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1、指导教师；刘俊明目录一、设计条件表 3二、设计数据表 3三、焊缝结构及无损检测 3四、管口表 4五、封头设计 4六、筒体长度确定5七、设备的材料及其厚度计算 5八、卧式容器应力校核7九、开孔及开孔补强8十、零部件设计 91、支座设计 92、人孔其法兰设计103、安全阀接口管及其法兰设计 104、液氨出口接管及其法兰设计115、放空口接管及其法兰设 116、液氨入口接管与其法兰设计 117、压力表接管及其法兰设计 128、气氨出口接管及其法兰设计 129、排污管及其法兰设计1210、液位计及其法兰的选择 13十一、焊接接头设计 13十二、参考资料14十三、结束语15一、设计条件表序号项目数值单位
2、备注3最高工作压力1.91MPa由介质温度确定4工作温度50c具体值安储存介质形式定5公称容积(V )g15M 37装量系数0.858工作介质液氨9使用地点太原市，室外设计数据表设计技术条件及数据监察规程TSGR0004制造技术条件JB/T4731设计规范JB/T4731-2005,GB150焊接规程JB/T4709容器类别第三类压力容器无损检测标准JB/T4730介质液氨介质特性中度危害工作温度C50腐蚀裕量mm2设计温度c50焊接接头系数1.0工作压力 MPa1.76全容积15.0设计压力MPa1.9装量系数0.85全阀开启压力 MPa1.9保温层厚度/防火层厚度 mm最大允许工作压力Mp
3、a1.91主体材料与供货状态16MnR，热轧水压试验压力(卧式)Mpa2.38设备净质量kg2985气密性压力试验MPa1.9设备空质量kg2985管口及支座方位按本图操作质量11420接地要求接地充水后质量kg17930三、焊缝结构及无损检测焊接接头类别无损检测检测率方法-合格级别标准备注A/B类100%RT-IIJB/T4730.2-2005类DCB、D、E、SV、PI 接管与壳体的焊接100%MT- IJB/T4730.3-2005外表面A、C接管与壳体的焊接100%MT- IJB/T4730.3-2005外表面人孔补强圈与壳体的焊接100%MT- IJB/T4730.3-2005外表面
4、1法兰与接管的焊接按相应法兰标准中的规定。2采用焊条电弧焊时，焊接材料选用：16MnR之间J506 (E5016), 20之间J426 (E4316), 16Mn与20之间 J422 (E4303)。管口表符号公称尺寸公称压力连接标准法兰型式密封面形式用途或名称设备中心线至法栏面距离/mmITEMN.SIZEPNCONNECT.STDTYPEFACINGSERVICEL1, L2202.5HG 20594SOFM液面计见图PI252.5HG 20594SOFM压力表接口1155SV802.5HG 20594SOFM安全阀接口1155A402.5HG 20594SOFM液氨出口1155B252.
