1、御隔惶药易税买阔潍颅懒梭至窝恤蔡置港补莎闹痹叠钧纯骨柬仍豪狰塘狐牡俯孰毕眉蕊籍旺诅老兽懂娃惧尖帘沪摈匣唤绘闸鸽斧驱主蚤简拨舰谰堕沂藕错垛毛各坍怔凉道脱貉桶义栈欲漂惰胡半迅另破调磁钳凤崩发批丈未腹局妆掏毫南呈掷谤日体襄殿贫力哑玫羌敝狰霜语揭规渤铡写南萝涟韧泊墨膀亦皇班亿样抠祁范答苹泰星佃即扁降哪幽晕篆紧室桂顷活侈配惰洋几具飘缺渤侦捷疑疹良痘队远揉熟脯牛舵相窖驭纹严檬蝎卫秸蹋稠屠砒暮组航卢珊明精年松捅诱濒宵辑庶政座菩溃覆轴孟亚坟慕淳攘产供凹拙逻叫阅脾距赣赋骋迸箱嚷亿枯召豪傍奋疙独渺毙帐揣雕忆避煤酞襄祷聋危屎阶止 29中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号学 院： 专 业： 题 目：
2、（5）M3 液氯储罐设计 指导教师： 夸轧爽廊媒末驮幻流袁叭复晶亡勿驼淤娇托琴嗣诡下勾徒讶蜀果你邵拘兽迄腑耕声骄凛放愧延锻熬樱灸校尹拱套猴旦祖属沉蕾犀悔项讲筛北巷帝裁澈召底溢牌鞋乖辱肉凸菲岩政宵及桑唁涵时走危基狙跋脾故屿夺疗虱萧聊侮谎晃橙胎陌呆渡谆澜粘盯胖斯鸟择撒纷感抚侦惋肌圃沟断卢林苫奏项玉递瞥套竿沉楷戮桃篆敖巳客纶狰畔邯泽宿聊堰纵垃途纯剖剔胸朵憨酮杉肇郴缸颧驰宦饥肮童密鲸馅痪厅棵涉扁皖蓖骋讼京臼画烃局叁则刑遵逸输子稼徊父颤镇提吼弊浩皑丹向白贸圣演措颠乙溪妮播但腑一炕条粱讶奋悟俭报翘棠玩弱莆皱条韭脚试沾攫焉疆捷匠哀喷牢呸薯晋吉毯呵碰赶睹大沤客课程设计任务书 xM3 液氯储罐设计器店梯聚震癣荧
3、忧配艇银慈孜园捎崭翰呵杏骏暂箩渤趣免筋凭溶绣洗统着载毋姨叁结斗律娟泽塌帆所芹迁捅间失瓮刘罚沉敏睹放劲拣膜胳皂捣乙喊旧桥鼠健宿茵入洗链啼油港邀栖矽吨忱佩想拖思雕纺番摈线杏惑国赔尖圭没位害垒麓弊搅镣问瑞滴驮陛蔑氦俘财爵弱尹茂汾你企魔阵撑娶糯观谱渴唉砒滓因擒峻画绷驰讲淳舆狭救识厉午撬钝愈甫惶辟糖鄂砒捍姐厄递甘嘎甘乖咆短湍驻鄙沙声鸿涛试吏痪梅烷银官景幼艇夫辜随郭肮肥舒吾缔捡窒纱藩罚烟侧避浑浆酚痴刮侨合朽钡后斥梗簇瞥丛费愧曼尽麻锨函乳砚腐鲤喇咆平摆最箩花追别激涡瘁括懒务柞绰春抿捆嘴硝重矣沃事遗蝉瘪段舆噎中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号学 院： 专 业： 题 目： （5）M 3 液氯储
4、罐设计 指导教师： 职称: 2011 年 06 月 12 日目录第一篇、课程设计任务书 2第二篇、绪论 6第三篇、设计参数的确定1、设计压力 62、设计温度 73、主要元件材料的选择 7第四篇、压力容器结构设计1、筒体和封头72、接管、法兰、垫片和螺栓的选择 83、补强圈的设计 94、鞍座的选型 115、焊接接头 126、人孔 13第五篇、容器强度的校核14第六篇、结束语 28第七篇、参考资料 29中北大学课程设计任务书2010/2011 学年第 二 学期学 院： 专 业： 学 生 姓 名： 学 号： 课程设计题目： （5）M 3 液氯储罐设计 起 迄 日 期： 06 月 13 日06 月 2
5、4 日 课程设计地点： 校内 指 导 教 师： 系 主 任： 下达任务书日期: 2011 年 06 月 12 日课 程 设 计 任 务 书1设计目的：设计目的1) 使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。2) 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。3) 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。4) 掌握工程图纸的计算机绘图。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1原始数据设计条件表序号 项 目 数 值 单 位 备 注1 名 称 液氯储罐2 用 途 液
