畢業(yè)設(shè)計(jì)60立方柴油儲(chǔ)罐.

1、一、筒體的設(shè)計(jì)1. 容器筒體的設(shè)計(jì)計(jì)算：首先初定各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)初選公稱直徑：DN=2800 ，用鋼板卷制而成的筒體，其公稱直徑等于內(nèi)徑由于已知，工作壓力，當(dāng)容器上裝有安全閥時(shí)，考慮到安全閥開啟動(dòng)作滯后，容器不能及時(shí)泄氣，設(shè)計(jì)壓力不得低于安全閥的開啟壓力開啟壓力是指閥瓣在運(yùn)行條件下開始升起，介質(zhì)連續(xù)排除的瞬時(shí)壓力，其值小于或等于（1.051.1）倍容器的工作壓力。所以取1.1得計(jì)算壓力已知工作溫度，查表3-3得，設(shè)計(jì)溫度Q235-B材料在設(shè)計(jì)溫度50下 查化工設(shè)備表3-6查取根據(jù)表3-143則筒體的最小設(shè)計(jì)厚度,3的上角標(biāo)標(biāo)注，只能出現(xiàn)一次，而且必須是按順序出現(xiàn)的，比如【1】【2】依次下去，不能反

2、復(fù)出現(xiàn)。 根據(jù)什么取定要進(jìn)行說明已知腐蝕裕量設(shè)計(jì)厚度查化工設(shè)備表3-10得鋼板厚度負(fù)偏差，因此可取名義厚度有效厚度2.應(yīng)力校核= 計(jì)算多得應(yīng)力值，必須滿足 ，所以符合要求。 二、封頭的設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 K=1.02 封頭公稱直徑應(yīng)與筒體一致：所以DN=3000 根據(jù)式3-153計(jì)算封頭厚 =17.23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(biāo)準(zhǔn)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%Pc0.15%×30004.

3、5根據(jù)計(jì)算厚度得設(shè)計(jì)厚度 =+C2=17.23+1.5=18.73查表3-10得鋼板厚度負(fù)偏差C1=0.8，根據(jù)鋼板規(guī)格，取名義厚度=20。1. 查橢圓形封頭JB1145-732得：封頭公稱直徑為Dg=3000；曲面高度h1=750；直邊高度h2=50；內(nèi)表面積F=10.2；容積V=3.89；筒體面積為 得 V筒=V總-V封=50-（3.89×2）=42.22估計(jì)筒體的長度 H=44.2÷（1.52×3.14）=5.976三、人孔的設(shè)計(jì)（一）人孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算1. 人孔設(shè)計(jì) 確定是否需要補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算GB150規(guī)定，如果殼體開孔同時(shí)滿足下列三個(gè)條件時(shí)，可以不另行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)壓力不

4、大于2.5相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計(jì)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89但由于大于89，所以需要開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。筒體的內(nèi)徑所以頂蓋與筒體上至少應(yīng)個(gè)開設(shè)一個(gè)人孔。2. 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算：（1） 計(jì)算殼體開孔后被削弱金屬截面積A。查表3-10確定負(fù)偏差為得壁厚的附加量為 0.8+1.5=2.3開孔直徑 500+2×2.3=504.6查表3-6得筒體在設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，人孔接管的應(yīng)力為，強(qiáng)度消弱系數(shù) 筒體開孔處計(jì)算厚度 由于人孔的開孔直徑d=500mm，需要用同型號(hào)材料制作接管，所以接管的計(jì)算厚度 = 設(shè)計(jì)厚度 查表3-10得人孔鋼板厚度負(fù)偏差，因此可取名義

5、厚度，符合要求。 接管的有效厚度 =504.6×17.28+2×17.28×4×（1-1.0） =8719.488 （2） 確定有效補(bǔ)強(qiáng)范圍：因2×504.6=1009.2則 504.6+2×20+2×6=556.6 故最大值，則B=1009.2 外側(cè)有高度 =55.02 因=55.02，查表6-13得接管的實(shí)際內(nèi)伸高度為，故內(nèi)側(cè)有效高度=55.02。 （3） 計(jì)算有效范圍內(nèi)用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積Ae 計(jì)算殼體多余金屬面積A1 =20-2.3=17.7則 =（1009.2-504.6）×（17.7-17.28） =2

