20立方米液氨儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)說(shuō)明書(編輯修改稿)
2025-06-11 03:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 人孔的公稱直徑規(guī)定為400~600mm容器公稱直徑大于或等于1000mm且筒體與封頭為焊接連接時(shí)，至少設(shè)一個(gè)人孔。臥式容器的筒體長(zhǎng)度大于等于6000mm,應(yīng)考慮設(shè)置2個(gè)以上人孔。綜合考慮，選擇回轉(zhuǎn)該帶頸對(duì)焊法蘭人孔，,公稱直徑DN450，MFM型密封面,材料選用16MnR 標(biāo)記為：人孔 MFMⅢ s35CM (NMXB350) A HG/T 215182005 查閱文獻(xiàn)，得本次選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔結(jié)構(gòu)尺寸，見下圖23和表24 表24 回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔尺寸表密封面型式公稱壓力PN公稱直徑DNdDD1H1H2bMFM4504801245667060025012142b1b2ABLd0螺柱螺母螺柱總質(zhì)量數(shù)量直徑長(zhǎng)度4146375175250242040M332165245 圖23 回轉(zhuǎn)蓋帶頸對(duì)焊法蘭人孔結(jié)構(gòu)圖（2）液位計(jì)的選擇液位計(jì)是用以指示容器內(nèi)物料液面的裝置，液位計(jì)的種類很多，常見的有許多包括玻璃管液面計(jì)、玻璃板液面計(jì)、浮標(biāo)液面計(jì)、防霜液面計(jì)、磁性液位計(jì)等 其中：玻璃管液面計(jì)和玻璃板液面計(jì)適用于工作溫度在0℃以上； 浮標(biāo)液面計(jì)適用于常壓設(shè)備； 防霜液面計(jì)適用于液體溫度在0℃一下的液體測(cè)量； 液氨儲(chǔ)罐工作溫度在20~50℃，以上三種都不適合。 磁性液位計(jì)適用于PN=~16MPa，40~300℃，液體密度≥179。，適合于液氨儲(chǔ)罐 根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇磁性液位計(jì)，標(biāo)記如下： HG/T 2158495 BF321C 支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 容器支座有鞍式支座、腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座。腿式支座和支承式支座用于低矮立式設(shè)備的支承，耳式支座用于中小型立式圓筒形容器的懸掛式支承，裙式支座用于高大型高塔的支承，鞍式支座是臥式容器經(jīng)常采用的支座形式，本設(shè)計(jì)也采用鞍式支座。 置于支座上的臥式容器，其情況和梁相似，有材料力學(xué)分析可知，梁彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力與支點(diǎn)的數(shù)目和位置有關(guān)。當(dāng)尺寸和載荷一定時(shí)多支點(diǎn)在梁內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力較小，因此支座數(shù)目似乎應(yīng)該多些好。對(duì)于大型臥式容器而言，一般情況采用雙支座。此外，臥式容器由于溫度或載荷變化時(shí)都會(huì)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(chǔ)上，必須有一端能在基礎(chǔ)上滑動(dòng)，以避免產(chǎn)生過(guò)大的附加應(yīng)力。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。 所以本設(shè)計(jì)就采用這種雙支座結(jié)構(gòu)。查閱文獻(xiàn)，可知一邊為F型，一邊為S型。鞍座的材料除墊板外都為Q235B，加強(qiáng)墊板的材料與設(shè)備殼體材料相同為Q345R。（1）筒體和封頭壁厚計(jì)算 筒體壁厚計(jì)算 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(dāng)于雙面焊的全焊透的焊接接頭，,全部無(wú)損探傷。在板厚3～16mm時(shí)取許用應(yīng)力為189 Mpa。液柱靜壓力ρgh=12000=而ρgh∕=% 5%所以可以忽略。故筒體壁厚 [1] =(2000)/(2)= 查得鋼板厚度負(fù)偏差C1=,雙面腐蝕取腐蝕裕量㎜。[1]筒體的設(shè)計(jì)厚度為： δd=δ+C2=+2= δn=δd+C1=+=對(duì)厚度進(jìn)行圓整可得名義厚度為：=14mm確定用厚的Q345R鋼板制作筒體。有效厚度mm 封頭壁厚計(jì)算本容器用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，厚度根據(jù)公式：[1] 其中各數(shù)據(jù)跟筒體相同， = (2000)/(2)= 封頭的設(shè)計(jì)厚度為：[2]δd=δ+C2=+2= δn=δd+C1=+=對(duì)厚度進(jìn)行圓整可得名義厚度為：=14mm確定用厚的Q345R鋼板制作封頭。有效厚度可見封頭厚度近似等于筒體厚度，所以圓整后取δ=14mm，有效厚度水壓試驗(yàn)試驗(yàn)方法： 試驗(yàn)時(shí)容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充液時(shí)應(yīng)將容器內(nèi)的空氣排盡，試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)保持容器外表面的干燥。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。然后將壓力降至規(guī)定試驗(yàn)壓力的80%，并保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間以便對(duì)所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行檢查。如有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)，液體的溫度不得低于5℃；試驗(yàn)校核：材料Q345R的[σ]=189Mpa,[σ]t =189Mpa，P=,σs=345Mpa。水壓試驗(yàn)時(shí)的壓力 PT== 水壓試驗(yàn)的應(yīng)力校核：水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力[1] = （2000+）/（2） = 水壓試驗(yàn)時(shí)的許用應(yīng)力為 故筒體滿足水壓試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求。（2）支座結(jié)構(gòu)尺寸確定 鞍座載荷計(jì)算：儲(chǔ)罐總質(zhì)量筒體的質(zhì)量：查得圓筒體材料Q345R密度ρ=7800㎏/m179。,則質(zhì)量:m1=πDLδnρ= 7800=封頭的質(zhì)量:水壓試驗(yàn)時(shí)水的質(zhì)量： m3=201000=20000㎏。附件的質(zhì)量：人孔重245kg，管法蘭27kg。 m4=所以設(shè)備總質(zhì)量為m=+2+20000+=即 G=mg==每個(gè)鞍座所受支座反力F= kN鞍座尺寸標(biāo)準(zhǔn):查閱文獻(xiàn)根據(jù)筒體公稱直徑，選取公稱直徑DN=2000mm ，120176。包角輕型(A)帶墊板鞍式支座，允許載荷Q295kN，滿足要求。由公稱直徑查文獻(xiàn)得具體尺寸如下表25及圖24 圖24 鞍式支座結(jié)構(gòu)尺寸圖表25 鞍座結(jié)構(gòu)尺寸表公稱直徑DN2000腹板10墊板430允許載荷Q/kN295筋板29510鞍座高度h250190e80底板1280260螺栓間距11202208螺孔/螺紋D/l24/M2012墊板弧長(zhǎng)2100鞍座質(zhì)量Kg162鞍座位置的確定雙鞍座臥式容器的受力狀態(tài)可簡(jiǎn)化為受均布載荷的外伸梁，由材料力學(xué)知，當(dāng)外伸長(zhǎng)度A=，跨度中央的彎矩與支座截面處的彎矩絕對(duì)值相等，所以一般近似取,其中L取兩封頭切線間距離，A為鞍座中心線至封頭切線間距離。
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