液氨储罐的机械设计.doc

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1、 前言本次课程设计是化工学院，化学工程与工艺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1704.液氨的密度是0.562871Kg/L(50) 。自燃点：65111 饱和蒸汽压：2.033MPa熔点()：-777 爆炸极限：1625 沸点()：-334 1水溶液PH值：117 比热kJ(kgK)： 氨（液体）4.60

2、9 氨（气体）2.179 蒸汽与空气混合物爆炸极限1625%(最易引燃浓度17%)。氨在20水中溶解度34%,25时,在无水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。水溶液呈碱性。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。遇热、明火,难以点燃而危险性较低; 但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可用作医药和农药的原料。 在国防工业中，用于制造火箭、导弹的推进剂。可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂。液氨还可用用于纺织品的丝光整理。液氨通常采用

3、钢瓶或槽车灌装。灌装用钢瓶或槽车应符合国家劳动局颁发的 “气瓶安全监察规程”、“压力容器安全监察规程”等有关规定。本设计是针对化工设备机械基础这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合给定的工艺参数，机械按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、人孔接管、人孔补强、接管、管法兰、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合

4、适的非标设备。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。本设计过程的内容包括容器的材质的选取、容器筒体的性质及厚度、封头的形状及厚度、确定支座、人孔及接管、开孔补强的情况以及其他接管的设计与选取。此次设计主要原理来自化工设计机械基础及过程装备机械设备设计、化工设计、化工机械基础等参考书。1. 设计方案61.1.设计依据及原则61.2.设计参数的确定62.各种参数计算82.1.确定罐体的形状及内径82.2.壁厚设计82.2.1.筒体壁厚设计82.2.2.封头壁厚设计102.2.3.筒体与封头水压试验102.3.人孔设计112.3.

5、1.人孔参数确定112.3.2.人孔补强设计112.4.接口管设计132.4.1.进料管132.4.2.出料管142.4.3.液位计接口管152.4.4.放空阀接口管152.4.5.安全阀接口管152.4.6. 排污管152.5.鞍座负载设计152.5.1.罐体质量m1162.5.2.封头质量m2162.5.3.液氨质量m3162.5.4.附件质量m4163.各种参数校核183.1筒体轴向应力校核183.1.1筒体轴向弯矩计算183.1.2.筒体轴向应力计算193.2筒体和封头切向剪应力校核203.2.1筒体切向应力203.2.2封头切向剪应力203.3筒体周向应力校核203.3.1周向应力计

6、算203.3.2周向应力校核213.4鞍座有效断面平均应力214.设计汇总235.结束语246.参数对照表257.参考文献.268.附录271.设计方案1.1. 设计依据及原则本液氨贮罐属于中压容器，设计以“钢制压力容器”国家标准（GB150）为依据，严格按照政府部门对压力容器安全监督的法规“压力容器安全技术监督教程”的规定进行设计。以安全为前提，综合考虑质量保证的各个环节，尽可能做到经济合理，可靠的密封性，足够的安全寿命。设计的步骤如下：(1) 根据设计中要用的各种参数进行计算及材料选择。(2) 对容器的筒体、封头鞍座及其他附件进行参数计算。(3) 对计算出来的数据进行校核。(4)根据以上容

7、器参数的设计，画出总设备图。1.2. 设计参数的确定（1）设计温度：T= 40（2）设计压力:本贮罐在最高使用温度40下，氨的饱和蒸汽压为1.55MPa(绝对压强)，容器上装有安全阀，则取1.05到1.10倍的最高工作压力作为设计压力，这里取最高设计压力为1.10倍。所以设计压力为P= 1.10（1.55-0.10133）=1.60MPa。（3）材料选择：由操作条件可知，该容器属于中压、常温范畴。.由化工机械工程手册（上卷）（余国琮第七篇第一章P7-5 表7.1-1），考虑到机械性能、强度条件、腐蚀情况等要求，筒体和封头的材料选用可以考虑20R、16MnR这两种钢种。如果纯粹从技术角度看，建议