6、11.932 計(jì)算接管多余的截面積A2 4,則 =2×55.02×（4-2.88）×1.0+2×55.02×（4-1.5）×1.0 =398.3448 計(jì)算焊縫金屬截面積A3 。取焊角高度為6，故焊縫的截面積為 用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積211.932+398.3448+27=637.2768由于637.2768<A=8719.488,故需要另行補(bǔ)強(qiáng)。3. 確定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸：由以上計(jì)算可知，需要由補(bǔ)強(qiáng)提供的金屬截面積為8719.488-637.2768=8082.1712取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度查表6-11=26，板厚度偏差=0.9 。由于補(bǔ)強(qiáng)

7、圈與空氣接觸，有輕微腐蝕，查表3-13取腐蝕裕量=1.0 ,故補(bǔ)強(qiáng)圈有效厚度為 26-（0.9+1.0）=24.1根據(jù)接管的公稱直徑(500)，查表6-11得補(bǔ)強(qiáng)圈外徑840。補(bǔ)強(qiáng)圈的有效面積為 24.1×(840-500)=81348134>=8082.1712故，此補(bǔ)強(qiáng)圈可用其標(biāo)記為 500×26HG 21506-19924.確定補(bǔ)強(qiáng)圈的結(jié)構(gòu)：根據(jù)設(shè)備的工藝條件，可選擇 型補(bǔ)強(qiáng)圈，查圖6-11中的加強(qiáng)圈，其孔內(nèi)錐形部分深度S= ，內(nèi)徑= 。（二）.人孔法蘭的選擇 (1)初步選取人孔類型 因?yàn)樵撏搀w內(nèi)徑為3000 ，大于2500，頂蓋與筒體應(yīng)各開設(shè)人孔一個(gè)，因不需經(jīng)

8、常開啟，設(shè)備工作壓力為中壓，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)筒體的材質(zhì)，可選擇人孔筒節(jié)與法蘭蓋的材質(zhì)為20R ，法蘭的材質(zhì)為20鍛件 ， （3）確定人孔的公稱直徑及公稱壓力由于人孔的公稱直徑DN=500。人孔的設(shè)計(jì)壓力為1.0×1.1=1.1 ， 設(shè)計(jì)溫度50，由于人孔設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)溫度及材質(zhì)查表6-8可確定人孔法蘭的公稱壓力級(jí)別為1.6 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=1.6 。(4)確定選用人孔 由以上得出人孔的公稱直徑和公稱壓力查表6-12可知，回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭人孔、凸面密封人孔適合該筒體使用。(三) 人孔蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算查表3-22

9、中序號(hào)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1.0由于已知1.1 、500、按公式計(jì)算平蓋厚度，即 24.67考慮腐蝕余量1.5，查表3-10取得鋼板負(fù)偏差0.8，故取厚度為28。 (四) 墊片的選用 根據(jù)以上算出的數(shù)據(jù)，查表2-3-13得，選用墊片名稱：耐油橡膠石棉墊片，墊片的材料為：耐油橡膠石棉板。 四，入料口與出料口的設(shè)計(jì)（一）確定是否需要補(bǔ)強(qiáng)確定是否需要補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算GB150規(guī)定，如果入料口與出料口的設(shè)計(jì)同時(shí)滿足下列三個(gè)條件時(shí)，可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。設(shè)計(jì)壓力不大于2.5相鄰開孔中心的間距（曲面間距以弧長計(jì)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89

10、但由于出油口公稱直徑小于89，且設(shè)計(jì)壓力不大于2.5，不需要開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算；進(jìn)油口公稱直徑大于89，需要開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。（二）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算（1） 計(jì)算進(jìn)油口開孔后被削弱金屬截面積A。查表3-10確定負(fù)偏差為得壁厚的附加量為 0.8+1.5=2.3開孔直徑 125+2×2.3=129.6查表3-6得在設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，出油口接管的應(yīng)力為，故強(qiáng)度消弱系數(shù) 筒體開孔處計(jì)算厚度 由于進(jìn)油口的開孔直徑d=125，需要用同型號(hào)材料制作接管，所以接管的計(jì)算厚度 = 設(shè)計(jì)厚度 查表3-10得出油口鋼板厚度負(fù)偏差0.2，因此可取名義度。但對(duì)于低合金鋼的容器，規(guī)定不包括腐蝕余量的最小厚度應(yīng)不小于3，再加

