浓硫酸储罐课程设计Word文件下载.docx

1、地 点化实A411起止时间2016.12.52016.12.16设计内容及要求一、设计任务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A1图纸1张；5、编制设计说明书。二、设计内容1、储罐工艺参数计算，包括设计存储量、设计压力、设计温度等的确定。2、储罐的结构设计。根据储罐的结构特点，确定筒体、封头、接管、开孔、支座及安全装置等材料的选择及结构设计，焊接接头设计。3、储罐的强度计算与校核，包括筒体、封头的厚度计算和开孔补强计算等内容。4、储罐的零部件的选配，包括支座，手、人孔，各种设备接口：接管与管法兰、补强圈、液体进、出料管等。5、根据罐内介质的危险

2、特点，对储罐在使用管理过程中应注意的安全问题提出对策措施。6、编制设计说明书，并绘制装配图A1一张。设计说明书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关结构和材料选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计算结果；对所选用的公式图表应注明来历。7、图纸要求1） 按机械制图、化工设备图样技术要求标准绘图；2） 要有足够的节点图，节点图要注明比例；要在图面正确的前提下，力求清洁，不要颠倒主次要求；3） 标题栏、明细表、设计数据表、管口表等应正确无遗漏，按照标准填写准确；零件编号要齐全；技术要求撰写符合要求。8、注意事项:1） 写出详细计算步骤,并注明选用数据的

3、来源;2） 设计说明书要求字数不少于4000字，计算正确，论述清楚，文字精练，插图简明，书写整洁，格式正确。装订成册上交。设计参数1）技术特性指标：序号项 目数 值单 位备 注1名称浓硫酸储罐2用途浓硫酸储存3操作压力见附表MPa4操作温度5公称容积（Vg）m36工作压力波动情况可不考虑7装量系数（）0.98工作介质浓硫酸9使用地点荆门市，室外10安装与地基要求11其他要求2）接管口参数：符号公称尺寸公称压力连接面形式用途或名称A40凸面进料口B20放空口C80出料口D100排污口LG12液位计口LT12自动液位计口M450人孔进度要求第一天：根据课程设计任务书查阅相关资料。第二天：根据设计任

4、务和工艺要求，确定总体设计及计算。第三天：进行强度计算。第四天：进行零部件设计和选用。第五天：绘制草图。第六天：绘制绘制底图。第七天：加粗、标注尺寸、编件号、管口号、填技术特性表、标题栏、明细表等。第八、九天：整理计算说明书。第十天：质疑，收说明书，收图。参考资料1郑津洋等. 过程设备设计. 北京.化学工业出版社.20102潘红良. 过程设备机械设计. 上海.华东理工大学出版社.20063贺匡国. 化工容器及设备简明设计手册. 北京：化学工业出版社，20024蔡纪宁. 化工设备机械基础课程设计指导书 北京：化学工业出版社，20005董大勤. 化工设备机械基础. 北京.化学工业出版社，2010其

5、它学号姓 名操作压力MPa操作温度容 积t王晓帆常压45黄 超3218陈 洋1621鲁 奇19胡亚辉24说明1、本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，教研室审批后交学院院备案，一份由负责教师留用。2、若填写内容较多可另纸附后。3、一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。教研室主任： 指导教师：石腊梅2016年 11 月18日 目录第一章介质特性3第二章设计参数的选择32.1 筒体材料的选择32.2公称直径的确定32.3设计压力32.4设计温度42.5焊接接头系数4第三章设备的结构设计53.1圆筒厚度的设计53.2封头的设计53.2.1封头厚度的设计53.2.2封头的结构

6、尺寸63.3鞍座选型和结构设计63.3.1鞍座选型63.3.2鞍座位置的确定73.4卧式储罐的附件及其应用83.4.1接管和法兰93.4.2垫片的选用103.4.3螺栓（螺柱）的选择103.5人孔的选择113.6液位计的选择11第四章容器强度的校核114.1水压试验应力校核114.2.筒体轴向弯矩计算114.2.1圆筒中间截面上的轴向弯矩124.2.2鞍座平面上的轴向弯矩124.3筒体轴向应力计算及校核134.4.筒体和封头中的切向剪应力计算与校核144.5.封头切向剪应力计算144.6.筒体的周向应力计算与校核144.7.鞍座应力计算与校核164.7.1腹板水平分力及强度校核164.8地震引

7、起的地脚螺栓应力184.8.1倾覆力矩计算184.8.2由倾覆力矩引起的地脚螺栓拉应力184.8.3由地震引起的地脚螺栓剪应力19第五章开孔补强设计195.1人孔补强195.1.1补强设计方法判别195.1.2有效补强范围205.13有效补强面积205.1.4补强面积21第六章卧式储罐的焊接216.1焊缝布置216.1.1接头的分类及其选择216.1.2 焊缝的布置226.2焊接方法226.3焊接顺序236.3.1焊前清理236.3.2焊接过程和顺序236.3.3焊后处理24第七章设计心得体会25第八章参考文献26第一章 介质特性浓硫酸，俗称坏水，化学分子式为HSO，是一种具有高腐蚀性的强矿物

8、酸。坏水指质量分数大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸在浓度高时具有强氧化性，这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。同时它还具有脱水性，强氧化性，强腐蚀性，难挥发性，酸性，吸水性等。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%，其密度为1.83gcm-3，其物质的量浓度为18.3molL-1。98.3%时，熔点:10;沸点:338。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅。第二章 设计参数的选择2.1 筒体材料的选择根据GB150-2011表D.1并结合实际情况，选用筒体材料为碳素钢Q-235

9、C（钢材标准为GB/T3274-2007）。Q-235C适用范围规定如下：（1） 容器设计压力p1.6MPa；（2） 钢板使用温度为0-300;（3） 用于壳体时，钢板厚度不大于40mm。2.2公称直径的确定设筒体直径为D，筒体长度为L=2D，选用标准椭圆封头，则其体积可表示为:由此可求得D=2197mm 所以粗定D=2200mm。2.3设计压力设计压力是指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷，其值不得低于工作压力。液柱静压力：根据化学化工物性分析手册表3.6.5查饱和蒸汽压：Pc=0.0118Mpa工作压力：设计压力：计算压力：p=0.1241+0.0395=0.163

10、6Mpa2.4设计温度设计温度指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。设计温度取50。2.5焊接接头系数焊接接头系数是以焊接强度与母材强度之比值表示的。它与焊缝位置焊接方法以及检验等因素有关。JB4732标准中要求受压元件焊缝必须100%无损检测，取焊缝系数1.00。设计参数总结如下表2.1：表2.1 设计数据项目数值单位备注32t浓硫酸储罐筒体材料Q-235C设计压力0.1241设计温度50公称直径2200mm公称容积17.5装量系数100%无损检测第三章 设备的结构设计3.1圆筒厚度的设计查GB150-2011中表D.1，可得：在设计温度50下，屈服极限强度，许用应力利用中径公式计算厚度：查标准HG20580-1998钢制化工容器设计基础规定表7-1知，钢板厚度负偏差为0.25mm，而过程设备设计（郑津洋）中4.3.2.3知，当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，负偏差可以忽略不计，故取。查HG20580-1998钢制化工容器设计基础规定表7-5知,在无特殊腐蚀情况下，腐蚀裕量不小于1mm,本例取=2mm则筒体的设计厚度圆整后，取名义厚度筒体的有效厚度3.2封头的设计3.2.1封头厚度的设计查JB/T 4746-200