氮气储罐毕业设计

DOCPROPERTYManagerXinjiangInstituteofEngineering毕业设计设计题目10m3立式氮气储罐机械设计系（部）化学与环境工程系学科专业化工设备维修技术班级化工设备11-7班姓名学号指导教师新疆工程学院毕业设计任务书学生姓名专业班级化工设备11-7班设计题目10m3立式氮气储罐机械设计接受任务日期2014.3.3完成任务日期2014.4.15指导教师指导教师单位新疆工程学院设计目标110m3立式氮气储罐机械设计说明书。210m3立式氮气储罐机械强度计算书。310m3立式氮气储罐机械施工图和零件图。设计要求1按照给定的设计参数，执行GB150《钢制压力容器》标准，完成设计目标。2了解一般常规压力容器的设计方法和过程。3掌握压力容器设计标准的使用，标准零件的选择，非标零件的设计方法。教师指导过程记录3月3日，布置设计任务3月10日，讲解设计思路4月2日，检查设计进度参考资料[1]喻健良.化工设备机械基础.大连理工大学出版社，2009.7[2]董大勤.袁凤隐.压力容器设计手册.化学工业出版社，2005.7[3]GB150-2011.钢制压力容器，2003

新疆工程学院毕业设计成绩表学生姓名专业班级设计题目10m3立式氮气储罐机械设计考核项目考核内容满分评分一、指导教师评分1、工作态度与纪律102、基本理论、基本知识、基本技能和外文水平103、独立工作能力、分析和解决问题能力104、完成任务的情况与水平（论文与实物硬件质量）10指导教师签字：年月日二、评阅教师评分1、论文质量（正确性、条理性、创造性和实用性）152、成果技术水平（理论分析、计算、实验和实物性能）15评阅教师签字：年月日三、答辩小组评分1、完成任务书所规定的内容和要求52、论文与实物的质量53、课题设计内容的讲述104、回答问题的正确性10答辩组长签字：年月日四、答辩小组成绩评定：负责人签字：年月日五、答辩委员会意见：答辩委员会主任签字：年月日10m3立式氮气储罐机械设计(新疆工程学院,乌鲁木齐830091)摘要：根据设计任务完成了10m3，1.6MPa立式氮气储罐的机械设计，包括设计说明书，强度计算书，施工图等。设计过程执行GB150《钢制压力容器》标准，以及相关的国家标准。氮气储罐筒体是非标零件进行单独设计，封头，人孔，接管，支撑等选用标准零件。完成了10m3，1.6MPa立式氮气储罐施工图纸和部分零件图。整个设计符合国家的相关标准，水压试验强度校核合格。关键词：立式氮气储罐，机械设计，强度计算10m3verticalnitrogentankmechanicaldesignAbstract:accordingtothedesigntaskof10m3,themechanicaldesignof1.6MPaverticalnitrogenstoragetank,includingthedesignofbrochures,strengthcalculations,drawingsetc..GB150"steelpressurevessel"standardimplementationofthedesignprocess,andtherelevantnationalstandards.Nitrogentankcylinderispartofseparatedesign,non-standardhead,manhole,accept,supportselectionofstandardparts.Completed10m3,1.6MPaverticalnitrogenstoragetankconstructiondrawingsandpartdrawings.Thewholedesigninaccordancewiththerelevantnationalstandards,qualifiedtestingstrengthcheckpressure.Keywords:Calculationofverticalnitrogentankmechanicaldesignstrength目录TOC\o"1-3"\h\u274401结构设计 VII1筒节1Q235-A20R16MnR2HGJ75-91螺栓3HGJ75-91螺母4HGJ46~48-91法兰120（锻件）16MnR(锻件)5HGJ69-91HGJ70-91HGJ71-91垫片1石棉橡胶垫板柔性石墨复合垫板聚四氟乙烯包垫板6HGJ61~63-91法兰盖1Q235-A20R16MnR7把手1Q235-A•F8轴销1Q235-A•F9GB91-86销2低碳钢10GB915-86垫圈2100HV11盖轴耳(1)1Q235-A•F12法兰轴耳（1）1Q235-A•F13法兰轴耳（2）1Q235-A•F14盖轴耳(2)1Q235-A•F3.3接管3.3.1接管补强条件GB150规定，如果壳体开孔满足下述全部要求，所以不需要补强（1）设计压力（2）两相邻开孔中心间距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的两倍；（3）接管外径（4）接管最小厚度满足下表要求表3-3-1不另行补强的接管外径及其最小厚度接管外径253238454857657689最小壁厚3.53.53.54.04.05.05.06.06.03.3.2氮气进口管采用无缝钢管，伸出长度为120mm。管的一端切成，伸入储罐内少许。配用图面板是对焊法兰：法兰根据该罐的工艺条件,温度,压力,介质确定采用带颈对焊法兰，在根基工作温度，设计压力从表14—4可知，所要选用的带颈对焊法兰若采用16Mn板材，应按公称压力1.6MPa，来查取它的尺寸。由表14—3可采用平面型密封面，垫片材料选用石棉橡胶板，查得垫片宽度为1.5mm。