【正文】 nr ?? 殼體開孔處的計算厚度 ?? 接管有效厚度： mmCntet ????? ?? 則 3 3 ???????? ）（A 有效補強范圍 殼體開孔后，在有效補強范圍內(nèi)，可作為補強的截面積（包括來自殼體、接管、焊縫金屬、補強元件）根據(jù) GB/150 式 87 得 有效寬度： mmdB ???? mmdB ntn ????????? ?? B=Max( 21BB )= 有效高度：根據(jù) GB/150 式 88 10 mmdh nt 1 139。在一般用途、條件不苛刻的 條件下，可采用補強圈補強形式。 人孔類型：從是否承壓來看有常壓人孔和承壓人孔。 有效厚度 ????e? mm 封頭尺寸的計算 標準橢圓形封頭 a:b=2:1 由 ? ? 22 iDHh??，得 mmDHh i 40428007404 ????? 封頭厚度計算公式 ： ][2 ??? ct ic pDp??? ????? 可見封頭厚度近似等于筒體厚度，所以圓整后取δ =20mm，有效厚度 ?? 查標準JB/T47462021《鋼制壓力容器用封頭》得 20mm 標準橢圓封頭質(zhì)量為 。 第三章 設計計算 筒體尺寸的計算 LDi24??? 取 L/Dn=4 算出 Di = 查標準并圓整取 Dn=2800mm，查標準 JB/T47462021《鋼制壓力容器用封頭》中表 EHA 橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，如下表 1 表 ： EHA 橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積 公稱直徑 Dn /mm 總深度 H /mm 內(nèi)表面積 A/ 2m 容積 V封 / 3m 2800 740 封VLDV n 24 239。所以在此選擇 Q345R 鋼板作為制造筒體和封頭材料。 設計基本思路：本設計綜合考慮環(huán)境條件、介質(zhì)的理化性質(zhì)等因素，結合給定的工藝參數(shù)，機械按容器的 選材、壁厚計算、強度核算、附件選擇、焊縫標準的設計順序，分別對儲罐的筒體、封頭、人孔接管、人孔補強、接管、管法蘭、液位計、鞍座、焊接形式進行了設計和選擇。 4．主要參考文獻： [1] 國家質(zhì)量技術監(jiān)督局， GB1501998《鋼制壓力容器》，中國標準出版社， 1998 [2] 國家質(zhì)量技術監(jiān)督局，《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》，中國勞動社會保障出版社， 1999 [3] 全國化工設備設計技術中心站，《化工設備圖樣技術要求》， 2021， 11 [4] 鄭津洋、董其伍、桑芝富，《過程設備設計》，化學工業(yè)出版社， 2021 [5] 黃振仁、魏新利，《過程裝備成套技術設計指南》，化學工業(yè)出版社， 2021 [6] 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設計院，《化工 工藝設計手冊》，化學工業(yè)出版社， 1996 [7] 蔡紀寧主編，《化工設備機械基礎課程設計指導書》，化學工業(yè)出版社， 2021 年 5．設計成果形式及要求： 1）完成課程設計說明書一份； 2）草圖一張（ A1 圖紙一張） 3）總裝配圖一張 (A1圖紙一張 )； 6．工作計劃及進度： 2021年 06月 16日 ：布置任務、 查閱資料并確定設計方法和步驟 06月 1 1 1 20日 ： 機械設計計算 （強度計算與校核）及技術條件編制 06月 21日 ～ 06月 24日 ：設計圖紙繪制（草圖和裝配圖） 06月 25日 ～ 06月 26日 ：撰寫設計說明書 06月 27日 ：答辯及成績評定 基層教學負責人審查意見： 簽字： 年 月 日 目錄 第一章 前言 存儲量……………………………………………………………… 設備的選型及輪廓尺寸…………………………………………… 第二章 機械設計 結構設計 筒體及封頭設計 材料的選擇……………………………………………………… 筒體壁厚的設計計算…………………………………………… 封頭壁厚的設計計算…………………………………………… 第三章 接管及接管法蘭設計 接管尺寸選擇…………………………………………………… 管口表及連接標準……………………………………………… 接管法蘭的選擇 ……………………………………………… 墊片的選擇 …………………………………………………… 緊固件的選擇 ………………………………………………… 第四章 人孔的結構設計 密封 面的選擇 ………………………………………………… 人孔的設計…………………………………………………… 核算開孔補強……………………………………………… 第五章 支座的設計 …………………………………………………… 支座的選擇……………………………………………………… 支座的位置…………………………………………………… 液面計及安全閥選擇………………………………………… 總體布局……………………………………………………… 焊接接頭設計………… ……………………………………… 第六章 強度校核………………………………………………………… 第七章 參考文獻 ……………………………………………………… 2 第一章 前言 本設計是針對《 過程設備設計 》這門課程所安排的一次課程設計，是對這門課程的一次總結，要綜合運用所學的知識并查閱相關書籍完成設計。 掌握查閱和綜合分析文獻資料的能力，進行設計方法和設計方案的可行性研究和論證。分子式 NH3， 分子量 ， 相對密度 ， 熔點 ℃， 沸點 ℃， 自燃點℃， 蒸 汽 壓 (℃ )。 