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1、计算说明书.绪论1 .设计目的：设计目的按过程装备与控制工程专业教学计划要求，在学完专业核心课过程设备设计后,进行过程设备课程设计教学环节，其主要目的是使学生在学习过程设备设计的基础上，进行一次工程设计训练，培养学生解决工程实际问题的能力。2 .设计内容和要求：2.1 原始数据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最局，作压力1.466MPa由介质温度确定4工作温度-2045C5公称容积（Vg）50M36工作压力波动情况口不考虑7装量系数（）V）0.98工作介质液氯（高度危害）9使用地点绵阳市室内10安装与地基要求11其它要求管口表接管代号r公称尺寸连接尺寸标准连接面形
2、式用途或名称aDN65HG20595-1997FM液氯进口管bDN50HG20595-1997FM安全阀接口cDN500HG/T21523-2005FM人孑LdDN50HG20595-1997FM空气进口管eDN50HG20595-1997FM空气出口管fDN25HG20595-1997FM压力表接口gDN20HG20595-1997FM液位计接口hDN65HG20595-1997M液氯出口管jDN65HG20595-1997M排污口2.2 设计要求2.2.1. 使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。2.2.2. 广泛查阅和综合分析各种文献资料，进行设计方法和设
3、计方案的可行性研究和论证。2.2.3. 设计计算要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠。2.2.4. 工程图纸要求绘图。2.2.5. 毕业设计全部工作由学生本人独立完成。学生应交出的设计文件2.液氯性质分子量：70.91黄绿色有刺激性气味的气体。密度：相对密度（水=1）1.47;相对密度（空气=1）2.48;稳定性：稳定；危险标记：6（有毒气体）；在工业上，液氯是一种很有用的化学物质。氯可用于造纸、纺织工业的漂白；用作水和废水的消毒、杀菌剂；且可用于制造无机、有机氯化物，如：金属氯化物、氯溶剂、染料中间体、杀虫剂、合成橡胶、塑料等。但由于液氯属高毒性，是一种强烈的刺激性气体。它对人体、环境都有很
4、强的危害，因此液氯的存储、运输都是一个值得深思的问题。设计储存设备，首先必须满足各种给定的工艺要求，考虑存储介质的性质、容量、钢材的耗费量等等。而且液化气体必须考虑它的膨胀性和压缩性，液化气体的体积会因温度的改变而变化，所以必须严格控制储罐的充装量（指装量系数与储罐实际容积和设计温度下介质的饱和液体密度的乘积）。目前我国普遍采用常温压力贮罐一般有两种形式：球形贮罐和圆筒形贮罐。因为圆筒形贮罐加工制造安装简单，安装费用少，但金属一.33耗量大占地面积大，所以在总贮量小于500m,单罐容积小于100m时选用卧式贮罐比较经济。工工艺参数确定1 .设计压力设计压力应根据最高工作压力来确定。对于盛装液化
5、气体的压力容器，应按以下几条来确定最高工作压力：没有实测数据或没有保冷设施的压力容器，其最高工作压力不得低于所装液化气体在规定的最大充装量时，温度为50c的气体压力。由于没有保冷措施，选50c下饱和蒸汽压1.414MPa。装设安全阀的容器，考虑到安全阀开启动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力不得低于安全阀的开启压力，通常可取最高工作压力的1.051.10倍。P殳=1.1R=1.11.414-0.1)=1.466MPa液柱静压：日殳=PMgMDi=1314m9.8m2.7=0.0355%mP所以忽略液柱静压力。2 .设计温度应该不低于最高使用温度45Co选取45c为设计温度。3 .设计材料的选
6、择根据液氯的特性，查GB150-1998选才?Q345RQ345R是压力容器专用钢，适用范围：用于介质具有一定腐蚀性，壁厚较大(8mm)的压力容器。50c时的许用应力189Mpa。根据JB/T4731钢管的材料选用20号钢，根据GB8163,其许用应力150.1Mpa。三.结构设计1 .筒体和封头1.1 筒体直径确定筒体的公称直径有标准选择，而它的长度L可以根据容积要求来决定。根据公式Di2L=50(1+5%)m34将L/D=5代入得：D=2373mm圆整后，D=2400mm1.2 筒体长度计算查标准JB/T4746-2002钢制压力容器用封头中表B.1EHA椭圆形封头内表面积、容积，如下表：