8、选用20R类的低碳钢板， 16MnR钢板的价格比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。所以在此选择16MnR 钢板作为制造筒体和封头材料。钢号为16MnR的钢板（适用温度范围-40-475，使用状态为热轧或正火，钢板标准为GB66541996）。接管材料选用钢号为16MnR的接管（许用应力：=t=163MPa）。法兰材料为16MnR，鞍座材料选用16MnR。（4）钢板厚度负偏差：由化工设备机械基础P97表49可知，钢板厚度在7.5-25mm时钢板负偏差C1=0.80mm。（5）腐蚀裕量:腐蚀裕量有介质对材料的均匀腐蚀速率和容器的设计寿命决定。腐蚀裕量C2=

9、a，其中为腐蚀速率；a容器的使用寿命。对于低合金钢的容器，其腐蚀程度若属于轻度腐蚀，腐蚀速度 0.05-0.13（mm/a），腐蚀余量1.0mm，（教材P98 表4-11）故腐蚀余量取C2=2.0mm.（6）焊接头系数：本次课程设计是液氨储罐的机械设计。氨属于中度毒性物质， 查化工设备机械基础（第六版.P56 表2-2）可知该设备为中压储存容器，即为第三类压力容器。由于焊缝区是容器上强度比较薄弱的地方，要保证设备密封性能良好，故筒体焊接结构采用双面焊的全焊透的对接接头，且全部无损探伤的，故取焊接头系数=1.0。（7）许用应力：对于本设计是用钢板卷焊的筒体以内径作为公称直径DN=D1=2800m

10、m.假设16MnR钢的厚度在16-36mm之间，设计温度下钢板的许用应力t=163Mpa。2. 各种参数计算2.1. 确定罐体的形状及内径（1）此容器为液氨储存性容器，从受力方面分析来看，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。从钢材耗用量来说：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，采用椭圆形封头最为合理。所以此容器选用罐身为圆筒形，两端均用标准椭圆形封头的卧式容器。（2）内径的确

11、定根据化工设备机械基础中的表8-1压力容器的公称直径，由于V=42m3液氨贮罐，试选用Di=2800mm,设罐身的长度为L，则L（Di/2）（Di/2）+V2242V2标准椭圆形封头的容积的计算：h0=40mm（封头直边高度） 化工制图（郑晓梅 P95 附表1 JB/T4737-95）V2 =/24Di3+/4Di2h0 =3.14242.83+3.1442.820.04 =3.12 m3将上式带入可求得罐身长度LL=5.81m故取L=5.81m.由L/Di=2.075 符合L/Di=2-9 所以次容器的罐身的长度L=5810mm，公称直径Di=2800mm2.2. 壁厚设计2.2.1. 筒体

12、壁厚设计16MnR的密度为7.85t/m3，熔点为1430，许用应力列于下表：表3.1 16MnR许用应力钢号板厚/在下列温度（）下的许用应力/ Mpa2010015020025030016MnR6161701701701701561441636163163163159147134366015715715715013812560100153153150141128116在GB-150-1998钢制压力容器中规定，将计算厚度与腐蚀裕量作为设计厚度，即： 式中 d设计厚度（mm）；C2腐蚀裕量（mm）；Pc圆筒的设计压力（MPa）；DN圆筒的公称直径（mm）；焊接接头系数；t钢板在设计温度下的许用

13、应力（MPa）。于是=1.602800/（21631.0-1.60）+2.0=15.81mm.将设计厚度加上钢板负偏差后向上圆整到钢板的标准规格的厚度，及圆筒的名义厚度： = 15.81+0.8+=17mm 即=21.64+0.8+。圆整后取n=24mm后的16MnR钢板制作筒体。有效厚度 则=17.0-0.8-2.0=14.2mm。2.2.2. 封头壁厚设计由于椭圆封头厚度的计算公式和筒体厚度的计算公式几乎相同，说明筒体采用标准椭圆封头，其封头厚度近似等于筒体厚度，这样筒体和封头可采用相同厚度的钢板制作。因为Di/2hf=2时，定义为标准椭圆封头，所以封头的形状系数K=1.0。封头的设计厚度

