液化丙烷储罐设计_(1)497.pdf

《液化丙烷储罐设计_(1)497.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液化丙烷储罐设计_(1)497.pdf（35页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、.word 可编辑.专业.专注 .太原科技大学 课 程 设 计 说 明 书 学生姓名：田 晔 学 号：201121220214 学 院：化学与生物工程学院 专 业：过程装备与控制工程 题 目：（23）M3液化丙烷储罐设计 指导教师：罗彩霞 郭晓霞 .word 可编辑.专业.专注 .2012年 12 月 24 日 课 程 设 计 任 务 书 1 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、综合分析文献资料的能力，进行设计方法和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

2、用。4)设计全部工作由学生本人独立完成。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 液化丙烷储罐 2 用 途 液化丙烷储配站 3 最高工作压力 1.744 MPa 由介质温度确定 4 工作温度-2040 5 公称容积（Vg）23 M3 6 工作压力波动情况 可不考虑 7 装量系数(V)0.86 8 工作介质 液化丙烷（易燃）9 使用地点 太原市，室外 10 其它要求 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 a 80 HG20592-1997 MFM 液相进口管 b 80 H

3、G20592-1997 MFM 液相出口管.word 可编辑.专业.专注 .c 80 HG20592-1997 MFM 放气管 d 80 HG20592-1997 MFM 安全阀接口 e 25 HG20592-1997 MFM 压力表接口 f 450 HG/T21514-2005 MFM 人 孔 g 25 HG20592-1997 MFM 液位计接口 课 程 设 计 任 务 书 2 设计内容 1）设备工艺设计；2）设备结构设计；3）设备强度计算与校核；4）技术条件编制；5）绘制设备总装配图；6）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）

4、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。.word 可编辑.专业.专注 .word 可编辑.专业.专注 .目录 第一章 工艺设计 1 1、设计温度 1 2、设计压力 1 3、设计储量 1 第二章 机械设计 2 1、筒体和封头的设计 2 第三章 结构设计 4 1、液柱静压力 4 2、圆筒厚度的设计 4 3、椭圆封头厚度的设计 5 4、接

5、管，法兰的选择 5 4.1法兰 5 4.2 接管 7 5、人孔的设计 8 5.1人孔的选取 8 5.2补强设计方法判别 9 5.3有效补强范围 10 5.4 有效补强面积 10 5.5补强面积 11 5.6补强圈设计 11 6、液面计设计 12 7、安全阀设计 14 8、鞍座选型和结构设计 14 8.1鞍座选型 14 8.2 鞍座位置的确定 16 9、焊接接头的设计 17 9.1筒体和封头的焊接 17 9.2接管与筒体的焊接 17 第四章 容器强度的校核 18 1、圆筒的校核 18 2、封头的校核 19 3、鞍座的校核 21 4、人孔的校核 28 结束语 29 参考文献 30.word 可编辑

6、.专业.专注 .第一章 工艺设计 1、设计温度 根据本设计工艺要求，使用地点为太原市的室外，用途为液化石油气储配站工作温度为-2040，介质为易燃易爆的气体。从表中我们可以明显看出,温度从 50降到-25时,丙烷的饱和蒸气压力下降的很厉害,可以推断,在低温状态下,由饱和蒸气压力引起的应力水平不会很高。由上述条件选择危险温度为设计温度。为保证正常工作，对设计温度留一定的富裕量。所以，取最高设计温度 t=50，最低设计温度 t=25。根据储罐所处环境，最高温度为危险温度，所以选 t=50为设计温度。50下丙烷的饱和蒸汽压为 P=1.744MPa，取最高工作压力 Pw=1.744MPa。2、设计压力

7、 该储罐用于液化丙烷储备站，因此属于常温压力储存。工作压力为相应温度下的饱和蒸气压。因此，不需要设保温层。当液化石油气在 50时的饱和蒸汽压力高于异丁烷在 50时的饱和蒸汽压力时，若无保冷设施，则取 50时丙烷的饱和蒸汽压力作为最高工作压力。对于设置有安全泄放装置的储罐，设计压力应为 1.051.1倍的最高工作压力。所以有 Pc=1.11.744=1.9184MPa。3、设计储量 参考相关资料，液化丙烷的密度为 580Kg/m3，盛装液化丙烷的压力容器设计储存量为：W=Vt=0.8623580=11472t.word 可编辑.专业.专注 .第二章 机械设计 1、筒体和封头的设计 对于承受内压，

