【正文】 式中 ： p —— 設計壓力 （ MPa）； 1D —— 圓筒體內徑 2020（ mm） ； ? —— 焊縫成形系數(shù) ； 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 13 c —— 壁厚附加量 （ mm） 。冷卷罐體取 3c =0mm c =2mm，所以 1S =， 根據 《鋼制壓力容器設計手冊》，公稱直徑為 2020mm所對應的 1S =14mm。 查 《 鋼制壓力容器設計手冊 》 ，由于鋼板厚度為 14mm， 16MnR在 20℃ ~200℃ 時候的許用應力均為 170MPa。 罐體封頭確定 根據 GB150 規(guī)定采用標準的橢圓形封頭， 選取橢圓形封頭，結構簡單，制造容易，價格適宜。 橢圓形封頭厚度 2S （ mm） 用下 式表示 ? ?2 2 0 .5tiM p DScp????? ? （ ） 2S =11mm,根據相對應的公稱直徑選封頭公稱直徑為 12mm。 按下列規(guī)定確定 : ? 值 按下列規(guī)定確定 : （ 1） 罐體結構為裸式的 ， 按介質在設計溫度為 50℃時罐體內留有 8%氣相空間及該溫度下的介質密度確定 ； （ 2） 罐體結構有保溫層的 ， 按介質在可能出現(xiàn)最高工作溫度時罐體留有 80％ 氣相空間及該 溫度下的密度確定 ； 根據 《 鋼制壓力容器設計手冊 》 表 ， ? 為 。 所以 罐體實際容積 V= 3m 。 由此可知 a =4476mm。 罐體尺寸如圖 所示。安全泄放裝置具有這樣的性能使容器在正常的工作壓力下運行時，它保證嚴密不漏，而一旦容器內壓力超過規(guī)定，它就能自動把容器內部的氣體迅速排出，使容器內的壓力始終保持在最高許用壓力范圍內。 5556 500 40 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 16 液化石油氣成分組成及汽化潛熱見表 。 則 22 0 0 0 ( 5 5 5 6 0 . 3 2 0 0 0 ) 4 9 . 1 8 mrA ?? ? ? ? ? ? 安全泄放量 sW 5 0. 10 1 kg/sW ? ? ??? 根據 《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》 及《鋼制壓力容器 》 的規(guī)定安全閥的最小排氣面積 A的計算公式為 ： 27 .6 1 0sWA MCKp ZT??? （ ） 式中 ： C—— 是氣體特性系數(shù) ,查《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》附件五有關規(guī)定選取取337； K—— 安全閥額定泄放系數(shù) ,按《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》附件五第二節(jié)有關規(guī)定中選取 ； P—— 設計壓力， P＝ ； Z—— 壓縮系數(shù)，其中蒸汽在工作溫度和壓力下的壓縮系數(shù) Z。 222 1 0 3 6 . 5 4 1 7 3 9 . 1 4m m447 . 6 1 0 3 3 7 0 . 7 1 . 7 70 . 6 7 3 2 3A???? ? ? ? ? A411F25安全閥的排氣面積計算 211 4dA ?? （ ） 式中 1d —— 是 A411F25安全閥的排氣孔直徑 48mm。 主要材料見表 。 以 《 鋼制壓力容器設計手冊 》 和 《 JB58597》 為標準依據，結合罐體公稱直徑，選取水平掉蓋對焊法蘭入孔。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 18 表 人 孔主要尺寸 gP gD wdS? 1d D 1D A d 1H 2H b 1b 2b 25 500 530 500 730 660 416 48 340 227 48 54 56 液位計設計選型 在罐體的水平中心面上 ,罐體前封頭中心 ,裝設一個液位計。 UQZ3 系列浮球液 位計是用于直接指示各種敞開或承壓容器內液位高度的指針式儀表。儀表屬純機械結構，故在易燃易爆場所工作時，具有本質安全性。 選取的 UQZ3 浮球液位計精確度達到 2%，適應環(huán)境溫度 25 到 +55℃ 之間，介質溫度 ≤120℃ ， 安裝形式為側裝式 法蘭連接 。 圖 UQZ3 型液位計 表 UQZ3 型 技術 參數(shù) 型 號 介質密度 （ g/cm3） 量程 （ m） 測量 方式 介質壓力 （ MPa） 浮球直徑 （ mm） 安裝法蘭 適用范圍 UQZ3 ≥ 、 滿度 ≤ Ф200 ZG3/4 錐管陽螺紋 液化石油氣專用 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 19 溫度計的選取 液化石油氣汽車罐車在充裝與運輸過程中，由于溫度對罐體內壓力的升降具有決定作用，對溫度的控制較壓力更嚴格。 選取由 上海涌緯自控成套設備有限公司 生產的 型號雙金屬溫度計，精度等級 ，固定螺紋式安裝固定方式。儀表全部采用不銹鋼材料， 具有良好的防水，耐腐蝕性能。一端受熱膨脹時，帶動指針旋轉?？梢灾苯訙y量各種過程中的 80到500 范圍內液體蒸汽和氣體介質溫度。根據《液化氣體 罐體安全規(guī)程》罐內應設置防波板，每個防波板的有效面積應大于罐體橫斷面積的 40%，防波板的安裝位置，應使上部弓形面積小于罐體橫斷面積的 20%。每個防波板容積一般不大于 3 m3。 根據罐體的體積和罐體總長及直徑，選用 5塊防波板，間距從車頭方向分別為 1040mm， 869mm， 869mm， 869mm， 1040mm。 