液氨储罐安全阀计算书
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安全阀计算书设备参数:蒸汽分汽缸DN273X8㎜,容积V=0.085m3,最高工作压力为1.4MPa,工作温度为105,进口管为φ108X6 。
计算过程如下:(1).确定气体的状态条件:设Po—安全阀出口侧压力(绝压)0.103MPa (近似为0.1MPa)则P d—安全阀泄放压力(绝压)为P d=1.1Ps+0.1 =1.1×1.1Pw+0.1=1.794MPa (GB150附录B4.2.1)当安全阀出口侧为大气时: Po/Pd=0.103/1.794=0.057而{2/(k+1)}k/(k-1)={2/(1.4+1)}1.4/(1.4-1)=0.55 (水蒸汽的绝热指数为k=1.3)∴Po/Pd<(2/(k+1))k/(k-1)是属于临界状态条件, 安全阀排放面积A按GB150式(B5)计算(B5)式中: C:气体特性系数,查表B1或C=520√k(2/(k+1)(k+1)/(k-1))得出:C=347K:安全阀额定泄放系数,K=0.9倍的泄放系数(泄放系数由制造厂提供,一般为0.75);或按《容规》附件五第二节有关规定中选取. 本计算书取:K=0.675M:气体摩尔质量,水蒸汽摩尔质量M=18.2Kg/kmolZ:气体压缩系数,水蒸汽Z=0.9216T:气体绝对温度,T=273+105=378k(2). 容器安全泄放量的计算:盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列规定来确定a.对压缩机贮罐或水蒸汽的容器,分别取压缩机和水蒸汽发生器的最大产气量;b.气体储罐等的安全泄放量按GB150式(B1)计算Ws=2.83×10-3ρυd2㎏/h (B1)ρ:为排放压力下的气体密度㎏/m3.ρ=M/Vρ=M(分子量)×Pw’(排放绝对压力)×T标/P (V×T)空气分子量 M=18.2 标准状态理想气体摩尔体积 V=22.4排放绝对压力 Pw’=17.94㎏/㎝2大气绝对压力 P=1.03㎏/㎝2将M、Pw’、 T标、P、V、T代入上式得ρ=18.2×17.94×273/1.03×22.4×378=10.22㎏/m3υ:容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;根据HG/T20570.6-95中表2.0.1饱和水蒸汽管径DN :200~100mm时,υ:35~25m/s 所以本计算书取:υ=25m/sd:进气管内径, d=92mm将上述ρ、ν、d代入式(B1)得Ws=2.83×10-3×10.22×25×922 =6120㎏/h(3). 安全阀排放面积的计算:将上述Ws、C、K、P d、M、Z、T代入上式(B5)可计算出:A=873.3mm2根据设备工况选用全启式安全阀则:A=0.785d02=873.3mm2安全阀喉径为:d0=33.4㎜根据安全阀公称直径与喉径对照表表1 安全阀公称直径与喉径对照表∴选用公称直径DN80的全启式安全阀.。
化工设备课程设计50m液氨储罐设计——3学生姓名:왕량学校:대련대학专业班级:화공101学号:10412041指导老师:진숙화时间:2013.09.06目录第一章前言 (4)1.1设计条件 (4)1.2设计依据 (4)1.3设计结构 (5)第二章材料的选择 (5)2.1筒体和封头材料 (5)2.2各零、部件材料 (5)2.3焊接材料 (5)第三章工艺设计 (6)3.1壁厚设计 (6)3.1.1 筒体壁厚设计 (6)3.1.2 封头壁厚设计 (7)3.1.3 筒体及封头的水压强度校核 (7)3.2 人孔的设计 (8)3.2.1人孔的选择 (8)3.2.2 人孔的补强 (8)3.3 接口管的设计 (10)3.3.1 接口管的选用 (10)1、液氨进料管 (10)3.3.2 接口管汇总表 (11)3.4 鞍座的设计 (11)3.4.1 鞍座的选取 (11)3.4.2 鞍座的计算 (11)3.5 SW6校核 (12)第四章自我评价 (18)符号说明 (18)参考文献 (18)化工设备课程设计任务书一、设计题目液氨储罐设计姓名:王亮二、设计参数及要求介质:液氨设计使用年限:15年建议使用材料:2、设计要求1.