【正文】 。 根據(jù)《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊》 PN=，確定選接管公稱通徑為 DN=80mm。 第五章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 接管，法蘭，墊片和螺栓的選擇 接管和法蘭 查《化工工藝手冊》表 255液化石油氣 儲罐的具體尺寸，選取開孔流速為 u=20m/s，流量 Q=45L/s,根據(jù)公式 42udQ ?? ，算出管子內(nèi)徑 d=59mm,根據(jù)強(qiáng)度校核和管子外徑規(guī)格，可以選用管子的外徑為 89mm。 ∴ δ = 1 7 ][2 ???? ???? ct ic PDP?= 同理，選取 C2=2 mm ， C1= mm 。 ??????? CCne ?? 水壓試驗(yàn)校核壓力的確定 取 [δ ]≈ [? ]t 試驗(yàn)壓力： PT= = = 水壓試驗(yàn)的應(yīng)力 ? ? ? ? M p aDPeeitt )( ??? ??????? ?? ?? Q345 鋼制容器在常溫水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)許可應(yīng)力 M past 1 03 4 ???? ?? 因?yàn)?][ tt ?? ? ，故筒體厚度滿足水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)強(qiáng)度要求。 ∴ δ = 9 892 1 70 09 ]σ[2 ???? ??ct ic PDPmm ∵ 對于低碳鋼和低合金鋼，需滿足腐蝕裕度 C2≥ 1mm，取 C2=2mm 由《常用鋼板厚度負(fù)偏差表》可查的，在 713GB 的鋼板標(biāo)準(zhǔn)下 RQ345 的負(fù)偏差mmC ? 。選用 Q345R 為筒體材料，適用于介質(zhì)含有少量硫化物，具有一定腐蝕性，壁厚較大（ ≥ 8mm）的壓力容器。 P 靜（ max） =ρ gh max≤ρ gD=510 = %5%% 63m a x ??????cPP ）靜 則 P 靜 可以忽略不記。 筒體長度的確定 由 2V封 + 2D? L/4=15 得 L=5992mm 圓整得 L=6000mm ， 則 L/D= 符合要求 . 則 V計(jì) =2 V封 + 2D? L/4= 15m3 且比較接近，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。 由 ① ② 連解得： D==1684mm 。 筒體和封頭的選形： 筒體設(shè)計(jì)（筒體直徑） ： 查 GB1502020，為了有效的提高筒體的剛性，一般取 L/D=3~6，為方便設(shè)計(jì)， 此處取 L/D=4 ① 。選用 Q345R 為筒體材料，適用于介質(zhì)含有少量硫化物，具有一定腐蝕性，壁厚較大（ ≥ 8mm）的壓力容器。 設(shè)計(jì)儲量 表 14液化石油氣主要成分在 50℃的密度 Kg/m3 溫度 ℃ 丙烷 異丁烷 正丁烷 50 446 520 542 參考化工原理相關(guān)資料，根據(jù)公式 5 4 22 1 9 2 02 3 4 4 64 9 3 1 ???? ??i iim w?? 得到510?m? 取石油液化氣的密度為 510Kg/m3，盛裝液化石油氣體的壓力容器設(shè)計(jì)儲存量為： Kgvw t ????? ?? 第三章 主體材料的確定 根據(jù)介質(zhì)的易燃易爆、有毒、有一定的腐蝕性等特性，存放溫度為 20~48℃，最高工作壓力等條件。 根據(jù) HG205801998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》，對于在規(guī)定的充裝系數(shù)范圍內(nèi)為，常 溫 下 盛 裝 液 化 石 油 氣 容 器 設(shè) 計(jì) 壓 力 的 確 定 ， 確 定 此 時(shí) 設(shè) 計(jì) 壓 力 為 ???CP MPa。因此，不需要設(shè)保溫層。 設(shè)計(jì)壓力 該儲罐用于液化石油氣儲配供氣站，因此屬于常溫壓力儲存。所以，取最高設(shè)計(jì)溫度 t=50℃，最低設(shè)計(jì)溫度 t=﹣ 25℃。 由上述條件選擇危險(xiǎn)溫度為設(shè)計(jì)溫度。 第二章 儲罐設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)溫度 根據(jù)本設(shè)計(jì)工藝要求，使用地點(diǎn)為太原市的室外，用途為液化石油氣儲配站工作溫度為20— 48℃，介質(zhì)為易燃易爆的氣體。設(shè)計(jì)時(shí)，要注意安全與防火，還要注意在制造、安裝等方面的特點(diǎn)。 本文主要討論臥式圓筒形液化石油 氣貯罐的設(shè)計(jì)。 