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1、荆楚理工学院课程设计成果学院:化工与药学院一班级:学级过程装备与限制工程2班学生姓名：黄超学号:2022402022220设计地点单位化工实验楼A411设计题目:32t浓硫酸储罐设计完成日期：年月日指导教师评语：成绩五级记分制:教师签名:荆楚理工学院课程设计任务书设计题目：32t浓硫酸储罐设计学生姓名黄超2022402022220课程名称专业课程设计专业班级2022级过程装备与限制工程2班地点化实A411起止时间2022.12.52022.12.16设计内容及要求一、设计任务1、设备工2、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.
2、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、设计温度等确实定.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、支座及平安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.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、补强圈、液体进、出料管等.5、根据罐内介质的危险特点,对储罐在使用治理过程中应注意的平安问题提出对策举措.6、编制设计说明书,并绘制装配图A1一张.设计说明书应根据设计指导思想说明设计特点,列出设计主要技术数据,对有关结构和材料选型作出技术上和经济上的论证和
3、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要启足够的下点图,下点图要注明比例；要在图向止确的前提下,力求清洁,不要颠倒主次要求；3标题栏、明细表、设计数据表、管口表等应正确无遗漏,根据标准填写准确；零件编号要齐全；技术要求撰写符合要求.8、注息事项：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:序号项目数值单位备注1名称浓硫酸储罐2用途浓硫酸储存3操作压力见附表MPa设4操作温
4、度:见附表C计5公称容积VgP见附表m3笏6Mr工作压力波动情况口不考虑喊7装量系数0.98工作介质浓硫酸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LG220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：根据设计任务和工艺要求,确定总体设计及计算.第三天：进行强度计算.第四天：进行零部件设计和选用.第五天：绘制草图.第六天：绘制绘制底图.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.
5、第八、九天：整理计算说明书.第十天：质疑,收说明书,收图.参考资料1郑津洋等2潘红良.3贺匡国.4蔡纪宁.5董大勤.过程设备设计.北京.化学工业出版社.2022过程设备机械设计.上海.华东理工大学出版社.202220222000化工容器及设备简明设计手册.化工设备机械根底课程设计指导书化工设备机械根底.北京.化学工北京：化学工业出版社,北京：化学工业出版社,.业出版社,2022学姓操作压操作温容积学姓操作压操作温容积其它号名力MPa度Ct号名力MPa度Ct王晓帆常压45820黄超常压453218陈洋常压451621鲁奇常压454019胡亚辉常压45241、本表应在每次实施前一周由负责教师填写二
6、份,教研室审批后交学院院备案,一份由负责说教师留用.明2、假设填写内容较多可另纸附后.3、姻多名字生共用日勺,在设计内谷、参缎、要求等力回成侣所区别.教研室主任：指导教师：石腊梅2022年11月18日目录第一章介质特性3第二章设计参数的选择32.1 筒体材料的选择32.2 公称直径确实定32.3 设计压力32.4 设计温度42.5 焊接接头系数4第三章设备的结构设计53.1 圆筒厚度的设计53.2 封头的设计53.2.1 封头厚度的设计53.2.2 封头的结构尺寸63.3 鞍座选型和结构设计63.3.1 鞍座选型63.3.2 鞍座位置确实定73.4 卧式储罐的附件及其应用83.4.1 接管和法
7、兰93.4.2 垫片的选用103.4.3 螺栓螺柱的选择103.5 人孔的选择113.6 液位计的选择11第四章容器强度的校核114.1. 水压试验应力校核114.2. 筒体轴向弯矩计算114.2.1 圆筒中间截面上的轴向弯矩124.2.2 鞍座平面上的轴向弯矩124.3. 体轴向应力计算及校核134.4. 筒体和封头中的切向剪应力计算与校核144.5. 封头切向剪应力计算144.6. 筒体的周向应力计算与校核144.7. 鞍座应力计算与校核164.7.1 腹板水平分力及强度校核164.8. 震引起的地脚螺栓应力184.8.1 倾覆力矩计算184.8.2 由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力184.
