33M3液氯储罐设计毕业设计论文word格式
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课程设计说明书学生姓名:学号:学院:专业:题目:指导教师:职称:2009年07月10日课程设计任务书2008/2009 学年第二学期学院:专业:学生姓名:学号课程设计题目:33M3液氯储罐设计起迄日期:课程设计地点:指导教师:系主任:下达任务书日期:课程设计任务书课程设计任务书课程设计任务书目录一前言——1二工艺设计及结构设计1 工艺设计——12 结构设计——13 垫片及螺栓选择——34 补强圈补强及附件选择——4三参考文献——6四结束语——7五校核1 内压圆筒校核——82 左封头计算——93 右封头计算——104 鞍座校核——115 开孔补强计算——126 法兰校核——13前言本说明书为《33液氯储罐设计说明书》。
本文采用分析设计方法,综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准,按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序,分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计,然后采用1SW6-1998对其进行强度校核,最后形成合理的设计方案。
由于能力有限,不足之处敬请指正。
工艺设计及结构设计1.工艺设计盛装液化气体的压力容器设计存储量W=ΦVtρ式中,装载系数Ф=0.9压力容器容积V=33设计温度下饱和液体密度tρ=1314 kg/m3则:存储量W=13.05t工作温度为 -20℃∽48℃则取设计温度为50℃50℃液氨的饱和蒸汽压tP为1.330MPa则P设=1.1Pt=1.1*1.33=1.463 MPa2.结构设计①结构设计a.筒体和封头的结构设计:筒体设计:L/D=3∽6;取L/D=42DπL/4=33圆整得D=2300 mm 查得封头尺寸为:V封=1.35m3 h1=525mm h2=40mm由2V封 +2DπL/4=29 得L=7.493mm圆整得 L=7500mm 则L/D= 3.26 符合要求.则V计 =2 V封+2DπL/4=34.678 m3V 工 =ФV 计=31.2102 m 3 当量静液压 L 计 =L+4H/3=7.96125m2D L 计= V 工则 r=1.117m h=2r=2.234静液压:P 静=ρgh=0.029MPaP 设×5%=0.07315 MPa > P 静 则P 静可以忽略.筒体厚度 : δ= PcDi/(2[σ]t Ф-Pc)=9.94 mm取 C1=0 C2=4 δn=δ+C1+C2=13.94mm经圆整 δn 取15mm椭圆型封头的厚度 :δ= PcDi/(2[σ]t Ф-0.5Pc)=9.92mm取 C1=0 C2=4δn=δ+C1+C2=13.92mm经圆整 δn 取15mm水压试验:P T =1.25Pc[σ]/ [σ]t 取[δ]≈[σ]t 则 P T =1.25Pc=1.25*1.782=2.025经校核 P T (Di+δe)/2δe ≤0.9δb 符合要求. b.接管和接管法兰的设计法兰工程压力取P N =2.5Mpa接管外伸比度:(接管垂直于壳壁,采用焊接法兰L ≥50mm )3.垫片及螺栓的选择4.补强圈补强及附件的选择( D1=d+(6~12) )c.人孔,视镜,液面计,压力计及安全阀的结构设计:人孔设计:选用带颈对焊法兰人孔:HG20599(MFM型)公称压力为:2.5Mpa ;公称直径: 450mmdw×s=480×12; D=670 ;D1=600;d=450;b=4b;b1=40/39;b2=44螺柱数量为20;螺母数量为40;螺柱规格:M33×2×175人孔法兰及人孔盖封面尺寸:d=555,f1=4,x=523,y=524,f2=5视镜设计:采用带颈视镜,尺寸如下:公称直径Dg=50;公称压力 Pg=2.5Mp;D=130,D1=100,b1=34,b2=26,≈H=84螺柱数量6;螺柱直径M12;重量5.1Kg;材料不锈钢;标准图号:HGJ501-86-13 液面计设计:采用磁化液面计;使用压力为PN=1.6-16Mpa,液面计底部配阀门型和螺塞型都采用普通型;显示方式为跟踪型H,带上下跟踪报警器标准图图号:HG/T 21584——93安全阀的设计:阀体材料:可锻铸铁;阀体公称压力:4.0Mpa;封面材料:铸铁;采用法兰连接型号:A44Y-160d.