圖 防波板的與罐體連接示意圖 管路系統(tǒng)設計 設計要求 （ 1）系統(tǒng)能夠完成密封裝卸作業(yè)； （ 2）液化石油氣在管道中的流速不得超過 5m/s； （ 3）應設置氣相平衡裝置，當無氣相平衡時，泵的每分鐘流量應限制在罐體總容積的 %左右； 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 20 （ 4）裝卸時避免高速沖擊； （ 5）監(jiān)測儀表、控制元件應齊全，工作可靠，動作靈活； （ 6）液化石油氣溫度不得超過設計值； （ 7）必須保 證液化石油氣罐車在裝卸作業(yè)中的安全，工作可靠，并且具有多種功 。通過操縱不同的閥門，可實現(xiàn)罐車的各種功能 。 泵站裝卸 —— 操作手動泵，打開緊急切斷閥，再打開閥 3，其余閥關閉，則不經計 量，液體也不經本車罐體進行倒罐；打開 4，其余閥關閉，可經流量計進行倒罐。管道原理圖見圖 。 緊急切斷裝置 罐體液相、氣相出口管道上應分別安裝一套內置式緊急切斷裝置 , 以便在管道發(fā)生大量泄漏時進行緊急止漏。遠控系統(tǒng)的關閉操作裝置應裝在人員易于到達的位置 , 如罐車尾部 , 易熔塞自動切斷裝置應設在環(huán)境溫度升高時能自動關閉緊急切斷閥的位置。本次設計選擇永嘉縣天虹閥門制造有限公司制造的 QGY43F－ 25槽車緊急切斷閥 。 圖 緊急切斷閥 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 22 表 QGY43F－ 25 槽車緊急切斷閥 高溫熔閉溫度 /℃ 75177。壓力表的精度等級應不低于 級 , 采用上海宏彤 Y100T 型壓力表 , 表盤的測量范圍為0～ 。 LPG型過濾器 過濾器是安裝在容積式流量計進口端，用來濾清管道中流經的液體內的雜質，以保證儀表正常運行。選用合肥精大儀表股份有限公司生產的 ，主要參數(shù)見表 。選用合肥精大儀表股份有限公司生產的 LCE 型鑄鋼橢圓齒輪流量計。 罐體校核 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 23 罐體壓力試驗 試驗要求 在完成罐體設計的時候要用超壓（超過設計壓力）試驗的辦法全面考核容器的強度、承壓能力和致密性。在 GB 150標準中要求壓力表的量程在試驗壓力的 2 倍左右為宜，但不應低于 倍和高于 4 倍的試驗壓力。 則 1 .2 5 1 .7 7 2 .2 1rp ? ? ?MPa 在進行 水壓試驗進行測試合格后，以 進行氣壓試驗不得有泄漏 。試驗過程中，應保持容器外表面的干燥。然后將壓力降至規(guī)定試驗壓力的 80％ ， 。如有滲漏，修補后重新試驗。 氣壓試驗 氣壓試驗所用氣體應為干燥、潔凈的空氣、氮氣或其他惰性氣體。 氣壓試驗時壓力應緩慢上升，至規(guī)定壓力的 10％ ，且不超過 時保壓 5min。初次泄漏檢查合格后，再繼續(xù)緩慢升壓至規(guī)定試驗壓力的 50％ ，其后按每級為規(guī)定試驗壓力的 10％ 的級差逐級增至規(guī)定的試驗壓力。并保持足夠長 的時間后再次進行泄漏檢查。 罐體的焊接 焊接接頭分類和焊條的選擇 罐體的主要受壓部分的焊接接頭分為 A、 B、 C、 D 四類： （ 1）圓筒部分的縱向接頭、各類凸形封頭中所有拼焊接頭以及嵌入式接管與筒體對接的接頭，均屬 A 類焊接接頭； 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 24 （ 2）殼體部分的環(huán)向接頭、長頸法蘭與接管連接的接頭，均屬 B 類焊接接頭； （ 3）法蘭與接管非對接連接的接頭均屬 C 類焊接接頭； （ 4）接管、人孔、凸緣、補強圈等與簡體連接的接頭均屬于 D 類焊接接頭。據規(guī)定罐體上所有的對接接頭均 采用雙面焊的全焊透結構形式，并且要求進行 100 的無損探傷 。采用手工電弧焊時，對三類壓力容器宜選低氫堿性焊條，以提高焊接接頭的塑性、韌性和和抗裂性．如對 l6MnR鋼鋼板宜選用 E5Ol5。如 16MnR扳．可選焊絲為 H10MnSi， HMn2， H08MnA。 罐體的焊接方法 罐體內件和罐體焊接的焊縫 應 避開筒節(jié)間 對接焊縫及圓筒與封頭的對接焊縫。罐體在施焊前，按 JB 4708 的規(guī)定進行焊接工藝評定。施焊條件符合 JB/T 4709 的規(guī)定。焊口結構如圖 所示。在罐體的設計上以最新的《 鋼制壓力容器 》 為標準，對罐體進行詳細設計。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 26 第 4 章 附件設計 罐體支承座設計 罐體與汽車車架的聯(lián)接是通過罐體底部的支 承座和固定裝置來完成的。分置式又分縱梁分置式、橫梁分置式和縱橫梁分置式三種。由于雙錐內傾罐體的形狀比較復雜，采用整體式支承座?？刹捎玫那把b形狀有四種， U 形、角形、 L形以及簡易形如圖 所示。 對于鋼質支承座： 0h =5～ 7mm； 0l =200～ 300mm 可以取 0h =7mm； 0l =210mm。 圖 是止推連接板的結構。止推板的優(yōu)點在于可以承受較大的水平載荷，防止支承座與主車架縱梁產生相對水平位移。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 27 1支承座縱梁； 2止推連接板； 3車架縱梁。 由于上下托架之間留有間隙，因此連接車架所能承受的水平載荷較小，所以連接支架應和止推連接板配合使用。 1上托板； 2下托板；