20立方米儲氣罐設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計.doc

廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院設(shè)計說明書課 題 名 稱： 20m3儲氣罐設(shè)計 姓 名： 楊 瀟 專 業(yè)：機械設(shè)計與制造（過程機械） 班 級： 機械1031班 起 止 日 期： 2012.9.72012.10.17 指 導(dǎo) 教 師： 陳金梅 廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院設(shè)計說明書題目：20儲氣罐設(shè)計目錄 一、筒體的設(shè)計 1 二、 封頭的設(shè)計3三、人孔的設(shè)計5四、入料口與出料口設(shè)計11五、安全閥接口設(shè)計17六、壓力表口設(shè)計22七、排污口的設(shè)計31八、支座的設(shè)計23九、液壓試驗前應(yīng)力校驗24總結(jié)體會27 參考文獻29摘要 壓力 溫度 厚度 參照及壓力容器設(shè)計手冊，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)形式，同時滿足制造、安裝、運輸?shù)纫?；而強度計算的?nèi)容包括儲罐的材料選擇，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，使儲罐有足夠的腐蝕裕度，從而使設(shè)計結(jié)果達到最優(yōu)化組合。設(shè)計結(jié)果滿足用戶要求，安全性與經(jīng)濟性及環(huán)保要求均合格。關(guān)鍵詞：壓力容器、臥式儲罐、結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度校核、開孔補強。前言 壓力容器的用途十分廣泛。它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國民經(jīng)濟的各個部門都起著重要作用的設(shè)備。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外，還配有安全裝置、表計及完成不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。 本文介紹了立式儲蓄罐的設(shè)計內(nèi)容，其目的是在于回顧自己在大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識，提高自身的專業(yè)知識的理論水平，在工作前自己單獨完成一個題目的鍛煉，從中提高自己的分析問題、解決問題的能力，提高自己查找文獻和標準的能力，且對工程實際中容器的設(shè)計有進一步的了解.畢業(yè)設(shè)計（論文）是本專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的重要組成部分，是對學(xué)生綜合運用學(xué)科的理論,知識與方法的全面檢驗，是集中訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力、團結(jié)合作設(shè)計能力的必要教學(xué)環(huán)節(jié)。搞好畢業(yè)設(shè)計（論文）工作，對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力，全面提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。壓力容器，英文：pressure vessel，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備。貯運容器、反應(yīng)容器、換熱容器和分離容器均屬壓力容器. 壓力容器的用途十分廣泛。它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國民經(jīng)濟的各個部門都起著重要作用的設(shè)備。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外，還配有安全裝置、表計及完全不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因，容易發(fā)生爆炸、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故。