8、且设计压力 Pc=1.9184MPa23m3 且3535-756.36/g VgVV0.0502所以结构设计合理。.word 可编辑.专业.专注 .第三章 结构设计 1、液柱静压力 根据设计为卧式储罐，所以储存液体最大高度 h maxD=2000mm。P静（max）=gh maxgD=5809.82.0=11.368Kpa%5%6815.0%100109184.110073.13/63maxcPP）静 则 P静可以忽略不记。2、圆筒厚度的设计 根据介质的易燃易爆、有毒、有一定的腐蚀性等特性，存放温度为-2040，最高工作压力等条件。根据 GB150-1998表 4-1，选用筒体材料为低合金钢

9、Q345R.word 可编辑.专业.专注 .（钢材标准为 GB6654）t=189MPa。选用为筒体材料 Q345R，适用于介质含有少量硫化物，具有一定腐蚀性，壁厚较大（8mm）的压力容器。根据 GB150，初选厚度为 625mm，最低冲击试验温度为-20，热轧处理。=9184.11189220009184.1 2cticPDP=10.20mm 对于低碳钢和低合金钢，需满足腐蚀裕度C21mm，取 C2=2mm 按 GB3531低温压力容器用低合金钢板中，例举的压力容器专用钢板的厚度负偏差按 GB/T709中的 B 类要求，Q345R压力容器常用钢板的负偏差为-0.30mm。设计厚度d=+C2=

10、10.20+2=12.20mm ，n=d+C1=12.20+0.3=12.50mm 圆整后取名义厚度n=14mm ，t没有变化，故取名义厚度 14mm合适。3、椭圆封头厚度的设计 为了得到良好的焊接工艺，封头材料的选择同筒体设计，同样采用Q345R。=9184.15.01189220009184.15.0 2cticPDP=10.18mm 同理，选取 C2=2 mm，C1=0.3mm。n=+C1+C2=13.774+2+0.3=12.48 mm 圆整后取名义厚度为n=14mm 跟筒体一样，选择厚度为14mm的 Q345R材料合适。4、接管，法兰的选择 4.1法兰.word 可编辑.专业.专注

11、.液化丙烷储罐应设置排污口，气相口，放空口，出液口，进液口，人孔，液位计口，温度计口，压力表口，安全阀口。根据压力容器与化工设备实用手册 PN=2.5MPa时，可选接管公称通径DN=80mm。根据设计压力 PN=1.9184MPa，查 HG/T 20592-97钢制管法兰，选用 PN2.5MPa带颈对焊焊法兰（WN），由介质特性和使用工况，查密封面型式的选用。选择密封面型式为凹凸面（MFM），压力等级为 1.04.0MPa，接管法兰材料选用 Q345R。根据各接管公称通径，得各法兰的尺寸。图 3-1带颈对焊钢制管法兰 .word 可编辑.专业.专注 .法兰尺寸如表：序号 名称 公称通径 DN

12、钢管外径 B 连接尺寸 法兰厚度 C 法兰高度 H 法兰颈 法兰内径 B1 坡口宽度 b 法兰理论质量 kg 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 螺栓 Th B 系列 A 液相进口 80 89 200 160 18 8 M16 24 40 118 91 6 4.86 B 液相出口 80 89 200 160 18 8 M16 24 40 118 91 6 4.86 C 放气管 80 89 200 160 18 8 M16 24 40 118 91 6 4.86 D 安全阀口 80 89 200 160 18 8 M16 24 40 118 91 6 4.86 E

13、 压力表口 32 38 140 100 18 8 M16 18 30 118 39 5 2.02 F 液位计口 32 38 140 100 18 8 M16 18 30 60 39 5 2.02 表 3-1法兰尺寸 4.2 接管 接管外径的选用以 B 国内沿用系列（公制管）为准，对于公称压力 0.25PN25MPa的接管，查压力容器与化工设备实用手册普通无缝钢管，选材料为 Q345。对应的管子尺寸如下如表：序号 名称 公称直径 管子外径 数量 管口伸出量 管子壁厚 A 液相进口 32 38 2 200 6 B 液相出口 80 89 1 200 46.word 可编辑.专业.专注 .C 放气管

