【正文】 本設(shè)計(jì)除人孔接管帶補(bǔ)強(qiáng)圈外其它接管都是不帶補(bǔ)強(qiáng)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。39。 mm 壓力試驗(yàn) ????????????????????LhALhRLAAFMiiaT341211222 +07 N178。 33 板起加強(qiáng)作用 橫截面最低點(diǎn)周向應(yīng)力 ??? 255 )( bFkK ree ??? MPa 鞍座邊角處周向應(yīng)力 當(dāng) L/Ra≥ 8 時(shí)， )(2 3)(4 22 626 reereeFKbF ????? ????? = MPa 34 無(wú)加強(qiáng)圈筒體 墊板起加強(qiáng)作用 鞍座邊角處周向應(yīng)力 當(dāng) L/Ra＜ 8 時(shí)， )(12)(4 22 626 reemree LFRKbF ????? ????? = MPa 鞍座墊板邊緣圓筒中的周向應(yīng)力 由 ? =? +12176。 這次課設(shè)的書寫中對(duì)格式的要求也很嚴(yán)格，因?yàn)榈闹R(shí)有限，所做出的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)和不足，但是我們還是在老師的幫助下通過(guò)各種資料完成了這次課程設(shè)計(jì)。 mm x2t = 4120 MmT = +08 N178。39。 進(jìn)料管內(nèi)伸長(zhǎng)度為 1650mm，排污管和出料管內(nèi)伸長(zhǎng)度為 0，其余的接管內(nèi)伸長(zhǎng)度均為 10mm,其中排污管和出料管外伸長(zhǎng)度為 150mm，人孔接管外伸長(zhǎng)度為 250mm，液面計(jì)外伸長(zhǎng)度 300mm,其余接管外伸長(zhǎng)度均為 200mm,具體布局見裝配圖。 封頭與圓筒等厚采用對(duì)接焊接。 2)=1936 當(dāng)鞍座鄰近封頭時(shí)，則封頭對(duì)支座處筒體有加強(qiáng)剛性的作用。 14 圖 6 安全閥結(jié)構(gòu) 液面計(jì)的設(shè)計(jì) 液面計(jì)的種類很多，常用的有玻璃板液面計(jì)和玻璃板液面計(jì)。 6 20(GB9948) F 安全閥接管 40 45179。 設(shè)計(jì) 壓力小于或等于 。但必須滿足規(guī)定的條件。試驗(yàn)時(shí)壓力應(yīng)緩慢上升，達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)壓力后，保壓時(shí)間一般不少于 30min。 封頭的結(jié)構(gòu)及選材 封頭有多種形式，半球形封頭就單位容積的表面積來(lái)說(shuō)為最小，需要的厚度是同樣直徑圓筒的二分之一，從受力來(lái)看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式，但缺點(diǎn)是深度大，直徑小時(shí)，整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大。遇熱、明火，難以點(diǎn)燃而危險(xiǎn)性極低，但氨和空氣混合物達(dá)到上述濃度范圍遇火和燃燒或爆炸，如有油類或其它可燃物存在則危險(xiǎn) 性極高 。 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）： 原始數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)條件表 序號(hào) 項(xiàng) 目 數(shù) 值 單 位 備 注 1 名 稱 液氨儲(chǔ)罐 2 用 途 液氨儲(chǔ)存 3 最高工作壓力 MPa 由介質(zhì)溫度確定 4 工作溫度 20～ 48 ℃ 5 公稱容積（ Vg） 60 M3 6 工作壓力波動(dòng)情況 可不考慮 7 裝量系數(shù) (φ V) 8 工作介質(zhì) 液氨（中度危害） 9 使用地點(diǎn) 太原市室外 10 安裝與地基要求 11 其它要求 管口表 接管代號(hào) 公稱尺寸 連接尺寸標(biāo)準(zhǔn) 連接面形式 用途或名稱 a DN65 HG/T20592 RF 液氨進(jìn)口管 b DN20 HG/T20592 RF 排污閥接口 c DN450 HG/T21518 RF 人 孔 d DN50 HG/T20592 RF 空氣進(jìn)口管 e DN40 HG/T20592 RF 安全閥接管 f DN20 HG/T20592 RF 壓力表接口 g DN25 HG/T20592 RF 液位計(jì)接口 h DN65 HG/T20592 RF 液氨出口管 2 前言 本設(shè)計(jì)是針對(duì)《 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 》這門課程所安排的一次課程設(shè)計(jì)，是對(duì)這門課程的一次總結(jié)，要綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)并查閱相關(guān)書籍完成設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)溫度為 50 攝氏度，在 20～ 200℃條件下工作屬于常溫容器。