前言本次设计主要在于巩固过程设备设计这门课程У南喙刂叮?是该课程的一个总结性教学环节。在整个教学计划中，它培养学生初步掌握化工设备工程设计的过程，熟悉设计之中所设计的标准，规范的内容和使用方法，是毕业设计的一次预演。过程设备在生产技术领域中的应用十分广泛，是化工，炼油，轻工，交通，食品，制药，冶金，纺织，城建，海洋工程等传统部门所必需的关键设备。一些新技术领域，如航空航天技术，能源技术等，也离不开过程设备。而压力容器是广泛用于各种行业的特种设备。由于涉及人的生命和工业生产安全，历来受到国家及有关各级行政部门的高度重视，制订了一系列法规、规定和条例。而过程设备设计这门课正是压力容器设计的核心课程。我们这次主要是关于液化石油气储罐的设计。主要指导思想是：1.选材合理，备料方便；2.结构设计保证工艺过程顺利和进行并使得运输，安装盒维修方便。3.全部设计工作均符合现行标准和规范。4.保证设备安全。1第一章设计参数的选择设计题目：液化石油气储罐设计已知条件：工作压力为0.79MPa，在武汉地区储罐的工作温度为-19℃~50℃，容积为85m。分析：此设备为低压容器，液化石油气为易燃气体，因此其应为第二类压力容器。设计压力：取最高工作压力的1.1倍，即P=1.1×0.79=0.869MPa。设计温度：最高工作温度为50℃，一般当TW>15℃时，介质设计温度应在工作温度的基础上加15~30℃，故可取设计温度为70℃。主要受压元件材料的选择：P=0.869MPa，设计温度为70℃，综合考虑安全性和经济性，查询有关资料，选择16MnR（Q345R）偕杩翘搴穸仍?6~16mm范围内，查表GB150中表4-1可得[σ]=170MPa，[σ]t=170MPa，ReL=345MPa。3第二章容器强度的计算及校核2.1封头与筒体的厚度计算：封头与筒体的厚度计算：度计算2.1.1考虑采用双面对接焊，局部无损擦伤，焊接接头系数取?=0.85。根据长径比在3~6内最为合适，取L/Di=4，则L=4Di。取充气系数0.9，则Vππ2?D?D=DiL+2V封头=Di2?4Di+2×π??i??i0.9443?2?42πDi3853∴=πDi+?Di=3.03m0.912查表圆整为Di=3000mm。则V封头=3.817m，总深度H=790mm，代入原式反3算：285π=×9L+2×3.817?L=12.29m0.94则L/Di=12.29/3=4.1在区间3~6内，符合要求。计算厚度δ=2[δ]??PctPc?Di=0.869×3000=7.69mm2×170?0.869Q厚度超过5mm，根据GB3531《低温压力容器用低合金钢钢板》规定，可取C1=0，取腐蚀余量C2=1mm，则筒体设计厚度δd=δ+C2=7.69+1=8.69mm则筒体名义厚度δn≥δd+C1=8.69+0=8.69mm考虑钢板常用规格厚度，向上圆整可取筒体名义厚度δn=12mm。2.1.2封头壁厚设计：选用标准椭圆形封头，其形状系数k=1，封头采用钢板整体冲压而成，焊接接头系数取?=1.0，故封头计算壁厚：δ=2[δ]??0.5PctkPc?Di=1×0.869×3000=7.68mm2×170×1?0.5×0.869取C2=1mm，则封头设计厚度δd=δ+C2=7.68+1=8.68mm同上取C1=0，则封头名义厚度δn≥δd+C1=8.68+0=8.68mm考虑钢板常用厚度规格，以及为了材料采购和焊接上的方便，可取封头壁厚与筒体壁厚相同δn=12mm。2.1.3液压试验应力校核：试验压力σT=1.25[σ]t2[σ]==1.25×0.869×170=1.086MPa170=148.6MPa故σT=PT?(Di+σe)2σe1.086×(3000+(12?1?0))2×(12?1?0)而0.9?ReL=0.9×0.85×345=263.93MPaσT<0.9?ReL,液压试验应力校核合格。32.2支座选型和结构确定2.2.1鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座，根据JB/T4712中得垫板材料一般应与容器筒体材料相同，故选用Q345R。估计鞍座负荷：储罐总质量m=m1+2m2+m3+m4m1——筒体质量：m1=ρ?πL?(D+2δn)?D2??4?2=7.85×103×=9118.4kgπ4×12.29×(3.0242?32)m2——单个封头质量：查表得m2=775.7kgm3——充气质量：ρ水>ρ气，水压试验充满水，故取ρ水。V=V筒+2V封=π4Di2?L+2V封=π