11、上1.5的腐蝕余量，名義厚度至少應(yīng)取5。根據(jù)鋼板厚度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，名義厚度 取為6。接管的有效厚度 =129.6×17.28+2×17.28×4.3×（1-1.0） =2239.488（2） 確定有效補(bǔ)強(qiáng)范圍：因2×129.6=259.2則 129.6+2×20+2×6=181.6 故最大值，則B=259.6 外側(cè)有高度 =27.89 因=27.89，查表6-13得接管的實(shí)際內(nèi)伸高度為，故內(nèi)側(cè)有效高度=27.89。 （3） 計(jì)算有效范圍內(nèi)用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積Ae 計(jì)算殼體多余金屬面積A1 =20-2.3=17.7則 =（259.

12、6-129.6）×（17.7-17.28） =54.6 計(jì)算接管多余的截面積A2 4.3,則 =2×27.89×（4.3-0.72）×1.0+2×27.89×（4.3-1.5）×1.0 =355.8764 計(jì)算焊縫金屬截面積A3 。取焊角高度為6，故焊縫的截面積為 用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積54.6+355.8764+27=437.4764由于437.4764<A=2239.488,故需要另行補(bǔ)強(qiáng)。3. 確定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸：由以上計(jì)算可知，需要由補(bǔ)強(qiáng)提供的金屬截面積為2239.488-437.4764=1802.0116取補(bǔ)

13、強(qiáng)圈厚度查表6-11=18，板厚度偏差=0.8 。由于補(bǔ)強(qiáng)圈與空氣接觸，有輕微腐蝕，查表3-13取腐蝕裕量=1.0 ,故補(bǔ)強(qiáng)圈有效厚度為 18-（0.8+1.0）=16.2根據(jù)接管的公稱直徑(125)，查表6-11得補(bǔ)強(qiáng)圈外徑250。補(bǔ)強(qiáng)圈的有效面積為 16.2×(250-125)=2025 2025>=1802.0116故，此補(bǔ)強(qiáng)圈可用其標(biāo)記為 125×18HG 21506-19924.確定補(bǔ)強(qiáng)圈的結(jié)構(gòu)：根據(jù)設(shè)備的工藝條件，可選擇 型補(bǔ)強(qiáng)圈，查圖6-11中的加強(qiáng)圈，其孔內(nèi)錐形部分深度S= ，內(nèi)徑= 。填上數(shù)據(jù)（三） 確定接管法蘭：(1)確定接管法蘭公稱直徑已知公稱直

14、徑為125,按照管法蘭與管子應(yīng)具有相同公稱直徑的原因得，法蘭的DN為125。（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(jì)壓力為1.1，根據(jù)管道的設(shè)計(jì)壓力不得高于設(shè)計(jì)溫度下管法蘭的最大允許工作壓力的原則，查表6-8可知，可選擇公稱壓力為 1.6的公制管法蘭。（3）選擇法管法蘭及密封面形式 根據(jù)法蘭的公稱直徑和公稱壓力查表6-2可知：合適的法蘭為帶頸平焊法蘭，合適的密封面形式為突面或凹面密封面。（4）查取相關(guān)的尺寸 查表6-7的法蘭的連接尺寸為 法蘭盤外徑 250 螺栓孔中心圓直徑 210 螺栓孔直徑 18 螺栓孔數(shù)量 8 螺紋公稱直徑 M16 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平

15、焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG 20594-1997（5）法蘭標(biāo)記 帶頸平焊法蘭、凹面密封標(biāo)記為 HG 20594-1997 法蘭 SO125-1.6 M20 帶頸平焊法蘭、突面密封標(biāo)記為 HG 20594-1997 法蘭 SO125-1.6 RF20（五）安全閥接口的設(shè)計(jì)（一）、設(shè)計(jì)條件公稱直徑 DN=100mm（二）、安全閥接管的計(jì)算參照化工設(shè)備第六章第二節(jié)(1)、確定是否要補(bǔ)強(qiáng)按照GB150規(guī)定，由于接管公稱外徑已經(jīng)大于不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大直徑89mm。故此開孔需要補(bǔ)強(qiáng)。（三）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算（1） 計(jì)算進(jìn)油口開孔后被削弱金屬截面積A。查表3-10確定負(fù)偏差為得壁厚的附加量為 0.8+1.5=2.3開孔直徑 100