14、80 89 1 200 6 D 安全阀 80 89 1 200 6 E 压力表口 32 38 1 150 3.5 F 人孔口 450 478 2 300 9 G 液位计管 32 38 2 见图 3.5 表 3-2 管子尺寸 5、人孔的设计 5.1人孔的选取 查压力容器与化工设备实用手册，可选回转盖带颈对焊法兰人孔，。由使用地为太原市室外，确定人孔的公称直径 DN=450mm，以方便工作人员的进入检修。配套法兰与上面的法兰类型相同，根据 HG/T 21518-2005回转盖带颈对焊法兰人孔，查表 3-1，由 PN=2.5MPa选用凹凸面的密封形式 MFM，采用8.8级 35CrMoA等长双头螺柱

15、连接。其明细尺寸见下表：图 3-2回转盖带颈对焊法兰人孔.word 可编辑.专业.专注 .密封面形式 公称压力 公称直径 dws d D 1D 1H 2H b b b A B L 0d 螺柱数量 螺母数量 螺柱尺寸 总质量kg 凹凸面 2.5 MPa 450 4789 456 660 600 250 121 42 41 46 375 175 250 24 20 40 M33165 245 表 3-3人孔尺寸表 根据 GB150中 8.3，当设计压力小于或等于 2.5MPa时，在壳体上开孔，两相邻开孔中心的间距大于两孔直径之和的两倍，且接管公称外径不大于 89mm时，接管厚度满足要求，不另行补强

16、，故该储罐中只有 DN=400mm的 人孔需要补强。5.2补强设计方法判别 按 HG/T 21518-2005,选用回转盖带颈对焊法兰人孔。开孔直径d=di+2c=460+22=464mm mm900220002D464mmdi 故可以采用等面积法进行开孔补强计算。接管材料选用 16Mn（热轧），其许用应力 MPa181t 根据 GB150-1998中式 8-1，A=d2(1)retf 其中：壳体开孔处的计算厚度 20.109148.15.00.1189220009148.19.05.0 2cricPDkP.word 可编辑.专业.专注 .接管的有效厚度mmCCnt7.623.0921et 强

17、度削弱系数65.01899.122rtnrf 所以开孔所需补强面积为 2et4789)65.01(7.620.1021020464)1(2dAmmf 5.3有效补强范围 1 有效宽度 B 的确定 按 GB150中式 8-7，得：928464221 dBmm mmBntn5109214246422d2 mmBBB928),max(21 2 有效高度的确定(1)外侧有效高度1h的确定 根据 GB150中式 8-8，得：mmdhnt4.62694641 mmHHh165115280211 mmhhh62.64),min(111(2)内侧有效高度2h的确定 根据 GB150-1998中式 8-9，得：

18、mmdhnt04.67116.4082 mmh02 222min(,)0hhh 5.4 有效补强面积 .word 可编辑.专业.专注 .根据 GB150中式 8-10 式 8-13，分别计算如下：123eAAAA 1 筒体多余面积1A 213.825)65.01(20.10127.6220.101246492812dmmfBAeete 2 接管的多余面积 接管厚度：mmPPcDict869.39184.10.112324609184.1 2 2221269.448065.0869.37.66722h2mmfChfAettet 3 焊缝金属截面积 焊角取6.0mm，223162362Amm 5.

19、5补强面积 2321mm84.8573669.44715.374AAAAe 因为mmAA3530e，所以开孔需另行补强 所需另行补强面积：242.36815.11077.4788mmAAAe 5.6补强圈设计 根据接管公称直径DN=400mm，参照补强圈标准JB/T4736取补强圈外径D2=680mm。因为 B=817D2，所以在有效补强范围。补强圈内径 D1=478+4=482mm 补强圈厚度：mmDA28.104828402.3681d4圆整得mm11 名义厚度：mmCdn9.12。考虑钢板负偏差并圆整，取补强圈名义厚度为14mm.word 可编辑.专业.专注 .6、液面计设计.word

