液氨贮罐机械设计说明书

湖北大学化学化工学院化工设备机械基础课程设计计算说明书课程设计题目: 液氨储罐设计姓名邹晓双学号专业年级12级化工2班指导教师鲁德平日期目录一、设计任务书 (1)二、液氨储罐设计参数的确定 (2)1、根据要求选择罐体和封头的材料 (2)2、确定设计温度与设计压力 (2)3、其他设计参数 (2)三、筒体和封头壁厚的计算 (2)1.1设计参数的确定 (3)1.2筒体壁厚的设计 (3)1.3刚度条件设计筒体的最小壁厚 (3)2、罐体封头壁厚的计算 (3)3、罐体的水压试验 (3)3.1液压试验压力的确定 (3)3.2液压试验的强度校核 . (3)3.3压力表的量程、水温的要求 (3)3.4液压试验的操作过程 (3)4、罐体的气压试验 (4)4.1气压试验压力的确定 (4)4.2气压试验的强度校核 (4)4.4、气压试验的操作过程 (4)四、罐体的开孔与补强 (4)1、开孔补强的设计准则 (4)2、开孔补强的计算 (4)2.1、开孔补强的有关计算参数 .......................5 2.2、补强圈的设计 . (5)五、选择鞍座并核算承载能力 (5)1、支座的设计 (5)3、安装位置 (6)4、人孔的设计 (6)5、液面计的设计 (7)六、选配工艺接管 (7)1、液氨进料管 (7)2、液氨出料管 (7)3、排污管 (7)4、安全阀接口管 (7)5、压力表接口管 (8)七、设计结果一览表 (9)八、液氨储罐装配图（见附图）...............................一、设计任务书试设计一液氨储罐，其公称容积、储罐内径、罐体（不包括封头）长度见下表。

使用地点：家乡--湖北省十堰市竹溪县。

技术特性表二、液氨储罐设计参数的确定1、根据要求选择罐体和封头的材料纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR.这两种钢种。

如果纯粹从技术角度看，建议选用20R类的低碳钢板， 16MnR钢板的价格虽比20R 贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，16MnR钢板为比较经济。

中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 过程装备与控制工程 题 目： 〔〕M 3液氯储罐设计指导教师：职称:2021年06月08日陆辉山 闫宏伟 高 强魏秀业 刘 波 崔宝珍中北大学课程设计任务书2021/2021 学年第二学期学院：机械工程与自动化学院专业：学生姓名：学号：课程设计题目：〔45〕M3液氯储罐设计起迄日期：06 月08 日～06月22日课程设计地点：校内指导教师：陆辉山闫宏伟高强系主任：姚竹亭下达任务书日期: 2021年06月08日压力容器的用途十分广泛。

它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。

压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大局部构成容器本体。

此外，还配有平安装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。

压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的平安及污染环境的事故。

目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。

本次课程设计目的主要是使用国家最新压力容器标准、标准进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程；掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证；掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用；掌握工程图纸的计算机绘图。

1 工艺设计 (1) (1) (1)2筒体及封头设计 (2) (2) (2) (3)3接管及接管法兰设计 (4) (4) (4) (5) (6) (7)4人孔的结构设计 (8) (8) (8) (9)5支座的设计 (12) (12) (13)6液面计及平安阀选择 (14)7总体布局 (14)8焊接结构设计及焊条的选择 (14)9强度校核 (17)10参考文献 (35)1 工艺设计1.1 存储量盛装液化气体的压力容器设计存储量t V W ρφ=式中：W ——储存量,t ； φ——装载系数； V ——压力容器容积；t ρ——设计温度下的饱和溶液的密度，3m t ；根据设计条件t V W ρφ==0.945 1.31453.22t t ⨯⨯=1.2 设备的选型及轮廓尺寸粗略计算内径： 32454m L D i =π一般2=DL，取4=DL得2429i D mm =，圆整得：mm D i 2500=选用EHA 椭圆封头，查?EHA 椭圆形封头内外表积及容积表?可得：深度mm B 665=，内外表积20861.7m A =，容积32417.2m V =封根据32g 45242m V L D V V V i =+=+=封封筒πm m D V V L i g 8254422=-=π封，圆整得:mm L 8300=32223.452417.223.85.24242m V L D V V V i =⨯+⨯⨯=+=+=ππ封封筒计误差100%0.51%ggV V V -⨯=计3m 70.4023.459.0=⨯==计工V V φ所以，筒体的公称直径mm D i 2500=,长度mm L 8300=2 筒体及封头设计2.1 材料的选择液氯属于高危害性的介质，但其腐蚀性小,使用温度为C 。

液氨储罐设计说明书前言本说明书为《31m3液氨储罐设计说明书》。

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。

目录附：设计任务书 (2)第一章绪论 (3)（一）设计任务 (3)（二）设计思想 (3)（三）设计特点 (3)第二章材料及结构的选择与论证 (3)（一）材料选择 (3)（二）结构选择与论证 (3)第三章设计计算 (5)（一）计算筒体的壁厚 (5)（二）计算封头的壁厚 (6)（三）水压试验及强度校核 (6)（四）选择人孔并核算开孔补强 (7)（五）核算承载能力并选择鞍座 (9)（六）选择液面计 (9)（七）选择压力计 (10)（八）选配工艺接管 (10)第四章设计汇总 (11)第五章结束语 (12)第六章参考文献 (13)第一章绪论（一）设计任务：针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。

