咨询热线:0318-8333454

彩票开奖查询卧式储罐课程设计说明书

发布时间:2020-11-08 06:15

  1.1液化石油气贮罐 1.2液化石油气特点 1.3卧式贮罐设计特点 第二章设计总论 2.1设计任务 2.2设计思想 2.3设计特点 2.4设计数据 2.5材料及结构的选择 2.5.1材料选择 2.5.2结构选择与论证 2.6主要元件材料的确定 2.6.1筒体材料 2.6.2鞍座材料 2.6.3地脚螺栓的材料 第三章容器主要元件强度设计 3.1圆筒厚度的设计 3.2封头厚度的计算 3.3筒体和封头的结构设计 3.3.1封头容积 3.4人孔的选择 3.5接管和法兰 3.6选择液面计 3.7选择压力计 3.8选配工艺接管 3.8.1进料管 3.8.3排污管 3.8.4安全阀接口管 3.8.5压力表接口管 3.9垫片 3.10螺栓(螺柱)的选择 3.11鞍座选型和结构设计 3.11.1鞍座选型 3.11.2鞍座的安装位置 第四章开孔强度设计 4.1补强设计方法判别 4.2有效补强范围 4.2.1有效宽度B 4.2.2外侧有效高度 4.2.3内侧有效高度 4.3有效补强面积 4.4补强圈设计 第五章强度计算 5.1水压试验应力校核 5.2圆筒轴向弯矩计算 5.2.1圆筒中间截面上的轴向弯矩 5.2.2鞍座平面上的轴向弯矩 5.3圆筒轴向应力计算及校核 5.3.1圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力 5.3.2由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算及校核 5.3.3圆筒轴向应力校核 5.4切向剪应力的计算及校核 5.4.1圆筒切向剪应力的计算 5.4.2圆筒被封头加强()时,其最大剪应力 5.4.3切向剪应力的校核 5.5圆筒周向应力的计算和校核 5.5.1在横截面的最低点处 5.5.2在鞍座边角处 5.5.3鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力 5.5.4周向应力校核 5.6鞍座应力计算及校核 5.6.1腹板水平分力及强度校核 5.6.2鞍座压缩应力及强度校核 5.7地震引起的地脚螺栓应力 5.7.1倾覆力矩计算 5.7.2由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力 5.7.3由地震引起的地脚螺栓剪应力 第六章设计体会与致谢 1.1液化石油气贮罐是盛装液化石油气的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆 的特点, 因此在设计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其是安全 与防火, 还要注意在制造、安装等方面的特点。 目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆 筒形贮罐。球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面 积少等优点, 但加工制造及安装复杂, 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮 存总量大于 500 或单罐容积大于200 时选用球形贮罐比较经济;而圆筒形 贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, 时选用卧式贮罐比较经济。圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种。在一般中、小型液化石油气站内大多选 用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊情况下(站内地方受限制等) 才选用立式。本文 主要讨论卧式圆筒形液化石油气贮罐的设计。 1.2 液化石油气呈液态时的特点。(1) 容积膨胀系数比汽油、煤油以及水等都大, 约为水的16 因此,往槽车、贮罐以及钢瓶充灌时要严格控制灌装量, 以确保 安全;(2) 容重约为水的一半。因为液化石油气是由多种碳氢化合物组成的, 所以 液化石油气的液态比重即为各组成成份的平均比重, 如在常温 20时, 液态丙 烷的比重为0. 50, 液态丁烷的比重为0. 56~ 58,因此, 液化石油气的液态比 重大体可认为在0. 51 左右, 即为水的一半。 1.3 卧式液化石油气贮罐是一个储存压力容器, 不论是卧式还是球罐都属第三 类压力容器。贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。