20、可编辑.专业.专注 .图 3-4磁性液面计 由于储罐工作温度为-2040，查压力容器与化工设备实用手册，选取磁性液面计。.word 可编辑.专业.专注 .7、安全阀设计 图 3-5安全阀 由操作压力 P=1.9184MPa，工作温度为-2048，盛放介质为液化石油气体。选择安全阀的公称压力 PN=25kg/cm2，最高工温度为 150，材料为可锻铸件的弹簧微启式安全阀，型号为 A41H-25。公称直径 DN=80mm。8、鞍座选型和结构设计 8.1鞍座选型 该卧式容器采用双鞍座式支座，根据工作温度为-2040，按 JB/T 4731-2005 表 5-1选择鞍座材料为 Q345，使用温度为-2

21、0250，许用应力为 sa=170MPa。.word 可编辑.专业.专注 .估算鞍座的负荷：计算储罐总重量 m=m1+2m2+m3+m4。其中：m1 为筒体质量：对于 16MnR普通碳素钢，取=7.85103kg/m3 m1=DL=2 7 1410-37.85103=4831.2kg m2为单个封头的质量：查标准 JB/T 4746-2002 钢制压力容器用封头中标 B.2 EHA椭圆形封头质量，可知 m2=839.3kg。m3为充液质量：液化石油气 水 故 m3（max）=水V=1000V=1000（/4227.0+21.1257）=24205.14 kg。m4为附件质量：选取人孔后，查得人

22、孔质量为 245 kg，其他接管质量总和估为400 kg。综上述：总质量 m=m1+2m2+m3+m4=4831.2+2485.2+24205.14+245+400=30984.94kg。每个鞍座承受的重量为 G/2=mg/2=309859.8/2=231.51kN 由此查 JB 4712.1-2007 容器支座。选取轻型，焊制 A，包角为 120，有垫板的鞍座.，筋板数为 4。查 JB 4712.1-2007表 3 得鞍座尺寸如表 5，示意图如下图：公称直径 DN 2100 腹板 2 10 垫板 b4 430 允许载荷 Q/kN 300 筋板 l3 330 4 10 鞍座高度 h 250 b

23、2 190 e 80 底板 l1 1420 b3 260 螺栓间距 l2 1260 b1 240 3 8 螺孔/孔长 D/l 24/40 1 12 弧长 2330 重量 kg 160 表 3-4鞍座支座结构尺寸 .word 可编辑.专业.专注 .图 3-6鞍座 8.2 鞍座位置的确定 因为当外伸长度 A=0.207L时，双支座跨距中间截面的最大弯矩和支座截面处的弯矩绝对值相等，从而使上述两截面上保持等强度，考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷，面且支座截面处应力较为复杂，故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩，通常取尺寸 A 不超过 0.2L值，为此中国现行标准 JB 4731 钢制卧

24、式容器规定 A 0.2L=0.2（L+2h），A 最大不超过 0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。由标准椭圆封头 2)(2 hHDi ，有 h=H-Di/4=525-2000/4=25mm 故 A0.2L=0.27000=1400mm 由于接管比较多，所以固定支座位于储罐接管较多的左端。此外，由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗弯刚度，故封头对于圆筒的抗弯刚度具有局部的加强作用。若支座靠近封头，则可充分利用罐体封头对支座处圆筒.word 可编辑.专业.专注 .截面的加强作用。因此，JB 4731 还规定当满足 A 0.2L时，最好使 A 0.5R m（Rm=Ri+n/2），

25、即 A 0.5Rm=0.5(2000/2+14/2)=503.5mm,取 A=500 mm。综上述：A=500 mm（A 为封头切线至封头切线边距离，L 为筒体和两封头直边段的总长）9、焊接接头的设计 9.1筒体和封头的焊接=1220 =50+5 b=2+1 p=2+1 采用 Y 型对接接头和手工电弧焊，综合考虑材料选用 Q345R.焊条类型：E5018 铁粉低氢钾型 图 3-7 Y型坡口 9.2接管与筒体的焊接 1=45+5 b=20.5 p2 0.5 H1=t 1kt 2k=c c 8 k30.7cc8 .word 可编辑.专业.专注 .图 3-8带补强圈焊接接头结构 第四章 容器强度的校