14、为： 即=1.602800/（21631.0-0.51.60）+2.0=15.75mm。考虑钢板厚度负偏差及冲压减薄量，需圆整，封头的名义厚度由公式可得=15.75+0.8+，圆整后取n=17mm厚的16MnR钢板作封头。椭圆封头标记为：椭圆封头DN28001716MnR JB/T4737封头的有效厚度由公式（2.3）得=17-0.8-2.0=14.2mm。标准椭圆封头的直边高度与封头公称直径有关。查表（化工制图 郑晓梅，P95，附录 化工设备零件标准摘录）得当封头的公称直径DN=2800mm时，封头直边高度h0=40mm。2.2.3. 筒体与封头水压试验由化工设备机械基础（第六版P100）查

15、得内压容器液压试验时应力校核公式为 式中pt试验压力（MPa）； e有效厚度（mm）；s圆筒材料在试验温度下的屈服点（MPa）；Di圆筒的内直径；t 圆筒壁在试验压力下的计算应力（MPa）；圆筒的焊接接头系数。其中pt=1.25p=1.251.60=2.00MPa e=14.2mm s=325MPa于是=198.18MPa=0.93251.0=292.5MPa.水压试验满足强度要求。2.3. 人孔设计2.3.1. 人孔参数确定为了检查设备使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀等缺陷，应开设检查孔，此设备应至少开设一个人孔，人孔的形状有圆形和椭圆两种，当设备内径Di1000mm时，压力容器上的开孔最

16、好是圆形的。椭圆形人孔的短轴与受压容器的轴线平行。圆形人孔的直径一般为450mm，受压容器的压力不高或有特殊需要时，直径可以大一些。圆形人孔的直径有DN400、DN450、DN500和DN600共4种。本设计根据储罐在常温工作压力为1.60MPa的条件下工作，人孔标准应按公称压力为1.60MPa的等级选取。受压设备的人孔盖较重，一般均选用吊盖式人孔或回转盖式人孔。吊盖式人孔使用方便，垫片压紧较好，回转盖式人孔结构简单，转动时所占空间平面较小，如布置在水平位置时，开启时较费力。故选水平吊盖带颈平焊法兰人孔，该人孔结构中有吊钩和销轴，检修时只须松开螺栓将盖板绕销轴旋转一个角度，由吊钩吊住，不必将盖

17、板取下。人孔直径选择DN450.该人孔标记为：HG215231995人孔RF（AG）4501.6其中RF指凸面封闭，指材料为20R，AG是指用普通石棉橡胶板垫片，4501.6是指公称直径为450mm、公称压力为1.60MPa。2.3.2. 人孔补强设计开孔补强结构：压力容器开孔补强常用的形式可分为补强圈补强、厚壁管补强、整体锻件补强三种。补强圈补强是使用最为广泛的结构形式，它具有结构简单、制造方便、原材料易解决、安全、可靠等优点。在一般用途、条件不苛刻的条件下，可采用补强圈补强形式。但必须满足规定的条件。 压力容器开孔补强的计算方法有多种，为了计算方便，采用等面积补强法，即壳体截面因开孔被削弱

18、的承载面积，必须由补强材料予以等面积的补偿。当补强材料与被削弱壳体的材料相同时，则补强面积等于削弱的面积。补强材料采用16MnR。1、 开孔补强的计算 由于人孔的筒节不是采用无缝钢管，故不能直接选用补强圈标准。本设计所选用的人孔筒节内径d=450mm，壁厚m=10mm。故补强圈尺寸如下： 查表 （化工设备机械基础 董大勤 P302 表11-2）得人孔的筒体尺寸48010，由标准查的补强圈内公式D1=484mm，外径D2=760mm。开孔补强的有关计算参数如下1、不计焊缝系数的筒体计算壁厚 mm2、 开孔所需补强的面积A：开孔直径：d=di+2C=450+2（0.8+2）=455.6mm补强的面