7、EHA椭圆形封头内表面积、容积序号公称直径DN(mm)总深度H(mm)内表面积2、A(m)容积V(m3)2924006406.54331.9905由Vg=V封头+V筒体则：50*1.05=n/4*Di2*L+2V封计算得L=10725.3mm,取L=11000mmL/Di=11000/2400=4.58在34.586,设计合理计算容积V计=；Di2L十1.9905m2=53.74m3工作容积V=V计=48.37m31.3 筒体壁厚计算根据GB150-2011可知Q345R的许用应力二t=189MPa筒体的计算厚度为：9.678mmpcH=9.678mm2二f-Pc腐蚀余量C2=4mm,钢板厚度
8、负偏差Ci=0.3mm(GB713)设计厚度：、d=、C2=13.678mm名义厚度:、n-d0.3=13.978mm圆整：5二14mm有效厚度：露=露_Ci-C2=9.7mm、，一、一,r12,kIte设计温度下允许最大工作压力：1-PW二=1.521MPaDi+e1.4封头厚度计算二二t=9.33mm封头的计算厚度为:2;0.5Pc设计厚度：c.d=c.C2=13.33mm名义厚度：、n=、d0.3=13.63mm圆整至14mm上0百,瓦=a-Ci-C2=9.7mm有效厚度：2-I-t-设计温度下允许最大工作压力：I.FW二一-=1.525MPaDi+0.5e1.5水压试验二t根据公式，P
9、TDi+eT_i-_0.9cs2:sfaF=1.25P7=1.90625MPa式中：THQe-n-Ci-C2-9.7mm-s-34MPa故符合工艺条件的要求。2.法兰选型法兰简图如图所示图8.2.3带颈对焊银制管法兰表8.2.3-1PN10带颈对焊钢制管法兰接管选型如下表接管代号公称尺寸连接尺寸标准连接面形式用途或名称aDN65HG20595-1997FM液氯进口管bDN50HG20595-1997M安全阀接口cDN500HG/T21523-2005FM人孑LdDN65HG20595-1997FM空气进口管eDN65HG20595-1997FM空气出口管fDN25HG20595-1997FM压
10、力表接口gDN20HG20595-1997FM液位计接口hDN65HG20595-1997FM液氯出口管jDN65HG20595-1997M排污口注：此设计接管厚度对于外径089mm的按照GB150的不另行补强标准根据HG/20592-2009(PN16)钢管制法兰表PN16查取法兰尺寸质量等:序名公称钢管外法兰螺栓螺栓螺栓螺法兰法兰颈法法兰号称直径径法兰外径孔中孔直孔数栓厚度R二质量DN焊端外径D心圆直径K径L量n（个）ThCNSH1高度Ha液氯进口管6576B185145184M1620922.9106483.74b安全阀接口5057B165125184M1620742.985483.11
11、c人孔500530B7156503320M30*234546111612I9070.7d空气进口管6576B185145184M1620922.9106483.74e空气出口管6576B185145184M1620922.9106483.74f压力表接口2532B11585144M1216462.664401.26g液位计接口2025B10575144M1216402.364401.05h液氯出口管6576B185145184M1620922.9106483.74j排污口100108B220180188M16201313.21010504.53 .垫片的选择查HG/T20609-2009钢制管
12、法兰用金属包覆垫片得:符号管口名称公称直径内径D1外径D2a液氯进口管6597.5127b安全阀接口5077.5107c人孑L500561624d空气进口管6597.5127e空气出口管6597.5127f压力表接口255471g液位计接口2045.561h液氯出口管6597.5127J排污口100131.51684 .螺栓（螺柱）的选择查HG/T20613-2009钢制管法兰用紧固件中表5.0.7-9和附录中表A.0.1,得螺柱的长度和平垫圈尺寸：型号公称直径螺纹螺柱长紧固件用平垫圈mmd1d2ha65M168517303b50M168517303c500M2412525444d50M249017303e50M169017303f25M127513242.5g20M127513242.5h65M168517303j100M1690173035 .人孔的选择压力容器开设人孔和手孔
