空气储罐设计
22页1、设计要求1、 设计题目:空气储罐的机械设计2、最高工作压力:0.83、工作温度:常温4、工作介质:空气5、全容积:16设计参数的选择:设计压力 :取1.1倍的最高压力,0.88MP1.6属于低压容器。筒体几何尺寸确定:按长径比为3.6,确定长L=640000mm,D=1800mm设计温度取50因空气属于无毒无害气体,材料取Q345为低合金钢,合金元素含量较少,其强度,韧性耐腐蚀性,低温和高温性能均优于同含量的碳素钢,是压力容器专用钢板,主要用于制造低压容器和多层高压容器!封头设计:椭圆形封头是由半个椭圆球面和短圆筒组成,球面与筒体间有直边段。直边段可以避免封头和和筒体的连接焊缝处出现经向曲率突变,以改善曲率变化平滑连续,故应力分布比较均匀;且椭圆形封头深度较半球形封头小得多,易冲压成型,在实际生产中多有模具,是目前中低压容器应用较多的封头。因此选用以内径为基准的 标准 型椭圆形 封头 为了防止热应力和边缘应力的叠加,减少应力集中,在封头和筒体连接处必须有一段过渡的直边段,直边段的高度依据标准选择。 封头材料与筒体相同,选用头和筒体连接处必须有一段过渡的直边段,直边段的高度依据标准选择。
2、 选材和筒体一致Q345R接管设计3.4 接管设计 优质低碳钢的强度较低,塑性好,焊接性能好,因此在化工设备制造中常用作热交换器列管、设备接管、法兰的垫片包皮。 优质中碳钢的强度较高,韧性较好,但焊接性能较差,不宜用作接管用钢。由于接管要求焊接性能好且塑性好。故选择 20 号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管3.5 法兰设计 法兰连接的强度和紧密性比较好,装拆也比较方便,因而在大多数场合比螺纹连接、承插式连接、铆焊连接等型式的可拆连接显得优越,从而获得广泛应用。 平焊法兰连接刚性较差,只能在低压,直径不太大,温度不高的情况下使用。由于Q345R 为碳素钢,设计温度 50 300 ,且介质无毒无害,可以选用带颈平焊法兰,即 SO 型法兰。 储罐的设计压力较小要保证法兰连接面的紧密性,必须合适地选择压紧面的形状。对于压力不高的场合,常用突台形压紧面 。突面结构简单,加工方便,装卸容易,且便于进行防腐衬里。储罐由于设计压力为 0.88MPa,空气无毒无害,可选择突面(RF)压紧面。 由于法兰钢件的质量较大,需要承受大的冲击力作用,塑性、韧性和其他方面的力学性能也较高,所以不用铸钢件,可以
3、采用锻钢件。接管材料为 20 号钢,法兰材料选用 20锻钢。3.6接管与法兰分配3.6.6 N1、N2空气进、出口 公称尺寸 DN250,接管尺寸j 273 x6 。接管采用无缝钢管,材料为 20 号钢。伸出长度为 150mm 。 选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰,材料选用 20,法兰标记为:SO300-2.5 RF3.6.2 N3排污口; 公称尺寸 DN40,接管采用 45 x3.5 无缝钢管,材料为 20 号钢,外伸长度为 150mm。选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰,材料选用 20,法兰标记为:SO40-1.6 RF3.6.3 N4安全阀口 公称尺寸 DN80,接管采用 j89 x4 无缝钢管,材料为 20 号钢,外伸长度为 150mm。根据 GB12459-99,选用 90弯头;弯头上方仍有一定外伸量。选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰,材料选用 20,法兰标记为:SO80-1.6RF3.6.4 N5压力表口 公称尺寸 DN25,接管采用j 32 x3.5 无缝钢管,材料为 20 号钢,外伸长度为 150mm。 根据 GB12459-99,选用
4、 90弯头;弯头上方仍有一定外伸量。选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰,材料选用 20,法兰标记为:SO25-1.6 RF3.6.5 N6(备用口)公称尺寸 DN80,接管采用j 89 x4 无缝钢管,材料为 20 号钢,外伸长度为 150mm。需进行补强计算。选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰,材料选用 20,法兰标记为:SO80-1.6 RF3.7弯头设计 N4 为安全阀口,安全阀在容器中起安全保护作用。当容器压力超过规定值时,安全阀打开,将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外,使系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故。由于冲出压力较大,阀口不可直接对人,因此需 90安装,用弯头过渡。标记为:弯头 DN80 90 N5 为压力表口。为方便读数,压力表需竖直安装于管口,因此接管要通过 90弯头过渡至竖直面,再安装压力表。标记为:弯头 DN25 90 3.8 人孔设计 在化工设备中,开设人孔是为了便于内部附件的安装,修理和衬里,防腐以及对设备内部进行检查、清洗。对于压力容器,为了便于移动沉重的人孔盖,盖子通常做成回转形式。本储罐由于尺寸较大,人
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