1、 2 一、一、 绪论绪论 1 1、任务说明、任务说明 设计一个容积为 15 3 m 的液氯储罐，采用常规设计方法，综合考虑环境条件、液体性质 等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储 罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计，然后采用 SW6-1998 对其进行强度校核，最 后形成合理的设计方案。 2 2、液氯的性质液氯的性质 分子量 70.91 黄绿色有刺激性气味的气体。密度：相对密度(水=1)1.47；相对密度(空气=1)2.48； 稳定性：稳定； 危险标记：6(有毒气体)； 在工业上，液氯是一种很有用的化学物质。氯可用于造纸、纺织工业的漂白；用作水
2、和 废水的消毒、杀菌剂；且可用于制造无机、有机氯化物，如：金属氯化物、氯溶剂、染料中 间体、杀虫剂、合成橡胶、塑料等。但由于液氯属高毒性，是一种强烈的刺激性气体。它对 人体、环境都有很强的危害，因此液氯的存储、运输都是一个值得深思的问题。 设计储存设备，首先必须满足各种给定的工艺要求，考虑存储介质的性质、容量、钢材 的耗费量等等。而且液化气体必须考虑它的膨胀性和压缩性，液化气体的体积会因温度的改 变而变化，所以必须严格控制储罐的充装量（指装量系数与储罐实际容积和设计温度下介质 的饱和液体密度的乘积） 。目前我国普遍采用常温压力贮罐一般有两种形式：球形贮罐和圆 筒形贮罐。 因为圆筒形贮罐加工制造
3、安装简单， 安装费用少， 但金属耗量大占地面积大， 所 以在总贮量小于 500 3 m ，单罐容积小于 100 3 m 时选用卧式贮罐比较经济。 3 二、二、 设计参数的确定设计参数的确定 表表 1 1：设计参数表：设计参数表 序号 项 目 数 值 单 位 备 注 1 名 称 液氯储罐 2 用 途 液氯储存站 3 最高工作压力 1.414 MPa 由介质温度确定 4 工作温度 -2045 5 公称容积（Vg） 50 M 3 6 工程直径 1700 MM 7 装量系数(V) 0.9 8 工作介质 液氯（高度危害） 9 使用地点 室内 10 工作介质 液氯 11 其它要求 100%无损检测 1 1
4、、 设计压力设计压力 设计压力为压力容器的设计载荷条件之一，其值不得低于最高工作压力，通常可取最高工作压力的 1.051.1 倍。经过查 我们取设计压力为 1.62Mpa。 2 2、设计温度、设计温度 设计温度也是压力容器的设计载荷条件之一，指容器在正常工作情况下，设定元件的金属温度。当元件 金属温度不低于 0时，设计温度不得低于元件可能达到的最高温度;当元件金属温度低于 0时，其值 不得高于元件金属可能达到的最高温度。所以设计温度选择为 50。 3 3、主要元件材料的选择、主要元件材料的选择 筒体材料的选择：筒体材料的选择： 根据液氯的特性，查 GB150-1998 选择 16MnR。16M
5、nR 是压力容器专用钢，适用范围：用于介质具有 一定腐蚀性,壁厚较大（8m m）的压力容器。50时的许用应力Mpa t 170,钢板标准 GB6645。 钢管材料的选择：钢管材料的选择： 根据 JB/T4731,钢管的材料选用 20 号钢，其许用应力137 sa M Pa 三、三、 压力容器结构设计压力容器结构设计 1 1、 筒体和封头筒体和封头 筒体的公称直径D i有标准选择，而它的长度 L 可以根据容积要求来决定。 根据公式 23 15 4 D i Lm (1+5%) 取 L/D=4 将 L/D=4 代入得： 1.69D i m。 圆整后， 1700m mD i 采用标准椭圆封头， 查标准
6、 JB/T4746-2002 钢制压力容器用封头 中表 1， 得公称直径 i DN=D =1700mm， 封头深度 H=450mm，容积为 0.6999 3 m 。 4 根据 g 1.05 VVV 筒封 2 0.69992151.05 4 D i L 得6.3m L 筒 ,圆整得6300 L 筒 mm 6300 3.706 1700 g L D 在 36 之间 2 3 14.30m 4 gVDL 筒筒 3 215.6998m VV 筒封 所以计算容积为 15.6998 3 m，工作容积为 15.69980.9=14.13 3 m 计算压力 c P： 液柱静压力: 1P =14709.811.70.0245MghPa 1/0.0245 /1.621.5%5%PP , 故液柱静压力可以忽略，即 c P1.62PM Pa 该容器需 100%探伤，所以取其焊接系数为1.0。 由中
