课程设计说明书题目名称：维持罐设计学生姓名：系部：化学工程系专业班级：指导教师：完成日期： 2011年12月24日课程设计评定意见设计题目：维持罐设计学生姓名：评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：2012年12月30日课程设计任务书指导教师（签名）年月日摘要本文扼要介绍了维持罐的特点以及在工业中的发展，详细的阐述了维持罐的结构以及强度设计计算以及维护。

参照参考文献及维持罐的特性，根据设计压力确定壁厚，使维持罐有足够的腐蚀欲度，从而使设计结果达到最优化组合。

一个完整的维持罐主要是由圆柱形罐体、气体进出口、排污管、安全阀、压力表口、法兰等部件组成，同时考虑到安装和检修的需要，罐体上还要设置人孔、平台扶梯和吊柱等部件，整个罐体采用立式支撑式。

关键词：圆柱罐体、管法兰、人孔、补强目录课程设计任务书.............................................. 错误！未定义书签。

摘要.. (1)目录 (5)符号说明 (7)维持罐设计 (9)1.罐体壁厚设计 (9)2.封头厚度设计 (10)2.1计算封头厚度 (10)2.2校核罐体与封头水压试验强度 (10)3．鞍座 (11)3.1 罐体质量 (11)3.2 封头质量 (11)3.3水质量 (11)3.4 附件质量 (12)4.人孔 (13)5.人孔补强 (14)5.1确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径 (14)5.2确定壳体和接管实际高度 (14)5.3计算需要补强的金属面积和可以作为补强的金属面积 (14)6. 接管 (15)6.1 水蒸气进料管 (15)6.2 出气管 (15)6.3排污管 (15)6.4压力表管 (15)7.设备总装配图 (16)7.1 CAD图（附最后） (16)7.2技术要求 (16)7.3技术特性 (17)参考文献 (1)致谢 (2)符号说明D——罐内径，mmiL——罐长度，mmP——计算压力，MPaC[]tσ——圆筒材料在设计温度下的许用应力，MPaC——钢板厚度的负偏差，mm1C——腐蚀裕量，mm2P——试验压力Tδ——圆筒的有效厚度eδ——圆筒的名义厚度nσ——圆筒材料在设计温度下的计算应力，MPa TM——容器的总质量h——封头内壁曲面高度iP——设计压力V——容器的体积F——每一支座承受的负荷σ——钢材的标准抗拉强度bG——重力加速度D——圆筒的外径oδ——接管有效厚度etC——厚度附加量δ——圆筒的计算厚度δ——圆筒设计厚度dφ——焊接接头系数f——强度消弱系数rB——有效宽度，mm d——开孔直径，mm维持罐设计1.罐体壁厚设计据分析，本维持罐选用MnR 16(即R Q 345)制作罐体和封头， 壁厚δ根据公式计算： []ctic P D P -=φσδ2 本维持罐取设计压力MPa 3.0，设计温度为150℃，由附表4-1查的mm D i 900=，[]MPa t163=σ，MPa s 325=σ，0.1=φ （双面焊对接接头）查表12-11压力容器钢板厚度负偏差取mm C 0.22=，于是： ()mm 83.03.00.116329003.0=-⨯⨯⨯=δ()mm C d 83.2283.02=+=+=δδ根据mm d 83.2=δ，由表12-9查得mm C 25.01=，又该值小于名义厚度的6%，所以钢板厚度负偏差，可以忽略不计mm C d 83.2083.21=+=+δ圆整后，取mm n 3=δ确定选取mm n 3=δ厚的R Q 345钢板制作罐体。

2.封头厚度设计采用标准椭圆形封头2.1计算封头厚度厚度δ计算 []cic P D P 5.02-=φσδ 0.1=φ 于是 mm 83.03.05.00.116329003.0=⨯-⨯⨯⨯=δ同前 mm C C C 22021=+=+= mm C 83.0283.0=+=+δ 圆整 mm n 3=δ确定选用mm n 3=δ厚的R Q 345钢板制作封头2.2校核罐体与封头水压试验强度 根据公式 ()s ee i T T P P φσδδσ9.02≤+=式中： [][]()MPa Pp T 375.013.025.125.1=⨯⨯==σσ ()mm C n e 123=-=-=δδ MPa s 325=δ则 ()()MPa T 94.168121900375.0=⨯+⨯=σ而 ()MPa s 5.29232519.09.0=⨯⨯=φσ因为 S T φσσ9.0〈,所以水压试验度足够3．鞍座首先粗略计算鞍座负荷贮槽总质量 4321m m m m m +++= 式中： -1m 罐体质量 -2m 封头质量-3m 水质量 -4m 附件质量3.1 罐体质量mm DN 900= mm n 3=δ mm L 1360=的筒节()Kg L D m i 51.9078501360390014.31=⨯⨯⨯⨯==ρδπ3.2 封头质量mm DN 900= mm n 3=δ的标准椭圆形封头，其质量()20024746102-=T JB Kg m所以 ()kg m m 20102222=⨯==3.3水质量ϕυρ=3m其中，装量系数取0.9 V=2V 封+V 筒L D D i i 4335.022ππ+⨯⨯=1360900414.3390014.335.0222⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= ()333.1m =水的密度为31000m kg，则：kg m 119710009.033.13=⨯⨯=3.4 附件质量人孔质量约kg 200，其他接管等质量总和按kg 300计于是 kg m 5004= 贮罐总质量 4321m m m m m +++= 50011972051.90+++=kg 5.1807=3mgF = 381.951.1087⨯=KN 9.5=每个鞍座只承受KN 9.5负荷，根据附录12，可以选用带垫板，包角为0120的鞍座，即JB/T 4712-92 鞍座BI2600-FJB/T 4712-92 鞍座A2600-S4.人孔因为设备内径500mm‹D2‹1000mm时。

