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前言
本次设计主要在于巩固过程设备设计这门课程所学的相关知识，是该课程的一个总结性教学环节。在整个教学计划中，它培养学生初步掌握化工设备工程设计的过程，熟悉设计之中所设计的标准，规范的内容和使用方法，是毕业设计的一次预演。
过程设备在生产技术领域中的应用十分广泛，是化工，炼油，轻工，交通，食品，制药，冶金，纺织，城建，海洋工程等传统部门所必需的关键设备。一些新技术领域，如航空航天技术，能源技术等，也离不开过程设备。而压力容器是广泛用于各种行业的特种设
备。由于涉及人的生命和工业生产安全，历来受到国家及有关各级行政部门的高度重视，制订了一系列法规、规定和条例。而过程设备设计这门课正是压力容器设计的核心课程。
我们这次主要是关于液化石油气储罐的设计。 主要指导思想是：
1.选材合理，备料方便；
2.结构设计保证工艺过程顺利和进行并使得运输，安装盒维修方便。 3.全部设计工作均符合现行标准和规范。 4.保证设备安全。
第一章 设计参数的选择
设计题目：液化石油气储罐设计 已知条件：
工作压力为0.79MPa，在武汉地区储罐的工作温度为-19℃~50℃，容积为85m。
分析：
此设备为低压容器，液化石油气为易燃气体，因此其应为第二类压力容器。
设计压力：
取最高工作压力的1.1倍，即P?1.1?0.79?0.869MPa。
设计温度：
最高工作温度为50℃，一般当TW>15℃时，介质设计温度应在工作温度的基础上
加15~30℃，故可取设计温度为70℃。
主要受压元件材料的选择：
P?0.869MPa，设计温度为70℃，综合考虑安全性和经济性，查询有关资料，选择16MnR（Q345R），假设壳体厚度在6~16mm范围内，查表GB150中表4-1
可得[?]?170MPa，[?]?170MPa，ReL?345MPa。
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第二章 容器强度的计算及校核
2.1 封头与筒体的厚度计算：
2.1.1 考虑采用双面对接焊，局部无损擦伤，焊接接头系数取??0.85。
根据长径比在3~6内最为合适，取L/Di?4，则L?4Di。 取充气系数0.9，则
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查表圆整为Di?3000mm。则V封头?3.817m3，总深度H?790mm，代入原式反算：
则L/Di?12.29/3?4.1在区间3~6内，符合要求。 计算厚度??Pc?Di2?????Pct?0.869?3000?7.69mm
2?170?0.869厚度超过5mm，根据GB3531《低温压力容器用低合金钢钢板》规定，可取C1?0， 取腐蚀余量C2?1mm，
则筒体设计厚度?d???C2?7.69?1?8.69mm 则筒体名义厚度?n??d?C1?8.69?0?8.69mm
考虑钢板常用规格厚度，向上圆整可取筒体名义厚度?n?12mm。
2.1.2 封头壁厚设计：
选用标准椭圆形封头，其形状系数k?1，封头采用钢板整体冲压而成，焊接接头系数取
??1.0，故封头计算壁厚：
取C2?1mm，则封头设计厚度?d???C2?7.68?1?8.68mm 同上取C1?0，则封头名义厚度?n??d?C1?8.68?0?8.68mm
考虑钢板常用厚度规格，以及为了材料采购和焊接上的方便，可取封头壁厚与筒体壁厚相同?n?12mm。 2.1.3 液压试验应力校核：
试验压力?T?1.25???t2?????1.25?0.869?170?1.086MPa 170?148.6MPa
故?T?PT??Di??e?2?e1.086??3000??12?1?0??2??12?1?0?而0.9?ReL?0.9?0.85?345?263.93MPa
?T?0.9?ReL,液压试验应力校核合格。 2.2 支座选型和结构确定
2.2.1 鞍座选型
该卧式容器采用双鞍式支座，根据JB/T4712中得垫板材料一般应与容器筒体材料相同，故选用Q345R。估计鞍座负荷：
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储罐总质量m?m1?2m2?m3?m4
m1——筒体质量：m1????L??D?2?n??D2?
?4?2m2——单个封头质量：查表得m2?775.7kg
m3——充气质量：?水??气，水压试验充满水，故取?水。
3则m3?V???94.46?10?94462.9kg
m4——附件质量：估人孔质量为200kg，其他接管总和为400kg，m4?600kg。
综上，m?9118.4?2?775.7?94462.9?600?105732.7kg 则每个鞍座承受约518618.9N。
由此据表JB/T4712.1-2007表3得相应参数： 公称直径DN 3000 允许载荷QkN 785 鞍座高度h 250 2180 360 底板 16 10 腹板 340 316 筋板 410 10 增加100mm高度增加的质量kg 34 垫板 螺栓配置 鞍座质量 弧长 3490 660 12 e 120 间距l2 螺孔d 1940 28 螺纹 M24 孔长l 60 462 2.2.2 鞍座位置确定
根据JB/T4712-2005中规定：当满足A?0.2L时，最好使A?0.5Rm?Rm?Ri?圆整L0?12.30m 由标准型椭圆封头
???n??. 2?DiD?2?h?790?i?40mm
2?H?h?4当A?0.2L时，A?0.2??L0?2h??0.2??12300?2?40??2476mm 当A?0.5Rm时，A?0.5???Di?n????0.5??1500?6??752.5mm 22??取A?752.5mm，圆整为750mm。
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