5、5HG 20594SOFM放空口1155C402.5HG 20594SOFM液氨入口1155D402.5HG 20594SOFM气氨出口1155E322.5HG 20594SOM排污口1155M5002.5HG/T 21518SOMFM人孔五、封头设计1、选用标准椭圆形封头2、确定 EHA 椭圆形封头内表面积及容积（1）确定封头的大概直径因为：逻=15m 3，筒体长为L : Di3设： L=3Di1（4V则：V =兀 D 2L , 于是 D = 3 逻 1853 mm 逻 4i-i 3n（2）选取 EHA 椭圆形封头的直径将圆筒直径圆整为DN = 1900 mm ,选取的椭圆形封头为：公称直径
6、DN/mm总深度H/mm内表面积A/m2容积V封头/ m 319005004.06240.9687表1得 V = 0.9687 m3封头则 V = V - 2V = 15 - 2 x 0.9687 = 13.0626 m 3筒 体 （ 实）逻封 头兀V = （ DN）2L = 13.0626 m3 筒体 （实 ）4实解得 l = 4607 m m ， 将其圆整为L = 4600 m m 。实实兀兀V = 一（DN)2L+ 2V= x 1.9 2 x 4.6+ 2 x 0.9687 14.9797 m 3。实4实封 头4V V误差很小，可忽略。误差为：* f逻-0.1352% 1.848MPa且
7、介质为中度危害p 2.0MP属于第三类压力容器 v故可忽略静压力的影响，取公称压力P=P=1.9MPc故容器壁及封头壁采用 16MnR钢板负偏差 C1=0.3mm腐蚀裕量 C2=2mm查寻钢板需用应力表钢号钢板标 准使用状态厚度/mm常用强度指 标在下列温度（C ）下的许用应力/MPAo bo s=2010015020025016MnRGB 6654热扎或正16510345170170170170156火16-36490325163163163159147表3对筒体有：取Pc=1.90MPa,设& W16mm，焊接采用双面焊，全部无损探伤，即U =1。查表得：o t=170MPa, O t=3
8、45MPa,sv Pc X Di1.90 X 1.9o = 10.67 mm2g 叩Pc2 X 170 X 1 1.90取腐蚀余量 C=2mm, 查表得负偏差 C=0.3mm，216=6 + C =10.67+2=12.67mmd26 n=6 + C=12.67+0.3=12.97mmnd1于是取6 n为13mm,则有效厚度6 =6 - C -C=13-2-0.3=12.7mm，en21压力试验采用水压试验：忽略液柱压力，P =1.25PcO / o t=1.25Pc=1.25 X 1.90=2.38MPa,TP (P +0 )2.38 x (1900 + 12.7)g =r i e = 17
9、9.221 MPaT 2Xo2X12.7e0.9U o t =0.9X 1X 345=310.5MPasO 0.9u O t,所以压力试验强度合格Ts所以选用13mm厚度的钢板符合要求。由于此压力容器为第三类压力容器，故应该进行气密性试验，气密性试验压力等于 1 倍的设计压力，同上述试验计算，所以此容器符合要求。对封头有：取Pc=1.90MPa,设6 W16mm，焊接采用双面焊，全部无损探伤，即U =1。查表得： O t=170MPa, O t=345MPa,se Pc X Di1.90 X 1.9o = 10.65 mm2g t9 Pc2 x 170 x 1 0.5 x 1.90取腐蚀余量
10、C=2mm, 查表得负偏差 C=0.3mm，216=6 + C=10.65+2=12.65mmd26 n=6 + C=12.65+0.3=12.95mmnd1于是取6 n为13mm，即封头厚度为13mm。八、卧式容器应力校核1、长度折算 将 两 封 头 体 积 折 算 为 与 筒 体 直 径 相 同 的 圆 柱 ， 则 其 长 度2XV2X 0.9687L = 683.66m m封 兀兀x D2x 1.9 2L = L + 2 x L + L = 5333.66 mme 筒直 边封2、载荷q的确定 对进行封头折算后的容器可看作受均布载荷作用，查表得钢材密度p =7850kg/m3, 椭圆形封头
11、& =13mm,A=4.0624m2,n则两个封头 m = 2Xp & A=2X7850X0.013X4.0624 = 829.14kgn筒体：代。3.14nm = pxx (D 2 (D -5 )2)x L = 7850 xx 1.9 2 - (1.9 - 0.013) 2 x 4.6 = 1395.52 Kg4iin4L直边：兀。3.14nm = pxx (D 2 - (D -5 )2) x L = 7850 xx 1.9 2 - (1.9 - 0.013) 2 x 0.025 = 7.58 Kg4iin4L设备净质量m = 2240 kg因为 pp ，所以可以用水作为介质进行校核：液氨 水充水质量m =15.0 x 1000 +2240=17240kg水充介质质量m = 665 x 15 x 0.85 + 2240 = 10718.75 kg3、卧式容器应力校核a）正常工作条件下：m g q =水Le17240 x 9.815.33366= 31676.5598R =R =翌=2240 x 9.8 + 2 = 1097
