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1、个人资料整理仅限学习使用中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名：王飞学号： 0802034112 学院：机械工程与自动化学院专业：过程装备与控制工程题目：55）M3液氯储罐设计指导教师：职称 : 2018年 06 月 12日陆辉山 闫宏伟 高强精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用中北大学课程设计任务书 2018/2018学年第二 学期学院：机械工程与自动化学院专业：过程装备与控制工程学 生 姓 名：王飞学 号：0802034112 课程设计题目： 55）M3液氯储罐设计起 迄 日 期： 0
2、6 月 13 日 06月24日课程设计地点：校内指 导 教 师：陆辉山 闫宏伟 高强系主任：姚竹亭精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用下达任务书日期:2018年 06 月 12 日课 程 设 计 任 务 书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
3、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）：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 最高工作压力1.4327 MPa 由介质温度确定4 工作温度-20 45 5 公称容积 0.9 8 工作介质液氯 、图纸、实物样品等：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、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用课 程 设 计 任 务 书4主要参考文献：1 国家质量技术监督局， GB150-1998钢制压力容器，中国标准出版社，1998 2 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，1999 3 全国化工设备设计技术中心站，化工设备图样技术要求，2000，11 4 郑津洋、董其伍、桑芝富，过程设备设计，化学工业出版社，2001 5 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 6 国家医药管理局上海医药设计院，化工工
5、艺设计手册，化学工业出版社，1996 7 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）草图一张 ；6工作计划及进度：2018年 06 月 13 日：布置任务、查阅资料并确定设计方法和步骤06 月 13日06 月 17 日：机械设计计算 强度计算与校核）及技术条件编制06 月 17 日06 月 22 日：设计图纸绘制 草图和装配图）06 月 22 日06 月 24 日：撰写设计说明书06 月 24 日：答辩及成绩评定系主任审查意见：签字：年月日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
6、 - - - -第 5 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用1. 筒体材料的选择根据液氯的特性，查GB150-1998选择 16MnR 。16MnR 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 ）的压力容器。 50时的许用应力,钢板标准 GB6645 。2. 设计温度的确定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用设计温度是指容器在正常的工作情况下，设定的元件的金属温度 取=4，解得 D =2639mm ，圆整至 2700mm 。由 JBT4746-2002- 钢 制 压 力
7、 容 器 用 封 头 查 得 ， 总 深H=740mm ， 内 表 面 积A=8.8503m ，封头容积 V=3.1198mV =V+V，即DL=55*1.05-2*V, 代入参数得 L=8997mm 圆整至 9000mm 计算容积 V=DL+2*V=57.77m工作容积 V=V=0.9*57.77=51.993m4. 设计压力的确定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过程中可能产生的最高表压。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。
8、计算压力是指在相应的设计温度下，用以确定元件最危险截面厚度的压力，其中包括液柱静压力。通常情况下，计算压力等于设计压力与液柱静压力之和，当元件所承受的液柱静压力小于 5% 设计时，可忽略不计。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用t=50 时 , 根 据压力容器介质手册可得液氯的密度是1.314，饱和蒸汽压Pv=1.4327MPa,大气压 Pa=0.1MPa设计压力 P=1.1*Pv=1.1*1.4327-0.1）=1.466MPa 液柱静压力 =gD =1314*9.8*2.7=0.035g=
9、717kN 单个鞍座承受的重量G =358.5kN 根据 JB/T4712-92 选取轻型鞍座 DN2800,许用载荷 447Kn,120包角，具体数据见下表精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用公称直径 DN鞍座高度 h底板腹板筋板b2800250204030012103202683588公称直径DN垫板螺栓连接尺寸鞍座质量 kg增加 100mm高度增加的质量kg弧长间距螺孔螺纹 M孔长28003260500865180024M204029128鞍座位置通常取尺寸 A不超过 0.2L值，中国
10、现行标准 JB 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用4731钢制卧式容器规定 A 0.2L=0.2L+2h），A最大不超过 0.25L.否则由于容器外伸端的作用将使支座截面处的应力过大。A 0.2 9.13=1.826m 由于封头的抗弯刚度大于圆筒的抗变钢度，故封头对于圆筒的抗弯钢度具有局部的加强作用。若支座靠近封头，则可充分利用罐体封头对支座处圆筒截面的加强作用。因此，JB 4731还规定当满足 A 0.2L时，应尽量使 A 0.5R，即A 0.5 1.35=0.675m综上，取 A=60
11、0mm 9.焊接容器各受压元件的组装通常采用焊接。焊接接头是焊缝、融合线和热影响区的总称，焊缝是焊接接头的主要部分。焊接接头的形式和坡口形式的设计直接影响到焊接的质量与容器的安全。回转壳体与封头的焊接接头采用对接接头，坡口形式选X型，结构尺寸如下表带补强圈的接管筒体焊接结头采用角接结构，坡口为E型18 a 60b 1 p 2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用参考资料1、中华人民共和国行业标准钢制管法兰、垫片、紧固件；2、压力容器与化工设备实用手册董大秦，袁凤隐，化学工业出版社，2000 3、HG T 21523-2005 水平吊盖带颈平焊法兰人孔，中国天辰化学工程公司，2005 4、GB150-1998钢制压力容器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页