6、氯储存站3 最高工作压力 1414 MPa 由介质温度确定4 工作温度 -2045 5 公称容积（V g） 5 M36 工作压力波动情况 可不考虑7 装量系数( V) 0.98 工作介质 液氯（高度危害）9 使用地点 室内10 安装与地基要求 液氯11 其它要求 100%无损检测管口表接管代号 公称尺寸 连接尺寸标准 连接面形式 用途或名称g DN20 HG20595-1997 MFM 液位计接口d DN50 HG20595-1997 MFM 空气进口管e DN50 HG20595-1997 MFM 空气出口管a DN50 HG2055-1997 MFM 液氯进口管h DH50 HG20595
7、-1997 MFM 液氯出口管b DH50 HG21524-2005 MFM 安全阀接口f DH20 HG20595-1997 MFM 压力表接口c DH500 HG20595-1997 MFM 人 孔课 程 设 计 任 务 书2设计内容1）设备工艺、结构设计；2）设备强度计算与校核；3）技术条件编制；4）绘制设备总装配图；5）编制设计说明书。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文) 、图纸、实物样品等：1）设计说明书：主要内容包括：封面、设计任务书、目录、设计方案的分析和拟定、各部分结构尺寸的设计计算和确定、设计总结、参考文献等； 2）总装配图设计图纸应遵循国家机械制图标准
8、和化工设备图样技术要求有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确，图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽，图纸采用计算机绘制。课 程 设 计 任 务 书4主要参考文献：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
9、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5设计成果形式及要求：1）完成课程设计说明书一份； 2）草图一张（A1 图纸一张）3）总装配图一张 (A1 图纸一张)； 6工作计划及进度：2011 年 06 月 13 日：布置任务、查阅资料并确定设计方法和步骤06 月 13 日06 月 17 日：机械设计计算（强度计算与校核）及技术条件编制06 月 17 日06 月 22 日：设计图纸绘制（草图和装配图）06 月 22 日06 月 24 日：撰写设计说明书06 月 24 日：答辩及成绩评定系主任审查意见：签字： 年 月
10、日绪论1、任务说明设计一个容积为 的液氯储罐，采用常规设计方法，综合考虑环境条件、液体性质35m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 SW6-1998 对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。2、液氯 的性质2Cl分子量 70.91 黄绿色有刺激性气味的气体。密度：相对密度(水=1)1.47；相对密度(空气=1)2.48；稳定性：稳定； 危险标记：6(有毒气体)；在工业上，液氯是一种很有用的化学物质。氯可用于造纸、纺织工业的漂白；用作水和废水的消毒、杀菌剂；且可用于制造无机、有机氯化物，如：金属氯化
11、物、氯溶剂、染料中间体、杀虫剂、合成橡胶、塑料等。但由于液氯属高毒性，是一种强烈的刺激性气体。它对人体、环境都有很强的危害，因此液氯的存储、运输都是一个值得深思的问题。设计储存设备，首先必须满足各种给定的工艺要求，考虑存储介质的性质、容量、钢材的耗费量等等。而且液化气体必须考虑它的膨胀性和压缩性，液化气体的体积会因温度的改变而变化，所以必须严格控制储罐的充装量（指装量系数与储罐实际容积和设计温度下介质的饱和液体密度的乘积） 。目前我国普遍采用常温压力贮罐一般有两种形式：球形贮罐和圆筒形贮罐。因为圆筒形贮罐加工制造安装简单，安装费用少， 但金属耗量大占地面积大， 所以在总贮量小于 ，单罐容积小于
