硫酸儲罐化工設(shè)備課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-13 03:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 計的封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，設(shè)計的支座為鞍式支座。 臥式硫酸貯罐設(shè)計的特點，應(yīng)按 GB150《鋼制壓力容器 》進(jìn)行制造、試驗和驗收。 并接受勞動部頒發(fā)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(簡稱容規(guī)) 的監(jiān)督。貯罐主要有筒體、封頭、人孔、支座以及各種接管組成。貯罐上設(shè)有排污管以及安全閥、壓力表、溫度計、液面計等。湖北理工學(xué)院大型作業(yè)21 設(shè)計參數(shù)的選擇 筒體材料的選擇根據(jù)文獻(xiàn) [ 1 ] 表 41 并結(jié)合實際情況，選用筒體材料為碳素合金鋼 Q235C（鋼材標(biāo)準(zhǔn)為文獻(xiàn) [ 1 ] 。Q235C適用范圍規(guī)定如下：容器設(shè)計壓力p≤；鋼板使用溫度為0400 ℃。用于殼體時，鋼板厚度不大于30mm。由于容器大多都是金屬，所以要考慮到容器的腐蝕效應(yīng)。容器與稀硫酸發(fā)生的是均勻腐蝕，這類腐蝕的危害性比較小，故可以在反映的界面上渡漆，防止容器腐蝕。 公稱直徑的確定 設(shè)筒體直徑為 D， 筒體長度為 L=2D， 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭， 則其體積可表示為: ??????DV??由此可求得 D=2971mm 所以粗定 D=3000mm。 設(shè)計壓力 設(shè)計壓力是指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計溫度一起作為設(shè)計載荷，其值不得低于工作壓力。液柱靜壓力： ???ghP?查飽和蒸汽壓：Pc=工作壓力： MPa28...0?cw設(shè)計壓力： MPa140281.計算壓力：p=+= MPa 設(shè)計溫度設(shè)計溫度指容器在正常工作情況下，設(shè)定的元件的金屬溫度（沿元件金屬截面的湖北理工學(xué)院大型作業(yè)3溫度平均值） 。設(shè)計溫度與設(shè)計壓力一起作為設(shè)計載荷條件。設(shè)計溫度取 50℃。 焊接接頭系數(shù)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?以及檢驗等因素有關(guān)。文獻(xiàn)[ 12 ]中要求受壓元件焊縫必須 100%無損檢測，取焊縫系數(shù)。設(shè)計參數(shù)總結(jié)如下表 11。表 11 設(shè)計數(shù)據(jù)序號 項目 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 Q235C3 設(shè)計壓力 MPa 4 設(shè)計溫度 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%無損檢測湖北理工學(xué)院大型作業(yè)42 設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計 圓筒厚度的設(shè)計查文獻(xiàn) [ 4 ]中表 41，可得：在設(shè)計溫度 50℃下，屈服極限強(qiáng)度， MPa??235t??許用應(yīng)力 MPa??235t??利用中徑公式計算厚度： mm?????pctD???查文獻(xiàn)[4]表 71 知，鋼板厚度負(fù)偏差為 ，而文獻(xiàn) [ 4 ] 知，當(dāng)鋼材的厚度負(fù)偏差不大于 ，且不超過名義厚度的 6%時，負(fù)偏差可以忽略不計，故取 10C?。查文獻(xiàn)[4]表 75 知,在無特殊腐蝕情況下，腐蝕裕量 2C不小于 1mm,本例取 2C=2mm則筒體的設(shè)計厚度 ??Ci?圓整后，取名義厚度 mm8n筒體的有效厚度 mm621??e 封頭的設(shè)計 封頭厚度的設(shè)計查文獻(xiàn)[2]中表 1，得公稱直徑 mm03?niD選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭,型號代號為 EHA，則 2ih，根據(jù) GB1501998 中橢圓形封頭計 算中式 71 計算： mm?? ???ti???同上，取 2C=2mm， 1。封頭的設(shè)計厚度 ?Cd圓整后，取封頭的名義厚度 mm ，8?n?有效厚度 mm621??ne?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 ??2iDHh??，得 mm407594??iDH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/ 33000 750 40 790 圖 封頭的示意圖 鞍座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計 鞍座選型該臥式容器采用雙鞍式支座，材料選用 Q235C。????LDv?L=儲罐總質(zhì)量 12341m——筒體質(zhì)量： . ????????2——單個封頭的質(zhì)量：查文獻(xiàn)[4] 中表 EHA 橢圓形封頭質(zhì)量，可知， m872湖北理工學(xué)院大型作業(yè)6——充液質(zhì)量 kg，3m3105?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 4702kgm?綜上所述， ????gG則每個鞍座承受的重量為 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 4b550允許載荷 Q/kN 785 3l341 ?10鞍座高度 h 250 2b316墊板e 651l2180 3406 2l1940b360筋板 ?10 螺孔/孔長 D/l 28/60底板 1?14 墊板 弧長 3490 Kg 405 鞍座位置的確定因為當(dāng)外伸長度 A= 時，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 值，為此中國現(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 面處的應(yīng)力過大。 由標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 ，有????hLi故 mm158)()2(. ??A鞍座的安裝位置如圖 所示：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
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