化工機械基礎(chǔ)化工設(shè)備課程設(shè)計---液氨儲罐機械設(shè)計-文庫吧
2025-05-18 08:58 本頁面
【正文】 或其零部件在外力作用下有維持其原型的能力，防止容器被壓癟或出現(xiàn)皺折。 （ 4）耐久性：容器有一定的抵抗介質(zhì)及大氣的腐蝕能力，保持一的使用年限。 （ 5）氣密性：容器在承受壓力或處理有毒介質(zhì)時有可靠的氣密性，提供良好的勞動環(huán) 境及維持正常的操作。 （ 6）其他：節(jié)約材料、便于制造、運輸、安裝、操作、維修方便，符合有關(guān)的國家標準和行業(yè)標準等的規(guī)定。 設(shè)計溫度 蕪湖 30年來最高氣溫為 40 C? 。 設(shè)計壓力 在夏季液氨儲罐經(jīng)太陽暴曬，隨著氣溫的變化，儲罐的操作壓力也在不斷變化。容器設(shè)計時必須考慮在工作情況下可能遇到的工作壓力和相對應(yīng)的溫度兩者相結(jié)合中最苛刻工作壓力來確定設(shè)計壓力。一般是指容器頂部最高壓力 與相應(yīng)的設(shè)計溫度一起作為設(shè)計載荷條件，其值不低于工作壓力。 給定設(shè)計壓力為 。 腐蝕余量 查《腐蝕數(shù)據(jù)手冊》 16MnR 耐氨腐蝕，其 ymm/?? ，若設(shè)計壽命為 15年，則 ???? ??C 焊縫系數(shù) 該容器屬中壓貯存容器，技《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，氨屬中度毒性介質(zhì)，容器筒體的縱向焊接接頭和封 頭基本上都采用雙面焊或相當(dāng)于雙面焊的全焊透的焊接接頭，所以 ? 取 或 常見。此儲罐采用 100%無損探傷， 故取 ?? 容器直徑 考慮到壓制封頭胎具的規(guī)格及標準件配套選用的需要，容器的筒體和封頭的直徑都有規(guī)定。此儲罐設(shè)計的公稱 直徑（內(nèi)徑）選擇 Di=2600mm。 許用應(yīng)力 40oC溫度時， 16MnR 鋼材的許用應(yīng)力表 ,知 ? ? MPat ?? C040 溫度時， 16MnR 鋼材的許用應(yīng)力表 鋼材厚度 n? ? ?mm 許用應(yīng)力 ? ?? ?MPat? 屈服極限 ? ?MPas? ＜ 16 170 345 16～ 36 163 325 36～ 60 157 305 、材料選擇 根據(jù)液氨貯罐的工作壓力（ P= 作為設(shè)計壓力 ）、工作溫度（ 最高工作溫度為 40 C? ）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 ,主要考慮的強度指標（指 s? 和 b? ）和塑性指標適合的材料有： A3R、 20g、 16MnR、 15MnVR、 20R。為了節(jié)省金屬，高壓設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選取普通低合金鋼、中強度。凡屬強度計算為主要的中壓設(shè)備亦以采用普通低合金鋼為宜。因為屈服強度分別為 MPa345 和 MPa392 的普通低合金鋼，其材料價格與碳素鋼差不多，但強度比碳素鋼約高 60%30% ，采用該類鋼材制造壓力容器，可以有效地減少設(shè)備質(zhì)量，降低成本，給設(shè)備的制造、運輸、安裝帶來很大的方便。所以主要考慮 16MnR 和 20R 這兩種。 如果純粹從技術(shù)角度看，建議選用 20R 類的低碳鋼板， 16MnR 鋼板的價格比 20R 貴，但在制造費用方面，同等重量設(shè)備的計價， 16MnR 鋼板為比較經(jīng)濟。所以在此選擇 16MnR 鋼板作為制造筒體和封頭材料 。 技 術(shù) 特 性 公稱容積 (m3) 35 公稱直徑 Dg(mm) 2600 介 質(zhì) 液氨 筒體長度 L(mm) 7980 工作壓力(MPa) 工作溫度 (0C) 40℃ 廠 址 蕪湖 推薦材料 16MnR 管 口 表 編號 名稱 公稱直徑 (mm) 編號 名稱 公稱直徑 (mm) a12 液位 計 15 e 安全 閥 25 b 進料 管 40 f 放空 管 25 c 出料 管 20 g 人孔 450 d 壓力 表 25 h 排污 管 40 第二部分 材料及結(jié)構(gòu)的選擇與論證 純液氨腐蝕性很小，貯罐可選用一般鋼材，但由于壓力較大，可以考慮16MnR 這種鋼種。 16MnR 鋼板： 式中 P— 設(shè)計壓力為 ； Di=2600mm。 [σ ] =170MPa。 Ф =（雙面對接焊， 100%無損探傷）； C2 = 那么，代入數(shù)據(jù)得： ? = mm 取 C1 =，圓整后取δ n =20mm 因此，選擇 16MnR 鋼板作為制造筒體和封頭材料。 （ 1） 封頭形式的確定 本液氨儲罐的封頭選用標準型橢圓形封頭。 從 應(yīng)力分布情況 考慮 ：在直徑、壁厚、設(shè)計壓力相同的條件下各種封頭應(yīng)力分布 由 好到壞的順序是：半球形、橢圓形、蝶形、錐形、球冠形、平板形 。橢圓型封頭 的最大應(yīng)力值和與其相連接的圓筒體中的最大應(yīng)力值相等，便于筒體強度設(shè)計；碟心封頭有兩處 連接邊界，受力不及橢圓形。 從 金屬消耗量 考慮 ：在相同設(shè)計條件下，各種封頭的金屬消耗量按下列順序依次增大：半球形，橢圓形，蝶形，平板形 。球形封頭用量最少，比橢圓形封頭節(jié)約 ％，平板封頭的用量最多，是橢圓形封頭的 4 倍多。 從制造考慮：橢圓形封頭制造方便，平板封頭則因直徑和厚度較大，坯材的獲得、車削加工、焊接等方面都遇到不少困難，且封頭與筒體厚度相差懸殊，結(jié)構(gòu)也不合理。 所以，從強度、結(jié)構(gòu)和制
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