目前，世界各國均將其列為重要的監(jiān)檢產(chǎn)品，由國家指定的專門機構(gòu)，按照國家規(guī)定的法規(guī)和標準實施監(jiān)督檢查和技術(shù)檢驗。 為了更有效地實施科學(xué)管理和安全監(jiān)檢，我國壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程中根據(jù)工作壓力、介質(zhì)危害性及其在生產(chǎn)中的作用將壓力容器分為三類。并對每個類別的壓力容器在設(shè)計、制造過程，以及檢驗項目、內(nèi)容和方式做出了不同的規(guī)定。壓力容器已實施進口商品安全質(zhì)量許可制度，未取得進口安全質(zhì)量許可證書的商品不準進口。應(yīng)該按照最新tsg r0004-2009 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中劃分，先按介質(zhì)劃分為第一組介質(zhì)和第二組介質(zhì)，然后再按照壓力和容積劃分類別類，類，類，老容規(guī)的所謂第一類、第二類、第三類已經(jīng)不適用了。壓力容器的分類方法很多，從使用、制造和監(jiān)檢的角度分類，有以下幾種：(1)按承受壓力的等級分為：低壓容器、中壓容器、高壓容器和超高壓容器。 (2)按盛裝介質(zhì)分為：非易燃、無毒；易燃或有毒；劇毒。 (3)按工藝過程中的作用不同分為： 反應(yīng)容器：用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的容器。 換熱容器：用于完成介質(zhì)的熱量交換的容器。 分離容器：用于完成介質(zhì)的質(zhì)量交換、氣體凈化、固、液、氣分離的容器。 貯運容器：用于盛裝液體或氣體物料、貯運介質(zhì)或?qū)毫ζ鹌胶饩彌_作用的容器。相關(guān)規(guī)定標準：與其他技術(shù)標準，與其他管理規(guī)定的關(guān)系： 本規(guī)程是固定式壓力容器的基本安全性能保證，也是必須滿足和達到的安全要求，其他標準不得低于本規(guī)程的各項規(guī)定 不符合本規(guī)定時，如何處理： 指“三新”試驗、研究數(shù)據(jù)報告報國家質(zhì)檢總局委托技術(shù)機構(gòu)評審、處理，并將結(jié)果經(jīng)總局批準后進行試制 引用現(xiàn)行有效標準：十項 覆蓋了各類形式、材質(zhì)的壓力容器設(shè)計、制造，具有適用性。 (1)gb 150.1150.4 -2011 壓力容器 (2)jb 47321995 鋼制壓力容器分析設(shè)計標準 (3)gb 151 -1999 管殼式換熱器 (4)gb 12337- 1998 鋼制球形儲罐 (5)jb/t 4710 -2005 鋼制塔式容器 (6)jb/t 4731 -2005 鋼制臥式容器 (7)jb/t 4734 -2002 鋁制焊接容器 (8)jb/t 4745 - 2002 鈦制焊接容器 (9)jb/t 4755-2006 銅制壓力容器 (10)jb/t 4756 -2006 鎳及鎳合金制壓力容器。壓力容器在確保安全的前提下達到設(shè)計先進、結(jié)構(gòu)合理、易于制造、使用可靠和造價經(jīng)濟等目的，各國都根據(jù)本國具體情況制定了有關(guān)壓力容器的標準、規(guī)范和技術(shù)條件，對壓力容器的設(shè)計、制造、檢驗和使用等提出具體和必須遵守的規(guī)定.檢驗壓力容器外部檢查亦稱運行中檢查，檢查的主要內(nèi)容有：壓力容器外表面有無裂紋、變形、泄漏、局部過熱等不正?，F(xiàn)象；安全附件是否齊全、靈敏、可靠；緊固螺栓是否完好、全部旋緊；基礎(chǔ)有無下沉、傾斜以及防腐層有無損壞等異?，F(xiàn)象。外部檢查既是檢驗人員的工作，也是操作人員日常巡回檢查項目。發(fā)現(xiàn)危及安全現(xiàn)象（如受壓元件產(chǎn)生裂紋、變形、嚴重泄?jié)B等）應(yīng)予停車并及時報告有關(guān)人員。 壓力容器內(nèi)外部檢驗壓力容器內(nèi)外部檢驗這種檢驗必須在停車和容器內(nèi)部清洗干凈后才能進行。檢驗的主要內(nèi)容除包括外部檢查的全部內(nèi)容外，還要檢驗內(nèi)外表面的腐蝕磨損現(xiàn)象；用肉眼和放大鏡對所有焊縫、封頭過渡區(qū)及其他應(yīng)力集中部位檢查有無裂紋，必要時采用超聲波或射線探傷檢查焊縫內(nèi)部質(zhì)量；測量壁厚。