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1、word目 录1课程设计任务书2设备的筒体和封头设计21筒体的内径和长度确实定.22 筒体和封头的厚度设计计算2. 3厚度的校核计算3其它零部件的设计3.2 管口设计3.4 支座设计4焊接结构设计5焊条选择6技术要求7. 参考资料与文献课程设计任务书题目 30m3液化石油气储罐设计设计条件表序号项目数值单位备注1最高工作压力MPa2工作温度常温3公称容积Vg30m34装量系数(v)5工作介质液化石油气6使用地点某某市，室外7管口条件液相进口管DN50；液相出口管DN50；安全阀接口DN80；压力表接口DN25；气相管DN50;放气管DN50；排污管DN50；液位计接口DN25，人孔DN450。
2、2设备的筒体和封头设计21筒体的内径和长度确实定 由设计任务书可知：V=30m3 设 L=3D 如此有： 取内径为2300mm，由于筒体的内径较大，所以采用钢板卷制，公称直径为其内径DN2300mm. 选用标准椭圆形封头 EHA椭圆形封头内外表积与容积公称直径mm总深度H/mm内外表积A/m2容积V/m32300615 如此筒体长度 取L=6400mm 如此实际体积 如此体积相对误差为： 符合设计要求。22筒体和封头的厚度设计计算 物料的物理与化学性质,按最危险工况设计温度饱和蒸汽压bar饱和密度Kg/升介质性质-20204050-20204050丙烯易燃采用常温常压储存。根据上表的数据，取最
3、高压力，即50丙烯的饱和蒸汽压19.99bar(绝压)所以储罐的工作压力为： 安全阀开启压力取： 设计压力取： 液柱压力安装满时计算：所以可以忽略液柱的压力。计算压力 1压力容器类别确定一、划分总原如此综合考虑压力容器中介质的危害程度、容器所受的压力的上下和容器容积的大小来确定容器的危险程度。二、介质的危险程度与分组压力容器的介质分为以下两组，包括气体、液化气体以与最高温度高于或等于标准沸点的液体：（1） 第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。2 第二组介质，除第一组以外的介质 由于该储罐为中压1.6MPaP 10MPa,介质为液化石油气，液化石油气属于易爆介
4、质，属于第一组介质，查压力容器的分类图1-1属于第三类容器 所以焊接时采用全部无损伤检测，双面焊接。接头系数=1腐蚀余量为 C2=3mm，钢板负偏差为C1=0.3mm. 钢板材料使用条件表材料名称使用条件Q235-B容器设计压力P1.6MPa,钢板使用温度0350，壳体厚度不大于20mm，不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器。Q235-C容器设计压力P2.5MPa,钢板使用温度0400，壳体厚度不大于30mm。Q245R或Q345R容器设计压力P35MPa,钢板使用温度-20475，对容器中的介质没有限制。由于介质的工作温度为-2050，所以选Q345R钢板许用应力表摘自过程装备根底
5、朱孝钦 主编钢号使用状态厚度/mm常温强度指标在如下温度的许用应力/MPab/MPas/MPa20100150200250Q245R热扎或正火164002451331331321231101636400235133132126116104Q345R热扎或正火16mm筒体厚度： 计算厚度 设计厚度 符合计算X围。 所以向上圆整后名义厚度n=18mm.标准椭圆形封头厚度计算厚度 设计厚度 符合计算X围。 所以向上圆整后名义厚度n=18mm.2液压试验采用水压试验 试验压力： 校核：有效厚度 而 。厚度的校核计算 1质量确定 由于接收、人孔、液位计等质量相对于筒体和封头的质量较小，所以这里主要考虑筒
6、体和封头质量 容器质量 正常操作状态下最大质量 水压试验时最大质量： 2 建立力学模型，计算圆筒的弯矩 该卧式容器可简化为外伸梁受均布载荷，如图1baLx图1 L=L+402=6480mm 0.2L=1296 a=1200mm 其中了为按容积转化为相当于筒体容积的长度： 即 故 由重力产生的最大弯矩为： 正常操作状态时：水压试验时：3计算圆筒跨中截面最大拉应力和最大压应力，进展应力校核 正常操作时，最大拉应力由介质压力与弯矩引起，位于该截面的最低点整个跨中截面不会出现压应力水压试验在盛满水而为加压时有最大应力 而 正常操作时强度条件： 合格液压试验强度条件： 合格 其稳定条件为：查图得B=15