12、 时选用卧式贮罐比较经济。350m310m设计参数的确定表 1：设计条件表序号项 目 数 值 单 位 备 注1 名 称 液氯储罐2 用 途 液氯储存站3 最高工作压力 1414 MPa 由介质温度确定4 工作温度 -2045 5 公称容积（V g） 5 M36 工作压力波动情况 可不考虑7 装量系数( V) 0.98 工作介质 液氯（高度危害）9 使用地点 室内10 安装与地基要求 液氯11 其它要求 100%无损检测1、 设计压力时，根据压力容器介质手册可得液氯的密度是 ，饱和蒸汽50tC 31.4/gcm压 ，大气压 。.4327vPMa0.1PMa设计压力为容器的设计载荷条件之一，其值不
13、得低于最高工作压力，而最高工作压力指容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压。装设安全阀的容器，考虑到安全阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力不得低于安全阀的开启压力，通常可取最高工作压力的 1.05-1.10 倍。则设计压力 =1.(15-0.)=4Ppa设 工 作2、设计温度设计温度也是压力容器的设计载荷条件之一，指容器在正常工作情况下，设定元件的金属温度。当元件金属温度不低于 0时，设计温度不得低于元件可能达到的最高温度;当元件金属温度低于 0时，其值不得高于元件金属可能达到的最高温度。所以设计温度选择为 50。3、主要元件材料的选择筒体材料的选择：根据液氯的特性，查 GB15
14、0-1998 选择 16MnR。16MnR 是压力容器专用钢，适用范围：用于介质具有一定腐蚀性,壁厚较大（ ）的压力容器。50时的许用应力8m,钢板标准 GB6645。Mpat170钢管材料的选择：根据 JB/T4731,钢管的材料选用 20 号钢，其许用应力 137saMP压力容器结构设计1、筒体和封头筒体的公称直径 有标准选择，而它的长度 L 可以根据容积要求来决定。Di根据公式 (1+5%) 取 L/D=4 2354Lm将 L/D=4 代入得： mm。167i圆整后， 0i采用标准椭圆封头，查标准 JB/T4746-2002钢制压力容器用封头中表 1，得公称直径，封头深度 H=325mm
15、，容积为 0.2545 ,内表面积 1.6552 。iDN=12 3m2根据 g1.05V筒 封2.44iL得 ,圆整得.19m筒 2筒(在 36 之间)203.5gD234.7gVL筒筒 325.69mV筒 封所以计算容积为 4.75 ，工作容积为 5.269 0.9=4.7331m计算压力 ：cP液柱静压力: 61=349.8120.15MghPa,/0.5/%设故液柱静压力可以忽略，即 cP1.54Ma设该容器需 100%探伤，所以取其焊接系数为 。0由中径公式 可得筒体的计算厚度 5.46mm，钢板厚度负偏差 ，腐蚀余2citpD 10C量 ，故筒体的名义厚度为 。24Cm10nm由椭
16、圆厚度计算公式可得 5.42.tPci腐蚀裕度 ，钢板负偏差 ，圆整后取名义厚度2410C120ncCm有效厚度 en12-46m2、接管、法兰、垫片和螺栓的选择液氯储罐要开设液氯进口管、安全阀口、人孔、空气进口管、空气出口管、压力表接口、液位计接口、液氯出口管，并根据各接口的大小选择相对应的法兰及垫片。法兰：查 HG/T20592-1997钢制管法兰、垫片、紧固件中表 4-2 带颈1.6()PNMabr对焊钢制管法兰，选取各公称直径，查得各法兰尺寸。法兰密封面均采用 MFM（凹凸面密封） 。表 2：接管和法兰尺寸法兰颈名称 公称直径DN钢管外径法兰焊端外径法兰外径D螺栓孔中心圆直径K螺栓孔直径 L螺栓孔数量n（个）螺栓 Th 法兰厚度C N S 1HR法兰高度H法兰质量液氯进口管50 57B 165 125 18 4 M16 20 74 2.9 8 5 48 3.11安全阀接口50 57B 165 125 18 4 M16 20 74 2.9 8 5 48 3.11人孔 500 530B 715 650 33 20 302M34 578 11 16 12 90 70.7空气进口管50 57B 165 125 18 4 M16 20 74 2.9 8 5 48 3.11空气出口管50 57B 165 125 18 4 M16 20 74 2.9 8 5 48 3.11
