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液氨儲罐 酒精回收塔

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產(chǎn)品簡介

液氨儲罐,為了能將廢液*排除儲罐外,液氨介質(zhì)會(huì)腐蝕管壁而出現(xiàn)沉淀,故需在筒體底部安設(shè)排污管一個(gè)。

因此管子規(guī)格取為:,管端焊有一與截止閥J41W-16相配的法蘭HG20592法蘭PL50-1.6 RF 16Mn。

錨點(diǎn)2.7.4 液面計(jì)接管

液面計(jì)是用來觀察設(shè)備內(nèi)部液位變

詳細(xì)介紹

液氨儲罐

已知工藝參數(shù):

使用溫度:T=50℃

公稱直徑:DN=3000mm

筒體長度:L=4500mm

1 工藝尺寸的確定

1.1 儲罐的體積

筒體長度:L=4500mm  公稱直徑:DN=3000mm

則圓柱形筒體的體積為:      (1.1)

筒體的總內(nèi)表面積:          (1.2)

封頭壁厚為22mm ,則取直邊高度為50mm。經(jīng)查表的

則封頭的總?cè)莘e為:

單個(gè)封頭的表面積: 

封頭的總內(nèi)表面積為:

筒體的總體積為:V=

筒體的總內(nèi)表面積:

長徑比為:                       (1.3)

2  工藝計(jì)算

2.1 筒體壁厚的計(jì)算

根據(jù)公式:            (2.1)

式中:  ——圓筒的計(jì)算壓力,MPa;

 ——圓筒的內(nèi)徑,mm;

——鋼板在設(shè)計(jì)溫度t下的許用應(yīng)力,MPa;

  ——焊接接頭系數(shù),≤1;

在設(shè)計(jì)溫度為50℃時(shí)候,氨的飽和蒸汽壓為(壓力),

儲罐的表壓為:,

在容器上有安全閥的時(shí)候取1.05 ~1.1為工作壓力的設(shè)計(jì)壓力。即:P=1.1

16MnR在40℃的時(shí)候許用壓力為:(見附表)

公稱直徑Di=3000mm

 (雙面對接焊縫,*探傷,見表)

由于液氨有一定的腐蝕性,故屬于單面腐蝕,取

 

查表:取鋼的負(fù)偏差

則筒體的計(jì)算壁厚

圓整后,圓筒的名義厚度為δ

2.2 封頭壁厚的計(jì)算

本設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭(2:1)即:K(形狀系數(shù))=1.0。

根據(jù)公式,封頭的設(shè)計(jì)壁厚為:   (2.2)

查表:取鋼板的負(fù)偏差,

則筒體的計(jì)算壁厚為:。

上式中

(因鋼板的大寬度為3m,此儲罐直徑為3000mm故封頭需焊后沖壓),

其他符號同前。

考慮沖壓減薄量,圓整后取名義厚度的16MnR鋼制作封頭。

2.3 水壓試驗(yàn)

很據(jù)公式:           (2.3)

其中:

     (查表得:)

 

故符合工藝條件的要求。

2.4 支座

2.4.1 支座的選取

支座用來支撐容器的重量,固定容器的位置并使容器在操作中保持穩(wěn)定。臥式圓筒形容器的支座分為鞍座、圈座和支腿三類。常見的臥式容器和大型臥式儲罐大多采用鞍座。主要由于鞍座的承壓能力較好且對筒體的局部阻力較小,故采用鞍座。

鞍座又分為輕型(A)和重型(B)兩大類,每種形式的鞍座又分為固定支座(F)和滑動(dòng)支座(S),在一臺容器上F型與S型總是配對使用。

本設(shè)計(jì)中由于儲罐的體積較小且長徑比較小,故采用A型雙鞍座,在、其中一個(gè)為F型另一個(gè)為S型。

2.4.2 鞍座的計(jì)算

首先估算鞍座的負(fù)荷。

儲罐的總質(zhì)量:

式中:m1為筒體質(zhì)量(kg),m2為封頭質(zhì)量(kg),m3為液氨質(zhì)量(kg),m4為附件質(zhì)量(kg)。

筒體的質(zhì)量m1

   DN=3000mm,的筒節(jié),每米的質(zhì)量為1640kg(查表4得)

封頭的質(zhì)量m2

DN=3000mm,直邊高度h=50mm的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭,其質(zhì)量為1780kg(查表6),

