卧式储罐设计

卧式储罐设计卧式储罐设计 卧式储罐设计卧式储罐设计 摘要摘要 关键词：关键词： 卧式储罐设计卧式储罐设计 第一章第一章 绪论绪论 1.11.1 设计任务：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 设设 计，绘制总装配图，并便携设计说明书。计，绘制总装配图，并便携设计说明书。 1.21.2 设计思想设计思想： ： 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。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 参参 考了行业使用标准或国家标准，这样设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，考了行业使用标准或国家标准，这样设计有章可循，并考虑到结构方面的要求， 综合的进行设计。综合的进行设计。 1.31.3 设计特点：设计特点： 容器的设计一般由筒体容器的设计一般由筒体, ,封头，法兰，支座，接管等组成。常，低压化工设备封头，法兰，支座，接管等组成。常，低压化工设备 通用零部件大都有标准，设计师可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的筒体，通用零部件大都有标准，设计师可直接选用。本设计书主要介绍了液罐的筒体， 封头的设计计算，低压通用零部件的选用。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使用标准，这样让设计有章可各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家使用标准，这样让设计有章可 循，并考虑到结构方面的要求，合理的进行设计。循，并考虑到结构方面的要求，合理的进行设计。 卧式储罐设计卧式储罐设计 第二章第二章材料及结构的选择与论证材料及结构的选择与论证 2.12.1 材料选择材料选择 纯液氨腐蚀性小纯液氨腐蚀性小, ,贮罐可选用一般钢材贮罐可选用一般钢材, ,但由于压力较大但由于压力较大, ,可以考虑可以考虑 20R20R、、 16MnR.16MnR.这两种钢种。这两种钢种。 如果纯粹从技术角度看，如果纯粹从技术角度看， 建议选用建议选用 20R20R 类的低碳钢板，类的低碳钢板， 16MnR 16MnR 钢板的价格虽比钢板的价格虽比 20R20R 贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价， 16MnR16MnR 钢板钢板 为比较经济。所以在此选择为比较经济。所以在此选择 16MnR16MnR 钢板作为制造筒体和封头材料。钢板作为制造筒体和封头材料。 2.22.2 结构选择与论证结构选择与论证 2.2.12.2.1 封头的选择封头的选择 从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深从受力与制造方面分析来看，球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深 度大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是度大，冲压较为困难；椭圆封头浓度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是 目前中低压容器中应用较多的封头之一。平板封头因直径各厚度都较大，加工目前中低压容器中应用较多的封头之一。平板封头因直径各厚度都较大，加工 与焊接方面都要遇到不少困难。从钢材耗用量来年：球形封头用材最少，比椭与焊接方面都要遇到不少困难。从钢材耗用量来年：球形封头用材最少，比椭 圆开封头节约，平板封头用材最多。因此，从强度、结构和制造方面综合考虑，圆开封头节约，平板封头用材最多。因此，从强度、结构和制造方面综合考虑， 采用椭圆形封头最为合理。采用椭圆形封头最为合理。 2.2.22.2.2 容器支座的选择容器支座的选择 容器支座有鞍座容器支座有鞍座, ,圈座和支腿三种圈座和支腿三种, ,用来支撑容器的重量。鞍式支座是应用用来支撑容器的重量。鞍式支座是应用 最广泛的一种卧式支座。从应力分析看，承受同样载且具有同样截面几何形状最广泛的一种卧式支座。从应力分析看，承受同样载且具有同样截面几何形状 和尺寸的梁采用多个支承比采用两个支承优越，因为多支承在粱内产生的应力和尺寸的梁采用多个支承比采用两个支承优越，因为多支承在粱内产生的应力 较小。所以，从理论上说卧式容器的支座数目越多越好。但在是实际上卧式容较小。所以，从理论上说卧式容器的支座数目越多越好。但在是实际上卧式容 器应尽可能设计成双支座，这是因为当支点多于两个时，各支承平面的影响如器应尽可能设计成双支座，这是因为当支点多于两个时，各支承平面的影响如 容器简体的弯曲度和局部不圆度、支座的水平度、各支座基础下沉的不均匀性、容器简体的弯曲度和局部不圆度、支座的水平度、各支座基础下沉的不均匀性、 容器不同部位抗局部交形的相对刚性等等，均会影响支座反力的分市。因此采容器不同部位抗局部交形的相对刚性等等，均会影响支座反力的分市。因此采 用多支座不仅体现不出理论上的优越论反而会造成容器受力不均匀程度的增用多支座不仅体现不出理论上的优越论反而会造成容器受力不均匀程度的增 加，给容器的运行安全带来不利的影响。所以一台卧式容器支座一般情况不宜加，给容器的运行安全带来不利的影响。所以一台卧式容器支座一般情况不宜 多于二个。圈座一般对于大直径薄壁容器和真空操作的容器。腿式支座简称支多于二个。圈座一般对于大直径薄壁容器和真空操作的容器。腿式支座简称支 腿，因这种支座在与容器壳壁连接处会造成严重的局部应力，故只适合用于小腿，因这种支座在与容器壳壁连接处会造成严重的局部应力，故只适合用于小 卧式储罐设计卧式储罐设计 型设备型设备 （（DNDN16001600，， L L≤≤5m5m）） 。。 综上考虑在此选择双个鞍式支座作为储罐的支座。综上考虑在此选择双个鞍式支座作为储罐的支座。 2.32.3 法兰型式法兰型式 法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。缺点是不能快速拆法兰连接主要优点是密封可靠、强度足够及应用广泛。缺点是不能快速拆 卸、制造成本较高。压力容器法兰分平焊法兰与对焊法兰。平焊法兰又分为甲卸、制造成本较高。压力容器法兰分平焊法兰与对焊法兰。平焊法兰又分为甲 型与乙型两种。甲型平焊法兰有型与乙型两种。甲型平焊法兰有 PN0.25 MPa 0.6 MPa 1.0 MPa1.6 MPaPN0.25 MPa 0.6 MPa 1.0 MPa1.6 MPa ，在较小，在较小 范围内（范围内（DN300 mm -2000 mmDN300 mm -2000 mm）适用温度范围为）适用温度范围为-20-20oC-30-30oC。乙型平焊法兰用。乙型平焊法兰用 于于 PN0.25 MPa-1.6 MPaPN0.25 MPa-1.6 MPa 压力等级中较大的直径范围，适用的全部直径范围为压力等级中较大的直径范围，适用的全部直径范围为 DN300 mm -3000 mmDN300 mm -3000 mm，适用温度范围为，适用温度范围为-20-20oC-350-350oC。。 对焊法兰具有厚度更大对焊法兰具有厚度更大 的颈，进一步增大了刚性。用于更高压力的范围（的颈，进一步增大了刚性。用于更高压力的范围（PN0.6 MPa-6.4MPaP