若測得壁厚小于容器最小壁厚時，應(yīng)重新進行強度校核，提出降壓使用或修理措施；對可能引起金屬材料的金相組織變化的容器，必要時應(yīng)進行金相檢驗；高壓、超高壓容器的主要螺栓應(yīng)利用磁粉或著色進 .行有無裂紋的檢查等。通過內(nèi)外部檢驗，對檢驗出的缺陷要分析原因并提出處理意見。修理后要進行復(fù)驗。壓力容器內(nèi)外部檢驗周期為每三年一次，但對強烈腐蝕性介質(zhì)、劇毒介質(zhì)的容器檢驗周期應(yīng)予縮短。運行中發(fā)現(xiàn)有嚴重缺陷的容器和焊接質(zhì)量差、材質(zhì)對介質(zhì)抗腐蝕能力不明的容器也均應(yīng)縮短檢驗周期。 壓力容器全面檢驗壓力容器全面檢驗除了上述檢驗項目外，還要進行耐壓試驗（一般進行水壓試驗）。對主要焊縫進行無損探傷抽查或全部焊縫檢查。但對壓力很低、非易燃或無毒、無腐蝕性介質(zhì)的容器，若沒有發(fā)現(xiàn)缺陷，取得一定使用經(jīng)驗后，可不作無損探傷檢查。容器的全面檢驗周期，一般為每六年至少進行一次。對盛裝空氣和惰性氣體的制造合格容器，在取得使用經(jīng)驗和一兩次內(nèi)外檢驗確認無腐蝕后，全面檢驗周期可適當(dāng)延長。 編輯本段使用與維護化工行業(yè)大量使用的壓力容器，由于介質(zhì)的腐蝕性、反應(yīng)條件忽冷忽熱、運輸、使用、人為等問題，總會出現(xiàn)這樣那樣的搪瓷層損壞，造成不必要的生產(chǎn)停止，如大面積脫落，建議只能返廠重新搪瓷。壓力容器價格較高，微小損壞時沒有必要整臺設(shè)備更新，這就需要選用合適的修補法，用（勁素成）js916馬上進行修補，否則，就會使壓力容器被容器里溶劑腐蝕，搪瓷面的損壞會迅速擴大，并由此造成停產(chǎn)、安全事故及環(huán)境污染等不可預(yù)計的損失。二、畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容（一）設(shè)計條件： （二）接管管口符號及尺寸列表：符號接管名稱公稱直徑（mm）a安全閥接口100b吊耳c壓力表接口25d入料口100e人孔450f支座g排污口50h出料口50工作壓力：0.8mpa工作溫度：40設(shè)計容積：20m3材質(zhì)：q235-b腐蝕裕量：1.5mm介質(zhì)：壓縮空氣（三）設(shè)計簡圖：9廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實驗、實訓(xùn)、實習(xí)及設(shè)計等用紙 一、筒體的設(shè)計1. 容器筒體的設(shè)計計算：壓力容器的公稱直徑dn：首先確定公稱直徑：根據(jù)化工設(shè)備第61頁，表314所?。蝗毫θ萜鞴Q直徑：dn=2600mm, 設(shè)計容積：20m，材質(zhì)：q235-b，介質(zhì)：壓縮空氣，工作壓力=0.8mpa,工作溫度=40，筒體公稱直徑di=2600mm，焊接接頭系數(shù)為0.85，腐蝕裕量c2=1.5mm，根據(jù)表3-143則筒體的最小厚度 設(shè)計溫度選用（根據(jù)化工設(shè)備第48頁表33）設(shè)計溫度t：設(shè)計溫度t為60c設(shè)計壓力p:根據(jù)化工設(shè)備第47頁所述：當(dāng)容器上裝有安全閥時，考慮到安全閥開啟動作的滯后，容器不能及時泄壓，設(shè)計壓力p不得低于安全閥的開啟壓力開啟壓力是指閥瓣在運行條件下開始升起，介質(zhì)連續(xù)排除的瞬時壓力，其值小于或等于（1.051.1）倍容器的工作壓力，即(1.051.1) 。已知容器的工作壓力即設(shè)計壓力 確定筒體厚度：先假設(shè)筒體的厚度為616在設(shè)計溫度60下查化工設(shè)備表3-63 t=113mpa 筒體計算厚度 設(shè)計厚度 =+c2=11.97+1.5=13.47mm查化工設(shè)備表3-103得鋼板厚度負偏差c1=0.8mm；鋼板的名義厚度：根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，其取名義厚度圓整，可取名義厚度=16mm。有效厚度 1. 應(yīng)力校核 計算所得應(yīng)力值，滿足所以鋼板名義厚度為=16mm可取。 二、 封頭的設(shè)計1. 由于封頭的橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑，故應(yīng)力分布比較均勻，且橢球形封頭深度比半球形小，易于沖壓成型。