液氨的質(zhì)量m3

         

上式中:為裝料系數(shù),取0.7; V為貯罐容積,V=39.58m 

為液氨在-200C時(shí)候的密度為665kg/m3。

故:18424.5kg

附件的質(zhì)量:

人孔約重200kg ,其他接口管的總重約為350kg。

則:m4=550kg

經(jīng)過上述計(jì)算得:

 

由于每個(gè)鞍座承受約146kN負(fù)荷,故選用輕型帶墊板包角為1200的鞍座,即JB/T4712.3-2007鞍座A3000-F,  JB/4712.3-2007鞍座A3000-S。

表3.1   A型支座系列參數(shù)尺寸

公稱直徑DN

允許

載荷kN

高度H

底板

腹板

筋板

墊板

地腳螺栓

 

 

 

 

 

 

 

弧長

 

 

 

 

規(guī)格

3000

786

250

2180

360

14

10

341

316

406

3490

500

10

65

28

M24

 

2.4.3 安裝高度

儲罐的總長我為:L=4500+(750+50)x2=6100mm=6.1m

    由公式:L=2al   a=0.208L得:

a為鞍座離罐體一端的距離,

l為兩鞍座之間的距離。

計(jì)算的,a=1.27m=1270mm,

       l=3.56m=3560mm。

2.5 人孔的選取

壓力容器人孔是為了檢查設(shè)備的內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)件。人孔主要由筒節(jié)、法蘭、蓋板和手柄組成。一般的人孔有兩個(gè)手柄。人孔分為:板式平焊法蘭人孔、帶頸平焊法蘭人孔、帶頸對焊法蘭人孔。根據(jù)儲罐在常溫下及高溫工作壓力為2.125Mpa的條件下工作,人孔的標(biāo)準(zhǔn)公稱壓力為2.125Mpa等級選取,考慮到人孔較大較重,故選用水平呆吊蓋帶頸對焊法蘭人孔。公稱直徑為450mm,突面法蘭密封面。

表4-1 水平吊蓋帶頸對焊法蘭人孔標(biāo)準(zhǔn)尺寸

公稱壓力MPa

公稱直徑mm

dw×S

D

D1

d

b

b1

b2

A

H1

H2

d0

2.5

450

480×12

670

600

450

46

40

44

380

320

214

36

該人孔標(biāo)記為:人孔RF Ⅲ(A·G)450-2.5   HG21524-95

2.6 人孔補(bǔ)強(qiáng)

2.6.1 人孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算

為了滿足各種工藝和結(jié)構(gòu)上的要求,不可避免的要在容器的筒體或封頭上開孔并安裝接管。開孔后,殼壁因除去可一部分承載的金屬材料而被消弱,進(jìn)而出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象。為保證容器的安全運(yùn)行,對開孔必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右匝a(bǔ)強(qiáng)以降低峰值的應(yīng)力。這里采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng),因其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、使用經(jīng)驗(yàn)豐富進(jìn)而被廣泛使用。

由于人孔的筒節(jié)不是采用無縫鋼管,故不能直接選用補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn),本設(shè)計(jì)所選用的人孔筒節(jié)內(nèi)徑為,壁厚。由標(biāo)準(zhǔn)查得補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸為:外徑,內(nèi)徑。

      開孔補(bǔ)強(qiáng)的有關(guān)計(jì)算如下:

(1) 不計(jì)焊縫系數(shù)的筒體計(jì)算壁厚:

                   (2.5)

(2) 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)的面積A:

        開孔直徑: 

        開孔所需的補(bǔ)強(qiáng)面積:

(3) 補(bǔ)強(qiáng)有效區(qū)的范圍:

       有效寬度B:

                     (2.6)

           取二者中之大值

        外側(cè)有效高度:           (2.7)

               或

               取二者中的小值

        內(nèi)側(cè)有效高度:           (2.8)

                或

               取二者中之小值

(4) 有效補(bǔ)償面積           (2.9)

      式中  ——補(bǔ)強(qiáng)面積,;

——殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積,;

           ——接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積,;

          ——焊縫金屬截面積,;

其中           (2.10)

筒體的有效厚度為:

接管材料選擇與筒體相同的材料(16MnR)進(jìn)行補(bǔ)償,故,代入上式得

 

接管計(jì)算厚度

                          (2.11)

                    

 