19、积：A=d=455.613.81=6291.836mm3、 有效地宽度B： B=2d=2455.6=911.2mm B=d+2n+m=455.6+217+210=509.6mm 取最大值B=911.2mm4、 有效高度h： 外侧高度h1=mm或h1=接管实际外伸高度=250mm 两者取较小值h1=67.49mm 内侧高度h2= 或 h2=接管实际内伸高度=0mm两者取较小值h2=0mm5、 筒体多余面积A1 筒体有效厚度：e=n-C=17-2.8=14.2mm选择与筒体相同的材料（16MnR）进行补偿，故fr=1，所以A1=（B-d）（e-）-2m（e-）（1-fr） =（911.2-455.

20、6）（14.2-13.81）-0 =177.68mm26、 接管多余金属的截面积A2： 接管计算厚度t=Pcd/（2t -Pc）=1.6455.6/（21631-1.6）= 2.25 A2=2h1(m-C-t)fr+0=267.49（10-2.8-2.25）=668.42mm27、 补强区内焊缝截面积A3 A3=20.51010=100mm28、 有效补强面积Ae Ae=A1+A2+A3=177.68+668.42+100=946.10mm2比较得 满足以下条件的可选用补强圈补强：刚材的标准常温抗拉强度Mpa；补强圈厚度应小于或等于壳体壁厚的1.5倍；壳体名义厚度；设计压力；设计温度。可知本设

21、计满足要求，则采用补强圈补强。所需补强圈的面积为：2补强圈的结构及尺寸：为检验焊缝的紧密型，补强圈上钻M10的螺孔一个，以通入压缩空气检验焊缝质量。按照根据焊接接头分类，接管、人孔等与壳体连接的接头，补强圈与壳体连接的接头取D类焊缝。根据补强圈焊缝要求，并查得结构图为带补强圈焊缝T型接头，补强圈坡口取B型，标准HG 21506-92 得补强圈外径mm,内径则取484。计算补强圈厚度： 考虑到钢板负偏差并圆整，补强材料与壳体材料相同，制造时为便于备材，且查标准补强圈厚度取22，计算的补强圈厚度也满足补强圈补强的条件。 查化工设备机械基础（董大勤 P327 表12-1）得对应补强圈质量为46.5K

22、g.2.4. 接口管设计 2.4.1. 进料管 材料：容器接管一般应采用无缝钢管，所以液体进料口接管材料选择无缝钢管，采用无缝钢管标准GB8163-87。材料为16MnR。 结构：接管伸进设备内切成45度，可避免物料沿设备内壁流动，减少物料对壁的磨损与腐蚀。 接管的壁厚要求：接管的壁厚除要考虑上述要求外，还需考虑焊接方法、焊接参数、加工条件、施焊位置等制造上的因素及运输、安装中的刚性要求。一般情况下，管壁厚不宜小于壳体壁厚的一半，否则，应采用厚壁管或整体锻件，以保证接管与壳体相焊部分厚度的匹配。 不需另行补强的条件：当壳体上的开孔满足下述全部要求时，可不另行补强。 设计压力小于或等于2.5Mp

23、a。 两相邻开孔中心的距离应不小于两孔直径之和的2倍。 接管公称外径小于或等于89。 接管最小壁厚满足以下要求。表4.2 接管最小壁厚要求接管公称直径/mm57657689最小壁厚/mm5.06.0由化工原理上册（夏青，陈常贵主编）P357附录23可知，采用76mm5mm无缝钢管。管的一端切成45，伸入贮罐内少许，管长400mm。根据化工设备机械基础第六版P343附表15-4查得配用具有突面密封的带颈平焊管法兰，法兰标记：HG20595-97法兰SO651.6RF 16MnR。因为壳体名义壁厚n=17mm12mm,接管公称直径小于80mm,故不用补强。2.4.2. 出料管采用可拆的压出管45m