（二）设计思想：综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。

在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。

各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。

（三）设计特点：容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。

常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。

本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。

各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。

第二章材料及结构的选择与论证（一）材料选择：纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种。

燕京理工学院Yanching Institute of Technology（2018）届本科生化工设备机械基础大作业题目：液氨储罐的设计学院：化工与材料工程学院专业：应用化学学号： 140140023 姓名：游超杰指导教师：周莉莉2017年6月30日目录1、设计任务书12、前言33.设计方案43.1设计依据及原则43.2、设计要求5技术特性表54、设计计算74.1、圆筒厚度设计74.2、封头壁厚设计84.3、水压试验及强度校核95、选择人孔并核算开孔补强105.1、人孔参数确定105.2、开孔补强的计算116、接口管设计146.1、进料管146.2、出料管146.3、液位计接口管146.4、放空阀接口管156.5、安全阀接口管156.6、排污管156.7、压力表接口157、鞍座负载设计15首先粗略计算鞍座负荷157.1、罐体质量m1167.2、封头质量m2167.3、液氨质量m3167.4、附件质量m4178、设计汇总181、设计任务书课题：液氨储罐的设计（家乡XX）设计内容：根据既定的工艺参数设计一台液氨储罐已知工艺参数：最高使用温度T=40℃罐体容积V=12mm3此时氨的饱和蒸汽压P=1.55MPa具体的内容包括：1.筒体材料选择2.罐的结构及尺寸（内径、长度）形状（卧式、球形、立式），罐体厚度，封头形状及厚度，支座的选择，人孔及接管，开孔补强下达时间：2017年6月16日完成时间：2017年6月30日2、前言本次课程设计是化工与材料工程学院，应用化学专业对化工设备机械基础这门课程进行的。

课设题目为液氨储罐的课程设计。

液氨，又称为无水氨，是一种无色液体。

氨作为一种重要的化工原料，应用广泛，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。

液氨在工业上应用广泛，而且具有腐蚀性，且容易挥发，所以其化学事故发生率相当高。

NH3气氨相对密度(空气＝1)：0.59，分子量为17．04.液氨的密度是0.562871Kg/L(50℃) 。

课程设计（论文）题目：32M3液氨储罐的设计课程设计要求及原始数据（资料）一、课程设计要求1、按照国家压力容器设计标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的过程。

2、设计计算采用手算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠。

3、工程图纸要求计算机绘图。

4、独立完成。

二、原始数据本次课程设计的主要内容是设计液氨储罐，包括储罐的各种数据的确定，有储罐筒体的长度，公称直径的确定，罐体材料的选取，还有封头的确定，封头厚度筒体厚度的计算，附件的选取，包括各种法兰的选取，以及密封面的材料如何选，以及人孔的设计，人孔法兰和补强的计算。

最后还有焊接如何选取，焊料的选取，支座的材料类型还有位置的确定都是本次设计的主要内容。

本次设计在过程装备课程的基础上加强对知识的学习和应用，更好的学习和体会了在实际化工生产中知识的重要性，为我们打下牢固的实践基础。

1:材料选择与设备要求·············· - 1 -1.1：设计压力的确定·············· - 1 -1.2：关于筒体和封头的选材············ - 1 -1.3:计算压力：·················· - 2 -1.4封头的选择：················ - 2 - 2设计计算····················· - 3 -2.1：筒体长度的确定：·············· - 3 -2.2：筒体厚度的确定：·············· - 3 -2.3封头的厚度计算：··············· - 4 -2.3．压力试验：················· - 5 - 3法兰的选取···················· - 6 -3.1人孔的选取：················· - 6 -3.2：管法兰的设计················ - 7 - 4液位计的选取··················· - 9 - 5开孔补强的计算·················- 11 - 6 支座结构的设计·················- 12 -材料的确定：··················- 13 - 7焊接接头及焊条的设计··············- 15 - 焊条的选取：··················- 16 - 8参考文献····················- 17 - 9 总结······················- 18 -1:材料选择与设备要求1.1：设计压力的确定查得设计指导书表2-3 液化气体饱和蒸汽压及饱和液密度，得液化氨气在50℃蒸汽压为1.968MPa ，表压为1.868Mpa ，装有安全阀的压力容器，设计压力不低于安全阀的开启压力，安全阀的开启压力是根据工作压力确定的，一般可取p=(1.05—1.10)pw 。

设计任务书设计题目：液氨储罐设计设计任务：试设计一液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计。

