课程设计任务书(55)液氯储罐设计(共21页).doc

《课程设计任务书(55)液氯储罐设计(共21页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计任务书(55)液氯储罐设计(共21页).doc（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上 中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 张原 学 号： 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 过程装备与控制工程 题 目： （55）M3液氯储罐设计 陆辉山 闫宏伟 高 强指导教师： 职称: 2012年06月11日 中北大学课程设计任务书 2011/2012 学年第 二 学期学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 过程装备与控制工程 学 生 姓 名： 张原 学 号： 课程设计题目： （55）M3液氯储罐设计 起 迄 日 期： 06 月 11 日06月22日 课程设计地点： 校内 指 导 教 师： 陆辉山 闫宏伟 高强 系 主 任： 姚竹亭 下达任务书日期

2、: 2012年06月11日课 程 设 计 任 务 书1设计目的：设计目的1) 使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。2) 掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。3) 掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。4) 掌握工程图纸的计算机绘图。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1 原始数据设计条件表序号项 目数 值单 位备 注1名 称液氯储罐2用 途液氯储存站3最高工作压力1.466MPa由介质温度确定4工作温度-20455公称容积（Vg）55M36

3、工作压力波动情况可不考虑7装量系数(V)0.98工作介质液氯（高度危害）9使用地点室内10安装与地基要求11其它要求管口表接管代号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称aDN65GH20595-97FM液氯进口管bDN50GH20595-97FM安全阀接口cDN500HG/T21518-2005FM人 孔dDN50GH20595-97FM空气进口管eDN50GH20595-97FM空气出口管fDN25GH20595-97FM压力表接口gDN20GH20595-97FM液位计接口hDN65GH20595-97FM液氯出口管课 程 设 计 任 务 书2设计内容1）设备工艺、结构设计；2）设备强度

4、计算与校核；3）技术条件编制；4）绘制设备总装配图；5）编制设计说明书。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：1）设计说明书：主要内容包括：封面、设计任务书、目录、设计方案的分析和拟定、各部分结构尺寸的设计计算和确定、设计总结、参考文献等； 2）总装配图设计图纸应遵循国家机械制图标准和化工设备图样技术要求有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确，图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽，图纸采用计算机绘制。课 程 设 计 任 务 书4主要参考文献：1 国家质量技术监督局，GB150-1998钢制压力容器，中国标准出版社，19982 国家质量技术监

5、督局，压力容器安全技术监察规程，中国劳动社会保障出版社，19993 全国化工设备设计技术中心站，化工设备图样技术要求，2000，114 郑津洋、董其伍、桑芝富，过程设备设计，化学工业出版社，20015 黄振仁、魏新利，过程装备成套技术设计指南，化学工业出版社，20026 国家医药管理局上海医药设计院，化工工艺设计手册，化学工业出版社，19967 蔡纪宁主编，化工设备机械基础课程设计指导书，化学工业出版社，2003年5设计成果形式及要求：1）完成课程设计说明书一份； 2）草图一张（A1图纸一张）3）总装配图一张 (A1图纸一张)； 6工作计划及进度：2012年06月11日：布置任务、查阅资料并确

6、定设计方法和步骤 06月11日06月15日：机械设计计算（强度计算与校核）及技术条件编制06月15日06月20日：设计图纸绘制（草图和装配图）06月20日06月22日：撰写设计说明书06月22日：答辩及成绩评定系主任审查意见： 签字： 年 月 日第一章 设计参数的选择1 、筒体材料的选择： 根据液氯的物性选择罐体材料，碳钢对液氯有良好的耐蚀性腐蚀率，且又属于中压储罐，可以考虑20R和16MnR这两种钢材，综合考虑经济因素，根据GB150-1998表4-1，选用筒体材料为低合金钢16MnR（钢材标准为GB6654）=163 Mpa。16MnR适用范围：用于介质含有少量硫化物，具有一定腐蚀性,壁厚

7、较大（）的压力容器。2、设计温度： 设计温度系指容器在正常操作情况下，在相应设计压力下，设定受压元件的金属温度，其值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度，对于0C以下的金属温度，则设计温度不高于元件金属可能达到的最低金属温度，容器的设计温度是指壳体的设计温度，可知器设计温度选取的依据：其值不得低于最高金属温度或不得高于最低金属温度（0C以下），最高工作温度为45C，则设计温度取50C。 第二章 设备的结构与厚度设计 1、筒体和封头的结构设计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

8、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。1.1 筒体的尺寸计算 筒体直径一般由工艺条件决定，但是要符合压力容器的公称直径。标准椭圆型封头是中低压容器经常采用的封头形式。封头公称直径必须与筒体的公称直径相一致。根据公式 其中V公称=55m3 取 L/Di=4 得Di=2639mm,圆整得Di=2700mm. 查标准JB/T4746-2002钢制压力容器用封头中表B.1 EHA椭圆形封头内表面积、容积，如下表：EHA椭圆形封头内表面

9、积、容积公称直径DN /mm总深度H /mm内表面积A/容积/27007158.24152.8055由 则：计算得L=9116mm，取L=9200mm(在36之间)，设计合理 计算容积V=DL+2V=56.17m工作容积V=V=0.956.17=50.553 m1.2 设计压力的确定：设计压力为容器的设计载荷条件之一，其值不得低于最高工作压力，而最高工作压力指容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压。装设安全阀的容器，考虑到安全阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力不得低于安全阀的开启压力，通常可取最高工作压力的1.051.10倍。计算压力是指在相应的设计温度下，用以确定元件最危险截面