贮罐上设 有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计 2.1针对化工厂中常见的液化石油气储罐,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,并编写设计说明书。 2.2 综合运用所学的机械基础课程知识,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。 2.3 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、彩票开奖查询低 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。 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。 2.4 设计的原始数据见表2-1。 序号 项目 数值 单位 备注 名称液化石油气回流卧式储罐 用途液化石油气储藏 设计压力0.88 MPa 设计温度62 全容积11 装料系数0.9 工作介质名称及特性液化石油气: (毒性、易燃)2.5 2.5.1 液化石油气腐蚀性小,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,且16MnR 机械加工性能、强度和塑性指标都比较号,所以在此 选择16MnR 钢板作为制造筒体和封头材料。 2.5.2 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。彩票开奖查询 压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。 人孔主要由筒节、法兰、盖板和手柄组成。一般人孔有两个手柄。选用时应综合 考虑公称压力、公称直径(人、手孔的公称压力与法兰的公称压力概念类似。公 称直径则指其简节的公称直径)、工作温度以及人、手孔的结构和材料等诸方面 的因素。人孔的类型很多,选择使用上有较大的灵活性,其尺寸大小及位置以设 备内件安装和工人进出方便为原则。通常可以根据操作需要,在这考虑到人孔盖 直径较大较重, 可选择回转盖对焊法兰人孔。 法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。缺点是不能快速拆卸、 制造成本较高。压力容器法兰分平焊法兰与对焊法兰。平焊法兰又分为甲型与乙 型两种。甲型平焊法兰有PN0.25 MPa 0.6 MPa 1.0 MPa1.6 MPa,在较小范围内 (DN300 mm ~2000 mm)适用温度范围为-20~300。乙型平焊法兰用于 PN0.25 MPa~1.6 MPa 压力等级中较大的直径范围,适用的全部直径范围为DN300 mm ~3000 mm,适用温度范围为-20~350。 对焊法兰具有厚度更大的颈, 进一步增大了刚性。用于更高压力的范围(PN0.6 MPa~6.4MPa)适用温度范围 为-20~45。法兰设计优化原则:法兰设计应使各项应力分别接近材料许用 应力值,即结构材料在各个方向的强度都得到较充分的发挥。 法兰设计时,须注意以下二点:管法兰、钢制管法兰、垫片、紧固件设计参 2009年颁布的《中华人民共和国化工行业标准》(HG20592~HG20635-2009) 钢制管法兰、垫片、紧固件的规定。 液面计是用以指示容器内物料液面的装置,其类型很多,大体上可分为四类, 有玻璃板液面计、玻璃管液面计、浮子液面计和浮标液面计。在中低压容器中常 用前两种。玻璃板液面计有透光式和反射式两种结构,其适用温度一般在 250。但透光式适用工作压力较反射式高。玻璃管液面计适用工作压力小于1.6MPa,介质温度在 0~250的范围。液面计与容器的连接型式有法兰连接、 颈部连接及嵌入连接,分别用于不同型式的液面计。液面计的选用: (1)玻璃板液面计和玻璃管液面计均适用于物料内没有结晶等堵塞固体的场 合。板式液面计承压能力强,但是比较笨重、成本较高。 (2)玻璃板液面计一般选易观察的透光式,只有当物料很干净时才选反射式。 (3)当容器高度大于3m 时,玻璃板液面计和玻璃管液面计的液面观察效果受 到限制,应改用其它适用的液面计。 液氨为较干净的物料,易透光,不会出现严重的堵塞现象,所以在此选用玻 鞍式支座是应用最广泛的一种卧式支座。从应力分析看,承受同样载且具有同样截面几何形状和尺寸的梁采用多个支承比采用两个支承优越,因为多支承在 粱内产生的应力较小。所以,从理论上说卧式容器的支座数目越多越好。但在是 实际上卧式容器应尽可能设计成双支座,这是因为当支点多于两个时,各支承平 面的影响如容器简体的弯曲度和局部不圆度、支座的水平度、各支座基础下沉的 不均匀性、容器不同部位抗局部交形的相对刚性等等,均会影响支座反力的分布。 因此采用多支座不仅体现不出理论上的优越论反而会造成容器受力不均匀程度 的增加,给容器的运行安全带来不利的影响。