臥式液化石油氣貯罐也是一個儲存壓力容器 , 也應(yīng)按GB150《鋼制壓力容器》進(jìn)行制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收 。儲罐上設(shè)有液相管、液相回液管、氣相管、排污管以及安全閥、壓力表、溫度計(jì)、液面計(jì)等。由于該氣體具有易燃易爆的特點(diǎn)，因此在設(shè)計(jì)這種儲罐時(shí)，要注意與一般氣體儲罐的不同點(diǎn)，尤其要注意安全問題，還要注意在制造、安裝方面的特點(diǎn)。由于液體壓縮性很小，因此壓力對密度的影響也很小，可以忽略不計(jì)。因此，在表示液化石油氣氣體的密度時(shí)，必須規(guī)定溫度和壓力的條件。為方便運(yùn)輸、儲存和分配，通常采用常溫常壓以保持體積較小的液化狀態(tài)，所以液化石油儲罐為壓力容器。取其大致比例如下： 表 1 組成成分 異辛烷 乙烷 丙烷 異丁烷 正丁烷 異戊烷 正戊烷 乙炔 各成分百分比 對于設(shè)計(jì)溫度下各成分的飽和蒸氣壓力如下： 表 2 各溫度下各組分的飽和蒸氣壓力 溫度，℃ 飽和蒸汽壓力， MPa 異辛烷 乙烷 丙烷 異丁烷 正丁烷 異戊烷 正戊烷 乙炔 25 0 0 20 0 0 0 0 0 20 0 0 50 0 7 液化石油氣常溫常壓下呈氣體狀態(tài)，適當(dāng)提高壓力或降低溫度即可轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，體積將縮小 200 倍 ~300 倍。 液化石油氣的組成及物理特性 常溫下對天然石油氣或石油煉制過程中產(chǎn)生的石油氣施加壓力，使其以液體狀態(tài)存在時(shí)稱液化 石油氣。但液化石油氣中含有危害污染物質(zhì)較多對人體、環(huán)境都有很大的傷害，所以對液化石油氣儲罐的要求也很嚴(yán)格。此外，液化石油氣還用于切割金屬，用于農(nóng)產(chǎn)品的烘烤和 工業(yè)窯爐 的焙燒等。在 化工 生產(chǎn)方面，液化石油氣經(jīng)過分離得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等，用來生產(chǎn)合塑料、合成橡膠、合成纖維及生產(chǎn)醫(yī)藥、 炸藥 、染料等產(chǎn)品。本文主要進(jìn)行臥式圓筒形貯罐的設(shè)計(jì)。圓筒形貯罐按安裝方式可分為臥式和立式兩種。一般貯存總量大于 500m 3 或單罐容積大于 200m 3 時(shí)選用球形貯罐比較經(jīng)濟(jì) 。 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 4．主要參考文獻(xiàn)： [1] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局， GB1502020《鋼制壓力容器》，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2020 [2] 國 家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，中國勞動社會保障出版社，1999 [3] 全國化工設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站，《化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求》， 2020， 11 [4] 鄭津洋、董其伍、桑芝富，《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [5] 黃振仁、魏新利，《過程裝備成套技術(shù)設(shè)計(jì)指南》，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [6] 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院，《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社， 1996 [7] 蔡紀(jì)寧主編，《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年 5．設(shè)計(jì)成果形式及要求 ： 1）完成課程設(shè)計(jì)說明書一份； 2）草圖一張（ A1 圖紙一張） 3）總裝配圖一張 (A1 圖紙一張 )； 6．工作計(jì)劃及進(jìn)度： 2020 年 06月 16日 ：布置任務(wù)、 查閱資料并確定設(shè)計(jì)方法和步驟 06月 1 1 1 20日 ： 機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算 （強(qiáng)度計(jì)算與校核）及技術(shù)條件編制 06月 21日 ～ 06 月 24日 ：設(shè)計(jì)圖紙繪制（草圖和裝配圖） 06月 25日 ～ 06 月 26日 ：撰寫設(shè)計(jì)說明書 06月 27日 ：答辯及成績評定 系主任審查意見： 簽字： 年 月 日 目錄 第一章 儲罐設(shè)計(jì)介紹及介質(zhì)特性 ……………………………………………….. …………………………………………………………….. ………………………………………………………... …………………………………………………… …………………………………………………… 第二章 儲罐設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 ………………………………………… …………. 