空气储罐设计.docVIP

设计要求

设计题目：空气储罐的机械设计

2、最高工作压力：0.8

3、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。

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，可以采用锻钢件。接管材料为20号钢，法兰材料选用20Ⅱ锻钢。

3.6接管与法兰分配

3.6.6N1、N2空气进、出口公称尺寸DN250，接管尺寸j273x6。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20Ⅱ，法兰标记为：SO300-2.5RF3.6.2N3排污口；

公称尺寸DN40，接管采用45x3.5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20Ⅱ，法兰标记为：SO40-1.6RF

3.6.3N4安全阀口公称尺寸DN80，接管采用j89x4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

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所以液压试验应力合格.

3.3筒体和封头的结构设计

由封头长短轴之比为2，即QUOTEQUOTE错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。，得QUOTEQUOTE错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

查标准[4]中表B.1EHA和B.2EHA表椭圆形封头内表面积、容积，质量，见表3-1和图3-1。

取装料系数为0.9，则

即QUOTEQUOTE错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

算得QUOTEQUOTE错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

圆整后取为QUOTEQUOTE错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

3.6鞍座选型和结构设计

3.6.1鞍座选型

该卧式容器采用双鞍式支座，初步选用轻型鞍座，材料选用Q345R。

估算鞍座的负荷：

罐总质量（3-3）

—筒体质量：

—单个封头的质量，查标准封头质量表m2=294.3kg

—充液质量：，水压试验充满水，故取介质密度为，

则

—附件质量：人孔质量为，其他接管总和为200kg，即

综上所述m0=m/4=5589.34kg

则每个鞍座承受的质量为5589.34kg，即为55.90KN350KN,满足要求。

鞍座的安装位置如图3-3所示：

第四章