氮氣儲罐畢業(yè)設(shè)計

DOCPROPERTYManagerXinjiangInstituteofEngineering畢業(yè)設(shè)計設(shè)計題目10m3立式氮氣儲罐機械設(shè)計系（部）化學與環(huán)境工程系學科專業(yè)化工設(shè)備維修技術(shù)班級化工設(shè)備11-7班姓名學號指導教師新疆工程學院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書學生姓名專業(yè)班級化工設(shè)備11-7班設(shè)計題目10m3立式氮氣儲罐機械設(shè)計接受任務(wù)日期2014.3.3完成任務(wù)日期2014.4.15指導教師指導教師單位新疆工程學院設(shè)計目標110m3立式氮氣儲罐機械設(shè)計說明書。210m3立式氮氣儲罐機械強度計算書。310m3立式氮氣儲罐機械施工圖和零件圖。設(shè)計要求1按照給定的設(shè)計參數(shù)，執(zhí)行GB150《鋼制壓力容器》標準，完成設(shè)計目標。2了解一般常規(guī)壓力容器的設(shè)計方法和過程。3掌握壓力容器設(shè)計標準的使用，標準零件的選擇，非標零件的設(shè)計方法。教師指導過程記錄3月3日，布置設(shè)計任務(wù)3月10日，講解設(shè)計思路4月2日，檢查設(shè)計進度參考資料[1]喻健良.化工設(shè)備機械基礎(chǔ).大連理工大學出版社，2009.7[2]董大勤.袁鳳隱.壓力容器設(shè)計手冊.化學工業(yè)出版社，2005.7[3]GB150-2011.鋼制壓力容器，2003

新疆工程學院畢業(yè)設(shè)計成績表學生姓名專業(yè)班級設(shè)計題目10m3立式氮氣儲罐機械設(shè)計考核項目考核內(nèi)容滿分評分一、指導教師評分1、工作態(tài)度與紀律102、基本理論、基本知識、基本技能和外文水平103、獨立工作能力、分析和解決問題能力104、完成任務(wù)的情況與水平（論文與實物硬件質(zhì)量）10指導教師簽字：年月日二、評閱教師評分1、論文質(zhì)量（正確性、條理性、創(chuàng)造性和實用性）152、成果技術(shù)水平（理論分析、計算、實驗和實物性能）15評閱教師簽字：年月日三、答辯小組評分1、完成任務(wù)書所規(guī)定的內(nèi)容和要求52、論文與實物的質(zhì)量53、課題設(shè)計內(nèi)容的講述104、回答問題的正確性10答辯組長簽字：年月日四、答辯小組成績評定：負責人簽字：年月日五、答辯委員會意見：答辯委員會主任簽字：年月日10m3立式氮氣儲罐機械設(shè)計(新疆工程學院,烏魯木齊830091)摘要：根據(jù)設(shè)計任務(wù)完成了10m3，1.6MPa立式氮氣儲罐的機械設(shè)計，包括設(shè)計說明書，強度計算書，施工圖等。設(shè)計過程執(zhí)行GB150《鋼制壓力容器》標準，以及相關(guān)的國家標準。氮氣儲罐筒體是非標零件進行單獨設(shè)計，封頭，人孔，接管，支撐等選用標準零件。完成了10m3，1.6MPa立式氮氣儲罐施工圖紙和部分零件圖。整個設(shè)計符合國家的相關(guān)標準，水壓試驗強度校核合格。關(guān)鍵詞：立式氮氣儲罐，機械設(shè)計，強度計算10m3verticalnitrogentankmechanicaldesignAbstract:accordingtothedesigntaskof10m3,themechanicaldesignof1.6MPaverticalnitrogenstoragetank,includingthedesignofbrochures,strengthcalculations,drawingsetc..GB150"steelpressurevessel"standardimplementationofthedesignprocess,andtherelevantnationalstandards.Nitrogentankcylinderispartofseparatedesign,non-standardhead,manhole,accept,supportselectionofstandardparts.Completed10m3,1.6MPaverticalnitrogenstoragetankconstructiondrawingsandpartdrawings.Thewholedesigninaccordancewiththerelevantnationalstandards,qualifiedtestingstrengthcheckpressure.Keywords:Calculationofverticalnitrogentankmechanicaldesignstrength目錄TOC\o"1-3"\h\u274401結(jié)構(gòu)設(shè)計 