3 第 二 章 設計選材及結構 工藝參數(shù)的設定 存儲量 由要求可初步確定儲罐需滿足儲存量 W=248。因為作為容器主體的圓柱形筒體，制造容易，安裝內(nèi)件方便，而且承壓能力較好，這類容器應用最廣。查 《壓力容器材料使用手冊 碳鋼及合金鋼》得 Q345R 的密度為 ，熔點為 1430℃，許用應力 ??t? 列于下表： 表 Q345R 的 許用應力 鋼號 板厚 /㎜ 在下列溫度（℃）下的許用應力 / Mpa ≤ 20 100 150 200 250 300 Q345R 6～ 16 189 189 189 183 167 153 16～ 36 185 185 183 170 157 143 36～ 60 181 181 173 160 147 133 60～ 100 181 181 167 150 137 123 圓筒的計算壓力為 Mpa,容器筒體的縱向焊接接頭和封頭的拼接接頭都采用雙面焊或相當于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù)為 ,全部無損探傷。然后將壓力降至規(guī)定試驗壓力的 80%，并保持足夠長的時間以便對所有焊接接頭和連接部位進行檢查。 人孔標準 HG2152495 規(guī)定 Pn≥ 時只能用帶頸平焊法蘭人孔或帶頸對焊法蘭人孔。當補強材料與被削弱殼體的材料相同時，則補強面積等于削弱的面積。可知本設計滿足要求，則采用補強圈補強。 設計壓力小于或等于 。 RF 形式適用公稱壓力范圍為 ～ 而 FF 形式適用公稱壓力范圍為 ～,本設計壓力為 故采用板式平焊鋼制管法蘭（ RF） 形式。 查 HG/T 206132021 《鋼制管法蘭用緊固件》中表 和附錄中表 ,得螺柱的14 長度和平墊圈尺寸： 表 螺栓 緊固件用平墊圈 mm 公稱直徑 螺紋 螺柱長 1d 2d h a 65 M16 70 17 30 3 b 50 M16 70 17 30 3 c 450 M24 130 25 44 4 d 25 M12 50 13 24 e 40 M16 65 17 30 3 f 20 M12 50 13 24 墊片的選擇 法蘭密封常用墊片，墊片有金屬墊片、非金屬墊片，合成墊片等多種，考慮經(jīng)濟性當非金屬墊片能滿足要求時首先使用非金屬墊片。結構形式：保溫型 W,鋼板 Q345. 圖 5 磁性液面計 鞍座的選擇 鞍座結 構和材料的選取 臥式容器的支座有三種形式：鞍座、圈座、和支腿，常見的臥式容器和大型臥式儲罐、換熱器等多采用鞍座，它是應用得最為廣泛的一種臥式容器支座。鞍座的材料（除加強墊板除外）為 Q235A，加強墊板的材料應與 設備殼體材料相同為 Q345。包角、焊制、帶墊板，高度為 250mm 的鞍座，允許載荷 Q445kN。 接管與殼體的焊接接 頭 本設計除人孔接管帶補強圈外其它接管都是不帶補強圈的插入式接管，接管插入殼體，接管與殼體間的焊接有全焊透和部分焊頭兩種，它們的焊接接頭均屬 T 形或角接接頭。 2176。 補強圈面積 A4 mm2 A(A1+A2+A3) mm2 結論 : 補強滿足要求 ,不需另加補強。 補強圈面積 A4 mm2 A(A1+A2+A3) mm2 結論 : 補強滿足要求 ,不需另加補強。 鞍座底板中心至封頭切線距離 A 475 mm 封頭曲面高度 hi 450 mm 試驗壓力 pT MPa 鞍座高度 H 250 mm 腹板與筋板組合截面積 Asa 18680 mm2 35 腹板與筋板組合截面斷面系數(shù) Zr 365686 mm3 地震烈度 7 圓筒平均半徑 Ra 908 mm 物料充裝系數(shù) o? 一個鞍座上地腳螺栓個數(shù) 1 地腳螺栓公稱直徑 0 mm 地腳螺栓根徑 0 mm 鞍座軸線兩側(cè)的螺栓間距 0 mm 地腳螺栓材料 第七章 總結 通過這次課程設計，讓我對過程設備設計這門課有了進一步的認識。 最后感謝老 師們 這些日子的耐心指導。 通過這次設計對我們獨自解決問題的能力也有所提高。 補強圈面積 A4 mm2 A(A1+A2+A3) mm2 結論 : 補強滿足要求 ,不需另加補強。 補強圈面積 A4 mm2 A(A1+A2+A3) mm2 結論 : 補強滿足要求 ,不需另加補強。 進料管內(nèi)伸長度為 1650mm，排污管和出料管內(nèi)伸長度為 0，其余的接管內(nèi)伸長度均為10mm,其中排污管和出料管外伸長度為 150mm，人孔接管外伸長度為 250mm，液面計外伸長度 300mm,其余接管外伸長度均為 200mm,具體布局見裝配圖。 圖 帶補強圈焊接接頭結構 22 β 1 =50176。 封頭與圓筒等厚采用對接焊接。 18 圖 5 鞍座位置及結構 鞍座載荷計算 筒體的質(zhì)量 1m ：查得圓筒體材料 Q345 密度ρ =7850 ㎏ /m179。此外，臥式容器由于溫度或載荷變化時都會產(chǎn)生軸向的伸縮，因此容器兩端的支座不能都固定在基礎上，必須有一端能在基礎上滑動，以避免產(chǎn)生過大的附加應力。 圖 6 安全閥結構 液面計的設計 液面計的種類很多，常用的有玻璃板液面計和玻璃板液面計。例如是否需要遠傳、自動記錄或報警；被側(cè)介質(zhì)的性質(zhì)（如被測介質(zhì)的溫度 高低、粘度大小、腐蝕性、臟污程度、是否易燃易爆等）是否對儀表提出特殊要求，現(xiàn)場環(huán)境條件（如濕度、溫度、磁場強度、振動等）對儀表類型的要求等。 根據(jù)要求查標準，液氨進出口接管取 d76 14 公稱直徑為 65mmm 的接管，空氣進出管選用 d57 12 公稱直徑為 50mm 的無縫鋼管，排污管用 20（ GB9948） 無縫鋼管尺寸 d25 6 熱軋。查標準 JB/T473