20立方米储气罐设计_毕业设计(编辑修改稿)

20立方米储气罐设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

钢板厚度规格，将其圆整取名义厚度 nt =6mm。 接管有效厚度 mmCntet )(6   )1(2 mmfdA ret   （ 2） 确定有效补强范围： 因 B=2d=2 =，则 mmdB ntn 9 5 422   故取最大值，则 B=。 外侧有效高度，根据公式 614[3]得接管的伸出长度 mmdh nt   因 mmd nt  ，故内侧有效高度 mmh  （ 3） 计算有效范围内用来补强的金属截面积 Ae ① 计算壳体多余金属面积 A1 mmCne   , 则 )1)()((2))((1 rente fCdBA   =（ ） （ ） = 其中，筒体开孔处有效厚度 mmCne   ② 计算接管多余的截面积 A2。 mmet  ， 则 retrtet fChfhA )(2)(2 2212   =2 （ ） +2 （ ）= ③ 计算焊缝金属截面积 A3。 取焊角高度为 6mm，故焊缝的截面积为 广西工业职业技术学院实 验、实训、实习及设计等用纸 7 223 272 mmA  用来补强的金属面积为 2321 3 2 0 9 4 mmAAAA e  由于 22321 4 4 3 2 3 mmAmmAAAA e  ，故需要另行补强。 4. 确定标准补强圈尺寸： 由以上可知需要补强的截面积为 24 1 1 3 2 4 4 1 mmAAA e  取补强圈厚度 c 16mm，板厚度负偏差 C1=。 由于补强圈与空气接触，有轻微腐蚀，取腐蚀裕量 C2=。 故补强圈有效厚度为 mmCcce   根据接管公称直径（ 450mm），查表 611[3]得补强圈外径为 D2=760mm. 补强圈的有效面积为 24 1 1 84 2 4 7)4 5 07 6 0( mmAA c  此补强圈合格，故此补强圈可用其标 记为 450 16HG 21506— 1992 ： 根据设备的工艺条件，可选择 A型补强圈，查图 611[3]中的 A型加强圈，其孔内径 Di=)5~3(od=455mm。 （二） .人孔的选择 （ 1）初步选定人孔类型 广西工业职业技术学院实 验、实训、实习及设计等用纸 8 根据 DN=2600mm，设备内径大于 2500mm，应在顶盖与筒体上各开设一个人孔，因不需经常开启，设备工作压力为低压，可选择回转盖受压人孔。 （ 2）确定人孔筒节及法兰材质 根据塔体的材质，可选择人孔筒节 的材质为 Q235B，法兰盖的材质为20R，法兰的材质为 20的锻件。 （ 3）确定人孔的公称直径及公称压力 按照设置原则，人孔的公称直径根据以上已知计算， DN=450mm。 人孔的设计压力 M P ap  ；设计温度 Ct 60 有人孔的设计压力、设计温度及材质查表 68[3]可确定人孔法兰的公称压力级别为。 人孔的公称压力即为人孔上法兰的公称压力，所以，人孔的PN=。 （ 4）确定选用人孔 由以上得出的人孔的公称直径和公称压 力查表 612[3]可知，回转盖带颈平焊法兰人孔、凹凸面密封人孔适合该储气罐。 （三）人孔法兰的选择 （ 1）选定法兰类型 根据 DN=450mm，法兰的公称压力为 MPa ，查表 61 可知：合适的法兰为甲型平焊法兰。 （ 2）选择密封面 根据《化工设备》第六章第一节的相关知识选择凹凸密封面。 （ 3）查取相应尺寸 查表 63 查取，法兰的各部分尺寸为 广西工业职业技术学院实 验、实训、实习及设计等用纸 9 法兰外径 D=630mm 螺栓孔中心直径 D1 =590mm 凹面密封面外径 D2 =555mm 凹面密封面内径 D3 =545mm 凸面密封面外径 D4 =542mm 法兰盘厚度 mm34 螺栓孔 d=23mm 螺栓数量 20个 螺纹 M20 法兰标记，即 法兰 MFM 450 JB/T 4702—2020 （四）人孔盖的设计计算 根据以上条件，查表 322[3]中序号为 12 的圆形平盖，其平盖结构特征系数 K=，采用整 块钢板制造，取 1 ，按式 327[3]计算平盖厚度，即 mmKpDt ccp 3 0][   考虑 C2=，查表 310[3]得钢板厚度负偏差 C1=，故取厚度为22mm。 