所以一台卧式容器支座一般情况不 宜多于二个,在此选择鞍式双支座,一个S 型,一个F 2.62.6.1 根据GB150-1998 表4-1,选用筒体材料为16MnR(钢材标准为GB6654,参照《过程设备设计》(第二版)化学工业出版社 2.6.2根据JB/T4731 MPasa 147 2.6.3地脚螺栓选用符合GB/T 700 规定的Q235,Q235 的许用应力 MPabt 147 3.1由于该容器储存介质易燃,所以该容器的焊缝都要采用全焊透结构,需要对 该储罐进行100%探伤,所以取焊缝系数为 假设圆筒的厚度在6~16mm范围内,查GB150-1998 中表4-1,可得:疲劳极限强度 MPa ,屈服极限强度MPa 化工部1985年颁布实施的有关贮罐尺寸和质量的行业标准(《卧式椭圆形封头贮 罐系列》HG85-1580-85 mm1600 mmmm 160088 (3.1)查标准 HG20580-1998 《钢制化工容器设计基础规定》表7-1 知,钢板厚 度负偏差为 0.25mm,而有 GB150-1998 3.5.5.1知,当钢材的厚度负偏差不 大于 0.25mm,且不超过名义厚度的 6%时,负偏差可以忽略不计,故取 查标准HG20580-1998 《钢制化工容器设计基础规定》表7-5 知,对于有轻微 腐蚀的介质,腐蚀裕量 筒体的名义厚度mm mm mm 圆整后取为mm 3.2查标准JB/T4746-2002 《钢制压力容器用封头》中表1,得公称直径:mm 选用标准椭圆形封头型号为EHA,长短轴比值为2,根据GB150-1998中椭圆 形封头计算中式(7-1)计算: mmmm 160088 则封头的名义厚度为mm mm mm 圆整后取封头名义厚度为 mm 封头记为:EHA16006-16MnR JB/T4746 3.3 由封头长短轴之比为2,即 mmmm 3.3.1查标准JB/T4746-2002 《钢制压力容器用封头》中表B.1EHA 和B.2 EHA 表椭圆形封头内表面积、容积,质量,见表3-1 和图3-1。 公称直径DN (mm) 总深度H (mm) 内表面积A 质量(Kg) 1600 425 2.9007 0.5864 133.4 3.4根据HG/T 21517-2005 《回转盖带颈平焊法兰人孔》,查表3-3,选用凹凸面的法兰,其明细尺寸见下表3-2。 单位:mm 密封面 型式 凹凸面 MFM 30公称压 力PN MPa 2.5 48螺柱数量 20 公称直 径DN 500 405螺母数量 40 200螺柱尺寸 M332 170 300总质量kg 302 3.5 该液化石油气储罐应设置物料入口、物料出口、温度计口、压力表口、安全阀口、液 面计口、排污口和人孔。初步确定各口方位如图3-2 所示。 查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表8.2. 3-1 PN 带颈对焊钢制管法兰,选取各管口 公称直径,查得各法兰的尺寸。 查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中附录D 中表D-3,得各法兰的质量。 查HG/T 20592-2009《钢制管法兰》中表3.2.2,法兰的密封面均采用MFM (凹凸面密封)。 3.6 液氨储罐常用玻璃液面计,由储罐公称直径1600mm 选择长度为1400mm 计二支,体材料(针形阀)为碳钢,体温型,液面计接管为无缝钢管,液面计相配 的接口管尺寸为: mm 平焊管法兰HG5010-58 Pg16Dg25 液面计标记为: 玻璃管液面计 AT25-L-1400 HG 5-1364-80 3.7 量程装在锅炉、压力容器上的压力表,其最大量程(表盘上刻度极限值)应 与设备的工作压力相适应。压力表的量程一般为设备工作压力的1.5~3 倍。若选用的压力表量程过大,由于同样精度的压力表,量程越大,允许误差的绝对值和肉眼观察的偏差就越大,则会影响压力读数的准确性;反之,若 选用的压力表量程过小,设备的工作压力等于或接近压力表的刻度极限,则会使 压力表中的弹性元件长期处于最大的变形状态,易产生永久变形,引起压力表的 误差增大和使用寿命降低。另外,压力表的量程过小,万一超压运行,指针越过 最大量程接近零位,而使操作人员产生错觉,造成更大的事故。因此,压力表的 使用压力范围,应不超过刻度极限的60~70%。 测量精度压力表的精度是以允许误差占表盘刻度极限值的百分数来表示的。 精度等级一般都标在表盘上,选用压力表时,应根据设备的压力等级和实际工作 需要来确定精度。额定蒸汽压力小于2.45MPa 的锅炉和低压容器所用的压力表, 其精度不应低于2.5 级;额定蒸汽压力大于2.45MPa 的锅炉和中、高压容器的压 力表,精度不应低于1.5 表盘直径为了使操作人员能准确地看清压力值,压力表的表盘直径不应过小。