支座结构设计:采用鞍式A型支座焊条类型:E5018 ——铁粉低氢钾型表4.3——筒体和封头的焊接:表4.4——接管与筒体的焊接:②.材料选择:根据材料的使用条件;碳素钢和低合金钢的选用;温度和腐蚀介质的情况;选材时材料的供应类型,综合考虑选用16MnR.参考资料1)国家质量技术监督局,GB150-1998《钢制压力容器》,中国标准出版社,19982)国家质量技术监督局,《压力容器安全技术监察规程》,中国劳动社会保障出版社,19993)全国化工设备设计技术中心站,《化工设备图样技术要求》,2000,114)郑津洋、董其伍、桑芝富,《过程设备设计》,化学工业出版社,20015)黄振仁、魏新利,《过程装备成套技术设计指南》,化学工业出版社,20026)国家医药管理局上海医药设计院,《化工工艺设计手册》,化学工业出版社,19967)蔡纪宁主编,《化工设备机械基础课程设计指导书》,化学工业出版社,2003年结束语终于完成了课程设计,其中我学到了很多,也认识到了CAD的重要性及操作性,我想对以后的发展会很有帮助。
在整个设计工作中首先要感谢闫宏伟、陆辉山、王福杰等老师的辅导。
内压圆筒校核计算单位计算条件筒体简图计算压力P c 1.49 MPa设计温度t50.00 C内径D i2300.00 mm材料16MnR(热轧) ( 板材)计算压力P c 1.49 MPa设计温度t50.00 ︒ C内径D i2300.00 mm曲面高度h i615.00 mm材料16MnR(热轧) (板材)试验温度许用应力[σ]170.00 MPa设计温度许用应力[σ]t170.00 MPa钢板负偏差C10.00 mm腐蚀裕量C2 4.00 mm焊接接头系数φ 1.00厚度及重量计算形状系数K = 16222+⎛⎝⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥Dhii= 0.9161计算厚度δ =KP DPc itc205[].σφ-= 9.27mm有效厚度δe =δn - C1- C2=11.00mm 最小厚度δmin = 6.90mm 名义厚度δn =15.00mm 结论满足最小厚度要求重量720.06Kg压力计算最大允许工作压力[P w]=205[].σφδδtei eKD+= 1.77039MPa结论合格右封头计算计算单位计算条件椭圆封头简图计算压力P c 1.49 MPa设计温度t50.00 ︒ C内径D i2300.00 mm曲面高度h i615.00 mm材料16MnR(热轧) (板材)试验温度许用应力[σ]170.00 MPa设计温度许用应力[σ]t170.00 MPa钢板负偏差C10.00 mm腐蚀裕量C2 4.00 mm焊接接头系数φ 1.00厚度及重量计算形状系数K = 16222+⎛⎝⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥Dhii= 0.9161计算厚度δ =KP DPc itc205[].σφ-= 9.27mm有效厚度δe =δn - C1- C2=11.00mm 最小厚度δmin = 6.90mm 名义厚度δn =15.00mm 结论满足最小厚度要求重量720.06Kg压力计算最大允许工作压力[P w]=205[].σφδδtei eKD+= 1.77039MPa结论合格钢制卧式容器计算单位计算条件简图设计压力p 1.463 MPa设计温度t50 ℃筒体材料名称16MnR(热轧)封头材料名称16MnR(热轧)封头型式椭圆形2300 mm筒体内直径D i筒体长度L 7500 mm筒体名义厚度δn 15mm 支座垫板名义厚度δrn mm 筒体厚度附加量C4mm 腐蚀裕量C1 4 mm 筒体焊接接头系数Φ1封头名义厚度δhn15mm 封头厚度附加量C h4mm 鞍座材料名称鞍座宽度b mm 鞍座包角θ°支座形心至封头切线距离A mm 鞍座高度H mm 地震烈度度。