變壓吸附儲罐的設(shè)計

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1、目錄1.概述32.工藝說明33.機械設(shè)計34.主要零部件選型44.1圓筒的設(shè)計44.2封頭設(shè)計44.2.1計算封頭厚度44.2.2校核罐體一封頭水壓試驗強度54.3支腿的設(shè)計54.4容器法蘭設(shè)計64.5接管設(shè)計64.5.1氧氣進料管64.5.2氧氣出料管74.5.3事故接管75.總結(jié)86.參考文獻861.概述本文主要介紹了氧氣緩沖罐的特點及在工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展前景，詳細的闡述了合成氨變壓吸附氧氣中緩沖罐的結(jié)構(gòu)及強度設(shè)計計算。參照化工設(shè)備機械基礎(chǔ)的化工容器設(shè)計，綜合考慮各種因素，結(jié)構(gòu)設(shè)計需要選擇適用合理、經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)形

2、式，同時滿足制造、檢修、裝配、等要求；而強度計算的內(nèi)容包括氧氣緩沖罐的材料，確定主要結(jié)構(gòu)尺寸，滿足強度、剛度和穩(wěn)定性等要求，根據(jù)設(shè)計壓力確定壁厚，使氧氣緩沖罐有足夠的腐蝕裕度，該設(shè)計分析包括內(nèi)壓薄壁圓筒與封頭的強度設(shè)計、容器零部件的設(shè)計，包括法蘭連接、容器支座、容器開口及補強、容器附件的設(shè)計。最終確定緩沖罐的標準。從而使設(shè)計結(jié)果達到最優(yōu)化組合。2.工藝說明當(dāng)緩沖罐用于系統(tǒng)中時，由于系統(tǒng)壓力比預(yù)充氣體的壓力，所以會有一部分工作介質(zhì)進入氣囊內(nèi)（對隔膜式來講是進入罐體內(nèi)），直到達到新的平衡，當(dāng)系統(tǒng)壓力再度升高，系統(tǒng)壓力再

3、次大于預(yù)充氣體的壓力，又會有一部分介質(zhì)進入囊內(nèi)，壓縮囊和罐體間的氣體，氣體被壓縮壓力升高，當(dāng)升高到跟系統(tǒng)壓力一致時，介質(zhì)停止進入，反之，當(dāng)系統(tǒng)壓力下降，系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)壓力低于囊和罐體間的氣體壓力，氣囊內(nèi)的水會被氣體擠出補充到系統(tǒng)內(nèi)，使系統(tǒng)壓力升高，直到系統(tǒng)工作介質(zhì)壓力跟囊和罐體間的氣體壓力相等，囊內(nèi)的水不再外系統(tǒng)補給，維持動態(tài)的平衡。3.機械設(shè)計設(shè)備主要技術(shù)指標，其設(shè)計分析包括圓筒的設(shè)計、封頭設(shè)計、支腿的設(shè)計、容器法蘭的設(shè)計、接管設(shè)計。其中以結(jié)構(gòu)設(shè)計最為重要，氧氣緩沖罐為內(nèi)壓容器（PN=1.0MPa）6，綜合各種因素得

4、出結(jié)論：本罐設(shè)計三個接管，分別為：進料管a、出料管b、排事故接管c。根據(jù)罐內(nèi)氣體氧氣的腐蝕性及其它特性來選擇材料，根據(jù)材料的加工性能、檢修清洗的要求等因素決定采用哪種類型的壓力容器。1.主要零部件選型根據(jù)該設(shè)備的使用條件、介質(zhì)、材料的性能及經(jīng)濟性，按GB150-1998《鋼制壓力容器》和TSGR0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定選用主要受壓元件材料：筒體、封頭、人孔圈、人孔蓋：Q345R,人孔法蘭；16Mn4.1圓筒的設(shè)計a.材料：由于工作介質(zhì)為氧氣以及容器的使用條件，綜合經(jīng)濟等選材料為16M

5、nRb.壁厚根據(jù)式（12—5）計算設(shè)計溫度T=100,設(shè)計壓力，，,,(雙面焊接對接接頭，100%無損檢測，表12—8)取,于是根據(jù)，由表12—9查得，又該值大于名義厚度的6%，所以鋼板厚度負偏差不可忽略圓整后取確定選用厚的16MnR鋼板制作罐體。4.2封頭設(shè)計采用標準橢圓形封頭：4.2.1計算封頭厚度厚度按式（12—21）計算于是6故圓整后取確定選用厚的16MnR鋼板制作封頭4.2.2校核罐體一封頭水壓試驗強度根據(jù)式（12—18）式中則而應(yīng)為所以水壓實驗強度足度。4.3支腿的設(shè)計首先粗略計算負荷，貯罐總質(zhì)量式中：

6、罐體質(zhì)量：封頭質(zhì)量：氧氣質(zhì)量附件質(zhì)量（1）罐體質(zhì)量L=1300mm的筒節(jié)（2）封頭質(zhì)量封頭公稱直徑，所以去直邊高度的標準橢圓形封頭其質(zhì)量(JB/T47462002)，所以（3）6（4）附件質(zhì)量取所有接管質(zhì)量總和按300Kg計于是貯罐總質(zhì)量每個支腿只承受1475N負荷，根據(jù)壓力容器設(shè)計手冊表3—3—20A.AN型腿式支座系列參數(shù)表，可以選用帶加強板的角鋼作支腿即JB/T4713—1992A34.4容器法蘭設(shè)計根據(jù)本設(shè)計使用的介質(zhì)，設(shè)計壓力，設(shè)計溫度，公稱直徑確定，法蘭的結(jié)構(gòu)形式為襯環(huán)榫密封面乙型平焊法蘭中的榫面法蘭。

7、法蘭C—T800—1.6JB/T4702—20004.5接管設(shè)計4.5.1氧氣進料管采用無縫鋼管，管的一端切成45，伸入貯罐內(nèi)少許。配用帶頸對焊法蘭HG20595。因為該接管為，厚度小于5mm，故該接管開孔需要補強。由附表11—6查得連接螺栓為M24，共24個，材料由表14—6查得螺柱材料為40MB，螺母材料為40Mn。4.5.2氧氣出料管采用無縫鋼管，管的一端切成45，伸入貯罐內(nèi)少許。配用帶頸對焊法蘭HG20595。因為該接管為，厚度小于5mm，故該接管開孔需要補強。由附表11—6查得連接螺栓為M24，共24個，

8、材料由表14—6查得螺柱材料為40MB，螺母材料為40Mn。64.5.3事故接管采用無縫鋼管，管的一端切成45，伸入貯罐內(nèi)少許。配用帶頸對焊法蘭HG20595。因為該接管為，厚度小于5mm，故該接管開孔需要補強。由附表11—6查得連接螺栓為M24，共24個，材料由表14—6查得螺柱材料為40MB，螺母材料為40Mn1.總結(jié)這次設(shè)計是通過老師講解，查閱了相關(guān)資