计算单位一律采用国际单位;2.计算过程及说明应清楚;3.所有标准件均要写明标记或代号;4.设计计算书目录要有序号、内容、页码;5.设计计算书中与装配图中的数据一致。
如果装配图中有修改,在说明书中要注明变更;6.书写工整,字迹清晰,层次分明;7.设计计算书要有封面和封底,均采用B5纸,横向装订成册;8.完成ppt汇报。
三、设计内容1.符号说明2.前言(1)设计条件;(2)设计依据;(3)设备结构形式概述。
3.材料选择(1)选择材料的原则;(2)确定各零、部件的材质;(3)确定焊接材料。
4.绘制装配图(1)按照工艺要求,绘制工艺结构草图;(2)确定支座、接管、人孔及主要零部件的轴向及环向位置,以单线图表示;(3)标注形位尺寸。
液氨贮罐安全阀计算书Ws----压力容器的安全泄放量Kg/hK----排放系数全启示安全阀K=0.60~0.70Pd----安全阀的排放压力(绝压) Pd=1.1Ps+0.1,MPaPs----安全阀的整定压力,MpaPo----安全阀的出口侧压力,MpaA----安全阀最小排气截面积,mmC----气体特性系数k----气体绝热系数M----气体摩尔质量,Kg/CvT----气体的温度,KZ----气体在操作温度压力下的压缩系数ρ---- 气体密度,Kg/m3V----压力容器管口内气体的体积, m3P----介质的压力(绝压),Mpa一、本贮罐介质为液氨,工作压力为1.9Mpa,工作温度为40℃。
设计压力为2.16Mpa,设计温度为50℃。
二、容器泄放量计算:V=2m3/min=120 m3/hP=1.9Mpa(表压)≈19.3Kg/cm2(表压)=20.3 Kg/cm2(绝压)T=50+273=323Kρ=11.8MP/T=11.8*18*20.3/323=13.35 Kg/cm3Ws=Vρ=120*13.35=1602Kg/h三、安全阀排放能力计算安全阀的排放压力(绝压)Pd=1.1Ps+0.1Mpa=1.1*2.0+0.1=2.3Mpa当气体绝热系数k=1.31时,气体特性系数C=348【2/(k+1)】k/(k-1)=0.544Po/Pd=0.1/2.3=0.043<【2/(k+1)】k/(k-1)所以符合临界条件。
故安全阀最小排放面积计算如下所示:A=Ws/7.6*10-2*C*K*Pd*(M/Z*T)1/2对比温度Tr=泄放介质温度/介质临界温度=323/405.55=0.80对比压力Pr=泄放介质压力/介质临界压力=2.3/112.98=0.02可查得Z=1A=1602/7.6*10-2*348*0.6*2.3*(18/1*323)1/2=186mm2当选用DN40的安全阀(全启式)时,其喉部截面积为419mm2>186mm2此时安全阀的选用合格。