VII1筒節(jié)1Q235-A20R16MnR2HGJ75-91螺栓3HGJ75-91螺母4HGJ46~48-91法蘭120（鍛件）16MnR(鍛件)5HGJ69-91HGJ70-91HGJ71-91墊片1石棉橡膠墊板柔性石墨復合墊板聚四氟乙烯包墊板6HGJ61~63-91法蘭蓋1Q235-A20R16MnR7把手1Q235-A?F8軸銷1Q235-A?F9GB91-86銷2低碳鋼10GB915-86墊圈2100HV11蓋軸耳(1)1Q235-A?F12法蘭軸耳（1）1Q235-A?F13法蘭軸耳（2）1Q235-A?F14蓋軸耳(2)1Q235-A?F3.3接管3.3.1接管補強條件GB150規(guī)定，如果殼體開孔滿足下述全部要求，所以不需要補強（1）設(shè)計壓力（2）兩相鄰開孔中心間距（對曲面間距以弧長計算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍；（3）接管外徑（4）接管最小厚度滿足下表要求表3-3-1不另行補強的接管外徑及其最小厚度接管外徑253238454857657689最小壁厚3.53.53.54.04.05.05.06.06.03.3.2氮氣進口管采用無縫鋼管，伸出長度為120mm。管的一端切成，伸入儲罐內(nèi)少許。配用圖面板是對焊法蘭：法蘭根據(jù)該罐的工藝條件,溫度,壓力,介質(zhì)確定采用帶頸對焊法蘭，在根基工作溫度，設(shè)計壓力從表14—4可知，所要選用的帶頸對焊法蘭若采用16Mn板材，應(yīng)按公稱壓力1.6MPa，來查取它的尺寸。由表14—3可采用平面型密封面，墊片材料選用石棉橡膠板，查得墊片寬度為1.5mm。帶頸對焊法蘭的各部可以從《壓力容器的設(shè)計手冊》表3—2—13帶頸對焊，帶頸平焊和螺紋法蘭尺寸與質(zhì)量中查表得,,由附表11—6查得連接螺栓為M16，共4個，材料由表9—1查得螺柱材料為40MB，螺母材料為40Cr因為該接管厚度小于5mm,故該接管開孔需要補強。3.3.3接管補強確定殼體和接管的計算壁厚及開孔直徑：焊接接頭系數(shù)補強計算殼體與接管的厚度附加量取腐蝕余量接管計算厚度開孔直徑已知殼體名義厚度，補強部分厚度。接管有效補強寬度為接管外側(cè)有效補強高度為需要補強的金屬面積可以作為補強的金屬面積焊縫金屬面積焊角取K=4mm所以。有效補強范圍內(nèi)的補強面積根據(jù)公式代入具體數(shù)值的所以需要另加補強，其補強面積，代入具體數(shù)據(jù)得根據(jù)公稱直徑DN=50mm選補強圈,參照補強圈標準JB/T4736，選補強圈內(nèi)徑,外徑，因B=105mm>補強圈在有效范圍內(nèi)。補強厚度查表《規(guī)定的補強圈尺寸系列》應(yīng)選用的補強圈厚度為，再根據(jù)補強材料一般與殼材料相同，確定補強圈為：3.3.4氮氣出口管采用無縫鋼管，伸出長度為120mm。管的一端切成，伸入儲罐內(nèi)少許。配用圖面板是平焊法蘭：法蘭因為該接管厚度小于5mm,故該接管開孔需要補強，補強計算如4.3.3所示，強圈為：螺栓、螺母及墊片的選擇與氮氣進氣管相同。3.3.5備用口公稱壓力為1.6MPa，公稱直徑為25mm，伸出長度為150mm，采用無縫鋼管，采用帶頸對焊法蘭（WN）法蘭密封面形式采用平面RF配用法蘭:法蘭因為該接管厚度小于5mm,故該接管開孔需要補強，補強計算如4.3.3所示，強圈為：螺栓、螺母及墊片的選擇與氮氣進氣管相同。3.3.6排污口在設(shè)備最下端安設(shè)一個排污管，管子規(guī)格是Rc1，伸出長度120mm,管段裝有一個與之配套的截止閥。3.4壓力表和安全閥3.4.1壓力表口采用無縫鋼管，伸出長度120mm，配有工程壓力為1.6Mpa的壓力表。3.4.2安全閥口采用無縫鋼管，伸出長度為120mm，帶頸平焊法蘭（）法蘭密封面形式采用平面（）配用法蘭:法蘭補強計算如4.3.3所示。