24、m3.5mm，伸入到罐内离罐底约100mm，将它用法兰套连接在接口管57mm3.5mm内，罐体的接口管法兰采用HG20595-97法兰SO501.6RF 16MnR。该法兰与57mm3.5mm的接口管（管壁加厚，具有补强作用）相配并焊接在一起，另一法兰盖与该法兰用螺栓紧固，法兰盖上穿过45mm3.5mm的压出管，两者焊牢。其连接尺寸和厚度与HG20595-97法兰SO501.6RF 16MnR相同，但其内径为45mm。液氨压出管的端部法兰HG20595-97法兰SO401.6RF 16MnR。这些小管都不补强。压出管伸入贮罐2.6m。2.4.3. 液位计接口管液面计是用以指示容器内物料液面的装

25、置，其类型大体上可以分为四类：有玻璃板液面计，玻璃管液面计，浮子液面计和浮标液面计。在中低压容器中常用前两种。玻璃板液面计有透光式和反射式两种结构，其适用温度在0-200。玻璃管液面计适用于工作压力小于1.6MPa，介质温度在0-200情况下。玻璃板液面计和玻璃管液面计均适用于物料没有结晶等堵塞固体的场合。板式5液面计承压能力强但比较笨重，成本较高。液氨为较干净的物料，易透光，不会出现严重堵塞现象，所以在此选用玻璃管液面计。选用玻璃管液面计，记作AG1.6-I-1200P，L=1200mm两支。与液面计相配的接口管尺寸为18mm3mm，管法兰为HG20595-97法兰SO151.6RF 16M

26、nR。2.4.4. 放空阀接口管采用32mm3.5mm无缝钢管，法兰为HG20595-97法兰SO251.6RF 16MnR。2.4.5. 安全阀接口管采用32mm2.5mm无缝钢管，法兰为HG20595-97法兰 SO251.6 RF 16MnR（尺寸有安全阀泄露放量决定）。2.4.6排污管储罐右端最底部安设排污管一个，管子规格为76mm5mm，管端焊有一与截止阀J41W16相配的管法兰HG20595-97法兰SO651.6RF 16MnR。排污管一罐体连接处焊有一厚度为10mm的补强圈。2.4.7压力表接口 压力表接口管尺寸的最大工作压力决定，因此选用无缝钢管，管法兰采用HG 5010-5

27、8 Pg16Dg65。各接外管外伸高度都是150mm。2.5. 鞍座负载设计首先粗略计算鞍座负荷储罐总质量： m=m1+ m2+ m3+ m4 式中 m1罐体质量（kg）； m2封头质量（kg）； m3液氨质量（kg）； m4附件质量（kg）。2.5.1. 罐体质量m1由公称直径Di=2800mm，壁厚n=17mm条件下根据化工设备机械基础（董大勤P195）表8-24续表得筒节钢板质量q1=1181kg/m,故 m1= q1L0 于是m1= q1L0= 11815.81=6861.61kg2.5.2. 封头质量m2 由封头公称直径DN=2800mm,壁厚n=17mm,h0=40mm条件下，根据

28、化工设备机械基础（董大勤主编P198）的公式 = 8.51（2.8+0.017）2+24.7（2.8+0.017）0.040.017103 求得 G =1195.3Kg 封头质量m2=2G=21195.3=2390.6Kg 2.5.3. 液氨质量m3m3=V 式中V主管容积（m3）；水的密度（kg/ m3）。其中，当DN=2800mm,壁厚d=17mm,h0=40mm条件下，罐体的容积为42m3液氨在0时的密度为64kg/m3,小于水的密度，故充液氨质量按水考虑。即=1000kg/m3。所以m3=V=421000=42000kg2.5.4. 附件质量m4人孔约重200kg,其他管的总和按300

29、kg计，故m4=200+300=500kg设备的总质量m=m1+m2+m3+m4=6861.61+2390.6+42000+500=51752.21kg各鞍座的支座反力为F=mg/2=51752.219.81/2=253.84KN,.根据化工设备机械基础（第六版,P354 附表 16-1）查得由于筒体的公称直径DN=2800mm，所以可以选轻型（A型）120包角带垫板鞍座，鞍座高度250mm,底板长度l1=2040mm,螺栓连接尺寸l2=1800mm,鞍座宽度为b=300mm,底板厚度1=12mm,腹板厚10mm，筋板厚度3=8mm,筋板长度l3=320mm,垫板宽=500mm，垫板厚8mm。

