目录。1 液氨贮罐的设计背景 3
2 液氨贮罐的分类及选型 4
2.1 贮罐的分类 4
2.2贮罐的选型 4
3 设计温度和设计压力的确定 5
4 材料用钢的选取 6
4.1 容器用钢 6
4.2 附件用钢 6
5 工艺尺寸的确定 7
6 强度计算 10
6.1 筒体的壁厚设计 10
6.2 封头的壁厚设计 10
6.3 水压试验 10
6.4 人孔设计 11
6.4.1 人孔的选取 11
6.4.2 人孔补强的确定 14
6.5 支座 16
6.5.1 支座的选取 16
6.5.2 鞍座的计算 30
6.5.3 鞍座的安装位置 34
6.6 液面计的选配 35
6.7 接管和法兰的选配 38
7 设备**配图 48
7.1 化工设备的图示表达特点 48
7.2 化工设备图的主要内容 48
7.3 化工设备图中的简化画法 49
7.4 化工设备总图的绘制 50
7.5 计算机绘图（autocad） 53
7.6 图纸的折叠装订 54
设计小结 55
参考文献 56
课程设计要求 57
化工容器设计举例 58
化学工业和其它流程工业的生产都离不开容器。所有的化工设备的壳体都是一种容器，容器的应用遍及各行各业，诸如航空、航海、机械制造、轻工、动力等行业。然而化工容器又有其本身特点，不仅要适应化学工艺过程所要求的压力和温度条件，还要承受化学介质的作用，要能长期的安全工作且保证良好的密封。
因此在容器的设计中应综合考虑个方面的因素，使之达到最优。
液氨主要用于生产硝酸、尿素和其它化学肥料，还可用作医药和农药的原料。在国防工业中用于制造火箭、导弹的推进剂，可用作有机化工产品的氨化原料，还可用作冷冻剂，将氨进行分解，分解成氢氮混合气体这种混合气体是一种良好的保护气体，可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业以及需要保护气氛的其它工业和科学研究中。
为能够进行连续的生产，需要有储存液氨的容器，因此设计液氨贮罐是制造贮罐的必备步骤，是化工生产能够顺利进行的前提。
贮罐按其形状可分为方形和矩形容器、球形容器、圆筒形容器（立式、卧式）。
按其承压性质可分为内压和外压，内压容器又可分为低压、中压、高压、超高压4个压力等级。
按其工作的温度环境可分为低温、常温、中温、高温容器。
按制造器的材料可分为金属制和非金属制两类。
按其应用情况可分为反应压力容器（r）、换热压力容器（e）、分离压力容器（s）、储存压力容器（c）等。
在本设计中由于设计体积较小（约为 m3）且工作压力较小（p0=1.6mpa）可采用卧式圆筒形容器，方形和矩形容器大多在很小设计体积时采用，因其承压能力较小且使用材料较多；而球形容器虽承压能力强且节省材料，但制造较难且安装内件不方便；立式圆筒形容器承受自然原因引起的应力破坏的能力较弱，故选用圆筒形卧式容器。
卧式圆筒形液氨储罐通常由卧式圆筒形筒体和两端的椭圆形封头组成，按照化学生产工艺的要求设置进料口、出料口、放空口、排污口、压力表、安全阀和液面计等。为了检修方便，还要开设人孔，用鞍式支座支承于混凝土基座上。
罐储存的是经过压缩机压缩后，被冷却水冷凝的液态氨，由于冷却水的温度随气候变化而波动，通常氨被压缩到0.9～4mpa才能被冷却水冷凝。储罐通常置于室外，罐内液氨的温度和压力直接受到大气温度的影响，在冬季可达-30℃，在夏季储罐经太阳曝晒后，液氨的温度可达50℃，这时候氨的饱和蒸汽压随着气温的变化，储罐的操作压力也在不断改变（参考下表3-1）。
表3-1：液氨的饱和蒸汽压和密度。
液氨储罐的操作温度通常可取夏季的最高气温50℃（参考表3-2所示）。为了确保操作安全，我国劳动和社会保障部颁布的《压力容器安全技术监察规程》第25条规定：临界温度高于50℃的液氨，无保温常温储存，储罐必须安装安全阀，工程中其设计压力不低于安全阀开启压力（参考表3-3所示，安全阀开启压力取1.
05～1.10倍工作压力），通常选取为2.07×1.
1＝2.16mpa（相当于取50℃时饱和蒸汽压对应的设计压力）。
表3-2 设计温度。
注：当最高（低）工作温度不明确时，按表中的ⅱ确定。
表3-3 设计压力。
压力容器的使用工况（如温度、压力、介质特性和操作特点等）差别很大，制造压力容器所用的钢种类很多，既有碳素钢、低合金高强度钢和低温钢，也有中温抗氢钢、不锈钢和耐热钢，还有复合钢板。
一般中低压设备可采用屈服极限为245mpa～345mpa级的钢材；直径较大、压力较高的设备，均应采用普通低合金高强度钢，强度级别宜用400mpa级或以上；如果容器的操作温度超过400℃，还需考虑材料的蠕变强度和持久强度。
16mnr钢是屈服强度350mpa级的普通低合金高强度钢，具有良好的综合力学性能、焊接性能、工艺性能以及低温冲击韧性。在焊接压力容器时采用碱性焊条（j507），15mnvr钢和18mnmonbr钢是屈服强度分别为mpa级普通低合金高强度钢，虽然有较高的强度，但韧性、塑性都较c-mn钢低，且有较高的缺口敏感性和时效敏感性。并且这两类钢均较16mnr钢昂贵。
因此选用16mnr钢既符合工艺要求，也节约资源，以便获得更好的经济价值。
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、法兰的垫片包皮等。
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10号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管。
由于本贮罐使用地点为：茂名，在夏季最高温度可达50℃，这时氨的饱和蒸气压为2.07mpa（绝对压力)。
由于法兰必须具有足够大的强度和刚度，以满足连接的条件，使之能够密封良好，故选用普通低合金高强度钢16mnr（新钢号名称已统一为q345r）。
以公称（设计）体积，公称直径为例：
设计体积：，公称直径：。
采用标准椭圆形封头（图5-1），按jb/t 4746-2002规定：取直边高度。则由表5-1、表5-2可得。
1) 单个封头容积：
2) 封头总容积：
则。3) 筒体部份容积为：
则。4) 筒体长度：
5) 取整后（按百位数）筒体实际长度：
6) 所以储罐实际容积为：
表5-1 筒体的容积、面积及质量（钢制：jb/t 4746-2002）
可参考的申论
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公文写作 可参考
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