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2、计计第一章 设计方案案的确定定1.1 液氨储储罐选型型 工业的的压力容容器种类类很多，按按形状主主要分以以下几类类：（11）方型型或矩形形容器 （22）球型型容器 （3）圆圆筒型容容器 。本本设计采采用圆筒筒型容器器，方型型或矩形形容器虽制造造简单，但但承压能能力差，四四角的边边缘应力力较大，容容易失效效且封头头设计较较厚，故不选用用。球型型容器，虽虽单位容容积所用用的材料料最少且且受力最最佳，承承载力好好，但对对中小型储储罐来说说安装内内件不方方便，制制造难度度较大，成成本相对对较高，不不选用。而而圆筒型容器器，制造造容易，选选用适当当的长径径比之后后，安装装、检修修方便，承承载能力力较好。
3、因此本设设计采用用圆筒型型容器。1.2 液氨储储罐选材材储罐的经经济性与与实用性性重要方方面就是是材料的的选择。根根据实际际条件，本本设计采用166MnRR，主要要有几下下方面原原因：（11）容器器的使用用条件，如如温度、压压力等。当容器温温度低于于0时，不不得选用用Q2335系列列的钢板板，因其其塑性变变脆。虽虽20RR的碳素钢满满足，但但其制造造要求较较高且强强度底。而而16MMnR在在常温-402000下下，具有良好好的力学学性能和和足够的的强度。（2）综合经济市场调查（2009年）20R碳素钢价价格：226000元/吨，低低合金钢钢16MMnR价价格：226800元/吨吨，两者者价格相
4、相差不大，但116MnnR制造造的储罐罐比碳素素钢的质质量轻11/3，同同时减少少了壁厚厚。综上所述述，本设设计用钢钢选用116MnnR。第二章 储罐的的工艺设设计2.1 筒体体壁厚设设计 采采用内径径Di=22000mmm ，储储罐长度度L（不不包含封封头）=50000mmm的工艺艺尺寸。其其长径之之比L/Di=2.227，满满足一般般卧式容容器长径径比在226的范范围之内内1。本设设计采用用50设计温温度，这这时氨的的饱和蒸蒸汽压为为2.007MPPa 2。 P表表压=PP绝对大大气压-P大气气压=22.077-0.101103=1.9969 Mpa储罐上安安装安全全阀 故故P=11.96
5、691.1=22.166 Mppa设计壁厚厚公式： 其其上式中中相关参参数如表表2-11：项目Di(mmm)P设计（MPaa）(双面，1100%探伤)C2(mmm)尺寸220002.1661631.01.0 =15.67mmm由表3-133查查得：CC1=0.8mmm=15.67+0.88=166.477mm圆整后 =188mm 故筒壁壁用188mm的的16MMnR钢钢板制2.2 筒体体封头设设计 从工艺艺操作要要求考虑虑，对封封头没有有特殊要要求。从从定性角角度分析析可知：平板封封头四角角处在较较大边缘缘应力且且厚度较较大，故故不采用用；半球球形封头头受力最最好、壁壁厚最薄薄、重量量轻，但但
6、深度大大，制造造较难，中中、低压压设备不不宜选用用；蝶形形封头母母线曲率率不连续续，存在在局部应应力，受受力不如如椭圆形形封头；标准椭椭圆形封封头已系系列化，制制造容易易，受力力比蝶形形好，故故选用此此封头。设计壁厚厚： 其其中=11 =16.43mmm圆整之后后 =118mmm考虑减少少材料间间的线性性膨胀系系数，故故采用118mmm厚166MnRR钢板制制造的标标准椭圆圆形封头头。2.3 校核核罐体及及封头的的水压试试验强度度由水压实实验公式式： 可见 ： 所以满满足水压压试验，强强度足够够。2.4 人孔孔设计 根根据储罐罐的设计计温度、工工作压力力、材质质及使用用要求等等条件，选选用公称
7、称压力PPN=22.5MMpa的水水平吊盖盖带颈对对焊法兰兰人孔，其其公称直直径选定定为DNN=4550mmm。采用用榫槽密密封面（TT.G）型型和石棉棉橡胶板板垫片（AA.G）。人人孔各零零件名称称、材质质及尺寸寸见表22-2，结结构见11-1图图。该水水平吊盖盖带颈对对焊法兰兰人孔的的标记： 人孔TTG(A.G) 4500-2.5 HG2215224-99544人孔PNN2.55 DNN4500（HGG215524-95）明明细表22-2代号名称数量材料尺寸/mmm1筒节116MnnRdWS=480012H1=33202法兰116Mnn4法兰盖116Mnnb=399 bb1=444 7 吊