30、鞍座标记为：JB/T471292 鞍座A2800FJB/T471292 鞍座A2800S由化工设备机械基础第六版 P175 知：当同体的L/D较大，或在鞍座所在平面内有加强圈是，取A0.2L时；当筒体的L/D较大，且在鞍座所在平面内无加强圈时，取AD0/4,且A不宜大于0.2A；A最大不得大于0.25L。因为0.2L0.5R,取鞍座位置A=0.5R=0.51400=700mm3.各种参数校核3.1筒体轴向应力校核3.1.1筒体轴向弯矩计算筒体中间处截面的弯矩 式中F鞍座反力（N）；Rm椭圆封头外直径（mm）；L两封头切线之间的距离（mm）；A鞍座位置（mm）；hi封头曲面深度（mm）； 其中R

31、m =mm mm所以=KN支座处截面上的弯矩 所以=KN3.1.2.筒体轴向应力计算查表得K1=K2=1.0。因为|M1|M2|，且ARm/2=708.5mm，故最大轴向应力出席在跨中面，校核跨中面应力。（1）由弯矩引起的轴向应力及介质压力引起的轴向应力圆筒中间截面上最高点处： =MPa 最低点处： =MPa鞍座截面处最高点处：MPa最低点处：MPa（3）轴向应力组合与校核许用轴向拉压应力=163MPa，合格。轴向许用应力A= 于是A=0.0009420MPa根据A值查外压容器设计的材料温度线图，得B=145MPa化工设备机械基础（第六版 P136 图 5-9），取许用压缩应力=B=145MP

32、a，合格。3.2筒体和封头切向剪应力校核因筒体被封头加强，筒体和封头中的切向剪应力分别按下列计算。3.2.1筒体切向应力 由化工机械工程手册（上卷）P11100表11.412查得K3=0.880，K4=0.401。于是 =11.10MPa3.2.2封头切向剪应力. 于是=5.06MPa1.25=1.25=142.13MPa合格 由化工机械工程手册 P11-100 （11.4-88）知3.3筒体周向应力校核3.3.1周向应力计算（1）在鞍座处横截面最低点处 式中b2筒体有效宽度。由化工机械工程手册（上卷）P11101表11.413查得K5=0.7603，K6=0.0132。式中k=0.1考虑容器

33、焊在鞍座上 式中b支座轴向宽度。于是=521.286mm故=-2.61MPa（2）鞍座边角处轴向应力因L/Rm=7290/1417=5.148，故= =-33.50MPa 3.3.2周向应力校核=163MPa=203.75MPa3.4鞍座有效断面平均应力鞍座承受的水平分力 由化工机械工程手册（上卷）P11103表11.415查得K9=0.204。于是Fs=K9F=0.204253840=51783.4N鞍座有效断面平均应力 式中Hs鞍座计算高度；b0鞍座腹板厚度。其中Hs取鞍座实际高度（H=250mm）和Rm/3=1417/3=472.33mm中的最小值，即Hs=250mm。腹板厚度b0=10

34、-0.8=9.2mm于是=22.51MPa应力校核=108.67MPa式中=163MPa，鞍座材料16MnR的许用应力。4.设计汇总1.本设备按GB 150-1998钢制压力容器和HG 20584-1998钢制化工容器制造技术要求进行制造、检验和验收，并接受国家质量技术监督局颁发的压力容器安全技术监察规程；2.焊接采用电弧焊，焊条牌号16MnR间为J507,16MnR与碳钢间为J427；3.焊接接头型式及尺寸除图中注明外，按HG 20583的规定，不带补强圈的接管与筒体的焊接接头为G2,角焊缝的焊角尺寸按较薄板的厚度，法兰的焊接按相应法兰标准中的规定；4.设备筒体的A、B类焊接接头应进行无损检

