,1、液氨進料管：采用1086mm的無縫鋼管，鋼管一端切成45。配用突面板式平焊法蘭 HG 20593法蘭 PL 100-1.6 RF 16MnR,不需補強,2、液氨出料管： 采用可拆的壓出管764mm，將它用法蘭固定在接口管894mm內(nèi)。,3、排污管：管子規(guī)格：894mm，管端焊有一與截止閥J41W-16相配的管法蘭HG 20593法蘭 PL 80-1.6 RF 16MnR,4、安全閥接口管： 采用573.5mm無縫鋼管，采用HG20593 法蘭 PL 50-1.6 RF 16MnR。,九、臥式容器接口管,5、液面計接口管：采用透光式玻璃管液面計AG 1.6-IW-1400 兩支。與液面計相配的接管尺寸為142mm, 與液面計接口管相配的法蘭型號為 HG 20593-97 法蘭 PL10-1.6 RF 16MnR。,6、放空管接管口： 為了在注入液體時，將容器內(nèi)的空氣排到罐體外以便能順利快速地注入，需安設(shè)一放空管。采用323.5mm無縫鋼管，采用HG20593 法蘭 PL30-1.6 RF 16MnR。,參考文獻,化工機械設(shè)備基礎(chǔ)，董大勤，化學(xué)工業(yè)出版社 化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊，賀匡國主編 化工機械基礎(chǔ)，陳國桓，化學(xué)工業(yè)