8、环1Q2355-A.F8转臂1Q2355-A.Fd=36611吊勾1Q2355-A.F14支撑板116Mnn其图见后后附图 1-112.5 人孔孔补强 人孔孔开孔补补强采用用补强圈圈结构，材材质为116MnnR。根根据补强强经验,补强圈圈的厚度度与筒体体壁厚相相等，其其补强强强度足够够，故补补强圈厚厚度取118mmm。2.6 接口口管 本储罐罐有以下下接管2.6.1 液氨进进料管采用流速速为1.5m/s ,3.8小时时流到116.5m33（2220.775），故故Qv,h=44.344m3/h采用的无无缝钢管管，管的的一端切切成455，深入入储罐内内少许，配配用图面面板式平平焊管法法兰，法法兰
9、标记记：HGG205592 法兰PPL322-2.5RFF16MMnR 。因该该其设计计压力等等于2.5MPPa，接接管公称称外径小小于899mm且且接管最最小壁厚厚满足表表3-33155,所所以不用用补强。2.6.2 液氨出出料管采用可拆拆的压出出管，将将它用法法兰固定定在接口口管内。罐罐体的接接口管法法兰采用用HG2205992 法法兰PLL32-2.55 RFF 166Mn,与该法法兰相配配并焊接接在压出出管的 法兰上上，其连连接尺寸寸和厚度度与法兰兰HG2205992 法法兰PLL32-2.55 RFF 166Mn相相同，其其内径为为25mmm。压压出管深深入储罐罐2.11m。2.6.
10、3 排污管管储罐右端端最低部部，安设设排污管管一个，管管子规格格，管端端装有一一与截止止阀J441W-16相相配的管管法兰：HG2205992 法法兰PLL50-2.55 RFF 166Mn 2.6.4 液面计计接管本储罐采采用玻璃璃防霜面面计AII2.551266050 HG/T21155-93两两只。其中： AAI防霜面面计类型型 22.5公称压压力等级级，MPPa 12260液面计计的公称称长度 500防霜翅翅片高度度，mmm HGG/T221555-933液面计计的标准准图号2.6.5 放放空接口口管采用无缝缝钢管，管管法兰 HGG205592 法PLL25-2.55 RFF 166M
11、n 2.7 鞍座座 储罐罐总质量量:m=m1+m2+m3+m4式中：m1-罐体体质量 m2-封头头质量 m33-液氨质质量 mm4-附件件质量2.7.1 罐罐体质量量 DNN=22200mmm, =118mmm筒件。每每米质量量q1=9884kgg/m (见附附表4)4 故m11= qq1L=998455=49920kkg2.7.2封头头质量 DNN=22200mmm, =188mm 直角角高度440mmm的标准准椭圆形形封头。 其其质量mm2=7882kgg(附表表6)42.7.3液氨氨质量m3=VV 式式中： -装填填系数，取取0.775 V-储储罐体积积 VV=V封封+V筒=222.08
12、8m3 -液氨在在-200时密度度6655kg/m3 m3=0.75222.0086665=1110112.44kg2.7.4附件件质量 人孔孔质量约约重2000kgg ； 法法兰质量量列如下下表：DN(mmm)数量(个个)法兰理论论质量（kkg）2521.12232 31.8665012.777法兰总质质量=110.559kgg mm4=2000+2250+10.59=4600.599kg设备总质质量：mm= mm1+m2+ mm3+ mm4=49920+15664+1110112.44+4660.559 =1179556.999kgg F=888.088kN即每个鞍鞍座只承承受约888.0
13、08kNN负荷，根根据附录录165 表400，可以以选用轻轻型带垫垫板、包包角为1120的鞍座座。 故选用： JB/T47712-92 鞍鞍座 AA22000-FF JB/T47712-92 鞍鞍座 AA22000-SS第三章 设备总总装配图图3.1 设备备总装配配图示见附图22-2，各各零部件件的名称称、规格格、尺寸寸、材料料等见明明细表。3.2 储罐罐技术要要求储罐技术术要求： (1) 本设设备按GGB1550-119988钢制制压力容容器进进行制造造、试验验和验收收(2)焊焊接材料料、对接接焊接接接头形式式及尺寸寸可按GGB9885-880中规规定（设设计焊接接接头系系数为11）(3)焊焊接采用用电弧焊焊，焊条条牌号为为E43303(4)壳壳体焊缝缝应进行行无损探探伤检查查，探伤伤长度为为1000%(5)设设备制造造完毕后后，以22 MPPa表压压进行水水压试验验(6)管管口方位位按本图图3.3 设计技技术特性性综上计算算过程，其其结果如如技术特特性表：序号名称结果1设计压力力2.166MPaa2工作温度度503物料名称称液氨4容积22.008 mm35人孔DN=4450mmm