強圈為：螺栓、螺母及墊片的選擇與氮氣進氣管相同。表3-4-2管口表符號公稱壓力公稱尺寸法蘭形式密封面形式用途伸出長度1DN1.6內(nèi)螺紋壓力表口1202DN1.6SOMFM人孔2802DN1.6WNRF安全閥口1203DN1.6內(nèi)螺紋排污口1204DN1.6WNRF氮氣進口1205DN1.6WNRF氮氣進口1204儲罐防腐防銹處理儲氣罐不僅能起到緩沖的作用，還能降溫穩(wěn)壓，使經(jīng)過空壓機壓縮后的空氣中的分子會聚集，在經(jīng)過儲氣罐時碰到較冷的儲氣罐壁就會凝結(jié)成水，落到儲氣罐底部從而對儲罐產(chǎn)生腐蝕，減少使用壽命。儲罐防腐，第一在儲氣罐前加裝氣水分離器，一般空壓機都自帶；第二，空壓機的儲氣罐的底部都會有一個排水閥，只要每天結(jié)束工作后將里面的水排凈，一般不會銹蝕儲氣罐。設(shè)備制造完畢后，外表面涂防銹漆一道，面漆二道。設(shè)計總結(jié)經(jīng)過了長達六周的10立方米氮氣罐的畢業(yè)設(shè)計，讓我感受很深。我深刻的明白了做設(shè)計是件很不容易的事情。我們要明確的了解氮氣罐的結(jié)構(gòu)，還要了解各部分構(gòu)造的功能、性質(zhì)及其應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計中，要翻閱大量的資料和參考數(shù)據(jù)，還有大量的符號及對符號意義的理解，對這些資料、數(shù)據(jù)進行準確、快速篩選利用。在PPG萃取罐的設(shè)計中，計算量十分大，計算數(shù)據(jù)繁復叢雜，計算公式所用次數(shù)之多，計算過程非常繁瑣，因此對我們的要求就要更高，必須具備細心、認真、耐心、用心。通過了這幾天的查找資料、篩選資料、計算，我認為對10立方米氮氣罐又有了更進一步、更深刻的認識。我們通過對氮氣罐壁厚的計算，人孔補強的計算和夾套的計算，貯罐質(zhì)量的確定，接管的確定等補強的計算。其中，有很多參數(shù)是在一定范圍內(nèi)進行自選，再更具體地計算出結(jié)果。完成這些后，我們還要進行全面具體的整理，其次進行電子版輸入，這對于我們又是一次考驗及自我能力提升，公式編輯器、自動目錄程序的應(yīng)用等，在這次設(shè)計中我們受益匪淺，這是對我們進行一次全方位鍛煉。我們從中不僅學到了很多而且還使我們的動手能力得到了很好的鍛煉，這也是對我們應(yīng)具備能力的培養(yǎng)，我們學到了很多,對我以后的學習與生活是一筆寶貴的財富。符號說明——計算壓力Mpa——圓筒的內(nèi)徑——圓筒的外徑——圓筒的最大容許壓力——圓筒的計算厚度——圓筒的設(shè)計厚度——圓筒的名義厚度——圓筒的有效厚度——圓筒材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力——圓筒材料在設(shè)計溫度下的計算應(yīng)力——焊接接頭系數(shù)——鋼板厚度的負偏差——腐蝕余量——厚度附加量——圓筒壁在試驗壓力下的計算應(yīng)力——圓筒材料在試驗溫度下的屈服點——封頭內(nèi)壁曲面高度——實驗壓力——設(shè)計壓力——每一支座承受的壓力——容器的總質(zhì)量——重力加速度重力加速取9.81——接管有效厚度——補強有效厚度——開孔直徑——強度削弱系數(shù)——殼體有效厚度減去計算厚度之外的多余面積——接管有效厚度減去計算厚度之外的多余面積——焊縫金屬面積——接管的計算厚度——補強面積致謝本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個?？瓶粕漠厴I(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。在這里首先要感謝我的指導老師,魏耀東老師、蔡香麗老師、史云晶老師。他們平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從外出實習到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設(shè)計較為復雜煩瑣，但是魏耀東老師老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩魏耀東老師老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計的…同學，有他們的一路同行是