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1、荆楚理工学院课程设计成果学院 :_ 化工与药学院_ 班 级:12级过程装备与控制工程2 班学生姓名 :吴小天学 号:设计地点（单位）_荆楚理工学院_设计题目 :_ 15m3 乙醇储罐设计_完成日期：2015年12月 25日指导教师评语: _ _成绩 ( 五级记分制 ):_ _ _教师签名 :_ _目 录一、设计任务书二、总体结构设计三、机械强度设计筒体的强度计算封头的强度计算开孔补强验算法兰的选型或设计鞍座的设计水压试验校核计算四、设备装配图五、参考文献六、设计心得体会七、附录1 荆楚理工学院课程设计任务书设计题目：m 3 液氨储罐设计学生姓名课程名称专业课程设计专业班级2012 级过程装备与
2、控制工程2 班地点化实 A411起止时间2一、设计任务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A1 图纸 1 张；5、编制设计说明书。二、设计内容1、储罐工艺参数计算，包括设计存储量、设计压力、设计温度等的确定。2、储罐的结构设计。根据储罐的结构特点，确定筒体、封头、接管、开孔、支座及安全装置等材料的选择及结构设计，焊接接头设计。3、储罐的强度计算与校核，包括筒体、封头的厚度计算和开孔补强计算等内容。设 4、储罐的零部件的选配，包括支座，手、人孔，各种设备接口：接管与管法兰、计 补强圈、液体进、出料管等。内 5、根据罐内介质的危险特点，对储罐在使用
3、管理过程中应注意的安全问题提出对容策措施。及6、编制设计说明书，并绘制装配图A1 一张。要设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关结构和材求料选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果；对所选用的公式图表应注明来历。7、图纸要求1) 按机械制图、化工设备图样技术要求标准绘图；2) 要有足够的节点图，节点图要注明比例；要在图面正确的前提下，力求清洁，不要颠倒主次要求；3) 标题栏与明细表、技术特性表、管口表应正确无遗漏，按照标准填写准确；零件编号要齐全；8、注意事项 :1) 写出详细计算步骤 , 并注明选用数据的来源 ;2) 设计说明书要
4、求字数不少于 4000 字，计算正确，论述清楚，文字精练，插图简明，书写整洁，格式正确。装订成册上交。1）技术特性指标：设计参数序号项目数 值单 位备注1名称乙醇储罐2用途乙醇储存3设计压力见附表MPa4设计温度见附表5公称容积（ Vg）见附表3m6工作压力波动情况可不考虑7 装量系数（）8工作介质乙醇9使用地点荆门市，室外10 安装与地基要求11其他要求2）接管口参数：符号公称尺寸公称压力连接面形式用途或名称A40凸面进料口B20凸面放空口C80凸面出料口D100凸面排污口LG1220凸面液位计口LT1240凸面自动液位计口M450凸面人孔第一天：根据课程设计任务书查阅相关资料。第二天：根据
5、设计任务和工艺要求，确定总体设计及计算。进第三天：进行强度计算。第四天：进行零部件设计和选用。度第五天：绘制草图。要第六天：绘制绘制底图。求第七天：加粗、标注尺寸、编件号、管口号、填技术特性表、标题栏、明细表等。第八、九天：整理计算说明书。第十天：质疑，收说明书，收图。参1郑津洋等 .过程设备设计 . 北京 . 化学工业出版社 .20102潘红良 .过程设备机械设计 .上海 . 华东理工大学出版社 .2006考3贺匡国 .化工容器及设备简明设计手册 .北京：化学工业出版社， 2002资4蔡纪宁 .化工设备机械基础课程设计指导书北京：化学工业出版社， 2000料5董大勤 .化工设备机械基础 .北
6、京 . 化学工业出版社， 2010其它学姓名设计压设计温3学姓名设计压设计温容积号力 MPa容积 m号力 MPa度3度m05陈良建505008赵仕奇506006陈佳507009林志茂508007吴小天501510刘阳5040说 1、本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，教研室审批后交学院院备案，一份由负责教师留用。明 2、若填写内容较多可另纸附后。3、一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。教研室主任：指导教师：张伟军2014 年 11月 2日2. 总体结构设计介质说明化学名称：乙醇，别名：乙基醇、酒精乙醇的分子式为 C2H6O（结构简式为 CH3CH2OH或 C2H5
7、OH），俗称酒精，在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性，沸点：C。乙醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%-75%的乙醇作消毒剂等。结构尺寸筒体的公称直径Di 有标准选择，而它的长度 L 可以根据容积要求来决定。由公式 :D i2 L 30m315%(1-1)4一般 L36, 取 L4DD得 D i1711mm，圆整至： D i 1700 mm采用标准椭圆封头，查 EHA椭圆形封头内表面积及容积表1得：深度 H 450mm，内表面积 A3.2662m2 ，容积 V封 0.6999m3
8、由 :筒2V封2L 2V封15m3(1-2)Vg V4D iV g 2V封得 L5992mm ，圆整至 : L 6000mm 4 Di2计算容积 :V计Vg误差100%0.12%工作容积 V工V计 0.9 15.019 13.517m3所以，筒体的公称直径Di1700mm, 长度 L6000mm球形容器虽然省材，压能力强，但制造、安装都较困难，焊缝长，工作量大；矩形容器多用于小体积， 承压能力较小；立式圆筒形容器承受自然原因引起的应力破坏的能力较弱。而圆筒形容器， 安装内件方便，制造容易， 而且承压能力较好。因此综合各方面因素考虑，乙醇储罐选用卧式圆筒形。由于液氯具有腐蚀性，罐体又为低压容器、
9、常温容器，可考虑Q235R 、 Q345R这两种钢种。从技术角度看，选用 Q235R类的低碳钢板更好，而Q345R钢板制造费经济，综合力学性好，工艺、焊接性能及低温冲击韧性好，为常用的低合金钢。因此这里选用Q345R钢板。对于封头的选择，球形封头是最理想的结构形式，但缺点突出深度大，直径小时，整体冲压困难，大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大；而碟形封头受力状态不佳，平板封头厚度大，耗材多且笨重。椭圆形封头吸取了球形封头受力好和蝶形封头深度浅的优点，其封头壁厚近似等于筒体壁厚,这样筒体和封头就可采用同样厚度的钢板来制造。这不仅可以给选材带来方便 , 也便于筒体和封头的焊接。封头的材料选用和筒体一样的Q345R钢板。选取的椭圆形封头为：表 2-1 椭圆形封头参数公称直径总深度 H/mm内表面积 A/m2容积V封/m3Di /mm17004503. 设计计算筒体壁厚的计算正常工作：P 乙醇 =乙醇 gh=水压试验：P 水 =水 gh=因为 P 水 P 乙醇， 所以用P 水进行比较又因为 P 水 5%=80Kpa,所以卧式容器液柱静压力的影响可不予考虑，故计算压力