液柱靜壓力ρ gh=179。 人孔標(biāo)準(zhǔn) HG2152495 規(guī)定 PN≥ 時(shí)只能用帶頸平焊法蘭人孔或帶頸對(duì)焊法蘭人孔。 所需另行補(bǔ)強(qiáng)的面積為： 2e4 mm6 2 8 4 3??? AAA 補(bǔ)強(qiáng)圈的設(shè)計(jì) 為檢驗(yàn)焊縫的緊密型，補(bǔ)強(qiáng)圈上鉆 M10的螺孔一個(gè)，以通入壓縮空氣檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量。 表 接管尺寸表 序號(hào) 接管名稱 公稱直徑 DN(mm) d179。 化工行業(yè)所用的壓力表有多種型號(hào)，根據(jù)液氨的性質(zhì)查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》常用的壓力表型號(hào)為YA100,管螺紋 M20179。通常的做法是將一個(gè)支座上的地腳螺栓孔做成長(zhǎng)圓形，并且螺母不上緊，使其成為活動(dòng)支座，而另一支座仍為固定支座。2= 水壓試驗(yàn)時(shí)水的質(zhì)量 3m ：由常用壓力容器手冊(cè)查得公稱直徑 1800mm 厚 16mm 的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的容積為 3m ,則容器容積為： 2 ???????? ?筒體封頭 3m 水重 3m =179。 +5176。 0 kg 27 壓力試驗(yàn) ?????????????? aaaaaa mmmmmm 54321 0 kg 附屬設(shè)備重力 操作時(shí) W′ =ma′ g =0 N W=max(W, W′ )= 0 N 壓力試驗(yàn) W″ =ma″ g = 0 N 28 無(wú)地震載荷作用工況 支座反力（集中載荷引起） 重力 W 引起 操作 ??? WlbFI 0 N 39。 mm 壓力試驗(yàn) ??? KKqKT MMM 39。? [? ]sa = 170 MPa, 注：帶 的材料數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)者給定的 7 總結(jié) 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)這門課有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。 設(shè)計(jì)時(shí)要有一個(gè)明確的思路，要考慮多種因素包括環(huán)境條件和介質(zhì)的性質(zhì)等再選擇合適的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)罐體的材料和結(jié)構(gòu)確定之后還要進(jìn)行一系列校核計(jì)算，包括筒體 、封頭的應(yīng)力校核，以及鞍座的載荷和應(yīng)力校核。 mm 筒體軸向應(yīng)力計(jì)算 集中載荷作用點(diǎn) K處 筒體開孔內(nèi)徑 d1 = 0 mm, 筒體內(nèi)徑 Di= 2644 mm sin? = di / Di = 0, ? = 0, 查圖 A3 得 : K10= 1。 205313 ??? IIoII FFF 39。177。 附件的質(zhì)量 4m ：人孔重 245kg,人孔補(bǔ)強(qiáng)重 ,進(jìn)出料管約 100kg,液面計(jì)、安全閥、排污閥等附件總質(zhì)量約為 4m =500kg 所以設(shè)備總質(zhì)量為 G=[1,3,5]. 每個(gè) 鞍座所受支座反力 F= 鞍座尺寸標(biāo)準(zhǔn) 查 JB/ DN=1800mm輕型 (A),120176。根據(jù)設(shè)備的公稱直徑和容器的重量參照鞍座標(biāo)準(zhǔn) JB/T47121992選取鞍座結(jié)構(gòu)及尺寸。 （螺柱）的選擇 根據(jù)要求法蘭處用螺栓做緊固件，螺栓有多種材料和多種結(jié)構(gòu)，選擇時(shí)應(yīng)考慮到設(shè)計(jì)的適用性和安全性。 14 20（ GB9948） b 空氣進(jìn)出口管 50 57179。根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)圈焊縫要求，并查得結(jié)構(gòu)圖為帶補(bǔ)強(qiáng)圈焊縫 T 型接頭，補(bǔ)強(qiáng)圈坡口取 D 型（查《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》）。 