26、核 1、圆筒的校核 内压圆筒校核 计算单位 压力容器专用计算软件?计算条件 筒体简图 计算压力 Pc 1.92 MPa 设计温度 t 50.00 C 内径 Di 2000.00 mm 材料 Q345R (板材)试验温度许用应力 189.00 MPa 设计温度许用应力 t 189.00 MPa 试验温度下屈服点 s 345.00 MPa .word 可编辑.专业.专注 .钢板负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数 1.00 厚度及重量计算 计算厚度 =P DPcitc2=10.20 mm 有效厚度 =-C-C=11.70 mm 名义厚度 =14.00 mm 重

27、量 4867.35 Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 PT=1.25P t=2.3980 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过 的应力水平 T T 0.90 s=310.50 MPa 试验压力下 圆筒的应力 T=pDTiee.().2=206.16 MPa 校核条件 T T 校核结果 合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 Pw=2etie()D=2.19844 MPa 设计温度下计算应力 t=PDciee()2=164.93 MPa t 189.00 MPa 校核条件 t t 结论 合格 2、封头的校核.word 可编辑.专业.专注 .内压椭圆封头校核 计算单

28、位 压力容器专用计算软件?计算条件 椭圆封头简图 计算压力 Pc 1.92 MPa 设计温度 t 50.00 C 内径 Di 2000.00 mm 曲面高度 hi 525.00 mm 材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 t 189.00 MPa 试验温度许用应力 189.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数 1.00 厚度及重量计算 形状系数 K=16222Dhii=0.9380 计算厚度 =KP DPcitc20 5.=9.55 mm 有效厚度 e=n-C1-C2=11.70 mm 最小厚度 min=3.00 mm 名义厚度 n

29、=14.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量 497.41 Kg 压 力 计 算 最大允许工作压力 Pw=20 5.teieKD=2.35009 MPa 结论 合格 .word 可编辑.专业.专注 .3、鞍座的校核 卧式容器（双鞍座）计算单位 压力容器专用计算软件?计 算 条 件 简 图 计算压力 pC 1.9184 MPa 设计温度 t 50 圆筒材料 Q345R 鞍座材料 16MnR 圆筒材料常温许用应力 189 MPa 圆筒材料设计温度下许用应力t 189 MPa 圆筒材料常温屈服点 345 MPa 鞍座材料许用应力 sa 170 MPa 工作时物料密度 O 580 kg/m3 液压

30、试验介质密度 T 1000 kg/m3 圆筒内直径Di 2000 mm 圆筒名义厚度 n 14 mm 圆筒厚度附加量 C 2.3 mm 圆筒焊接接头系数 1 封头名义厚度 hn 14 mm 封头厚度附加量 Ch 2.3 mm 两封头切线间距离 L 7050 mm 鞍座垫板名义厚度 rn 10 mm 鞍座垫板有效厚度 re 10 mm 鞍座轴向宽度 b 220 mm 鞍座包角 120 鞍座底板中心至封头切线距离 A 525 mm 封头曲面高度 hi 525 mm 试验压力 pT 2.398 MPa 鞍座高度 H 250 mm .word 可编辑.专业.专注 .腹板与筋板组合截面积 Asa 0 m

31、m2 腹板与筋板组合截面断面系数Zr 0 mm3 地震烈度 7 圆筒平均半径 Ra 1007 mm 物料充装系数 o 0.86 一个鞍座上地脚螺栓个数 1 地脚螺栓公称直径 0 mm 地脚螺栓根径 0 mm 鞍座轴线两侧的螺栓间距 0 mm 地脚螺栓材料 支 座 反 力 计 算 圆筒质量(两切线间)snni1cLDm4902.26 kg 封头质量(曲面部分)m2483.221 kg 附件质量 m330938 kg 封头容积(曲面部分)Vh1.0472e+09 mm3 容器容积(两切线间)V=2.42426e+10 mm3 容器内充液质量 工作时,ooVm412092.2 压力试验时,mVT4=

32、24242.6 kg 耐热层质量 m50 kg 总质量 工作时,543212mmmmmm48898.9 压力试验时,5 43212mmmmmm61049.3 kg 单位长度载荷 qmgLh43i61.9092 qm gLh43i77.2924 N/mm 支座反力 Fmg12239898 gmF21299508 FF F max,299508 N 筒 体 弯 矩 计 算 圆筒中间处截 面上的弯矩 工作时 N mm.word 可编辑.专业.专注 .LALhLhRLFM4341/214i22i2a1=2.70113e+08 压力试验 LALhLhRLFMT4341/214i22i2a1=3.3723

