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1、中北大学信息商务学院课程设计说明书学生姓名： 王米雪 学号： X07系另IJ： 机械工程系专业：进程装备与操纵工程题 目：（35） M3液氯储罐设计指导教师：陆辉山 职称：副教授2021年06月29日中北大学信息商务学院课程设计任务书2021/2021 学年 第 二 学期系另U： 机械工程专业：进程装备与操纵工程学生姓名： 王米雪 学号：X07课程设计题目：(35) M3液氯储罐设计起迄日期：06月29日07月10日课程设计地址： 校内扌旨导教师：陆辉山系 主 任：暴建冈IJ下达任务书日期: 2021年06月29日1. 设计目的：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
2、设备设计的全过程。2）掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计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用。4）掌握工程图纸的计算机绘图。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）: 匸原始数据一设计条件表序号项目数值单位备注1名称液氯储罐2用途液氯储存站3最咼工作压力MPa由介质温度确定4工作温度-20 45C5公称容积（vg）10/16/20/25M36工作压力波动情况可不考虑7装量系数（趴,）8工作介质液氯（高度危害）9使用地点室内10安装与地基要求11其它要求管口表接管代号
3、公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称A1DN50HG20595T997FM液位计接口A2DN50HG20595T997FM空气进口管A3DN50HG20595-1997FM空气出口管A4DN450FM液氯进口管A5DN32HG20595-1997FM液氯出口管A6DN32HG20595-1997FM安全阀接口A7DN25HG20595-1997FM压力表接口A8DN20HG20595-1997FM人孑L2设计内容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；5）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
4、样品等:1）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。4. 主要参考文献:1 国家质量技术监督局，GB150-2011钢制压力容器，中国标准出版社，20112 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, 19993 全国化工设备设计技术中心站，化工设备图样技术要求2000, 114 郑津洋、董其伍、桑芝
5、富，过程设备设计，化学工业出版社，2010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，19967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年5. 设计成果形式及要求：1）完成课程设计说明书一份；2）总装配图一张（A1图纸一张）;6. 工作计划及进度：2015年06月29日：布置任务、查阅资料并确定设计方法和步骤06 月 3007月01、02、03日：机械设计计算（强度计算与校核）及技术条件编制07月04日07月07日：设计图纸绘制（草图和装配图）07月08日07月09日：撰写设计说明
6、书07月10日：答辩及成绩评定系主任审查意见：签字：年 月 日目录一 工艺设计1. 存储量2. 设备的选型及轮廓尺寸二 机械设计1. 材料选择2. 设计压力3. 厚度设计4. 接管及接管法兰、人孔设计5. 鞍座的设计6. 焊接7. 校核8. 内压圆筒校核9. 内压椭圆形封头校核10. 法兰的校核11. 开孔补强计算12. 卧式容器（双鞍座）三 参考文献四 终止语一 工艺设计1. 存储量 盛装液化气体的压力容器设计存储量w “vpt式中：W贮存量，t；0装载系数；设计温度下的饱和溶液的密度，依照设计条件W =eVP t =X35X =2. 设备选型及轮廓尺寸 筒体直径一样由工艺条件决定，可是要符
7、合压力容器的公称直径。标准椭圆 型封头是中低压容器常常采纳的封头形式。封头公称直径必需与筒体的公称直径 相一致。n依照公式：D2 L = 354 iL/D=4得 D =2233mm,圆整得 D =2200mm.ii可选用标准椭圆封头的公称直径DN = 2200mm,总深度H=590mm,内表面积= mm 2 ， 容积V= m3现在封头现在封头体积为 V ,筒体所占容积为 V12n D2L打2V += V = 35L=8394mm 可取 L=8400mm14n D 2 L _34L/D=3 符合要求那么储罐实际体积为V= 2V + V = 2 V +1 2 135 023 35符合要求误差分析
8、35 x 100% 二 0.0657% 5%35因此可确信筒体公称直径为DN = 2200 mm,筒体长度为L=8400mm；二 机械设计1. 材料选择依照液氯的特性，选择16MnR16MnR是压力容器专用钢。2. 设计压力t=50C时，依照压力容器介质手册可得液氯的密度是g /cm3,饱和蒸汽 压Pv=,大气压Pa=.设计压力为容器的设计载荷条件之一，其值不得低于最高工作压力，而最高 工作压力指容器顶部在正常工作进程中可能产生的最高表压。装设平安阀的容 器，考虑到平安阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力不得低于平安 阀的开启压力，通常可取最高工作压力的倍。计算压力是指在相应的设计温度
9、下，用以确信元件最危险截面厚度的压力 其中包括液柱静压力。通常情形下，计算压力等于设计压力与液柱静压力之和 当元件所经受的液柱静压力小于5%设计时，可忽略不计。设计压力P = 1.1P= 1.1 X (1.4732 0.1) = 1.4659Mpa设 工作液柱静压力 p gD = 1314 x 9.8 x 2.2 x10-6 = 0.02832Mpap gh因为p设=需=1-93% 5%因此液柱静压力能够不考虑，计算压力与设计压力相等水压实验Pt =1-25 Pc 需=125 x 14659 = 1-8323MPa3. 厚度设计由中径公式5 =pcD可得筒体的计算厚为，钢板厚度负误差C = 0
10、，侵蚀2Qt p1c余量C = 4mm，故筒体的名义厚度为5 = 16mm。2nPcDi由椭圆厚度计算公式可得5 = 25 M0.5 Pc =15.56 mm侵蚀裕度C = 4mm，钢板负误差C = 0，取名义厚度5n = 521c+ C + C + A = 16mm124. 接管及接管法兰、人孔设计螺栓法兰连接是一种应用最普遍的密封装置，它的作用是通过螺栓连接，并 通过拧紧螺栓使密封元件压紧而保证密封。由于工艺要求和检修的需要，在筒体 上直接开孔安装接管，别离有液面计接口、人孔、压力表孔、空气入口、平安阀 接孔、空气出口、液体入口、液体出口。依照各接口的大小选择相对应的法兰及 垫片。接管代
11、号公称尺 寸公称压力连接尺寸标准连接面形 式用途或名称aDN80HG20595-1997TG液氯进口管bDN40HG21524-2005TG空气进口cDN500TG人孔dDN40HG20595-1997TG管空气出口eDN25HG20595-1997TG管压力表接口fDN80HG20595-1997TG安全阀接口gDN25HG20595-1997TG液位计接口hDN80HG20595-1997TG液氯出口管接管及接管补强详细数据见强度校核书。跟据管口公称直径选择相应的法兰，时选用带颈对焊榫槽法兰，要紧参数如下：公称 通径钢管 外径连接尺寸法兰 厚度C法兰颈H 法兰高度B法兰外 径D螺栓孔 中心
12、圆 直径K螺栓 孔直 径L螺栓 孔数 量n螺纹ThNBSHR253010575144M12164064404045150110184M16186475458089200160188M162011010650人孔的设计本次设计的储罐设计压力为，依照HG /T2151421535 - 2005钢制人孔和手孔【3】，采纳回转盖带颈对焊法兰人孔 。该人孔标记为：人孔MFMIII -35CM B450 25SHG / T 21518- 2005 炳TG!n人孔结构示用意人孔结构尺寸密封 面型 式公称 压力PN公称 直径DNd x SwdDD1H1H2bMFM450480 x 1245667060025012142bib2ABLd0螺 柱螺 母螺柱总 质 量数量直径x长度4146375175250242040M33 x 2 x 1652455 鞍座的设计查得16MnR单位面积的质量为g