液氨贮罐的设计及计算第一章贮罐筒体与封头的设计一、罐体DN、PN的确定1、罐体DN 的确定液氨贮罐的长径比L/Di一般取3~3.5,本设计取L/Di=3.2,由V=(πDi2/4) ·L=10L/Di=3.2得:Di =( 40/ 3.2π)1/3 =1.585 m= 1585 mm因圆筒的内径已系列化,由Di=1585 mm可知: DN=1600 mm2、釜体PN 的确定因操作压力P=16 Kgf/cm2,由文献 [1]可知:PN=1.6 MPa二、筒体壁厚的设计1、设计参数的确定p=(1.05-1.1) pw ,p =1.1×1.6MPa=1.76MPa,pc=p+p∵ p液< 5 % P ,∴可以忽略p液p c =p=1.76 MPa , t = 100 ℃,Ф=1(双面焊,100%无损探伤), c2=2 mm(微弱腐蚀)2、筒体壁厚的设计设筒体的壁厚Sn ′=14 mm,[σ]t=170MPa ,c1=0.8 mm由公式Sd =pcDi/(2 [σ]tФ-P c)+c 可得:S d =1.76×1600/(2×170×1-1.76)+ 2 +0.8=11.13(mm) 圆整Sn=12 mm∵Sn ≠ Sn′∴假设Sn= 14mm是不合理的. 故筒体壁厚取Sn=12 mm3、刚度条件设计筒体的最小壁厚∵ Di=1600 mm < 3800 mm ,Smin =2 Di /1000且不小于3 mm 另加 C2,∴ Sn=5.2 mm按强度条件设计的筒体壁厚Sn =12 mm >Sn=5.2 mm,满足刚度条件的要求.三、罐体封头壁厚的设计1、设计参数的确定p=(1.05-1.1) pw ,p =1.1×1.6MPa=1.76MPa,pc=p+p液,∵ p液< 5 % p ,∴可以忽略p液p c =p=1.76 MPa , t=40 ℃,Ф=1(双面焊,100%无损探伤), c2=2mm(微弱腐蚀)2、封头的壁厚的设计采用标准椭圆形封头,设封头的壁厚Sn ′=14 mm,[σ]t=170 MPa ,c1=0.8 mm由公式Sd =PcDi/(2 [σ]tФ-0.5Pc)+c 可得:Sd=1.76×1600/(2×170×1-0.5×1. 76)+ 2 +0.8=11.10 mm 圆整Sn=12 mm∵S n ≠ S n ′ ∴ 假设S n = 14mm 是不合理的. 故封头的壁厚取S n =12 mm3、封头的直边、体积及重量的确定因为是标准椭球形封头,由文献[2]可知:封头的壁厚S n =12 mm ,直边高度h =40 mm ,由Di =1600 mm 、 S n =12 mm ,由文献[2]可知:封头的体积V 封=0.616 m 3 、封头的深度h 1=400mm封头的重量: 269.2×2=538.4 kg四、筒体的长度设计及重量的确定由V =2V 封+V 筒 可得:V 筒=10-2×0.616=8.768 m 3V 筒=πDi 2L/4=8.768 m 3 可得:L =4363 mm 圆整:L =4360 mm筒体的重量: Di =1600 mm 、S n =12 mm 的筒体1 m 高筒节的重量为0.476(T) ∴ 4.36×0.476=2.08(T)第二章 贮罐的压力试验一、罐体的水压试验1、液压试验压力的确定液压试验的压力:p T =1.25p[σ]/[σ]t 且不小于(p+0.1) MPa ,当[σ]/[σ]t<1.8时 取其为1 则p T =1.25×1.76×1= 2.2 (MPa)2、 液压试验的强度校核由σmax =p T (Di +S n -c )/[2(S n -c)] =2.2(1600+12-2.8)/[2(12-2.8)]=192.4 (MPa)∵ σmax =192.4 (MPa)<0.9σs Φ=0.9×345×1=310.5 MPa ∴ 液压强度足够3、压力表的量程、水温的要求压力表的量程:2p T =2×2.2=4.4 (MPa) 或3.3MPa -8.8MPa ,水温≥15℃ 4、液压试验的操作过程在保持罐体表面干燥的条件下,首先用液体将罐体内的空气排空,再将液体的压力缓慢升至22Kgf/cm 2,保压10-30分钟,然后将压力缓慢降至17.6Kgf/cm 2,保压足够长时间(不低于30分钟),检查所有焊缝和连接部位,若无泄漏和明显的残留变形。