液氨储罐设计说明书

液氨储罐设计说明书

目 录

1.绪论……………………………..……………….…………2 1．1设计任务………………….…………………………………2 1.2设计思想……………………….…………………………3 1.3设计特点……………………………………….…………2 2. 方案确定…………………….…………2 2.1选择容器型式…………………….…………2 2.2选择材料………………………………..…………3 3. 工艺设计……………………………………….…………5 3.1确定容器的公称直径、筒体长度……………5 3.2确定各工艺接管的公称通径及位置.………………6 4. 强度设计………………………….………8 4.1确定设计参数……………………………….…5 4．2确定筒体和封头壁厚………………………….………7 4.3水压试验及强度校核……………………….……9

5. 结构设计……………………10

5.1选择人孔、液面计 …………………………….…11 5.2开孔补强计算…………………………12 5.3支座选型及校核……………………………14 6. 谢辞………………………………16 7. 参考文献……………………………17 1. 绪论 1.1设计任务

综合运用所学的知识，针对化工厂中常见的 液氨 储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明说 1.2．设计思想

综合运用所学过程装备知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。 1.3设计特点

容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。且各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。

2. 方案确定

2.1 选择容器型式 2.1.1封头的选择

封头据几何形状的不同，可分为球形、椭圆形、碟形、球冠型、锥壳和平盖等几种，其中球形 、椭圆形、碟形、球冠型封头又统称为凸型封头。 从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深度

大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中低压容器中应用较多的封头之一。平板封头因直径各厚度都较大，加工与焊接方面都要遇到不少困难。从钢材耗用量来年：球形封头用材最少，比椭圆开封头节约，平板封头用材最多。因此，从强度、结构和制造方面综合考虑，采用椭圆形封头最为合理。

2.1.2筒体的选择

筒体按其形状可分为，方形容器，矩形容器、球形容器、圆筒型容器（立式、卧式）。由于在本次设计中设计体积相对较小，且工作压力为1.45MPa。方形矩 形容器大多在很小设计体积时才采用，但因其承受压力较小且使用材料较多；而球形容器虽然承受能力很强且节省材料，但是制造工艺较难且安装不方便；立式圆筒形容器承受自然原因引起的盈利破坏的能力较弱。故此，本次设计选用圆筒形容器作为储罐。

2.1 .3筒体立式或卧式的选择

由于卧式的储罐比立式的储罐运输方便，所以在此设计中，采用卧式的筒体。2.2 选择材料

纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑

20R、16MnR.这两种钢种。如果纯粹从技术角度看，建议选用20R类的低碳钢板， 16MnR钢板的价格虽比20R贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，16MnR钢板为比较经济。所以在此选择16MnR钢板作为制造筒体和封头材料。 附件用钢：优质低碳钢的强度较低、塑性好、焊接性能好，因此在化工设备制造中常用作热交换器列管、设备接管、法兰的垫片包皮。

优质中碳钢的强度较高、韧性较好，但是焊接性能较差，不宜作接管用钢，由于接管要求焊接性能较好且塑性好，故选择10号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管。由于法兰必须具有足够大的强度和刚度，以满足连接的条件，使之能够密封良好，故选用Q235—A的普通碳素钢。

最后确定的图形如图2-1所示

3 工艺设计

3.1确定容器的公称直径、筒体长度

?m?

已知： （1） 设计的液氨储罐的公称体积为V理论=21

3?V2VD实 iL +2封 4 （2） =

V理论V?? （3）液氨的值为（0.85到0.90） = 实

L圆整（4）液氨的长径比值为（3到8）长径比Di

设：(1)

容器的公称直径为

Di

（2）筒体长度为L

21?10?22L?mm? 0.785?DD估iiL 则推出 （3）当21= 4=

9 表3-1

Di?mm?1300 1400 1500 1600 1700 1800 L估?mm?15829.3 13648.8 11889.6 10449.8 9256.6 8256.7 16000 0.341 0.421 0.513 0.617 0.734 0.866 14000 12000 11000 10000 9000 L园整?mm?V封?m3?

h1?mm? 325 350 375 400 425 450 V实际?m? 321.5674 21.9614 21.708 22.723 23.421 23.757 0.97 12 0.96 10 0.97 8 0.92 7 0.90 6 0.88 5 ? L圆整Di

则根据已知条件和所设的条件结合图3-1可知：容器的公称直径为Di=1700mm 筒体长度为L=10000mm

3.2确定各工艺接管的公称通径及位置 (1) 接口管选择

本储罐设有如下接口管

a) 液氨进料管

采用无缝钢管?57×3.5mm (管壁加厚，具有补强作用).管的一端伸入罐切成45°为的是避免物料沿着设备内壁流动以减少磨蚀, 进口管外伸120mm，内伸200mm管总长320mm。配用FM带劲平焊（so）法兰HG20592

材料为10钢管。 法兰标记HG 20592

法兰 WN50-4.0 FM S=6 16MnR 查表得其重量为：每米3.11Kg

位置：距液氨储罐最左端600mm的上表面

b)液氨出料管：

在化工生产中，需要将液体介质送到与容器平行的或较高的设备中去，并且获得纯净无杂质的物料。采用可拆的吸料管排料方式，故选用与进料管相同的材料Φ32×3.5，10号无缝钢管。外伸150m，内伸270mm。配用具有凹面密封的平焊