所以選擇橢圓形封頭。標準橢圓形封頭k=1.02. 封頭公稱直徑應(yīng)與筒體一致：所以dn=2600mm， 根據(jù)化工設(shè)備公式3-153計算封頭厚度 又由于封頭在制造過程中有可能發(fā)生周向屈曲，規(guī)定標準橢圓形封頭的有效厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15% ,所以封頭的有效厚度 0.15% dn0.15%26003.9mm根據(jù)計算厚度得設(shè)計厚度 =+c2=11.94+1.5=13.44mm查化工設(shè)備表3-103得鋼板厚度負偏差c1 =0.8mm；所以=+=11.94+1.5+0.8=14.26mm根據(jù)鋼板規(guī)格，將其圓整后取名義厚度=16mm。有效厚度 =-（c1+ c2）=16-（0.8+1.5）=13.7mm應(yīng)力校核 計算所得應(yīng)力值，滿足所以鋼板名義厚度為=16mm可取。3. 查材料與零部件jb1145-731得：封頭公稱直徑為dg=2600mm；曲面高度h1=650mm；直邊高度h2=50mm；內(nèi)表面積f=7.71m2；容積v封=2.56m3；筒體面積為： v筒=v總-v封=20-（2.562）=14.88m3估計筒體的長度 h筒=14.88（1.323.14）=2.7914m=2791.4mm所以該儲氣罐的總高度h總=h筒+2h封=2791.4+2（650+50）=4191.4mm由于支承式支座主要用于高度小于10m、高度與直徑之比小于5的小型直立設(shè)備，所以該儲氣罐符合標準，可以選用。三、人孔的設(shè)計（一）人孔補強計算1. 人孔設(shè)計 根據(jù)gb150的規(guī)定，殼體開孔同時滿足下列三個條件時，可以不另行補強。 設(shè)計壓力不大于2.5mpa。 相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍。 接管公稱外徑小于或等于89mm。因為該儲氣罐的接管公稱外徑大于89mm，不符合gb150的規(guī)定，需要進行補強。2. 補強計算：（1） 計算開孔后被削弱的金屬截面積a。查化工設(shè)備表3-103確定鋼板的負偏差為0.8mm，得壁厚附加量為 c=c1+c2=0.8+1.5=2.3mm筒體的開孔直徑 d=di+2c=450+4.6 =454.6mm查化工設(shè)備表3-63得筒體在設(shè)計溫度為60下材料的許用應(yīng)力t=113mpa，由于接管伸長部分材料與筒體材料一致，因此接管的許用應(yīng)力tt=113mpa，故強度削弱系數(shù) 筒體開孔處計算厚度 接管有效厚度 由于人孔的開孔直徑d=450mm，需要用同型號材料制作接管，所以 在設(shè)計溫度60下查化工設(shè)備表3-63 t=113mpa接管計算厚度 設(shè)計厚度 =+c2=2.07+1.5=3.57mm查表3-103得鋼板厚度負偏差c1=0.3mm，因而根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，可取名義厚度=4mm。但對于低合金鋼制的容器，規(guī)定不包括腐蝕欲量的最小厚度應(yīng)不小于3mm，若加上1.5mm的腐蝕欲量，名義厚度至少應(yīng)取6mm。根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，將其圓整取名義厚度=6mm。接管有效厚度 （2） 確定有效補強范圍：因 b=2d=2454.6=909.2mm，則故取最大值，則b=909.2mm。外側(cè)有效高度，根據(jù)公式6-143得接管的伸出長度 因，故內(nèi)側(cè)有效高度（3） 計算有效范圍內(nèi)用來補強的金屬截面積ae 計算殼體多余金屬面積a1 , 則 =（909.2-450） （13.7-11.97）=794.42mm2其中，筒體開孔處有效厚度 計算接管多余的截面積a2。 ，則 =251.96（4.2-2.07）+251.96（4.2-1.5）=501.93mm2 計算焊縫金屬截面積a3 。取焊角高度為6mm，故焊縫的截面積為 用來補強的金屬面積為由于，故需要另行補強。4. 確定標準補強圈尺寸：由以上可知需要補強的截面積為 取補強圈厚度16mm，板厚度負偏差c1=0.8mm。由于補強圈與空氣接觸，有輕微腐蝕，取腐蝕裕量c2=1.5mm。故補強圈有效厚度為 根據(jù)接管公稱直徑（450mm），查表6-113得補強圈外徑為d2=760mm.