包括筒体、封头、零部件的材料的选择及结构的设计；罐的制造施工及焊接形式等；设计计算及相关校核；各设计的参考标准；附CAD图。

已知工艺参数如下：最高使用温度：T=50℃；公称直径：DN=3000㎜；筒体长度（不含封头）：Lo=5900㎜。

任务下达时间：2010年11月19日完成截止时间：2010年12月30日目录设计任务书1 前言 (3)2 设计选材及结构 (4)2.1 工艺参数的设定 (4)2.1.1设计压力 (4)2.1.2筒体的选材及结构 (4)2.1.3封头的结构及选材 (4)3 设计计算 (6)3.1 筒体壁厚计算 (6)3.2封头壁厚计算 (6)3.3压力试验 (7)4 附件的选择 (8)4.1人孔的选择 (8)4.2人孔补强的计算 (8)4.3进出料接管的选择 (10)4.4液面计的设计 (11)4.5安全阀的选择 (12)4.6排污管的选择 (12)4.7 鞍座的选择 (12)4.7.1鞍座结构和材料的选取 (12)4.7.2容器载荷计算 (13)4.7.3鞍座选取标准 (14)4.7.4鞍座强度校核 (14)5 容器焊缝标准 (16)5.1压力容器焊接结构设计要求 (16)5.2筒体与椭圆封头的焊接接头 (16)5.3管法兰与接管的焊接接头 (16)5.4接管与壳体的焊接接头 (16)6 筒体和封头的校核计算 (18)6.1 筒体轴向应力校核 (18)6.1.1由弯矩引起的轴向应力 (18)6.1.2 由设计压力引起的轴向应力 (19)6.1.3 轴向应力组合与校核 (19)6.2筒体和封头切向应力校核 (20)7 总结 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。

化⼯机械课程设计-储罐槽巢湖学院化学材料与科学系化学⼯程与⼯艺专业化⼯设备机械基础课程设计题⽬10.0m3液氨贮罐的设计说明书图纸指导教师学⽣姓名年⽉⽇液氨贮罐设计任务书专业：化学⼯程与⼯艺班级：08化⼯<2>班姓名：学号：指导教师：设计⽇期： 2011年6⽉20⽇⼀、设计题⽬：10.0m3液氨贮罐的设计⼆、设计参数及要求1、设计参数液氨压⼒:16Kgf/cm2;温度：40℃；公称容积：10.0m3操作容积：9.0m3介质: 液氨设计使⽤年限:10年建议使⽤材料:16MnR2、设计要求根据设计参数, 对液氨贮罐的主要元件(筒体、封头)进⾏正确的强度、刚度和稳定性计算和结构设计；对贮罐的附件进⾏选型；熟悉贮罐质量的检验⽅法；绘制出贮罐的装配图；三、设计内容1、概述2、罐体的设计(1)罐体的PN、DN确定(2)筒体壁厚的设计(3)封头壁厚的设计(4)筒体长度的设计3、罐体的压⼒试验(1)罐体的⽔压试验(2)罐体的⽓压试验4、罐体附件的选型及尺⼨设计(1)⼯艺接管的设计(2)⽀座的设计(3)⼈孔的设计(4)液⾯计的设计5、罐体的开孔及补强的计算(1)容许开孔的范围(2)开孔补强的设计计算(3)补强圈的设计5、设计结果汇总6、10.0m3液氨贮罐装配图7、设计评述四、图纸要求10.0m3液氨贮罐装配图，A2号图纸五、参考资料[1] 汤善甫、朱思明等编.化⼯设备机械基础[M] . 上海：华东理⼯⼤学出版社.1991.12[2] 化⼯设备设计⼿册.材料与零部件（上）. 上海科学技术出版社.1981[3] ⼴西⼤学《实⽤机械零部件⼿册》编写组. 实⽤机械零件⼿册.⼴西科学技术出版社绪论1.设计任务综合运⽤所学的机械基础课程知识设计⼀个常温下储存液氨的储罐2．设计思想综合运⽤所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进⾏设计。

在设计过程中综合考虑了经济性，实⽤性，安全可靠性。

各项设计参数都正确参考了⾏业使⽤标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构⽅⾯的要求，合理地进⾏设计。

前言本说明书为《31m3液氨储罐设计说明书》。

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。

目录附：设计任务书 (2)第一章绪论 (3)（一）设计任务 (3)（二）设计思想 (3)（三）设计特点 (3)第二章材料及结构的选择与论证 (3)（一）材料选择 (3)（二）结构选择与论证 (3)第三章设计计算 (5)（一）计算筒体的壁厚 (5)（二）计算封头的壁厚 (6)（三）水压试验及强度校核 (6)（四）选择人孔并核算开孔补强 (7)（五）核算承载能力并选择鞍座 (9)（六）选择液面计 (9)（七）选择压力计 (10)（八）选配工艺接管 (10)第四章设计汇总 (11)第五章结束语 (12)第六章参考文献 (13)第一章绪论（一）设计任务：针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明书。

（二）设计思想：综合运用所学的机械基础课程知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。

在设计过程中综合考虑了经济性，实用性，安全可靠性。

各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。

（三）设计特点：容器的设计一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管及人孔等组成。

常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。

本设计书主要介绍了液罐的的筒体、封头的设计计算，低压通用零部件的选用。

各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。

第二章材料及结构的选择与论证（一）材料选择：纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR这两种钢种。