10、厚度的压力，其中包括液柱静压力。通常情况下，计算压力等于设计压力与液柱静压力之和，当元件所承受的液柱静压力小于5%设计时，可忽略不计。液氯在50是的饱和蒸汽压为1.4327 MPa，由于按压力容器安全技术监察规程规定，盛装液化气体无保冷设施的压力容器，其设计压力应不低于液化气50时的饱和蒸汽压力Pv=1.4327Mpa，大气压Pa=0.1Mpa。而最高工作压力指容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压可取液氯容器的设计压力为最大工作压力的1.1倍。即 设计压力：P设=(1.4327-0.1)1.1=1.466 MPa 液柱静压：P液=gDi=13149.82.7=0.035 【Pw】设计合理

11、2）封头厚度封头厚度：S=12.20mm 设计厚度：=S+ C=16.20mm名义厚度：=+0=16.20mm 圆整至18mm有效厚度：=-C1-C2=14mm查JBT4746-2002 钢制压力容器用封头得，封头质量m=1145kg直边段高度为h=715-=40mm 根据压力容器设计手册表NT-9，标准椭圆封头许用内压为1.765MPa，许用最大工作压力【Pw】=D2，所以在有效补强范围。 补强圈厚度：圆整取名义厚度为16mm，质量为41.5Kg。第四章、视镜的选用选用不带颈视镜不带颈视镜结构简单，便于窥视，由于视镜接缘直接焊接在设备上，容易在焊接后引起接缘上的密封面变形，所以应有可靠的焊接

12、工艺保证。选用视镜的数据：DN=80 PN=1.57 D=130 b1=36 b2=26 H=91螺柱：个数n=8 直径d=M12 重量m=7.1kg 标准：不锈钢HGJ501-86-15视镜第五章、液面计的选用透光式玻璃面液面计，型号T；利用连通器原理，通过液面计的玻璃板视窗可以观察容器内部液面位置的变动情况。结构形式：保温型W,钢板16Mn.L=900,标准HG21589.1-1995.磁性液面计第六章、安全阀的选用液氯：A44H-160对于高压容器和安全泄放量达的中低压容器，最好采用全启式安全阀，考虑泄放的介质质量是否易燃、有毒、污染环境，确定采用封闭式安全阀。所以选用弹簧封闭全启式（带

13、扳手）安全阀。 安全阀 第七章、焊接接头的设计容器各受压元件的组装通常采用焊接。焊接接头是焊缝、融合线和热影响区的总称，焊缝是焊接接头的主要部分。焊接接头的形式和坡口形式的设计直接影响到焊接的质量与容器的安全。 回转壳体与封头的焊接接头采用对接接头，坡口形式选双面焊、双Y型，结构尺寸如下表采用Y型对接接头和手工电弧焊，综合考虑材料选用16MnR.18a60b1p2 带补强圈的接管筒体焊接接头采用角接结构，坡口为带钝边单V型坡口图3-12带补强圈焊接接头结构接管与筒体的焊接：=50+5 302 b=2+0.5 51 t =8 k0.7第八章、校核SW-6是一款过程设备设计软件，容易上手，在使用过

14、程中只需输入部分参数即可得出设备在一般情况下的运行安全状况，与ANASY在静载荷处理部分有突出的优势。其中包含了U型管换热器，浮头式换热器，固定管板式换热器，填函式换热器，塔器，卧式容器，非圆形容器，高压设备，立式容器，球罐，我所使用的卧式容器软件中，校核了筒体，封头，支座，鞍座，各种法兰和开孔及开孔补强。参考资料1中华人民共和国行业标准钢制管法兰、垫片、紧固件 ；2压力容器与化工设备实用手册董大秦，袁凤隐，化学工业出版社，20003HGT 21523-2005 水平吊盖带颈平焊法兰人孔，中国天辰化学工程公司，20054国家质量技术监督局，GB150-1998钢制压力容器，中国标准出版社，19

15、985贺匡国主编，化工容器及设备简明设计手册第二版，北京，化学工业出版社，2002年8月6 郑津洋、董其伍、桑芝富，过程设备设计，化学工业出版社，20017 压力容器介质手册，化学工业出版社，2005年3月8 国家质量技术监督局，压力容器安全技术检查规程，中国劳动社会保障出版社，1999年9 全国化工设备设计技术中心站，化工设备图样技术要求，2000，1110黄振仁、魏新利，过程装备成套技术设计指南，化学工业出版社，200211国家医药管理局上海医药设计院，化工工艺设计手册，化学工业出版社，199612蔡纪宁主编，化工设备机械基础课程设计指导书，化学工业出版社，2003年结束语 本次课程设计是结合所学课程的一次综合性设计,最后设计方案的确定接近实际操作,设计过程中我们逐步了解压力容器的设计步骤和只是需求,在逐步摸索中,我们学会如何查阅各种标准以及进行有理有据的选择,但涉及知识体系过于繁杂巨大,虽然大部分数据的由来由表差得,由于经验不足,在估算方面,难免会有较大的出入,而且在实际选择过程中有许多不到之处,在以后的学习中血药进一步向老师和同学请教!在此向耐心指导我们此次设计的徐老师表示衷心的感谢.专心-专注-专业