因开设一个 400的人孔根据罐的设计温度，最高工作压力.材质.介质A使用要求等条件选用公称压力为0.6Mpa。

垂直吊盖带领对法兰焊法兰人孔（HG1524-95）人孔公称直径选定为400mm，人孔各零件名称.材质及尺寸见下表。

该垂直吊盖带领对焊法兰人孔的标记为：人孔TGVⅢ(A·G) 400-0.6 HG21524-955.人孔补强5.1确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径由已知可得壳体计算厚度mm 3=δ，接管计算厚度为mm 3[]mm mm P D P c to c t 137.03.0116324003.02≈=+⨯⨯⨯=+=φσδ 开孔直径为()()mm c d d 3802221240021=⨯+⨯-=+=5.2确定壳体和接管实际高度开孔有效补强宽度B 及外侧有效补强高度h,已知壳体名义厚度mm n 3=δ，补强部分厚度mm nt 3=δ，接管有效补强厚度为 ()mm d B 76038022≤⨯== 接管外侧有效补强高度为()mm d h nt 8.3333801=⨯==δ5.3计算需要补强的金属面积和可以作为补强的金属面积需要补强的金属面积为()211403380mm d A =⨯==δ 可以作为补强的金属面积()()()()212660380760310mm d B A e =--=--=δδ ()()2124.6080.11108.3322mm f h A r t et =⨯-⨯=-=δδ 2214.32684.6082660mm A A A e =+=+=比较e A 与A ,()()2211404.3268mm A mm A e 〉同时考虑接管与壳体焊缝面积之后，该开孔接管补强足够。

6. 接管本维持灌有以下接管 6.1 水蒸气进料管采用φ89mm ×4mm 无缝钢管（强度验算略），管的一端切成45°，伸入罐内少许。

配用带领平焊法兰HG20592-97 法兰SO80-0.6 RF 16MnR.。

因为该接管为φ89mm ×4mm 。

厚度小于5mm 。

故该接管开孔需要补强。

6.2 出气管伸出长度180mm ，采用可拆的压出管φ219mm ×6mm 将它套入罐体的固定接口管φ245mm ×7mm 内，并用一非标准法兰固定在接口管法兰上。

罐体的接口管法兰采用HG20592-97 法兰SO245-7 RF 16MnR 与该法兰相配并焊接在压出管的法兰上。

其连接尺寸和厚度与法兰HG20592-97法兰SO245-0.6 RF -16MnR 相同但其内径为219mm 。

6.3排污管向下伸出140mm ，贮罐右端最底部安设一个排污管。

管子规则是mm 489⨯φ，管端装有一与截止阀J41W-16相配的管法兰。

HG20592法兰SO76-0.6 RF MnR 16..6.4压力表管向外伸出mm 100。

采用mm mm 5.345⨯φ无缝钢管。

管法兰为“HG20592-97法兰 RF MnR 16（附）无缝钢管的公称直径DN与规格7.设备总装配图7.1 CAD图（附最后）7.2技术要求7.3技术特性参考文献[1] 化工设备设计手册.上海：科学技术出版社；1982[2] 钢制压力容器:GB150-1998. 中国标准出版社出版[3] 中华人民共和国行业标准JB/T4700～4707-2000.压力容器法兰，2000[4] 压力容器与化工设备使用手册.北京：化学工业出版社 2000[5] 化工原理. 天津天津大学出版社 1999[6] 过程设备设计. 北京化学工业出版社 2001[7] 化工设备机械基础. 大连大连理工大学出版社 2009致谢在这次课程设计的撰写过程中，我得到了许多人的帮助。

首先我要感谢我的老师在课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮助，这是我能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题，让我能把系统做得更加完善。

在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。

其次，我要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计商的难题。

同时也感谢学院为我提供良好的做课程设计的环境。

最后再一次感谢所有在设计中曾经帮助过我的良师益友和同学。

致谢人：刘乐群2011年12月24日34。