16、+2×2.3=104.6查表3-6得在設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，出油口接管的應(yīng)力為，故強(qiáng)度消弱系數(shù) 筒體開孔處計(jì)算厚度 由于安全閥的開孔直徑d=100，需要用同型號(hào)材料制作接管，所以接管的計(jì)算厚度 = 設(shè)計(jì)厚度 查表3-10得出油口鋼板厚度負(fù)偏差0.2，因此可取名義度。但對(duì)于低合金鋼的容器，規(guī)定不包括腐蝕余量的最小厚度應(yīng)不小于3，再加上1.5的腐蝕余量，名義厚度至少應(yīng)取5。根據(jù)鋼板厚度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，名義厚度 取為6。接管的有效厚度 =104.6×17.28+2×17.28×4.3×（1-1.0） =1807.488（2） 確定有效補(bǔ)強(qiáng)范圍：因2&#

17、215;104.6=209.2則 104.6+2×20+2×6=156.6 故最大值，則B=209.2 外側(cè)有高度 =25.05 因=25.05，查表6-13得接管的實(shí)際內(nèi)伸高度為，故內(nèi)側(cè)有效高度=25.05。 （3） 計(jì)算有效范圍內(nèi)用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積Ae 計(jì)算殼體多余金屬面積A1 =20-2.3=17.7則 =（209.2-104.6）×（17.7-17.28） =43.932 計(jì)算接管多余的截面積A2 4.3,則 =2×25.05×（4.3-0.58）×1.0+2×25.05×（4.3-1.5）×1

18、.0 =326.652 計(jì)算焊縫金屬截面積A3 。取焊角高度為6，故焊縫的截面積為用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬截面積43.932+326.652+27=397.584由于<A=1807.488,故需要另行補(bǔ)強(qiáng)。1、 確定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸：由以上計(jì)算可知，需要由補(bǔ)強(qiáng)提供的金屬截面積為1807.488-397.584=1409.904取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度查表6-11=16，板厚度偏差=0.8 。由于補(bǔ)強(qiáng)圈與空氣接觸，有輕微腐蝕，查表3-13取腐蝕裕量=1.0 ,故補(bǔ)強(qiáng)圈有效厚度為 18-（0.8+1.0）=14.2根據(jù)接管的公稱直徑(100)，查表6-11得補(bǔ)強(qiáng)圈外徑200。補(bǔ)強(qiáng)圈的有效面積為 14.2×

19、(200-100)=1420 1420>=1409.904故，此補(bǔ)強(qiáng)圈可用其標(biāo)記為 125×16HG 21506-19924.確定補(bǔ)強(qiáng)圈的結(jié)構(gòu)：根據(jù)設(shè)備的工藝條件，可選擇 型補(bǔ)強(qiáng)圈，查圖6-11中的加強(qiáng)圈，其孔內(nèi)錐形部分深度S= ，內(nèi)徑= 。（四） 確定接管法蘭：(1)確定接管法蘭公稱直徑已知公稱直徑為100,按照管法蘭與管子應(yīng)具有相同公稱直徑的原因得，法蘭的DN為100。（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(jì)壓力為1.1，根據(jù)管道的設(shè)計(jì)壓力不得高于設(shè)計(jì)溫度下管法蘭的最大允許工作壓力的原則，查表6-8可知，可選擇公稱壓力為 1.6的公制管法蘭。

20、（3）選擇法管法蘭及密封面形式 根據(jù)法蘭的公稱直徑和公稱壓力查表6-2可知：合適的法蘭為帶頸平焊法蘭，合適的密封面形式為突面或凹面密封面。（4）查取相關(guān)的尺寸 查表6-7的法蘭的連接尺寸為 法蘭盤外徑 220 螺栓孔中心圓直徑 180 螺栓孔直徑 18 螺栓孔數(shù)量 8 螺紋公稱直徑 M16 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG 20594-1997（5）法蘭標(biāo)記 帶頸平焊法蘭、凹面密封標(biāo)記為 HG 20594-1997 法蘭 SO100-1.6 M20 帶頸平焊法蘭、突面密封標(biāo)記為 HG 20594-1997 法蘭 SO100-1.6 RF20(六)壓力表口及液位計(jì)口設(shè)計(jì)（一）、設(shè)計(jì)條件壓力

