维持罐课程设计
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新疆工业高等专科学校课程设计 题目名称： 维持罐设计 系 部： 应用化工 专业班级： 应用化工09-3+2 学生姓名： 蓝欣阳 指导教师： 赵宝平 完成日期： 2014-1-12 新疆工业高等专科学校 课程设计评定意见
设计题目： 维持罐设计 学生姓名： 蓝欣阳 评定意见：
评定成绩： 指导教师（签名）： 2014年-1月-12日 新疆工业高等专科学校 课程设计任务书 20013—2014 学年 第一学期2014 年01月12日 专业 应用化工 班级 09-3+2班 课程名称 化工设备机械基础
设计题目 维持罐设计 指导教师 起止时间 2014年1月1— 2014年1月12 周数 2周 设计地点 教室 设计目的： 通过本次化工机械课程设计系统地验证学生本课程的基本专业理论和知识，培养学生具有初步分析与解决本专业课题技术问题的能力，具有化工机械系统与设备设计的初步能力，培养学生的专业意识、协作创新与专业开拓的基本素质。
设计任务或主要技术指标：设计一个容积为1.33m³的维持罐，设计压力为0.3Mpa，设计温度为150℃，设备主要材质为16MnR钢，布置强度计算，考虑结构设计，检查强度计算结果和布置出施工图
设计进度与要求： 1.01月15日完成计算 2.01日10日完成电子板 3.01月17日核对及交报告答辩
主要参考书及参考资料： 1.《化工设备机械基础》-----喻建良主编，大连理工大学2009.7 2.《压力容器的应力分析及强度计算》-----北京，原子能出版社，1979 3.《化工容器设计》——北京，化学工业出版社，1983 等
指导教师（签名） 年 月 日 摘 要 本文扼要介绍了维持罐的特点以及在工业中的发展，详细的阐述了维持罐的结构以及强度设计计算以及维护。 参照参考文献及维持罐的特性，根据设计压力确定壁厚，使维持罐有足够的腐蚀欲度，从而使设计结果达到最优化组合。 一个完整的维持罐主要是由圆柱形罐体、气体进出口、排污管、安全阀、压力表口、法兰等部件组成，同时考虑到安装和检修的需要，罐体上还要设置人孔、平台扶梯和吊柱等部件，整个罐体采用立式支撑式。
关键词：圆柱罐体、管法兰、人孔、补强 目 录 课程设计任务书...................................... 错误!未定义书签。 摘 要.............................................................. 1 目 录.............................................................. 5 符号说明............................................................ 6 维持罐设计.......................................................... 8 1.罐体壁厚设计 ................................................................................................................... 8
2.封头厚度设计 ................................................................................................................... 9
2.1计算封头厚度 ............................................. 9 2.2校核罐体与封头水压试验强度 ............................... 9 3．鞍座 ................................................................................................................................. 10
3.1 罐体质量................................................ 10 3.2 封头质量................................................ 10 3.3水质量 .................................................. 10 3.4 附件质量................................................ 11 4.人孔 ......................................................... 12 5.人孔补强 ..................................................... 13 5.1确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径 ...................... 13 5.2确定壳体和接管实际高度 .................................. 13 5.3计算需要补强的金属面积和可以作为补强的金属面积 .......... 13 6. 接管 ................................................................................................................................. 14
6.1 水蒸气进料管............................................ 14 6.2 出气管.................................................. 14 6.3排污管 .................................................. 14 6.4压力表管 ................................................ 14 7.设备总装配图 ................................................. 15 7.1 CAD图（附最后） ........................................ 15 7.2技术要求 ................................................ 15 7.3技术特性 ................................................ 16 参考文献........................................................... 17 致 谢............................................................. 18 符号说明 ——罐内径，mm ——罐长度，mm ——计算压力，MPa ——圆筒材料在设计温度下的许用应力，MPa ——钢板厚度的负偏差，mm ——腐蚀裕量，mm ——试验压力 ——圆筒的有效厚度 ——圆筒的名义厚度 ——圆筒材料在设计温度下的计算应力，MPa ——容器的总质量 ——封头内壁曲面高度 ——设计压力 ——容器的体积 F——每一支座承受的负荷 ——钢材的标准抗拉强度 G——重力加速度 ——圆筒的外径 ——接管有效厚度 C——厚度附加量 ——圆筒的计算厚度 ——圆筒设计厚度 ——焊接接头系数
——强度消弱系数 B——有效宽度，mm d——开孔直径，mm 维持罐设计 1.罐体壁厚设计 据分析，本维持罐选用16MnR(即345QR)制作罐体和封头， 壁厚根据公式计算：
2citcPDp
本维持罐取设计压力0.3MPa，设计温度为150℃，900iDmm，163tMPa， 325sMPa，1.0 （双面焊对接接头）
查表12-11 筒体、封头的腐蚀裕量 腐蚀程度 腐蚀速度（mm/a） 腐蚀裕量（/mm）
不腐蚀 <0.05 0 轻微腐蚀 0.05～0.13 ≥1 腐蚀 0.13～0.25 ≥2 严重腐蚀 >0.25 ≥3
取22.0Cmm，于是： 0.39000.83()21631.00.3mm 20.8322.83()dCmm 根据2.83dmm，由表12-9查得10.25Cmm，又该值小于名义厚度的6%，所以钢板厚度负偏差，可以忽略不计 12.8302.83dCmm 圆整后，取3nmm 确定选取3nmm厚的345QR钢板制作罐体。 2.封头厚度设计 采用标准椭圆形封头 2.1计算封头厚度 厚度计算 20.5citcPDp
1.0 于是 0.39000.8321631.00.50.3mm 同前 12022CCCmm 0.8322.83Cmm 圆整 3nmm 确定选用3nmm厚的345QR钢板制作封头
2.2校核罐体与封头水压试验强度 根据公式 ()0.92TieTsePP
式中： 1.251.250.310.375()TtpPMPa 321()enCmm 325sMPa
则 0.3759001168.9421TMPa 而 0.90.91325292.5sMPa 因为 0.9TS,所以水压试验度足够