在以上的计算中筒体厚度为 16mm，而经计算平盖厚度需 22mm，两者厚度相差不大，人孔盖可以利用。 （ 五 ）垫片的选用 根据以上的计算数据，查《材料与零部件》表 2313[1]可知，选用橡胶石棉垫片，垫片材料为中压橡胶石棉板。 mmp  广西工业职业技术学院实 验、实训、实习及设计等用纸 10 四、入 料口与出料口设计 根据已知条件入料口公称直径为： 100mm ；出料口公称直径为：50mm。 （一）确定是否需要补强 根据 GB150 的规定，壳体开孔同时满足下列三个条件时，可以不另行补强。 ① 设计压力不大于。 ② 相邻开孔中心的间距（曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的两倍。 ③ 接管公称外径小于或等于 89mm。 因为该储气罐的入料口公称外径大于 89mm，不符合 GB150 的规定，需要补强。 而出料口符合 GB150 的规定，不需要另行补强。 （二）入料口补强计算 （ 1） 计算开孔后被削弱的金属截面积 A。 查表 310[3]确定钢板的负偏差为 ，得壁厚附加量为 C=C1+C2=+= 筒体的开孔直径 d=di+2C=100+= 查表 36[3]得筒体在设计温度为 60℃下材料的许用应力[σ ]t=113MPa，由于接管伸长部分材料与筒体材料一致，因此接管的许用应力   MPatt 113 ，故 强度削弱系数 113113][ ][ ttt fr 由于入料口的开孔直径 id =100mm，需要用同型号材料制作接管，焊接 rf mmd 196 广西工业职业技术学院实 验、实训、实习及设计等用纸 11 系数取 4 =，所以 筒体开孔处计算厚度 mmpp D it 1 32 2 6 0 ][2    接管计算厚度  PPdtt it   2   设计厚度 d = t +C2=+= 查《化工设备》表 310[3]得钢板厚度负偏差 C1=，因而根据钢板厚度规格，可取名义厚度nt=4mm。 但对于低合金钢制的容器，规定不包括腐蚀欲量的最小厚度 min 应不小于 3mm，若加上 的腐蚀欲量，名义厚度至少应为 6mm。 根据钢板厚度规格，名义厚度取nt=6mm。 接管有效厚度 mmCntet )(6   2 5 0 4)1(2 mmfdA ret   （ 2） 确定有效补强范围： 因 B=2d=2 =，则 mmdB ntn 4 0 422   故取最大值，则 B=。 外侧有效高度，根据公式 614[3]得接管的伸出长度 mmdh nt   因 mmd nt  ，故内侧有效 高度 mmh  （ 3） 计算有效范围内用来补强的金属截面积 Ae ① 计算筒体多余金属面积 A1 mmCne   , 则 广西工业职业技术学院实 验、实训、实习及设计等用纸 12 )1)()((2))((1 rente fCdBA   =（ ） （ ） = 其中，筒体开孔处有效厚度 mmCne   ② 计算接管多余的截面积 A2。 mmet  ， 则 mmppDtt it ][2    所以 retrtet fChfhA )(2)(2 2212   =2 （ ） +2 （ ）= ③ 计算焊缝金属截面积 A3。 取焊角高度为 6mm，故焊缝的截面积为 223 272 mmA  用来补强的金属面积为 2321 mmAAAA e  由于 22321 4 3 1 5 mmAmmAAAA e  ，故需要另行补强。 5. 确定标准补强圈尺寸：由以上可知需要补强的截面积为 24 mmAAA e  取补强圈厚度 c 12mm，板厚度负偏差 C1=。 由于补强圈与空气接触，有轻微腐蚀，取腐蚀裕量 C2=。 故补强圈有效厚度为。