33、e+08 支座处横 截面弯矩 操作工况：LhALhRLAAFM341211i2i2a2-8.47887e+06 压力试验工况：LhALhRLAAFMT341211i2i2a2-1.05857e+07 N mm 系 数 计 算 K1=0.106611 K2=0.192348 K3=1.17069 K4=K5=0.760258 K6=0.0149056 K6=0.0122523 K7=K8=K9=0.203522 C4=C5=筒 体 轴 向 应 力 计 算 轴向应力计算 操作状态 e2a1aC22RMRpe89.8073 e2a12eaC32RKMRp84.6905 MPa eeRMRp2a1aC

34、12-7.25054 e2a22aC42RKMRpe-1.18325 MPa 水压试验状态 e2a1T1RMT-9.04756 e2a224RKMTT-1.47726 MPa e2a1aT22RMRpTeT 112.248 e2a12eaT32RKMRpTT 105.86 MPa.word 可编辑.专业.专注 .应力校核 许用压缩应力 ae094.0RA0.0010998 根据圆筒材料查 GB150图 6-36-10 B=138.611 MPa Btac,mint138.611 ),9.0min(acBReL138.611 MPa 32，t 189 合格|1|,|4|tac138.611 合格

35、|1T|,|4T|ac138.611 合格 T2,T3 0.9s=310.5 合格 MPa 筒体和封头的切应力 ARm2时(4LA 时,不适用)3/42iea3hLALRFK23.0402 MPa ARm2时 圆筒中：ea3RFK 封头中：hea4hRFK MPa .word 可编辑.专业.专注 .应力校核 封头 椭圆形封头,heich2DKP 碟形封头,hehch2RMP 半球形封头,heich4DP MPa 圆筒 封头 =0.8 t=151.2 1 25.th MPa 圆筒,=151.2 MPa 合格 封头,h h=MPa 鞍 座 处 圆 筒 周 向 应 力 无加强圈圆筒 圆筒的有效宽度

36、na256.1Rbb405.227 mm 无垫板或垫板不起加强作用时 在横截面最低点处 552 kK Fbe MPa 在鞍座 边角处 L/Rm8 时,6262432 FbK Fee MPa L/Rm8 时,2ea62e6124LFRKbF MPa 无 加 强 圈 筒 体 垫 板起 加强 作用时 鞍座垫板宽度na56.1RbW；鞍座垫板包角12 横截面最低点处的周向应力 552 kK Fbere-2.58947 MPa 鞍座边角处 的周向应力 L/Rm8 时,62622432 FbK Fereere MPa L/Rm8 时,62622412 FbK FRLeremere-40.8173 MPa

37、鞍座垫板边 缘处圆筒中 的周向应力 L/Rm8 时,2e62e6234FKbF MPa L/Rm8 时,2em62e6124LFRKbF-61.7419 MPa.word 可编辑.专业.专注 .应力校核|5|t=189 合格|6|1.25 t=236.25 合格|6|1.25 t=236.25 合格 MPa .word 可编辑.专业.专注 .应力校核|5|t=合格|6|1.25t=合格|7|1.25t=|8|1.25tR=MPa 鞍 座 应 力 计 算 水平分力 FKF9S60956.4 N 腹 板 水平应力 计算高度 HRH,31minas250 mm 鞍座腹板厚度 ob10 mm 鞍座垫板

38、实际宽度 b4430 mm 鞍座垫板有效宽度 bb brmin,42405.227 mm 腹板水平应力 无 垫 板 或 垫 板 不 起 加 强 作 用,90FH bSS 垫板起加强作用,90FH bbSSrre9.3031 MPa 应力判断 9 23 s a=113.333 合格 MPa 腹板与筋板组合截面应力 由地震水平分力引起的支座强度计算 圆筒中心至基础表面距离 Hv1264 mm 轴向力 mgF1Ev N FfFEv,ALAHFZHFAFEvEv22saVrsasa MPa FfFEv,ALAHFZHFfFAFEvEv2saVrssasa MPa|sa|1.2bt=地脚螺栓应力 拉应力

