一、 緒論
1、任務說明
設計乙個容積為15的液氯儲罐，採用常規設計方法，綜合考慮環境條件、液體性質等因素並參考相關標準，按工藝設計、裝置結構設計、裝置強度計算的設計順序，分別對儲罐的筒體、封頭、鞍座、人孔、接管進行設計，然後採用sw6-1998對其進行強度校核，最後形成合理的設計方案。
2、液氯的性質
分子量 70.91
黃綠色有刺激性氣味的氣體。密度：相對密度(水=1)1.47；相對密度(空氣=1)2.48；
穩定性：穩定； 危險標記：6(有毒氣體)；
在工業上，液氯是一種很有用的化學物質。氯可用於造紙、紡織工業的漂白；用作水和廢水的消毒、殺菌劑；且可用於製造無機、有機氯化物，如：金屬氯化物、氯溶劑、染料中間體、殺蟲劑、合成橡膠、塑料等。
但由於液氯屬高毒性，是一種強烈的刺激性氣體。它對人體、環境都有很強的危害，因此液氯的儲存、運輸都是乙個值得深思的問題。
設計儲存裝置，首先必須滿足各種給定的工藝要求，考慮儲存介質的性質、容量、鋼材的耗費量等等。而且液化氣體必須考慮它的膨脹性和壓縮性，液化氣體的體積會因溫度的改變而變化，所以必須嚴格控制儲罐的充裝量（指裝量係數與儲罐實際容積和設計溫度下介質的飽和液體密度的乘積）。目前我國普遍採用常溫壓力貯罐一般有兩種形式：
球形貯罐和圓筒形貯罐。因為圓筒形貯罐加工製造安裝簡單，安裝費用少， 但金屬耗量大占地面積大， 所以在總貯量小於500，單罐容積小於100時選用臥式貯罐比較經濟。
二、 設計引數的確定
表1：設計參數列
1、 設計壓力
設計壓力為壓力容器的設計載荷條件之一，其值不得低於最高工作壓力，通常可取最高工作壓力的1.05~1.1倍。經過查我們取設計壓力為1.62mpa。
2、設計溫度
設計溫度也是壓力容器的設計載荷條件之一，指容器在正常工作情況下，設定元件的金屬溫度。當元件金屬溫度不低於0℃時，設計溫度不得低於元件可能達到的最高溫度;當元件金屬溫度低於0℃時，其值不得高於元件金屬可能達到的最高溫度。所以設計溫度選擇為50℃。
3、主要元件材料的選擇
筒體材料的選擇：
根據液氯的特性，查gb150-1998選擇16mnr。16mnr是壓力容器專用鋼，適用範圍：用於介質具有一定腐蝕性,壁厚較大（）的壓力容器。
50℃時的許用應力,鋼板標準gb6645。
鋼管材料的選擇：
根據jb/t4731,鋼管的材料選用20號鋼，其許用應力
三、 壓力容器結構設計
1、 筒體和封頭
筒體的公稱直徑有標準選擇，而它的長度l可以根據容積要求來決定。
根據公式1+5%) 取 l/d=4
將l/d=4代入得： m。
圓整後，
採用標準橢圓封頭，查標準jb/t4746-2002《鋼製壓力容器用封頭》中表1，得公稱直徑，封頭深度h=450mm，容積為0.6999。
根據得,圓整得mm
在3~6之間
所以計算容積為15.6998，工作容積為15.69980.9=14.13
計算壓力：
液柱靜壓力:
故液柱靜壓力可以忽略，即
該容器需100%探傷，所以取其焊接係數為。
由中徑公式可得筒體的計算厚度7.925mm，鋼板厚度負偏差，腐蝕餘量，故筒體的名義厚度為。
由橢圓厚度計算公式可得
腐蝕裕度，鋼板負偏差，圓整後取名義厚度
有效厚度
2、 接管、法蘭、墊片和螺栓的選擇
液氯儲罐要開設液氯進口管、安全閥口、人孔、空氣進口管、空氣出口管、壓力表介面、液位計介面、液氯出口管，並根據各界面的大小選擇相對應的法蘭及墊片。
表2：接管法蘭資料表
跟據管口公稱直徑選擇相應的法蘭，2.5mpa時選用帶頸對焊法蘭，主要引數如下：
表3：法蘭資料表
3、補強圈設計
根據gb150，當設計壓力小於或等於2.5mpa時，在殼體上開孔，兩相鄰開孔中心的間距大於兩孔直徑之和的2.5倍，且接管公稱外徑不大於89mm時，接管厚度滿足要求，不另行補強，故該儲罐中有dn=400mm的人孔和dn=100的安全閥孔需要補強。
補強設計方法判別
