硫酸儲(chǔ)罐化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-11 06:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)壓力一起作為設(shè)計(jì)載荷條件。 設(shè)計(jì)溫度取 50℃ 。 焊接接頭系數(shù)是以焊接強(qiáng)度與母材強(qiáng)度之比值 ? 表示的。它與焊縫位置焊接方法以及檢驗(yàn)等因素有關(guān)。 文獻(xiàn) [ 12 ]中要求受壓元件焊縫必須 100%無(wú)損檢測(cè)，取焊縫系數(shù)。 設(shè)計(jì)參數(shù)總結(jié)如下表 11。 表 11 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)值 單位 備注 1 名稱 50噸 硫酸臥式貯存槽罐 2 筒體材料 Q235C 3 設(shè)計(jì)壓力 MPa 4 設(shè)計(jì)溫度 50 C 5 公稱直徑 3000 mm 6 公稱容積 48 3m 7 充裝系數(shù) 8 工作介質(zhì) 30%硫酸 9 其他要求 100%無(wú)損檢測(cè) 湖北理工學(xué)院大型作業(yè) 4 2 設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 查文獻(xiàn) [ 4 ]中表 41，可得：在設(shè)計(jì)溫度 50℃ 下，屈服極限強(qiáng)度 ， ? ? 235t ?? MPa 許用應(yīng)力 ? ? 235t ?? MPa 利用中徑公式計(jì)算厚度： ? ? ??? ??? ppctcD???mm 查文獻(xiàn) [4]表 71知，鋼 板厚度負(fù)偏差為 ，而文獻(xiàn) [ 4 ] ，當(dāng)鋼材的厚度負(fù)偏差不大于 ，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1C?。 查文獻(xiàn) [4]表 75知 ,在 無(wú)特殊腐蝕情況下，腐蝕裕量2C不小于 1mm,本例取2C=2mm 則筒體的設(shè)計(jì)厚度 4 .1 421 ???? CCi ?? mm 圓整后，取名義厚度 8?n? mm 筒體的有效厚度 621 ???? CCne ?? mm 封頭厚度的設(shè)計(jì) 查文獻(xiàn) [2]中表 1， 得公稱直徑 0003?? ni DD mm 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 ,型號(hào)代號(hào)為 EHA，則 22 iiDh ?，根據(jù) GB1501998中橢圓形封頭計(jì) 算中式 71計(jì)算： ? ? 17 30 0017 ???? ??? t iPD???mm 同上，取2C=2mm，1 0。 封頭的設(shè)計(jì)厚度 4 .1 421 ???? CCd ?? mm 圓整后，取封頭的名義厚度 8?n? mm ， 有效厚度 621 ???? CCne ?? mm 湖北理工學(xué)院大型作業(yè) 5 封頭的結(jié)構(gòu)尺寸（封頭結(jié)構(gòu)如下圖 1） 由? ? 22 iDHh??，得 407507904 ????? iDHhmm 查文獻(xiàn) [ 2 ] 中表 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積，如下表 表 EHA橢圓形封頭內(nèi)表面積、容積 公稱直徑 DN /mm 曲面高度 hi /mm 直邊高度h/mm 總深度 H /mm 內(nèi)表面積 A/2m 容積 V封/3 3000 750 40 790 圖 封頭的示意圖 該臥式容器采用雙鞍式支座，材料選用 Q235C。 221 ?????? LDvv ? L= 儲(chǔ)罐總質(zhì)量1 2 3 42m mmm? ?? 1m—— 筒體質(zhì)量： kgDLm 2 5 3 3 . 4 2 .7 31 ????????? ??? 2—— 單個(gè)封頭的質(zhì)量： 查文獻(xiàn) [4]中表 EHA橢圓形封頭質(zhì)量，可知， kgm 4872 ? 湖北理工學(xué)院大型作業(yè) 6 3m —— 充液質(zhì)量 31050? kg， 4—— 附件質(zhì)量：人孔質(zhì)量為 302kg，其他接管質(zhì)量總和估為 400kg，即4 702kgm? 綜上所述， kgmmmmm 5 4 2 0 9 . 4 22 4321 ????? 4 2 0 9 . 4 2 ???? mgG 則每個(gè)鞍座承受的重量為 由此查 《容器支座》，選取輕型，焊制為 A,包角為 120176。，有墊板的鞍座。 查文獻(xiàn) [1]表 8設(shè)計(jì)鞍 座結(jié)構(gòu)尺寸如下表 。 表 鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸 單位 mm 公稱直徑 DN 3000 腹板 2? 10 墊板 4b 550 允許載荷 Q/kN 785 筋板 3l 341 4? 10 鞍座高度 h 250 2b 316 e 65 底板 1l 2180 3 406 2l 1940 b 360 3? 10 螺孔 /孔長(zhǎng) D/l 28/60 1? 14 墊板 弧長(zhǎng) 3490 Kg 405 因?yàn)楫?dāng)外伸長(zhǎng)度 A=，雙支座跨距中間截面的最大彎矩和支座截面處的彎矩絕對(duì)值相等，從而使上述兩截面上保持等強(qiáng)度，考慮到支座截面處除彎矩以外的其他載荷，面且支座截面處應(yīng)力較為復(fù)雜，故常取支座處圓筒的彎矩略小于跨距中間圓筒的彎矩，通常取尺寸 A不超過(guò) ，為此中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) JB 4731《鋼制臥式容器》規(guī)定A≤=（ L+2h）， A最大不超過(guò) 的應(yīng)力過(guò)大。 由標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 ? ? 2 D ?? hL i，有 故 1158)4025 . 7 1()2( ??????? hLA mm 鞍座的安裝位置如圖 ： 湖北理工學(xué)院大型作業(yè) 7 圖 22 鞍座的安裝示意圖 此外，由于封頭的抗彎剛度大于圓筒的抗變鋼度，故封頭對(duì)于圓筒的抗彎鋼度具有局部的加強(qiáng)作用。若支座靠近封頭，則可充 分利用罐體封頭對(duì)支座處圓筒截面的加強(qiáng)作用。因此， JB 4731還規(guī)定當(dāng)滿足 A≤，最好使 A≤ a，即 mmDa 15044150022R n ????? ? ?? Ra mm，取 A=750mm 綜上有： A=750mm(A為封頭切線至封頭焊縫間距離， L為筒體和兩封頭的總長(zhǎng) ) 液化石油氣儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置出料口，進(jìn)料口，人孔，液位計(jì)口，壓力表口，溫度計(jì)口，排污口， 排空口等。 圖 24 儲(chǔ)罐接管設(shè)置示意圖 湖北理工學(xué)院大型作業(yè) 8 查文獻(xiàn) [5]表 PN10帶頸對(duì)焊焊鋼制管法蘭，選取各管口公稱直徑，查得各法蘭的尺寸。 查文獻(xiàn) [5]附錄 D中表 D3,得各法蘭的質(zhì)量。 查文獻(xiàn) [5]表 ，法蘭的密封面均采用 MFM（凹凸面密封）。 圖 23 帶頸對(duì)焊鋼制管法蘭示意圖 表 23 接管和法蘭尺寸 單位 mm 管口名稱 公稱直徑DN 鋼管外徑法蘭焊端外徑 法蘭外徑D 螺栓孔中心圓直徑K 螺栓孔直徑 L 螺栓孔數(shù)量
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