在一般情况下,锅炉和压力容器所用压力表的表盘直径不应小于100mm,如 果压力表装得较高或离岗位较远,表盘直径还应增大。 考虑到液化石油气有一定腐蚀性,所以综合考虑选用隔膜压力表, 技术指标 公称直径:50 3.8本储罐设有如下接口管 3.8.1 采用无缝钢管YB231-70 804mm,管的一端伸入罐切成45,管长400 mm。 3.8.2 采用可拆的压出管 804mm,伸入到罐内离罐底约100 mm,外套无缝钢管 1006mm(管壁加厚,具有补强作用)。3.8.3 在罐的右端最底部设个排污管,规格是 804mm。 3.8.4 安全阀接口管尺寸由安全阀泄放量决定。本贮罐选用 804mm 的无缝钢管。 3.8.5 压力表接口管由最大工作压力决定, ,因此选用采用 503.5mm 无缝钢管。 各管口法兰尺寸数据见下页表3-3。 公称直径 DN mm 钢管 外径 法兰 mm法兰 外径 mm螺栓 法兰径mm 8089B 200 160 18 M1620 105 3.2 10 504.0 8089B 200 160 18 M1620 105 3.2 10 504.0 2035B 105 75 14 M1218 40 2.3 401.0 5057B 165 125 18 M1618 74 2.9 3.9查HG/T 20609-2009 《钢制管法兰用金属包覆垫片》,得到各垫片尺寸,见表3-4。 管口名称 公称直径 内径D1 外径D2 进料口 80 109.5 142 80109.5 142 排污口 80 109.5 142 500561 624 液位计口 32 61.5 82 温度计口 20 45.5 61 压力表口 50 77.5 107 安全阀口 80 109.5 142 排空口 50 77.5 107 注:1、包覆金属材料为纯铝板,标准为GB/T 3880,代号为L3。 2、填充材料为有机非石棉纤维橡胶板。 8089B 200 160 18 M1620 105 3.2 10 504.0 3238B 140 100 18 M1618 56 2.6 422.0 8089B 200 160 18 M1620 105 3.2 10 504.0 5057B 165 125 18 M1618 74 2.9 452.5 3、垫片厚度均为3mm。 3.10 查HG/T 20613-2009 《钢制管法兰用紧固件》中表5.0.7-11和附录中表 A.0.1,得螺柱的长度和平垫圈尺寸见表3-5。 名称 紧固件用平垫圈 mm 公称直径 螺纹 进料口80 M16 92 17 30 80M16 92 17 30 排污口80 M16 92 17 30 500液位计口 32 M16 85 17 30 温度计口20 M12 75 13 24 2.5 压力表口 50 M16 90 17 30 安全阀口80 M16 92 17 30 排空口50 M16 90 17 30 3.113.11.1 该卧式容器采用双鞍式支座,初步选用轻型鞍座,材料选用Q235-B。 估算鞍座的负荷:储罐总质量 ——筒体质量:kg DL 130110 85 ——单个封头的质量:kg ——充液质量:石脑油 125864 kgkg 12231312 121000 ——附件质量:人孔质量为kg 302 ,其他接管总和为300kg,即 kg 综上所述:kg 14401602 则每个鞍座承受的质量为kg 7200,即为 kN 72 容器支座第一部分鞍式支座中表1,首先优先选择轻型 支座。 JB4712.1-2007容器支座第一部分鞍式支座中表 2,得出鞍座尺寸如表 3-6。 DN1600 腹板 kN275 70底板 240螺栓间距 鞍座质量Kg 116 12垫板 加的高度Kg 12 注:该对鞍座标记为JB/T4712.1-2007 JB/T4712.1-2007鞍座A2000-F 3.11.2 根据JB/T4731-2005 《钢制卧式容器》中6.1.1规定,应尽量使支座中心 到封头切线 ,当无法满足A小于等于0.5 值不宜大于 为圆筒的平均内径:mm (3.3)mm 400425 401803 鞍座安装位置如图3-3所示。 3-3 根据GB150 中8.3,知该储罐中只有人孔需要补强。4.1 其中人孔开孔直径为 mm 故可采用等面积法进行补强计算。接管材料选用16MnR,其许用应力 根据GB150-1998中式8-1, 壳体开孔处的计算厚度:mm 152 接管的有效厚度:mm ntet 11 接管的计算厚度:mm 13 2084152 (4.1)4.2 4.2.1

产品中心 公司新闻 行业资讯 技术文章 安装现场 公司简介 联系方式

联系人:王经理

电话:0318-8333454 传真:0318-8333454

地址:河北省 - 保定市 枣强县富强北路259号

二维码
Copyright ©2015-2020 彩票开奖结果【真.好玩】 版权所有 彩票开奖结果保留一切权力!