堿液貯罐的課程設(shè)計

《堿液貯罐的課程設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、淮南師范學(xué)院課程設(shè)計14淮南師范學(xué)院課程設(shè)計設(shè)計任務(wù)書設(shè)計課題：堿液貯罐的機械設(shè)計工藝參數(shù)：最高使用溫度：T=50℃公稱直徑：DN=2200mm筒體長度（不含封頭）：L0=3819mm設(shè)計內(nèi)容：1.筒體材料的選擇2.罐的結(jié)構(gòu)尺寸3.罐的制造施工4.零部件型號及位置5.相關(guān)校核計算設(shè)計人：學(xué)號：指導(dǎo)老師：完成時間：14淮南師范學(xué)院課程設(shè)計目錄設(shè)計任務(wù)書I目錄I1前言12堿液貯罐設(shè)計參數(shù)的確定22.1設(shè)計溫度與設(shè)計壓力的確定22.2筒體和附件材料的選擇22.3其他設(shè)計參數(shù)22.3.1封頭的選擇22.3.2許用應(yīng)力32.3.3焊接接頭

2、系數(shù)33工藝計算43.1筒體壁厚的計算43.2封頭壁厚的計算43.3強度檢驗及水壓試驗53.4選擇人孔53.4.1人孔的選擇53.5支座63.5.1支座的選取73.5.2鞍座的計算73.5.3安裝位置84選配工藝接管94.1堿液進料管94.2堿液出料管94.3排污管94.4液面計接管94.5放空管接口管104.6安全閥接口管105設(shè)計結(jié)果一覽表116堿液貯罐裝配圖127總結(jié)1314淮南師范學(xué)院課程設(shè)計1前言堿液是一種具有很強腐蝕性的堿性化學(xué)品，這意味著它能夠溶解脂肪等粘性物質(zhì)，并且對其他物質(zhì)存在很高的化學(xué)反應(yīng)能力。堿液有片狀，粒

3、狀或液體形式，它很危險，會給物體表面和人體造成損害。在現(xiàn)代堿液生產(chǎn)之前，人們只能從原始材料加工獲得它。幾千年來，人類一直使用堿液制作香皂和制革。他們在極高的溫度下焦化特定硬木產(chǎn)生白灰。蘋果樹，橡樹，海草都是理想的燃料。然后添加水，并混合一些小蘇打滲透進灰質(zhì)清除它們包含的堿液。當(dāng)灰質(zhì)過濾出去以后，留下的水就含有足夠的堿液一溶解動物皮草上的脂肪，或與其他成分混合制成香皂。為能夠進行連續(xù)的生產(chǎn)，需要有儲存堿液的容器，因此設(shè)計堿液貯罐是制造貯罐的必備步驟，是化工生產(chǎn)能夠順利進行的前提。本次課程設(shè)計是在我們學(xué)完《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》這門課程

4、后開的課程設(shè)計，目的就是設(shè)計一臺堿液貯罐。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，貯罐形式為圓筒形，由于立式圓筒形容器承受自然原因引起的應(yīng)力破壞的能力較弱，故選用圓筒形臥式容器。設(shè)計內(nèi)容主要包括，設(shè)計所需參數(shù)的確定，貯罐材料的選取，筒體和封頭壁厚的計算以及相關(guān)校核，另外還有支座以及一些附件的選取與安裝。最后匯出堿液貯罐的裝配圖。由于本人能力有限，設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，還請老師指出。14淮南師范學(xué)院課程設(shè)計堿液貯罐設(shè)計參數(shù)的確定1.1設(shè)計溫度與設(shè)計壓力的確定根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，所設(shè)計堿液貯罐的最高使用溫度為50℃，查表可知50℃時液氨的飽和蒸汽

5、壓為1.87MPa[1]。容器的設(shè)計壓力應(yīng)該高于其最大工作壓力，對于裝有安全閥的容器，其設(shè)計壓力不得低于安全閥的開啟壓力，安全閥的開啟壓力是根據(jù)容器最大工作壓力調(diào)定，據(jù)此，取最大壓力的1.1倍作為容器的設(shè)計壓力，故設(shè)計壓力為，，取。1.2筒體和附件材料的選擇堿液是一種具有很強腐蝕性的堿性化學(xué)品，貯罐可選用低合金鋼，壓力容器專用鋼板為16MnR。16MnR是345MPa級的低合金鋼，具有良好的機械性能、焊接性能、工藝性能及低溫沖擊韌性。中溫及低溫的機械性能均優(yōu)于Q235-A、15、20等碳素鋼，是使用十分成熟的鋼種，質(zhì)量穩(wěn)定、可使

6、用-40～475℃場合。所以在此選擇16MnR鋼板作為制造筒體的材料。16MnR的含碳量為0.12%～0.20%，含Mn量較低，伸長率為19-21%，是目前我國用途最廣、用量最大的壓力容器專用鋼板。優(yōu)質(zhì)低碳鋼的強度較低，塑性好，焊接性能好，因此在化工設(shè)備制造中常用作熱交換器列管、設(shè)備接管、法蘭的墊片包皮。優(yōu)質(zhì)中碳鋼的強度較高，韌性較好，但焊接性能較差，不宜用作接管用鋼。由于接管要求焊接性能好且塑性好。故選擇10號優(yōu)質(zhì)低碳鋼的普通無縫鋼管制作各型號接管。由于法蘭必須具有足夠大的強度和剛度，以滿足連接的條件，使之能夠密封良好，故選用

7、20號鋼。1.3其他設(shè)計參數(shù)1.3.1封頭的選擇幾何方面，就單位容積的表面積來說，以半球形封頭為最小。橢圓形和蝶形封頭的容積和表面積基本相同，可以近似認為相等。14淮南師范學(xué)院課程設(shè)計力學(xué)方面，在直徑、厚度和計算壓力相同的條件下，半球形封頭的應(yīng)力最小，二向薄膜應(yīng)力相等，而沿經(jīng)線的分布式均勻的。如果與壁厚相同的圓筒體連接，邊緣附近的最大應(yīng)力與薄膜應(yīng)力并無明顯不同。橢圓形封頭的應(yīng)力情況就不如半球形封頭均勻。由應(yīng)力分析可知，橢圓形封頭沿經(jīng)線各點的應(yīng)力是變化的，頂點處應(yīng)力最大，在赤道上可能出現(xiàn)環(huán)向內(nèi)壓應(yīng)力，對于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭與壁厚相等的

8、圓筒體相連接時，其可以達到與筒體等強度。從制造方面分析來看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式，但缺點是濃度大，沖壓較為困難；橢圓封頭濃度比半球形封頭小得多，易于沖壓成型，是目前中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。因此，從幾何、力學(xué)和制造方面綜合考慮，采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭最為