臥式液氯儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)方案(已修改)
2025-05-21 23:06 本頁(yè)面
【正文】 臥式液氯儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)方案第一章 緒論 設(shè)計(jì)一個(gè)容積40m179。的液氯儲(chǔ)罐，采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法，綜合考慮液氯性質(zhì)、所在環(huán)境等條件并參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分別對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算，得出儲(chǔ)罐的筒體、封頭、鞍座、人孔和接管的尺寸，然后用SW61998校核軟件對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核，最終形成合理的設(shè)計(jì)方案。 液氯化學(xué)名稱液態(tài)氯，為黃綠色液體，℃，溶點(diǎn)103℃，在常壓下即氣化成氣體，吸入人體能嚴(yán)重中毒， 有劇烈刺激作用和腐蝕性，在日光下與其它易燃?xì)怏w混合時(shí)發(fā)生燃燒和爆炸，氯是很活潑的元素，可 以和大多數(shù)元素（或化合物）起反應(yīng)。 危害特性：液氯不會(huì)燃燒，但可助燃。一般可燃物大都能在氯氣中燃燒，一般易燃?xì)怏w或蒸汽也都能與氯氣形成爆炸性混合物。氯氣能與許多化學(xué)品如乙炔、松節(jié)油、乙醚、氨、燃料氣、烴類、氫氣、金屬粉末等猛烈反應(yīng)發(fā)生爆炸或生成爆炸性物質(zhì)。它幾乎對(duì)金屬和非金屬都有腐蝕作用。第二章 工藝參數(shù) 根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，目前常溫壓力儲(chǔ)罐一般有兩種形式：球形儲(chǔ)罐和圓筒形儲(chǔ)罐，其中圓筒形儲(chǔ)罐加工制造安裝簡(jiǎn)單，安裝費(fèi)用少，金屬耗量大占地面積大，多以在總儲(chǔ)存量小于500 m3 ，單罐容積小于1000 m3 時(shí)選用圓筒形儲(chǔ)罐比較經(jīng)濟(jì)。設(shè)計(jì)溫度的定義為：容器在正常工作情況下，所設(shè)定元件的金屬溫度，即金屬截面的平均溫度。當(dāng)元件金屬溫度不低于0℃時(shí)，設(shè)計(jì)溫度不得低于元件可能達(dá)到的最高溫度。當(dāng)元件金屬溫度低于0℃時(shí)，其值不得高于元件金屬可能達(dá)到的最高溫度。根據(jù)20～45℃的工作溫度，再考慮溫度的波動(dòng)，外界環(huán)境的變化等因素，我們將設(shè)計(jì)最高溫度定為50℃,設(shè)計(jì)最低溫度定為20℃。 W=ΦVρ=**= 式中：W儲(chǔ)存量，t Φ裝量系數(shù) V壓力容器容積 ρ設(shè)計(jì)溫度下飽和液體密度，t/ m3 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 材料選擇 根據(jù)液氯的特性以及材料的綜合機(jī)械性能和使用的經(jīng)濟(jì)型，選擇Q345R作為筒體材料。Q345R是壓力容器專用鋼。50℃時(shí)的許用應(yīng)力[σ]=170MPa. 設(shè)計(jì)條件 表21設(shè)計(jì)條件表項(xiàng)目?jī)?nèi)容工作介質(zhì)液氯工作壓力MPa設(shè)計(jì)壓力MPa工作溫度℃20~48設(shè)計(jì)溫度℃50公稱容積m340計(jì)算容積m3工作容積m3裝量系數(shù)Φ介質(zhì)密度t/ m3材質(zhì)Q345R公稱直徑mm2400其他要求100℅無(wú)損檢測(cè)氯氣是一種極度危害的戒指，對(duì)人的皮膚，呼吸道有害，甚至心力衰竭而死亡，液氯屬于高度危害介質(zhì)，必須采用雙面對(duì)接接頭并采用100%無(wú)損檢測(cè)，焊接接頭系數(shù)取Φ=1。 最高工作壓力的確定設(shè)計(jì)壓力為容器的設(shè)計(jì)載荷條件之一，其值不得低于最高工作壓力，而最高工作壓力指容器頂部在正常工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的最高表壓。裝設(shè)安全閥的容器，考慮到安全閥開啟動(dòng)作的滯后，容器不能及時(shí)泄壓，設(shè)計(jì)壓力不得低于安全閥的開啟壓力，—。計(jì)算壓力是指在相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度下，用以確定元件最危險(xiǎn)截面厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。一般情況下，計(jì)算壓力等于設(shè)計(jì)壓力與液柱靜壓力之和，當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小于5%設(shè)計(jì)時(shí)，可忽略不計(jì)。(鍋爐壓力容器安全)t=50℃時(shí),根據(jù)《壓力容器介質(zhì)手冊(cè)》，飽和蒸汽壓Pv= MPa,大氣壓Pa= MPa設(shè)計(jì)壓力P=Pv=（）= MPa液柱靜壓力=ρgD=1314=5%P，所以忽略液柱靜壓力。計(jì)算壓力P=P= MPa第四章 強(qiáng)度設(shè)計(jì) 筒體設(shè)計(jì) 筒體直徑一般由工藝條件決定，同時(shí)也要符合壓力容器的公稱直徑。標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭是中低壓容器經(jīng)常采用的封頭形式。封頭公稱直徑必須與筒體的公稱直徑相一致。由公式DL=40 m取=4，解得D=2335mm，圓整至2400mm。由《JBT47462002鋼制壓力容器用封頭》查得，總深H=640mm，封頭容積V= 內(nèi)表面積= A/m2V=V+V，即DL=402V,代入?yún)?shù)得L=8404mm,圓整至8500mm計(jì)算容積V=DL+2V=工作容積V=V== mL/Di=8600/2400=3，在36的范圍內(nèi)，符合要求。 m3 ， m3 。封頭尺寸公稱直徑DN=2400mm，H=640mm直邊段圓筒長(zhǎng)為h=HDN/4=6402400/4=40mm。 查GB1502011《壓力容器》中材料中表2，可得：在設(shè)計(jì)溫度50℃下， 屈服極限強(qiáng)度 490Mpa許用應(yīng)力 181Mpa利用中徑公式計(jì)算厚度： ()查教材《鍋爐壓力容器安全》P116可知，而有GB1502011中可知，且不超過(guò)名義厚度的6%時(shí)，負(fù)偏差可以忽略不計(jì)，故取。查標(biāo)準(zhǔn)HG205801998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》可知,在無(wú)特殊腐蝕情況下，腐蝕裕量不小于1mm,本設(shè)計(jì)取=2mm則筒體的設(shè)計(jì)厚度 ()圓整后，取名義厚度筒體的有效厚度 ()由《JBT47462002鋼制壓力容器用封頭》查得，總深H=640mm，封頭容積V= 內(nèi)表面積= A/m2V=V+V，即DL=402V,代入?yún)?shù)得L=8404mm,圓整至8500mm計(jì)算容積V=DL+2V=工作容積V=V== mL/Di=8600/2400=3，在36的范圍內(nèi)，符合要求。 m3 ， m3 。
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