按hg/t 21518-2005,選用水平吊蓋帶頸對焊法蘭人孔。
開孔直徑
採用等面積法進行開孔補強計算。
接管材料選用20號鋼，其許用應力
根據gb150-1998，
其中：殼體開孔處的計算厚度
接管的有效厚度
強度削弱係數
所以開孔所需補強面積為
有效補強範圍
有效寬度b的確定
按gb150中式8-7，得：
有效高度的確定
(1）外側有效高度的確定
根據gb150，得：
(2）內側有效高度的確定
根據gb150-1998，得：
有效補強面積
根據gb150，分別計算如下：
筒體多餘面積
接管的多餘面積
接管厚度：
焊縫金屬截面積
焊角取6.0mm
補強面積
因為，所以開孔需另行補強
所需另行補強面積：
補強圈設計：根據dn400取補強圈外徑d』=680mm 。因為b>d』，所以在有效補強範圍。補強圈內徑d』=428mm
補強圈厚度：
圓整取名義厚度為18mm
同理可得安全閥的補強圈厚度6mm，外徑190mm
4、鞍座選型
鞍座結構
該臥式容器採用雙鞍式支座，材料選用q235-b。
估算鞍座的負荷
儲罐總質量
——筒體質量：
——單個封頭的質量：查標準jb/t4746-2002《鋼製壓力容器用封頭》中表b.2 eha橢圓形封頭質量，可知，
——充液質量：，故
——附件質量：人孔質量為300kg，其他接管質量總和估100kg，即
綜上所述，
g=mg=263.51kn,每個鞍座承受的重量為131.75n
由此查jb4712.1-2007容器支座，選取輕型，焊製為bi,包角為120，有墊板的鞍座。查jb4712.1-2007得鞍座結構尺寸如下表4：
表4：鞍式支座結構尺寸單位：mm
鞍座位置的確定
通常取尺寸a不超過0.2l值，中國現行標準jb 4731《鋼製臥式容器》規定a≤0.2l=0.
2（l+2h），a最大不超過0.25l.否則由於容器外伸端的作用將使支座截面處的應力過大。
由標準橢圓封頭
故由於封頭的抗彎剛度大於圓筒的抗變鋼度，故封頭對於圓筒的抗彎鋼度具有區域性的加強作用。若支座靠近封頭，則可充分利用罐體封頭對支座處圓筒截面的加強作用。因此，jb 4731還規定當滿足a≤0.
2l時，最好使a≤0.5r m（）,即
，取a=420mm
綜上有：a=420mm。
5、焊接接頭
容器各受壓元件的組裝通常採用焊接。焊接接頭是焊縫、融合線和熱影響區的總稱，焊縫是焊接接頭的主要部分。焊接接頭的形式和坡口形式的設計直接影響到焊接的質量與容器的安全。
a) 迴轉殼體與封頭的焊接接頭採用對接接頭
b) 接管與筒體的焊接接頭坡口為
c) 人孔處接管、補強圈的焊接採用角焊，坡口為
四、壓力容器校核
課程設計說明書
指導教師 2014年12月22日 目錄第1章可調直流穩壓電源的製作與除錯 2 1.1 設計任務 2 1.1.1 設計目的 2 1.1.2 設計要求及技術指標 2 1.2 總體設計方案 2 1.2.1 直流穩壓電源的基本原理 2 1.3系統分析與設計 3 1.3.1 整流 濾波電路 3 1.3.2 電...
課程設計說明書
立式精鍛機上料機械手設計 學生 張維張鴻馬超胡軍 姜子翔何德浩 班級 機械1003 指導教師 楊化動花廣如楊曉紅 目錄工業機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產裝置。工業機械手的是工業機械人的乙個重要分支。它的特點是可通過程式設計來完成各種預期的作業任務，在構造和效能上兼有人和機器各自的優點...
課程設計說明書
目錄引言1 1汽車離合器 2 1.1離合器的基本組成和分類 2 1.2 離合器的功用 3 1.3設計要求 3 2摩擦離合器基本結構尺寸 引數的選擇 4 2.1 摩擦片外徑及其它尺寸的確定 4 2.1.1摩擦片外徑d4 2.1.2摩擦片內徑d4 2.1.3摩擦片厚度h5 2.1.4校核離合器所選尺寸5...