25立方米-氮气储罐-设计

大学过程设备设计(论文)I课程设计任务书1．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、综合分析文献资料的能力，进行设计方法和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）：1．原始数据设计条件表序号项目数值单位备注1名称氮气储罐2用途氮气储配站3最高工作压力2.5MPa由介质温度确定4工作温度-20～48℃5公称容积（Vg）25M36工作压力波动情况可不考虑7装量系数(φV)0.98工作介质氮气9使用地点室外10安装与地基要求储罐底壁坡度0.01～0.0211其它要求管口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A80HG20592-1997MFM物料进管B80HG/T21514-2005MFM物料出管C25HG20592-1997MFM温度计接口D25HG20592-1997MFM压力表接口E80HG20592-1997MFM放气管口F80HG20592-1997MFM安全阀接口G80HG20592-1997MFM排污管M1450HG20592-1997MFM人孔一M2450HG20592-1997MFM人孔二大学过程设备设计(论文)II课程设计任务书2．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。大学过程设备设计(论文)III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（A1图纸一张）3）总装配图一张(A1图纸一张)；系主任审查意见：签字：年月日大学过程设备设计(论文)IV前言本设计是针对《过程设备设计》这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。本设计的物料为氮气，它是一种无色无味气体。氮气作为一种重要的化工原料，应用广泛于氨氮的生产制造。分子式N，密度1.25g/L，熔点63K，沸点75K，临界温度126K。氮气通常不易燃烧且不支持燃烧。化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合给定的工艺参数，按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、接管、管法兰、人孔接管、人孔接管补强、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备。各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。大学过程设备设计(论文)V目录1.工艺设计............................................................................................................-1-1.1.存储量...............................................................................................................................-1-1.2.设备的选型及轮廓尺寸...................................................................................................-1-2.筒体及封头设计................................................................................................-2-2.1.筒体材料设计...................................................................................................................-2-2.2.圆筒设计...........................................................................................................................-2-2.3.封头厚度...........................................................................................................................-2-3.接管、法兰、垫片和螺栓的选择....................................................................-3-3.1.接管和法兰.......................................................................................................................-3-3.2.垫片的选择.......................................................................................................................-5-3.3.螺栓（螺柱）的选择.......................................................................................................-6-4.人孔的设计........................................................................................................-7-4.1.人孔的选取.......................................................................................................................-7-4.2.人孔补强圈设计：...........................................................................................................-8-5.容器支座..........................................................................................................-11-5.1.制作所承受最大载荷....................................................................................................-11-5.2.鞍座选择........................................................................................................................-11-5.3.支座的位置....................................................................................................................-12-5.4.焊接机构设计................................................................................................................-12-6.附件选择..........................................................................................................-14-7.整体布局..........................................................................................................-15-8.强度校核..........................................................................................................-16-结束语.....................................................................................................................-30-参考文献.................................................................................................................-31-大学过程设备设计(论文)-1-1.工艺设计1.1.存储量盛装氮气的压力容器设计存储量W=φVρt式中：W--------存储量，t；Φ---------装量系数；V---------压力容器容积；ρt------------设计温度下的饱和溶液的密度，t/m3已知压力容器的工作温度是-20~48℃，取设计温度为50℃，设计压力Pc=2.5MPa由气体状态方程：PV=nRT得PM=ρRT查得，标准状况下氮气的密度ρ0=1.251kg/m3设计温度下的密度ρ=ρ0Pc/P0T0/T=26.094kg/m3根据设计条件W=φVρt=0.9×25×26.874=604.665kg1.2.设备的选型及轮廓尺寸粗略计算内径：2D4iL=25m3取L/D=4,得Di=1996mm圆整为2000