設(shè)計(jì)溫度 ………………………………………………………………………… 設(shè)計(jì)壓力 ………………………………………………………………………… 設(shè)計(jì)儲量 ………………………………………………………………………… 第三章 主體材料的確定 …………………………………………………………. 第四章 工藝計(jì)算 …………………………………………………………………. 筒體和封頭的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………….. 筒體設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… ………. 封頭設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………….. 筒體長度的確定 ………………………………………………………………….. 圓筒厚度的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………….. 橢圓封頭厚度的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………... 第五章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………….. ，法蘭，墊片和螺栓的選擇 …………………………………………………. 接管和法蘭 ………………………………… …………………………………... 5． …………………………………………………………………… 螺栓（螺柱）的選擇 ………………………………………………………….. ………………………………………………………………………. 人孔的選取 ……………………………………………………………………… …………………………………………………………………. …………………………………………………………….. …………………………………………………………………. …………………………………………………………………. 鞍座選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………... 鞍座選型 ……………………………………………………………………….. ……………………………………………………………….. 視鏡設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………. 液面計(jì)設(shè)計(jì)與安全閥設(shè)計(jì) ………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ………………………………………………………………. ……………………………………………………….. 焊接方法與材料 …………………………………………………………….. 第六章 強(qiáng)度校核 …………………………………………………………………. 第一章 儲罐設(shè)計(jì)介紹及介質(zhì)特性 液化石油氣儲罐介紹 液化石油氣儲罐是盛放液化石油氣的常用設(shè)備，常用儲罐一般有兩 種形式：球形儲罐和圓筒形儲罐。 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）： 1． 原始數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)條件表 序號 項(xiàng) 目 數(shù) 值 單 位 備 注 1 名 稱 液化石油氣儲罐 2 用 途 液化石油氣儲配站 3 最高工作壓力 MPa 由介質(zhì)溫度確定 4 工作溫度 20～ 48 ℃ 5 公稱容積（ Vg） 10/20/25/40/50 M3 6 工作壓力波動情況 可不考慮 7 裝量系數(shù) (φ V) 8 工作介質(zhì) 液化石油氣（易燃） 9 使用地點(diǎn) 室外 10 安裝與地基要求 儲罐底壁坡度 ～ 11 其它要求 管口表 接管代號 公稱尺寸 連接尺寸標(biāo)準(zhǔn) 連接面形式 用途或名稱 a a2 20 HG205921997 MFM 液位計(jì)接口 f 80 HG205921997 MFM 放氣管 b 500 MFM 人 孔 e e2 80 HG205921997 MFM 安全閥接口 g 50 HG205921997 MFM 排污管 j 80 HG20592