7、8MPa, 如此稳定条件为合格 容器可以安全使用3其它零部件的设计 1液位计类型 由于该储罐的介质为液化石油气，工作温度常温，所以选用磁性液位计。 2液位计中心距 可简化容器为一圆筒，液体达到总体积的90%本储罐的装量系数为0.0，可近似认为截面面积达到全面积的90%，所以如下图所示的阴影面积为全面积的10%。即 即 迭代求解得： 所以最高液面到筒体中心线的距离为： 所以选用中心距为1400mm的液位计，不对称安装。R 3法兰与接收 由于介质为液化石油气，应采用带颈对焊法兰突面、带加强环的缠绕垫片带外环和专用级高强度螺栓组合，而且它的腐蚀性不大，所以材料不需要选太好的。为了有良好焊缝，接收材料
8、选16Mn。同时接收伸出较长，需要支撑结构。综上所述，具体如下表名称标记数量总质量/kg备注液位计HG/T 21584-95 UZ 2.5-1400-0.45 AF 304 C120法兰22垫片HG 20610 缠绕垫 D 25-25 123222接收253.5 L=395mm1接收253.5 L=495mm全螺纹螺柱M12280 8.8级 材料 35CrMoA8螺母M12 8级 材料 30CrMo16032筋板403 材料Q235A4现场确定长度3.2 管口设计 1管口中心线位置确实定 根据管口的性质可确定其安放位置，排污管在筒体的下方，其它在筒体的上方。 根据GB 150规定，按壳体开孔不
9、另行补强设计要求设计法兰管的位置。要求如下 a.设计压力小于或等于2.5MPa。 b.两相邻开孔中心线的间距应不小于两孔直径之和的两倍。 c.接收公称外径小于或等于89mm。 d.接收最小壁厚满足下表：接收公称外径253238454857657689最小壁厚1接收的腐蚀余量为1mm集中布管，顺序为：人孔，液相进口管、液相出口管、安全阀接口、压力表接口，气相进口管，气相出口管在壳体上方，排污口在壳体下方。1.离焊缝最近的人孔，所以它离焊缝距离应该不小于，如此取人孔与焊缝距离为640mm；2.两相邻开孔中心线的间距应不小于两孔直径之和的两倍,如此液相进口与液相出口距离为260mm，液相出口与安全阀
10、接口距离为320mm、安全阀接口与压力表接口距离为气相进口管距离为280mm, 压力表接口与气相进口管距离为220mm,气相进口管与气相出口管距离为260mm。 2接收与法兰选取 考虑安全阀接口外径较大，紧固件较大如螺柱，壳体内壁到法兰密封面的距离取200mm,其它也取200mm。根据壳体开孔不另行补强条件d条可确定接收厚度： 液相进口管，液相出口管，气相进口管，气相出口管，排污管5mm 安全阀接口接收 压力表接收，液位计接收由于本储罐装的是液氨，法兰采用带颈对焊法兰，缠绕垫片带外环。综上所述标准号名称材料数量总质量/kg备注HG2059216Mn5液相进口管，液相出口管，气相进口管，气相出口
11、管，排污管法兰HG2059216Mn1压力表接收法兰HG2059216Mn2液位计接收法兰HG2059216Mn1安全阀接收法兰GB6479接收575.0 L=1500,L=12340,L=15516Mn5其中L=155取3条，其它一条GB6479接收325.0 L=150 L=495 L=39516Mn3压力表接收，液位计接收GB6479接收897.0 L=14516Mn1安全阀接收 1人孔选择 该卧式容器公称直径大于6000mm，设置两个个人孔，其公称直径取DN450。根据HG/T 21518-2005 钢制人孔和手孔选取：人孔 RF t-35CM (WD-1232) B 450-2.5 HG/T 21518-2005具体结构和材料见标准HG/T 21518-2005 钢制人孔和手孔。2补强圈计算 开孔直径 d=480-12*2+2 圆筒计算厚度 接收有效厚度 et 强度削弱系数f22.壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积： 所