带颈对焊法兰的各部可以从《压力容器的设计手册》表3—2—13带颈对焊，带颈平焊和螺纹法兰尺寸与质量中查表得,,由附表11—6查得连接螺栓为M16，共4个，材料由表9—1查得螺柱材料为40MB，螺母材料为40Cr因为该接管厚度小于5mm,故该接管开孔需要补强。3.3.3接管补强确定壳体和接管的计算壁厚及开孔直径：焊接接头系数补强计算壳体与接管的厚度附加量取腐蚀余量接管计算厚度开孔直径已知壳体名义厚度，补强部分厚度。接管有效补强宽度为接管外侧有效补强高度为需要补强的金属面积可以作为补强的金属面积焊缝金属面积焊角取K=4mm所以。有效补强范围内的补强面积根据公式代入具体数值的所以需要另加补强，其补强面积，代入具体数据得根据公称直径DN=50mm选补强圈,参照补强圈标准JB/T4736，选补强圈内径,外径，因B=105mm>补强圈在有效范围内。补强厚度查表《规定的补强圈尺寸系列》应选用的补强圈厚度为，再根据补强材料一般与壳材料相同，确定补强圈为：3.3.4氮气出口管采用无缝钢管，伸出长度为120mm。管的一端切成，伸入储罐内少许。配用图面板是平焊法兰：法兰因为该接管厚度小于5mm,故该接管开孔需要补强，补强计算如4.3.3所示，强圈为：螺栓、螺母及垫片的选择与氮气进气管相同。3.3.5备用口公称压力为1.6MPa，公称直径为25mm，伸出长度为150mm，采用无缝钢管，采用带颈对焊法兰（WN）法兰密封面形式采用平面RF配用法兰:法兰因为该接管厚度小于5mm,故该接管开孔需要补强，补强计算如4.3.3所示，强圈为：螺栓、螺母及垫片的选择与氮气进气管相同。3.3.6排污口在设备最下端安设一个排污管，管子规格是Rc1，伸出长度120mm,管段装有一个与之配套的截止阀。3.4压力表和安全阀3.4.1压力表口采用无缝钢管，伸出长度120mm，配有工程压力为1.6Mpa的压力表。3.4.2安全阀口采用无缝钢管，伸出长度为120mm，带颈平焊法兰（）法兰密封面形式采用平面（）配用法兰:法兰补强计算如4.3.3所示。强圈为：螺栓、螺母及垫片的选择与氮气进气管相同。表3-4-2管口表符号公称压力公称尺寸法兰形式密封面形式用途伸出长度1DN1.6内螺纹压力表口1202DN1.6SOMFM人孔2802DN1.6WNRF安全阀口1203DN1.6内螺纹排污口1204DN1.6WNRF氮气进口1205DN1.6WNRF氮气进口1204储罐防腐防锈处理储气罐不仅能起到缓冲的作用，还能降温稳压，使经过空压机压缩后的空气中的分子会聚集，在经过储气罐时碰到较冷的储气罐壁就会凝结成水，落到储气罐底部从而对储罐产生腐蚀，减少使用寿命。储罐防腐，第一在储气罐前加装气水分离器，一般空压机都自带；第二，空压机的储气罐的底部都会有一个排水阀，只要每天结束工作后将里面的水排净，一般不会锈蚀储气罐。设备制造完毕后，外表面涂防锈漆一道，面漆二道。设计总结经过了长达六周的10立方米氮气罐的毕业设计，让我感受很深。我深刻的明白了做设计是件很不容易的事情。我们要明确的了解氮气罐的结构，还要了解各部分构造的功能、性质及其应用，在此基础上，设计中，要翻阅大量的资料和参考数据，还有大量的符号及对符号意义的理解，对这些资料、数据进行准确、快速筛选利用。在PPG萃取罐的设计中，计算量十分大，计算数据繁复丛杂，计算公式所用次数之多，计算过程非常繁琐，因此对我们的要求就要更高，必须具备细心、认真、耐心、用心。通过了这几天的查找资料、筛选资料、计算，我认为对10立方米氮气罐又有了更进一步、更深刻的认识。我们通过对氮气罐壁厚的计算，人孔补强的计算和夹套的计算，贮罐质量的确定，接管的确定等补强的计算。其中，有很多参数是在一定范围内进行自选，再更具体地计算出结果。完成这些后，我们还要进行全面具体的整理，其次进行电子版输入，这对于我们又是一次考验及自我能力提升，公式编辑器、自动目录程序的应用等，在这次设计中我们受益匪浅，这是对我们进行一次全方位锻炼。我们从中不仅学到了很多而且还使我们的动手能力得到了很好的锻炼，这也是对我们应具备能力的培养，我们学到了很多,对我以后的学习与生活是一笔宝贵的财富。符号说明——计算压力Mpa——圆筒的内径——圆筒的外径——圆筒的最大容许压力——圆筒的计算厚度——圆筒的设计厚度——圆筒的名义厚度——圆筒的有效厚度——圆筒材料在设计温度下的许用应力——圆筒材料在设计温度下的计算应力——焊接接头系数——钢板厚度的负偏差——腐蚀余量——厚度附加量——圆筒壁在试验压力下的计算应力——圆筒材料在试验温度下的屈服点——封头内壁曲面高度——实验压力——设计压力——每一支座承受的压力——容器的总质量——重力加速度重力加速取9.81——接管有效厚度——补强有效厚度——开孔直径——强度削弱系数——壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积——接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积——焊缝金属面积——接管的计算厚度——补强面积致谢本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的指导老师,魏耀东老师、蔡香丽老师、史云晶老师。他们平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是魏耀东老师老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩魏耀东老师老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。其次要感谢和我一起作毕业设计的…同学，有他们的一路同行是