補強圈的有效面積為 此補強圈合格，故此補強圈可用其標記為 45016hg 2150619925.確定補強圈的結(jié)構(gòu)：根據(jù)設(shè)備的工藝條件，可選擇a型補強圈，查圖6-113中的a型加強圈，其孔內(nèi)徑di=455mm。（二）.人孔的選擇（1）初步選定人孔類型根據(jù)dn=2600mm，設(shè)備內(nèi)徑大于2500mm，應(yīng)在頂蓋與筒體上各開設(shè)一個人孔，因不需經(jīng)常開啟，設(shè)備工作壓力為低壓，可選擇回轉(zhuǎn)蓋受壓人孔。（2）確定人孔筒節(jié)及法蘭材質(zhì)根據(jù)塔體的材質(zhì)，可選擇人孔筒節(jié)的材質(zhì)為q235-b，法蘭蓋的材質(zhì)為20r，法蘭的材質(zhì)為20的鍛件。（3）確定人孔的公稱直徑及公稱壓力按照設(shè)置原則，人孔的公稱直徑根據(jù)以上已知計算，dn=450mm。人孔的設(shè)計壓力；設(shè)計溫度有人孔的設(shè)計壓力、設(shè)計溫度及材質(zhì)查表6-83可確定人孔法蘭的公稱壓力級別為1.0mpa。人孔的公稱壓力即為人孔上法蘭的公稱壓力，所以，人孔的pn=1.0mpa。（4）確定選用人孔由以上得出的人孔的公稱直徑和公稱壓力查表6-123可知，回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔、凹凸面密封人孔適合該儲氣罐。（三）人孔法蘭的選擇（1）選定法蘭類型根據(jù)dn=450mm，法蘭的公稱壓力為1.0 ，查表6-1可知：合適的法蘭為甲型平焊法蘭。（2）選擇密封面根據(jù)化工設(shè)備第六章第一節(jié)的相關(guān)知識選擇凹凸密封面。（3）查取相應(yīng)尺寸查表6-3查取，法蘭的各部分尺寸為法蘭外徑 d=630螺栓孔中心直徑 d=590凹面密封面外徑 d=555凹面密封面內(nèi)徑 d=545凸面密封面外徑 d=542法蘭盤厚度 螺栓孔 d=23螺栓數(shù)量20個螺紋m20法蘭標記，即法蘭-mfm 450 1.0 jb/t 47022000（四）人孔蓋的設(shè)計計算根據(jù)以上條件，查表3-223中序號為12的圓形平蓋，其平蓋結(jié)構(gòu)特征系數(shù)k=0.25，采用整塊鋼板制造，取，按式3-273計算平蓋厚度，即 考慮c2=1.5mm，查表3-103得鋼板厚度負偏差c1=0.8mm，故取厚度為22mm。在以上的計算中筒體厚度為16mm，而經(jīng)計算平蓋厚度需22mm，兩者厚度相差不大，人孔蓋可以利用。（五）墊片的選用根據(jù)以上的計算數(shù)據(jù)，查材料與零部件表2-3-131可知，選用橡膠石棉墊片，墊片材料為中壓橡膠石棉板。四、入料口與出料口設(shè)計根據(jù)已知條件入料口公稱直徑為：100；出料口公稱直徑為：50。（一）確定是否需要補強根據(jù)gb150的規(guī)定，殼體開孔同時滿足下列三個條件時，可以不另行補強。 設(shè)計壓力不大于2.5mpa。 相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍。 接管公稱外徑小于或等于89mm。因為該儲氣罐的入料口公稱外徑大于89mm，不符合gb150的規(guī)定，需要補強。而出料口符合gb150的規(guī)定，不需要另行補強。（二）入料口補強計算（1） 計算開孔后被削弱的金屬截面積a。查表3-103確定鋼板的負偏差為1.1mm，得壁厚附加量為c=c1+c2=0.8+1.5=2.3mm筒體的開孔直徑 d=di+2c=100+4.6=104.6mm查表3-63得筒體在設(shè)計溫度為60下材料的許用應(yīng)力t=113mpa，由于接管伸長部分材料與筒體材料一致，因此接管的許用應(yīng)力，故強度削弱系數(shù) 由于入料口的開孔直徑=100mm，需要用同型號材料制作接管，焊接系數(shù)取=0.85，所以筒體開孔處計算厚度 接管計算厚度 設(shè)計厚度 =+c2=0.46+1.5=1.96mm查化工設(shè)備表3-103得鋼板厚度負偏差c1=0.2mm，因而根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，可取名義厚度=4mm。但對于低合金鋼制的容器，規(guī)定不包括腐蝕欲量的最小厚度應(yīng)不小于3mm，若加上1.5mm的腐蝕欲量，名義厚度至少應(yīng)為6mm。根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，名義厚度取=6mm。