有效補(bǔ)強(qiáng)面積

因,所以開孔需另加補(bǔ)強(qiáng)。

所需補(bǔ)強(qiáng)面積

(5) 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度

圓整后取26mm,補(bǔ)強(qiáng)材料與殼材料相同,為16MnR

2.6.2 不需補(bǔ)強(qiáng)的大開孔直徑

由于鋼板具有一定的規(guī)格,殼體的壁厚往往超過實(shí)際強(qiáng)度的需要,厚度增加,使大應(yīng)力降低,相當(dāng)于容器已被整體加強(qiáng),并且容器的開孔總有接管相連,其接管多于實(shí)際需要的壁厚也起補(bǔ)強(qiáng)作用。同時(shí)由于容器材料具有一定的塑性儲備,允許承受不大的局部應(yīng)力。故當(dāng)孔徑不超過一定數(shù)值時(shí),可不進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

不需要補(bǔ)強(qiáng)的條件:

○設(shè)計(jì)壓力小于或等于 2.5MPa;

○兩相鄰開孔中心的間距應(yīng)不小于兩孔徑之和的兩倍;

○接管公稱外徑小于或等于89mm;

○接管小壁厚滿足下表的要求。

接管小壁厚

接管公稱直徑

25

32

38

45

48

57

65

76

89

小壁厚

3.5

4.0

5.0

6.0

     注:接管的腐蝕裕量為1mm

2.7 接口管

2.7.1 液氨進(jìn)料管

進(jìn)料管伸進(jìn)設(shè)備內(nèi)部并將管口的一端切成45,為了是避免物料沿設(shè)備內(nèi)壁流動(dòng)一減少磨蝕和腐蝕。為了在短時(shí)間內(nèi)將物料注滿容器。

取的低合金無縫鋼管。配用具有凸面密封的平焊管法蘭,法蘭標(biāo)記:HG20592 法蘭PL68-1.6 RF 16Mn

2.7.2 液氨出料管

在化工生產(chǎn)中,有時(shí)需要將液體介質(zhì)運(yùn)送到與容器平行的或較高的設(shè)備中去,并且獲得純凈無雜質(zhì)的物料。

故采用可拆的壓料管排料方式。取壓出管,將它用法蘭固定接口管內(nèi)。

筒體的接口管法蘭采用HG20592  法蘭PL32-1.6RF16Mn相配并焊接在壓出管的法蘭上,其連接尺寸和厚度與HG20592 法蘭PL32-1.6RF16Mn內(nèi)徑為25mm

液氨壓出管的端部法蘭采用HG20592  法蘭PL20-1.6 RF16Mn。

2.7.3 排污管

在清洗儲罐時(shí)候,為了能將廢液*排除儲罐外,液氨介質(zhì)會(huì)腐蝕管壁而出現(xiàn)沉淀,故需在筒體底部安設(shè)排污管一個(gè)。

因此管子規(guī)格取為:,管端焊有一與截止閥J41W-16相配的法蘭HG20592法蘭PL50-1.6 RF 16Mn。

2.7.4 液面計(jì)接管

液面計(jì)是用來觀察設(shè)備內(nèi)部液位變化的一種裝置,通過測量液位來確定容器中物料的數(shù)量。由于設(shè)備不大且壓力較小,物料潔凈。

故采用玻璃管防霜液面計(jì)AI2.5-1260-50HG/T21550-93兩支。

與液面計(jì)相配的接口管尺寸為:,管法蘭HG20592 法蘭PL15-1.6RF 16Mn

2.7.5 放空接口管

為了在注入液體時(shí),能將容器內(nèi)的空氣排到罐體外以便能順利快速的注入,需要安設(shè)一個(gè)放空管。

采用的無縫鋼管,管法蘭為:HG20592 法蘭 PL25-2.5RF 16Mn

2.7.6 安裝閥接口管

安全閥是通過閥的自動(dòng)開啟排出氣體來降低容器內(nèi)過高的壓力。為了操作的安全,因此需設(shè)一安全閥,安全閥的接口管尺寸由安全閥泄放量決定。

因此選用的無縫鋼管,管法蘭HG20592 法蘭 PL25-1.6 RF 16 Mn。

接口管中,因其選擇的條件在不需補(bǔ)強(qiáng)的條件之內(nèi),因此,以上接口管在筒體上的開孔不需要補(bǔ)強(qiáng)

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