35、测，检测长度为100%，射线检测不低于JB 4730-94RT为合格，且射线照相质量不低于AB级；5.设备制造完毕，以2.7MPa表压进行水压测试；6.管口及方位按附图。5.结束语经过了一百多个小时的不懈努力，终于完成了这次课程设计，通过本次液氨储罐的机械设计，使我了解了很多关于化工容器的知识，如容器材料的选择、附件型号的选择、焊接方式、参数校核等。浏览了很多与此相关的书籍，感觉受益匪浅。此次课程设计过程中，感觉最困难的应该是绘制平面设计图，由于很长时间没有绘图，所以有些生疏。对相应的标准和规定不太清楚。不过通过这次课程设计，使我对制图中的零件绘制、尺寸标准、比例、字体等各方面有了更深刻的掌握

36、，对手工制图的掌握更加熟练。由于所学知识有限，时间有限，在本次课程设计中可能有很多方面还不够完善，部分设计可能不太合理或有更优选择，希望老师给予指正。最后，感谢老师细致而耐心的讲解，使我们更加清楚设计的步骤及关键环节，也要感谢同学的帮助，给我们指出设计过程中的不足使我们本次的课程设计更加完善。6.参数对照表符号代表参数符号代表参数DN筒体直径Hs鞍座设计高度L0筒体长度（不含封头）s屈服极限T温度V体积P设计压力t管件应力Pc计算压力m质量t许用应力L两封头切线间距离腐蚀速率h0封头直边高n设计年限F支座反力C2腐蚀裕量H鞍座高度焊接接头系数A鞍座中心线与封头切线间的距离密度Rm椭圆封头外径计

37、算厚度hi封头曲面深度d设计厚度M弯矩n名义厚度p轴向应力e有效厚度R封头内径K有效厚度封头形状系数剪应力C1厚度负偏差b2筒体有效宽度7.参考文献1董大勤化工设备机械基础北京化工工业出版社 20092喻建良 王立业 刁玉伟 化工设备机械基础 大连理工大学出版社20093余国琮化工机械工程手册 化学工业出版社 2003 4郑津洋 董其伍 桑芝富 过程设备设计 化学工业出版社 2010 5李福宝 李勤 压力容器过程设备设计 化学工业出版社 2010 6 夏清 陈常贵化工原理上册天津大学出版社 20057丁伯民 黄正林高压容器化学工业出版社 20028郑晓梅 魏崇光 化工制图化学工业出版社 200

38、18.附录：表11.4-13 系数K5 K6 值鞍座包角，鞍座垫板包角+120K5K6A/Rm0.5A/Rm11200（120+120）=13201350（1350+120）=14701500（1500+120）=16200.76030.71960.71080.68000.67330.65010.01320.01090.01030.00840.00790.00630.05920.04340.04130.03350.03170.0252条件鞍座包角K3K4筒体在鞍座平面上有加强圈（用于11.4-84）120013501500 1/=0.319 筒体在鞍座平面上无加强圈，且ARm/2或靠近鞍座处有

39、加强圈（用于11.4-85）1209135015001.1710.9580.799 筒体被封头加强（即ARm/2）用于式（11.4-86） 式（11.4-87）1200135015000.8800.6540.4850.4010.3440.295表 11.4-12 系数K3 K4值表11.4-15 系数K9值鞍座包角120135150K90.2040.2310.259附表1 椭圆形封头（摘自JB/T473795）公称直径DN曲面高度h1直边高度h2厚度1600 400 25 68 40 1018 50 20421700 425 25 8 40 1018 50 20241800 450 25 8 40 1018 50 20501900 475 25 8 40 10182000 500 25 8 40 1018 50 20502100 525 40 10142200 550 25 8, 9 40 1018 50 20502300 575 40 10142400 600 40 1018 50 2050A（轻型）型鞍座标准系列（DN2 1004000）公称直径DN允许载荷Q/KN鞍座高度h 底板腹板 筋板 垫板 螺旋连接尺寸鞍座质量