接管有效厚度 （2） 確定有效補強范圍：因 b=2d=2104.6=209.2mm，則故取最大值，則b=209.2mm。外側(cè)有效高度，根據(jù)公式6-143得接管的伸出長度 因，故內(nèi)側(cè)有效高度（3） 計算有效范圍內(nèi)用來補強的金屬截面積ae 計算筒體多余金屬面積a1 , 則 =（209.2-100） （13.7-11.97）=63.12mm2其中，筒體開孔處有效厚度 計算接管多余的截面積a2。 ，則 所以 =224.49（4.3-0.46）+224.49（4.3-1.5）=325.22mm2 計算焊縫金屬截面積a3 。取焊角高度為6mm，故焊縫的截面積為 用來補強的金屬面積為由于，故需要另行補強。5. 確定標準補強圈尺寸：由以上可知需要補強的截面積為 取補強圈厚度12mm，板厚度負偏差c1=0.8mm。由于補強圈與空氣接觸，有輕微腐蝕，取腐蝕裕量c2=1.5mm。故補強圈有效厚度為 根據(jù)接管公稱直徑（100mm），查表6-113得補強圈外徑為d2=200mm.補強圈的有效面積為 此補強圈合格，故此補強圈可用其標記為 10014hg 2150619924.確定補強圈的結(jié)構(gòu)：根據(jù)設(shè)備的工藝條件，可選擇a型補強圈，查圖6-113中的a型加強圈，其孔內(nèi)徑di=100mm。（三） 確定接管法蘭：1、入料口接管法蘭（1）確定管法蘭公稱直徑由以上可知，管子的公稱直徑為100mm，按照管法蘭與管子應(yīng)具有相同公稱直徑的原則得：法蘭的dn為100mm。（2）確定管法蘭的公稱壓力根據(jù)管子材料選擇法蘭材料為20鍛件；管道設(shè)計壓力為0.88mpa，根據(jù)管道設(shè)計壓力不得高于設(shè)計溫度下管法蘭的最大允許工作壓力原則，查表6-83可知，可選擇公稱壓力為1.0mpa的公制管法蘭。（3）選擇法蘭及密封面形式根據(jù)法蘭的公稱直徑和公稱壓力查表6-23可知：合適的法蘭為帶頸平焊法蘭，合適的密封面為全平面。（4）查取相關(guān)尺寸查表6-7得法蘭的連接尺寸為法蘭盤外徑 d=220mm螺栓孔中心圓直徑 k=180mm螺栓孔直徑 l=18mm螺栓孔數(shù)量 螺紋公稱直徑 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標準hg2059451997（5）法蘭標記帶頸平焊法蘭、全平面密封標記為hg205941997 法蘭 so100-1.0 ff 202、出料口接管法蘭（1）確定管法蘭公稱直徑由以上可知，管子的公稱直徑為50mm，按照管法蘭與管子應(yīng)具有相同公稱直徑的原則得：法蘭的dn為50mm。（2）確定管法蘭的公稱壓力根據(jù)管子材料選擇法蘭材料為20鍛件；管道設(shè)計壓力為0.88mpa，根據(jù)管道設(shè)計壓力不得高于設(shè)計溫度下管法蘭的最大允許工作壓力原則，查表6-83可知，可選擇公稱壓力為1.0mpa的公制管法蘭。（3）選擇法蘭及密封面形式根據(jù)法蘭的公稱直徑和公稱壓力查表6-23可知：合適的法蘭為帶頸平焊法蘭，合適的密封面為全平面。（4）查取相關(guān)尺寸查表6-7得法蘭的連接尺寸為法蘭盤外徑 d=165mm螺栓孔中心圓直徑 k=125mm螺栓孔直徑 l=18mm螺栓孔數(shù)量 螺紋公稱直徑 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標準hg2059451997（5）法蘭標記帶頸平焊法蘭、全平面密封標記為 hg205941997 法蘭 so50-1.0 ff 20五、安全閥接口設(shè)計（一）確定是否需要補強根據(jù)gb150的規(guī)定，殼體開孔同時滿足下列三個條件時，可以不另行補強。設(shè)計壓力不大于2.5mp相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。接管公稱外徑小于或不等于89mm因為該儲氣罐的安全閥接口公稱直徑為100mm，大于89mm，不符合gb150的規(guī)定，故需要補強。（二）補強計算（1） 計算開孔后被削弱的金屬截面積a。