綜合考慮選擇回轉(zhuǎn)蓋 帶頸對(duì)焊法蘭人孔（ HG/T215182021） , Φ 500179。 2700= 而ρ gh ∕ =% 5% 所 以 可 以 忽 略 。如果純粹從技術(shù)角度看，建議選用 20R類的低碳鋼板， Q345R鋼板的價(jià)格雖比 20R 貴，但在制造費(fèi)用方面，同等重量設(shè)備的計(jì)價(jià)， Q345R 鋼板為比較經(jīng)濟(jì)。氨作為一種重要的化工原料 ， 應(yīng)用廣泛 。水溶液呈堿性。 筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓筒形。 有效厚度 ??? 封頭尺寸的計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 a:b=2:1 由 ? ? 22iDHh??，得 mm40427007154h i ???? DH 封頭厚度計(jì)算公式 ： ? ? mmPDP ct i c ??? ??? ????? 可見封頭厚度近似等于筒體厚度，所以圓整后取 mm18?? ，有效厚度 ?? 查標(biāo)準(zhǔn)JB/T47462021《鋼制壓力容器用封頭》得 18mm 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭質(zhì)量為 。 補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)是使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、原材料易解決、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)。 接管及附件的選擇 接管選擇： 容器接管一般應(yīng)采用無(wú)縫鋼管，所以本設(shè)計(jì)筒體上接管材料均選擇無(wú)縫鋼管 20（ GB9948） 。 6 20(GB9948) e 人孔接管 450 480179。其尺寸如表 表 墊片尺寸表 符號(hào) 法蘭公稱直徑 mm 墊片內(nèi)徑 D1 墊片外徑 D2 密封形式 墊片材料 墊片厚度 mm a 20 25 58 RF 石棉橡膠 b 25 32 68 RF 石棉橡膠 C 40 45 88 RF 石棉橡膠 d 50 57 102 RF 石棉橡膠 e 65 76 122 RF 石棉橡膠 f 450 478 555 RF 石棉橡膠 3 圖 4 墊片結(jié)構(gòu)圖 安全閥的選擇 查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》知液氨常用安全閥有 A21H40 其公稱直徑是 15mm 到 25mm 公稱壓力為 使用溫度 t≤ 200℃和 A41H40 其公稱直徑為 32mm 到 48mm 公稱壓力為 到 ,使用溫度 t≤ 300℃。 A≤ =179。 筒體與橢圓封頭的焊接接頭 壓力容器受壓部分的焊接接頭分為 A、 B、 C、 D四類，查得封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭采用 A類焊縫。 1, 1K ＝δ t , 1K = c? ﹙ c? ≤ 8) k2 ＝ c? 6 各附件接管的布局 為了便于操作及考慮到開孔的安全性要求，本設(shè)計(jì)中將安全閥接管、進(jìn)料接管、壓力表接管、人孔接管、放空口接管成直線依次布局在筒體上方，其中安全閥、壓力表、進(jìn)料管以及左右接管和筒體左右直邊間的距離均為 800mm，人孔接管與放空管間距離為 1000mm,壓力表與人孔接管間距離為1800mm。 IIoII FFF 353706 支座處最大剪力 ?????? ???? AhhL FFV iioII 32342= 125701 N ?????? ???? AhhL FFV ii 32342oIIII= 125701 N 均布、集中載荷引起力矩的組合 均布載荷引起彎矩 集中載荷作用點(diǎn) k處 操作 ??????? ?????? ?????? laalAAhhRqM iiakq 122324 222 +07 N178。 mm 否則，0?mM。在整個(gè)過(guò)程中，我查閱了相關(guān)書籍及文獻(xiàn)，37 取其相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)應(yīng)用到課設(shè)中，而且其中有很多相關(guān)設(shè)備選取標(biāo)準(zhǔn)可以直接選取，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的設(shè)備更加符合要求。 。 mm 壓力試驗(yàn) ??????? Wl baK 0 N178。39。選擇全焊透工藝，可用于交變載荷，低溫及有較大溫度梯度工況。