39、 btEvbtAnlM100 MPa bt 1.2bt=MPa 剪应力 btsEvbtAnfFF MPa bt 0.8Kobt=MPa 温差引起的应力 FfFf N rsasaZHfFAFt0 MPa|ts a|sa=170 注：带#的材料数据是设计者给定的.word 可编辑.专业.专注 .4、人孔的校核 开孔补强计算 计算单位 压力容器专用计算软件?接 管:#,4789 计 算 方 法:GB150-1998 等 面 积 补 强 法,单 孔 设 计 条 件 简 图 计算压力 pc 1.918 MPa 设计温度 50 壳体型式 圆形筒体 壳体材料 名称及类型 Q345R 板材 壳体开孔处焊接接头

40、系数 1 壳体内直径 Di 2000 mm 壳体开孔处名义厚度n 14 mm 壳体厚度负偏差 C1 0.3 mm 壳体腐蚀裕量 C2 2 mm 壳体材料许用应力t 189 MPa 接管实际外伸长度 200 mm 接管实际内伸长度 0 mm 接管材料 16Mn(热轧)接管焊接接头系数 1 名称及类型 管材 接管腐蚀裕量 2 mm 补强圈材料名称 16MnR(热轧)凸形封头开孔中心至 封头轴线的距离 mm 补强圈外径 840 mm 补强圈厚度 12 mm 接管厚度负偏差 C1t 1.125 mm 补强圈厚度负偏差 C1r 0 mm 接管材料许用应力t 181 MPa 补强圈许用应力 t 189 M

41、Pa 开 孔 补 强 计 算 壳体计算厚度 10.2 mm 接管计算厚度t 2.451 mm 补强圈强度削弱系数 frr 1 接管材料强度削弱系数 fr 0.958 开孔直径 d 466.2 mm 补强区有效宽度 B 932.5 mm 接管有效外伸长度 h1 64.78 mm 接管有效内伸长度 h2 0 mm 开孔削弱所需的补强面积A 4762 mm2 壳体多余金属面积 A1 697.7 mm2 接管多余金属面积 A2 424.9 mm2 补强区内的焊缝面积 A3 64 mm2 A1+A2+A3=1187 mm2 ，小于 A，需另加补强。补强圈面积 A4 4344 mm2 A-(A1+A2+A

42、3)3575 mm2 结论:补强满足要求。.word 可编辑.专业.专注 .结束语 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、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、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、设备和财产的安全及污染环境的事故。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。近两个星期的液化丙烷储罐设计，可以说是对自己综合知识、能力

43、的挑战。从刚开始设计时的蒙头苍蝇到如今的灵活运用。在设计期间我锻炼了很多，也收获了很多！首先，通过液化丙烷储罐的设计，我全面综合的了解了储罐的结构。其次，通过大量相关资料和书籍的参考，我对液化丙烷储罐的设计过程有了初步的了解。着手开始设计的那段时间确实比较痛苦，感觉无从下手。正所谓万事开头难，通过与同学们的讨论合作，我们找到了一种绝处逢生的感觉，有了头绪和思路之后设计就显得水到渠成了。不管是筒体、封头、鞍座、法兰还是接管，每一种结构的设计都需要有相关工具书作指导和标准的参考，设计起来的工作量很大。不过我们在设计过程中也找了很多快乐，大家讨论时的积极劲儿，这让大伙儿设计起来非常有动力。我们按着设

44、计的时间安排一步一步的完成设计。这次的设计让我们收获的不只是知识，同时也是各种能力的提升与锻炼。设计过程中我们遇到了很多困难也遇到了很多分歧，但通过大量资料的查询.word 可编辑.专业.专注 .和相关标准的参考我们都一一解决了。这不仅锻炼了我们个人，也锻炼了我们小组和团队的合作能力！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，1998 2 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，1999 3 全国化工设备设计技术中心站，化工设备图样技术要求，2000，11 4 郑津洋、董其伍、桑芝富，过程设备设计，化学工业出版社，2001 5 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，2002 6 国家医药管理局上海医药设计院，化工工艺设计手册，化学工业出版社，1996 7 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