21、表口公稱直徑DN=32 ,液位計(jì)接口公稱直徑DN=20，根據(jù)化工設(shè)備第六章第二節(jié)查613，接管的外伸出量長度L=150（二）、確定是否需要補(bǔ)強(qiáng)按照GB150規(guī)定，由于接管的公稱直徑外徑89mm不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大直徑，故開孔不需要補(bǔ)強(qiáng)。根據(jù)管子材料選擇法蘭材料為20鍛件，管道設(shè)計(jì)壓力為1.1，根據(jù)管道的設(shè)計(jì)壓力不得高于設(shè)計(jì)溫度下管法蘭的最大允許工作壓力的原則，查表6-8可知，可選擇公稱壓力為 1.6的公制管法蘭。（三）、接管的法蘭類型及鏈接尺寸根據(jù)化工設(shè)備第六章表62及設(shè)備工藝條件選擇法蘭類型為帶頸平焊法蘭，合適的密封面形式為突面或凹面密封面（四）查取相關(guān)的尺寸（1）1、查表6-7的壓力表口法蘭的

22、連接尺寸為法蘭盤外徑 140 螺栓孔中心圓直徑 100 螺栓孔直徑 18 螺栓孔數(shù)量 4 螺紋公稱直徑 M16 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG 20594-19972、法蘭標(biāo)記 帶頸平焊法蘭、凹面密封標(biāo)記為 HG 20594-1997 法蘭 SO32-1.6 M20 帶頸平焊法蘭、突面密封標(biāo)記為 HG 20594-1997 法蘭 SO32-1.6 RF20（2）1、液位計(jì)口法蘭的連接尺寸為法蘭盤外徑 105 螺栓孔中心圓直徑 75 螺栓孔直徑 14 螺栓孔數(shù)量 4 螺紋公稱直徑 M12 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG 20594-19972、法蘭標(biāo)記 帶頸平焊法蘭、凹面密封標(biāo)記

23、為 HG 20594-1997 法蘭 SO20-1.6 M20 帶頸平焊法蘭、突面密封標(biāo)記為 HG 20594-1997 法蘭 SO20-1.6 RF20（七） 排污口的設(shè)計(jì)（一）、確定是否需要補(bǔ)強(qiáng)按照GB150規(guī)定，由于接管的公稱直徑外徑89mm不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大直徑，故開孔不需要補(bǔ)強(qiáng)。（二）、設(shè)計(jì)條件排污口公稱直徑DN=80根據(jù)化工設(shè)備第六章第二節(jié)查613，接管的外伸出量長度L=150根據(jù)管子材料選擇法蘭材料為20鍛件，管道設(shè)計(jì)壓力為1.1，根據(jù)管道的設(shè)計(jì)壓力不得高于設(shè)計(jì)溫度下管法蘭的最大允許工作壓力的原則，查表6-8可知，可選擇公稱壓力為 1.6的公制管法蘭。（三）、接管的法蘭類型及鏈接尺

24、寸根據(jù)化工設(shè)備第六章表62及設(shè)備工藝條件選擇法蘭類型為帶頸平焊法蘭，合適的密封面形式為突面或凹面密封面（四）查取相關(guān)的尺寸（1）1、查表6-7的排污口法蘭的連接尺寸為法蘭盤外徑 200 螺栓孔中心圓直徑 160 螺栓孔直徑 18 螺栓孔數(shù)量 8 螺紋公稱直徑 M16 法蘭的幾何尺寸可查帶頸平焊法蘭標(biāo)準(zhǔn)HG 20594-19972、法蘭標(biāo)記 帶頸平焊法蘭、凹面密封標(biāo)記為 HG 20594-1997 法蘭 SO80-1.6 M20 帶頸平焊法蘭、突面密封標(biāo)記為 HG 20594-1997 法蘭 SO80-1.6 RF20（八）溫度計(jì)口設(shè)計(jì)（九）支座（鞍座）的設(shè)計(jì)一、支座的結(jié)構(gòu)和類型化工設(shè)備第六章第六節(jié)臥式容器支座可分鞍式、圈式和支腿式三