8、8.3 由地震引起的地脚螺栓剪应力19第五章开孔补强设计195.1 人孔补强195.1.1 补强设计方法判别195.1.2 有效补强范围205.1.3 效补强面积205.1.4 补强面积21第六章卧式储罐的焊接216.1 焊缝布置216.1.1 接头的分类及其选择216.1.2 焊缝的布置226.2 焊接方法226.3 焊接顺序236.3.1 焊前清理236.3.2 焊接过程和顺序236.3.3 焊后处理24第七章设计心得体会25第八章参考文献26第一章介质特性浓硫酸,俗称坏水,化学分子式为H?SC?,是一种具有高腐蚀性的强矿物酸.坏水指质量分数大于或等于70%勺硫酸溶液.浓硫酸在浓度高时具有
9、强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一.同时它还具有脱水性,强氧化性,强腐蚀性,难挥发性,酸性,吸水性等.常用的浓硫酸中H2SC4的质量分数为98.3%,其密度为1.83gcm-3,其物质的量浓度为18.3molL-1.98.3%时,熔点:10C;沸点：338C.硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶.浓硫酸溶解时放出大量的热,因此浓硫酸稀释时应该酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅.第二章设计参数的选择2.1 筒体材料的选择根据GB150-2022表D.1并结合实际情况,选用筒体材料为碳素钢Q-235C(钢材标准为GB/T3274-2022).Q-235C适用范围
10、规定如下：(1)容器设方t压力pW1.6MPa；(2)钢板使用温度为0-300C;(3)用于壳体时,钢板厚度不大于40mm2.2 公称直径确实定设筒体直径为D,筒体长度为L=2D,选用标准椭圆封头,那么其体积可表示为VV1V2D32422D17.50.9由此可求得D=2197mm所以粗定D=2200mm2.3 设计压力设计压力是指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷,其值不得低于工作压力.3液柱静压力：P1gh1.83109.82.20.0395MPa根据化学化工物性分析手册表3.6.5查饱和蒸汽压：Pc=0.0118Mpa工作压力.PwP0Pc0.1010.01180.
11、1128MPa设计压力：P1.1PW1.10.11280.1241MPa计算压力：p=0.1241+0.0395=0.1636Mpa2.4 设计温度设计温度指容器在正常工作情况下,设定的元件的金属温度沿元件金属截面的温度平均值.设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件.设计温度取50Co2.5 焊接接头系数焊接接头系数是以焊接强度与母材强度之比值表示的.它与焊缝位置焊接方法以及检验等因素有关.JB4732标准中要求受压元件焊缝必须100%6损检测,取焊缝系数1.00.设计参数总结如下表2.1:表2.1设计数据序号工程数值单位备注1名称32t浓硫酸储罐2用途浓硫酸储存3筒体材料Q-235C4设计压
12、力0.1241MPa5设计温度50oC6公称直径2200mm6公称容积17.53m7装量系数0.98工作介质浓硫酸9使用地点荆门市,室外10其他要求100炕损检测t许用应力122MPa利用中径公式计算厚度:PcD21-P0.1636220021122-0.16361.4761mm第三章设备的结构设计3.1圆筒厚度的设计s235MPa查GB150-2022中表D.1,可得：在设计温度50c下,屈服极限强度,圆整后,取名义厚度n10mm筒体的有效厚度enC1C210028mm3.2封头的设计3.2.1 封头厚度的设计查JB/T4746-2022?钢制压力容器用封头?中表1,得公称直径DDn2200
13、mmDi选用标准椭圆形封头,型号代号为EHA那么2hi2,根据?过程设备设计?郑津洋中椭圆形封头计算中式4-46计算:PDt2-0.5P0.1636220021122-0.50.16361.4756mm同上,取C2=2mmC10.封头的设计厚度dCiC23.4756mm查标准HG20580-1998?钢制化工容器设计根底规定?表7-1知,钢板厚度负偏差为0.25mm,而?过程设备设计?郑津洋中4.3.2.3知,当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm,且不超过名义厚度的6%寸,负偏差可以忽略不计,故取C10.查HG20580-1998?钢制化工容器设1t根底规定?表7-5知,在无特殊腐蚀情况下,腐蚀裕量C2不小于1mm本例取C2=2mm那么筒体的设计厚度C1C21.4761023.4761mm圆整后,取封头的名义厚度10mm有效厚度enGC28mm3.2.2封头的结构尺寸Di由2Hh59055040mm根据标准容积,如下表JB/T4746-2022?钢制压力容器用封头?中表B
