30立方米液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書-文庫(kù)吧資料
2024-09-03 17:25本頁(yè)面
【正文】 ? ??? (47) 水壓試驗(yàn)時(shí)的許用應(yīng)力為 34 5 31 M P a? ? ? ? 30 立方米液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 10 ??＜ ，故筒體滿足水壓試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求。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。 表 43 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 公稱直 DN/mm 曲面高度 h1/mm 直邊高度 h0/mm 內(nèi)表面積 Fi/m2 容積 V/m3 2200 550 40 壓力試驗(yàn) 水壓試驗(yàn)， 液體的溫度不得低于 5℃ ； 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。因?yàn)榉忸^壁厚 ≥20mm 則標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的直邊高度 h0=40mm。標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭與厚度相等的筒體連接時(shí)，可以達(dá)到與筒體等強(qiáng)度。 不同形狀封頭比較 30 立方米液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 9 不同形狀封頭壁厚見表 42[1]。查閱鋼板厚度負(fù)偏差表，負(fù)偏差 C1=2 .2mm。C下液氯對(duì)鋼板的腐蝕速率為 ，取腐蝕裕量 C2=5mm。把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入（ 45）式，得到圓形平板封頭的計(jì)算壁厚 δ。封頭的拼接接頭采用雙面焊或相當(dāng)于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù) φ=，全部無(wú)損探傷。 圓形平板封頭 圓形平板封頭的計(jì)算壁厚 δ按照（ 45）式計(jì)算。查閱鋼板厚度負(fù)偏差表，鋼板厚度在~25mm范圍內(nèi)，負(fù)偏差 C1= mm。C 下液氯對(duì)鋼板的腐蝕速率為 ，取腐蝕裕量 C2=5 mm。把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入（ 44）式，得到標(biāo)準(zhǔn)蝶形封 頭的計(jì)算壁厚 δ。 標(biāo)準(zhǔn)蝶形封頭 標(biāo)準(zhǔn)蝶形封頭的計(jì)算壁厚 δ按照（ 44）式計(jì)算。查閱鋼板厚度負(fù)偏差表，鋼板厚度在~25mm范圍內(nèi)，負(fù)偏差 C1= mm。C下液氯對(duì)鋼板的腐蝕速率為 ，取腐蝕裕量 C2=5mm。把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入（ 43）式，得到標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的計(jì)算壁厚 δ。 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的計(jì)算壁厚 δ按照（ 43）式計(jì)算。查閱鋼板厚度負(fù)偏差表，鋼板厚度在~25mm范圍內(nèi)，負(fù)偏差 C1= mm。C 下液氯對(duì)鋼板的腐蝕速率為 ，取腐蝕裕量 C2=5 30 立方米液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 7 mm。把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入（ 42）式，得到半球形封頭的計(jì)算壁厚 δ。 表 41 筒體標(biāo)準(zhǔn) 公稱直徑 DN/mm 1m高的容積 V1/m3 1m高的內(nèi)表面積 F1/m2 1m高筒節(jié)質(zhì)量 /kg 2200 714 封頭設(shè)計(jì) 半球形封頭 球形封頭的計(jì)算壁厚 δ按照（ 42）式計(jì)算。在6 16～mm之間，故假設(shè)是成立的。查閱鋼板厚度負(fù)偏差表，鋼板厚度在 ~25mm范圍內(nèi) ，負(fù)偏差 C1= mm。 2 22 00 22 17 0 1 2? ???? ? ?mm 查材料腐蝕手冊(cè)， 38℃ 下液氯對(duì)鋼板的腐蝕速率 ，計(jì)劃用 10年，取腐蝕裕量 C2=5 mm。 ? ?2 cit cpD p? ??? ? （ 41） 式中： pc———— 計(jì)算壓力， MPa； Di———— 筒體 內(nèi)徑， mm； 30 立方米液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 6 [σ]t———— 設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力， MPa； φ———— 焊接接頭系數(shù) 容器筒體的縱向焊接接頭采用雙面焊或相當(dāng)于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù) φ=，全部無(wú)損探傷。則許用應(yīng)力 [σ]取兩者這間的較小值，則 [σ]t=170MPa。 查閱文獻(xiàn) [1]，當(dāng) 16MnR鋼板厚度 δ＞ 6~16mm時(shí)，16MnR鋼板的強(qiáng)度極限 σb=510 MPa，屈服極限 σs=345MPa。 許用應(yīng)力 設(shè)計(jì)溫度為 38186。所以在此選擇 16MnR 鋼板作為制造筒體和封頭材料。 筒體及封頭材料的選 擇 根據(jù)液氯的物性選擇罐體材料，液氯對(duì)碳鋼腐蝕率是 ，且又屬于中壓儲(chǔ)罐，可以考慮 20R和 16MnR這兩種鋼材。 則：% 100% % 5% p ? ? ? ? ?靜， 所以可忽略靜壓強(qiáng)，即30 立方米液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 5 2cp p M Pa??。 圖 12 液氯溫度與飽和蒸汽壓圖 根據(jù)圖 11，查得 38oC蒸汽壓為 5 ????? atmPkPa，可以判斷設(shè)計(jì)的容器為內(nèi)壓容器，按《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，盛裝液化氣體無(wú)保冷設(shè)施的壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)不低于液化氣 38oC時(shí)的飽和蒸汽壓力 MPa。)/1+(2h/R) 30 立方米液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 4 g0:地球標(biāo)準(zhǔn)重力加速度 (m/平方秒 ) amp。由圖 11 可得， 38oC 時(shí)，液氯密度為 ?????kg/m3。粗略計(jì)算內(nèi)徑：? ?2 30 1 5%4 iDL ? ? ?π， 一般 36LD? ， 得： 4LD? ， 所以：mmDi ??? ?，圓整至2200iD mm?，則8800m。因?yàn)樽鳛槿萜髦黧w的圓柱形筒體，制造容易，安裝內(nèi)件方便，而且承壓能力較好，這類容器應(yīng)用最廣。 各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)都正確參考了行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這樣讓設(shè)計(jì)有章可循，并考30 立方米液氯儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 2 慮到結(jié)構(gòu)方面的要求，合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)基本思路：本設(shè)計(jì)綜合考慮環(huán)境條件、介質(zhì)的理化性質(zhì)等因素，結(jié)合給定的工藝參數(shù)，機(jī)械按容器的選材、 壁厚計(jì)算、強(qiáng)度核算、附件選擇、焊縫標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)順序，分別對(duì)儲(chǔ)罐的筒體、封頭、鞍
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