查化工設(shè)備表3-103確定鋼板的負偏差為=0.8mm，得壁厚附加量為 c=c1+c2=0.8+1.5=2.3mm筒體的開孔直徑 d=di+2c=100+4.6=104.6mm查表3-63得筒體在設(shè)計溫度為60下材料的許用應(yīng)力t=113mpa，由于接管伸長部分材料與筒體材料一致，因此接管的許用應(yīng)力tt=113mpa，故強度削弱系數(shù) 筒體開孔處計算厚度 接管有效厚度 由于人孔的開孔直徑d=100mm，需要用同型號材料制作接管，焊接系數(shù)取=0.85，所以 接管計算厚度 = 設(shè)計厚度 =+c2=0.46+1.5=1.96mm查表3-103得鋼板厚度負偏差c1=0.2mm，因而根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，可取名義厚度=4mm。但對于低合金鋼制的容器，規(guī)定不包括腐蝕欲量的最小厚度應(yīng)不小于3mm，若加上1.5mm的腐蝕欲量，名義厚度至少應(yīng)取6mm。根據(jù)鋼板厚度規(guī)格，名義厚度取6mm。接管有效厚度 （2） 確定有效補強范圍：因 b=2d=2104.6=209.2mm，則故取最大值，則b=209.2mm。外側(cè)有效高度，根據(jù)公式6-143得接管的伸出長度 因，故內(nèi)側(cè)有效高度（3） 計算有效范圍內(nèi)用來補強的金屬截面積ae 計算殼體多余金屬面積a1 , 則 =（209.2-100） （13.7-11.97）=188.92mm2其中，筒體開孔處有效厚度 計算接管多余的截面積a2。 ，則 所以 =224.49（4.3-0.46）+224.49（4.3-1.5）=325.22mm2 計算焊縫金屬截面積a3 。取焊角高度為6mm，故焊縫的截面積為 用來補強的金屬面積為由于，故需要另行補強。6. 確定標準補強圈尺寸：由以上可知需要補強的截面積為 取補強圈厚度10mm，板厚度負偏差c1=0.8mm。由于補強圈與空氣接觸，有輕微腐蝕，取腐蝕裕量c2=1.5mm。故補強圈有效厚度為 根據(jù)接管公稱直徑（100mm），查表6-113得補強圈外徑為d2=200mm.補強圈的有效面積為 此補強圈合格，故此補強圈可用其標記為 4.確定補強圈的結(jié)構(gòu)：根據(jù)設(shè)備的工藝條件，可選擇a型補強圈，查圖6-113中的a型加強圈，其孔內(nèi)徑di=100mm。（三） 確定接管法蘭：（1）確定管法蘭公稱直徑由以上可知，管子的公稱直徑為100mm，按照管法蘭與管子應(yīng)具有相同公稱直徑的原則得：法蘭的dn為100mm。（2）確定管法蘭的公稱壓力根據(jù)管子材料選擇法蘭材料為20鍛件；管道設(shè)計壓力為0.9mpa，根據(jù)管道設(shè)計壓力不得高于設(shè)計溫度下管法蘭的最大允許工作壓力原則，查表6-8可知，可選擇公稱壓力為1.0mpa的公制管法蘭。（3）選擇法蘭及密封面形式根據(jù)法蘭的公稱直徑和公稱壓力查表6-23可知：合適的法蘭為帶頸平焊法蘭，合適的密封面為全平面。（4）查取相關(guān)尺寸查表6-7得法蘭的連接尺寸為法蘭盤外徑 d=220mm螺栓孔中心圓直徑 k=180mm螺栓孔直徑 l=18mm螺栓孔數(shù)量 螺紋公稱直徑 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標準hg2059451997（5）法蘭標記帶頸平焊法蘭、全平面密封標記為 hg205941997 法蘭 so100-1.0 ff 20六、壓力表口設(shè)計（一）確定是否需要補強根據(jù)gb150的規(guī)定，殼體開孔同時滿足下列三個條件時，可以不另行補強。設(shè)計壓力不大于2.5mp相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。接管公稱外徑小于或不等于89mm因為該儲氣罐的壓力表口公稱直徑=25mm，符合gb150的規(guī)定，不需要另行補強。七、排污口的設(shè)計（一）確定是否需要補強根據(jù)gb150的規(guī)定，殼體開孔同時滿足下列三個條件時，可以不另行補強。設(shè)計壓力不大于2.5mp相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的2倍。接管公稱外徑小于或不等于89mm因為該儲氣罐排污口公稱直徑=50mm，符合gb150的規(guī)定，不需要另行補強。（二） 確定接管法蘭：（1）確定管法蘭公稱直徑由以上可知，管子的公稱直徑為50mm，按照管法蘭與管子應(yīng)具有相同公稱直徑的原則得：法蘭的dn為50mm。（2）確定管法蘭的公稱壓力根據(jù)管子材料選擇法蘭材料為20鍛件；管道設(shè)計壓力為0.88mpa，根據(jù)管道設(shè)計壓力不得高于設(shè)計溫度下管法蘭的最大允許工作壓力原則，查表6-83可知，可選擇公稱壓力為1.0mpa的公制管法蘭。