機械基礎(chǔ)化工設(shè)備課程設(shè)計--液氨儲罐機械設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-09 18:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用一般鋼種，但由于壓力較高，根據(jù)鋼種適用范圍的說明，可以考慮采用 20R、 16MnR、 15MnVR 等鋼種。其中適用較多且合理的為 20R和 16MnR 鋼種。 從鋼板耗量上看，鋼板耗用量與板厚成正比，采用 16MnR 時，鋼板用量比采用20R時要少。因此， 16MnR 鋼板的價格雖比 20R 鋼板略貴，但從耗用量和價格綜合考慮，兩種鋼板均可考慮。 從制造費用上看，由于采用 16MnR 鋼板，厚度較薄，質(zhì)量較輕，且制造費用目前也按碳鋼設(shè)備重量同等計價，因此采用 16MnR 鋼板，制造費用較為經(jīng)濟。 綜上所述，本設(shè)計的儲罐材料選用 16MnR 鋼板制作罐體和封頭。 (1)封頭形式的確定 本設(shè)計選用橢圓形封頭，橢圓封頭是由曲率半徑連續(xù)變化而成的，所以，封頭上的應(yīng)力分布也是均勻變化的，受力狀態(tài)比蝶形封頭要好，雖不如半球封頭，但對各種封頭的強度和經(jīng)濟合理性進行比較。 從鋼材耗用量考慮，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，材料的獲得、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)和制造等方面綜合考慮，采用橢圓形封頭最為合理。 (2)人孔選擇 臥式液氨儲罐常用碳鋼水平吊蓋人孔，這種人孔使用方便，壓緊墊片可靠，開啟時人孔蓋懸掛于吊桿下，避免搬動較重的人孔蓋。碳鋼水平吊蓋人孔的尺寸、材料和性能可查 HG 21522～ 215242021 標(biāo)準(zhǔn)。 5 碳鋼水平吊蓋帶頸對焊法蘭人孔結(jié)構(gòu)圖 人孔是安裝或按檢修人員進入塔器的唯一通道。本設(shè)計臥式容器筒體長度為4600mm，設(shè)置一個人孔。 人孔類型 公稱壓力 MPa 公稱直徑 mm 板式平焊法蘭人孔 400、 450、 500、 600 板式平焊法蘭人孔（限用凸面）或帶頸平焊法法蘭 400、 450、 500、 600 400、 450、 500、 600 帶頸對焊法法蘭 400、 450、 500、 600 400、 450、 500、 600 臥式液氨儲罐常用碳鋼水平吊蓋人孔， 這種人孔使用方便，壓緊墊片可靠，儲罐在常溫及最高工作壓力為 的條件下工作，人孔標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按公稱壓力 的等級選取，由于容器公稱直徑為 2400mm,碳鋼水平吊蓋人孔的尺寸、材料和性能可查 HG2152395標(biāo)準(zhǔn)，選用水平吊蓋帶頸對焊法蘭人孔， DN450 人孔，密封壓緊面采用 RF 型。該人孔標(biāo)記為： HG 2152395 人孔 RF Ⅷ 其中 RF 指 突 面密封，Ⅷ指接管與法蘭的材料為 16MnR，用 金屬纏繞墊片 ， 是指公稱直徑為 450mm、公稱壓力為 Mpa。 6 (3)法蘭型 式選擇 法蘭與設(shè)備的連接形式：平焊法蘭制造簡單，使用廣泛，但剛性較差，僅用于壓力不高的場合。由于本設(shè)計 ? ，由 HG2059297 標(biāo)準(zhǔn) ,可以選擇焊接法蘭中的平焊法蘭 PL。 法蘭與密封面形式： ? ，根據(jù) HG2059297 標(biāo)準(zhǔn)可以選擇 RF密封面。 (4)液面計的選擇 對于承壓容器，一般都是將液面計通過法蘭、活接頭或螺紋接頭與設(shè)備聯(lián)接在一起。當(dāng)設(shè)備直徑很大時，可以同時采用兩組或幾組液面計接口管。在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中，有反射式玻璃板液面計、反射式防霜液面計、透光式板式液面計和磁性液面計。 （ 5） 鞍式支座的選擇確定 鞍式支座是應(yīng)用最廣泛的一種臥式容器支座，常見的臥式容器和大型臥式儲槽、熱交換器等多采用這種支座。鞍式支座已有標(biāo)準(zhǔn) JB/T 471292《鞍式支座》，設(shè)計時可根據(jù)容器的公稱直徑和容器的重量選用標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)格。 一臺臥式容器的鞍式支座，一般情況下不宜多于兩個。因為鞍座水平高度的微小差異都會造成各支座的受力不均，從而引起筒壁內(nèi)的附加應(yīng)力。采用雙鞍座，每種鞍座又分為固定式支座（代號 F）和滑動式支座 （代號 S）兩種安裝形式。鞍座與筒體端部的距離 A可按下述原則確定：當(dāng)筒體的 L/D 較大，且鞍座所在平面內(nèi)又無加強圈時，應(yīng)盡量利用封頭對支座處筒體的加強作用，取 A≤[ 0)(2 DSRD ni ??? ]；當(dāng)筒體的 L/D 較小， δ /D 較大，或鞍座所在平面內(nèi)有加強圈時，取 A≤ 。 7 第三章 設(shè)計計算 公稱直徑 DN的確定 已知公稱容積 V=50。試選用公稱直徑 DN=2400mm，查《化工機械基礎(chǔ)》附錄 12知， 1m高筒體的容積 1V = 3m ，封頭容積 2V = 3m ,得： 501 ??? VVn ∴ L= 查附錄 12 得， DN=2400mm 的封頭曲面高度為 600mm，直邊高度為
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