（3）選擇法蘭及密封面形式根據(jù)法蘭的公稱直徑和公稱壓力查表6-23可知：合適的法蘭為帶頸平焊法蘭，合適的密封面為全平面。（4）查取相關(guān)尺寸查表6-7得法蘭的連接尺寸為法蘭盤外徑 d=165mm螺栓孔中心圓直徑 k=125mm螺栓孔直徑 l=18mm螺栓孔數(shù)量 螺紋公稱直徑 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標準hg2059451997（5）法蘭標記帶頸平焊法蘭、全平面密封標記為 hg205941997 法蘭 so50-1.0 ff 20八、支撐式支座的設(shè)計1、支座的選擇 立式容器的支座應(yīng)用比較廣泛的有裙式、支承式、耳式和腿式四種。裙式支座主要應(yīng)用于總高于10m、高度與直徑之比大于5的高大的塔設(shè)備；支承式支座主要用于總高于小于10m、高度與直徑比小于5的小型直立設(shè)備；腿式支座用于公稱直徑400-1600mm、高度與直徑之比小于5、總高小于5m的小型直立設(shè)備，且不得用于通過管線與產(chǎn)生脈動載荷的機器設(shè)備剛性連接的容器，所以選擇支承式支座。 2、計算設(shè)備的最大質(zhì)量 q235-b材料密度為7850kg/m3 水壓試驗時水的質(zhì)量m1=v總=201000=20000kg 筒體的質(zhì)量m2=7850(22.51+14.98)=157000kg 設(shè)備的最大質(zhì)量=20000+157000=177000kg 3、選擇支承式支座 因為支承式、耳式、腿式支座的安裝數(shù)目不得少于3個，所以此設(shè)計選4個支座。 每個支承式支座的承重=43.4kn 已知容器的公稱直徑為2600mm,查化工設(shè)備表6-19和表6-20，可選a型支座。因為支承式支座與筒體接觸面積小、會使殼壁產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，需在支座和殼壁間加一塊墊板，選擇a5型支承式支座。其允許載荷為150kn，可以使用。 支承式支座的標記為jb/t 4724-1992，支座a5九、液壓試驗前應(yīng)力校驗：1. 按式（3-28）3確定試驗壓力為 =（2）.計算實驗時圓筒產(chǎn)生的最大應(yīng)力，即= （3）.應(yīng)力的校核 差表3-6得, 故，即故液壓實驗前的應(yīng)力校核滿足要求。結(jié)論及體會 這次畢業(yè)設(shè)計是對我們兩年多年以來所學(xué)內(nèi)容的綜合應(yīng)用，雖然時間有限，但我們還是從這次畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到了好多知識，為我們以后走向工作崗位和繼續(xù)深造打下了良好的基礎(chǔ)。在以后的學(xué)習(xí)和工作中，我們?nèi)匀灰粩嗯Γ瑖栏褚笞约?，實現(xiàn)自己的人生理想但是，我們?nèi)匀灰J識到，畢業(yè)設(shè)計的結(jié)束也是另一個開始。我們所掌握的內(nèi)容依然不足，需要在以后的學(xué)習(xí)和工作中不斷豐富，不斷補充。就以這次畢業(yè)設(shè)計為例吧，這次畢業(yè)設(shè)計其實就是模仿，學(xué)習(xí)制作設(shè)計的格式、設(shè)計的步驟、注意事項等，如果要做好一份設(shè)計僅靠這些是遠遠不夠的。做好一份設(shè)計必須學(xué)會創(chuàng)新，要有創(chuàng)新意識。我們要努力用新的方法去解決以前的問題，看一看是否你的方法有提高，至少我們對以前的方法加以改進，這就是創(chuàng)新！然而，在我看過的大多數(shù)設(shè)計中，好多都是用舊的方法去解決新的問題，這并沒有實質(zhì)效率上的提高，因此這樣的設(shè)計也很難成為優(yōu)秀的文章。這對于我們來說有很大難度，但我們一定要有這種意識，思想有多遠路才能走多遠！無論我們繼續(xù)深造還是走向工作崗位都應(yīng)該如此，嚴格要求自己。 經(jīng)過差不多兩個月的苦苦奮戰(zhàn)。畢業(yè)設(shè)計也終于完成了。曾經(jīng)以為，畢業(yè)設(shè)計只是小事一碟，不就是對這幾年學(xué)習(xí)的一種總結(jié)與檢驗嘛。但真正做的時候 ，我才發(fā)現(xiàn)原來事情并不是那么的簡單，讓我明白了很多東西。畢業(yè)設(shè)計是對前面知識的檢驗。也是讓人明白之前所學(xué)的那些知識只是冰山一角。還有很多東西