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50m3液氨储罐设计说明书

容器。

第二章设备的机械设计

2.1 设计条件（见表2-1和表2-2）

表2-1设计条件表 内容 备注 工作介质 液氨 工作压力 Mpa 1.54 设计压力 Mpa 1.6 工作温度℃ -15—35 设计温度℃ 40 公称容积（Vg） m3 50 计算容积（V计）m3 47.1 工作容积（V工）m3 40.03 装量系数 f 0.85 介质密度（ρ）t/m3 0.563kg/L 材质 Q345R 保温要求 无保温层 表2-2管口表

接管代号 公称尺寸 连接尺寸标准 连接面形式 用途或名称 a DN450 HG20592 WN450-2.5MFM FM 人孔 b DN15 G1/2 FM 压力表口 c DN50 HG20592 WN50-2.5FM FM 气相出口 d DN80 HG20592 WN50-2.5FM FM 安全阀排气口 - 6 -

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e f g h1-2 j i t DN80 DN50 DN50 DN20 DN25 DN50 DN20 HG20592 WN50-2.5FM HG20592 WN50-2.5FM HG20592 WN50-2.5FM HG20592 WN50-2.5FM HG20592 WN25-2.5M HG20592 WN25-2.5M M27×1.5 FM FM FM FM M M M 安全阀排气口 进料口 放空口 液位口 放尽口 出料口 温度计口

2.2 结构设计

2.2.1 材料选择

根据液氨的物性选择罐体材料，碳钢对液氨有良好的耐蚀性腐蚀率在0.1㎜/年以下，且又属于中压储罐，可以考虑20R和16MnR这两种钢材，综合考虑经济因素，根据GB150-1998表4-1，选用筒体材料为低合金钢（16MnR）Q345（钢材标准为GB6654）[σ]t=163 Mpa。Q345（16MnR）适用范围：用于介质含有少量硫化物，具有一定腐蚀性,壁厚较大（≥8mm）的压力容器。

2.2.2筒体和封头结构设计

由表1-1可知筒体公称直径DN=2600mm ，长度L=8400mm

由表1-2可知EHA标准椭圆形封头公称直径DN=2600mm 总深度H=690mm

2.2.3法兰的结构设计

法兰有设备法兰和管法兰，设备筒体和封头焊接在一起，所以不需要设备法兰，只有管法兰。

（1）公称压力确定

计算压力是指在相应的设计温度下，用以确定组件最危险截面厚度的压力，其中包括液柱静压力。通常情况下，计算压力等于设计压力与液柱静压力之和，当组件所承受的液柱静压力小于5%设计时，可忽略不计。

经查《压力容器安全技术监察规程》得液氨的设计压力 P设=1.1×P工作=1.10×（2.059-0.1）=2.16Mpa 液柱静压力ρgh=562.871×9.8×2600=0.0143Mpa

，

（2）法兰类型、密封面形式选择

液氨易挥发，为强渗透性的中度危害介质，查文献可知须采用带颈对焊型管

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法兰，面封面采用凹凸面密封。

（3）法兰尺寸

查阅文献可知各法兰详细尺寸及法兰质量，详细见下图2-2和表2-3

图2-2

表2-3 PN25带颈对焊钢制法兰单位： mm 接管代号 公称尺寸DN 钢管外径 A1 法兰外径 D 螺栓孔中心圆直径 K 连接尺寸 螺栓孔直径 L 螺栓孔数量 n（个） 螺栓Th 法兰厚度 C 法兰颈 法兰高度 H 法兰质量M (kg) N S H1 R ≥ ≥ B D

80 50 89 57 200 165 160 125 18 18 8 4 - 8 -

M16 M16 24 105 3.2 12 8 58 20 75 2.9 8 6 48 5.0 3.0 50m3液氨储罐设计说明书

C SV.A.E.F L1.L2 25 65 20 32 76 25 115 185 105 85 145 75 14 18 14 4 8 4 M12 M16 M12 18 22 18 46 90 40 2.6 2.3 6 6 4 40 4 40 1.0 4.0 1.0 2.9 10 6 52

2.2.4人孔、液位计结构设计 （1）人孔设计

人孔的作用：为了检查压力容器在使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀等缺陷以及装拆设备的内部零件。。

人孔的结构：人孔为组合件，包括承压零件筒节、端盖、法兰、密封垫片、紧固件等受压元件，以及人孔启闭所需要的轴、销、耳、把手等非受压件。

圆形人孔的公称直径规定为400~600mm

容器公称直径大于或等于1000mm且筒体与封头为焊接连接时，至少设一个人孔。卧式容器的筒体长度大于等于6000mm,应考虑设置2个以上人孔。

综合考虑，选择回转该带颈对焊法兰人孔，公称压力PN2.5,公称直径DN450， MFM型密封面,材料选用16MnR

标记为：人孔 MFMⅢ s-35CM (NM-XB350) A 450-2.5 HG/T 21518-2005 查阅文献，得本次选用回转盖带颈对焊法兰人孔结构尺寸，见下图2-3和表2-4

表2-4 回转盖带颈对焊法兰人孔尺寸表 密封面型式 MFM 公称压力PN 2.5 公称直径DN 450 dw?s 480?12 d D D1 H1 H2 121 螺柱 b 42 456 670 600 250 螺柱 螺母 b1 b2 A B L d0 数量 41 46 375 175 250 24 20 直径?长度 M33?2?40 165 总质量 245 图2-3 回转盖带颈对焊法兰人孔结构图

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（2）液位计的选择

液位计是用以指示容器内物料液面的装置，液位计的种类很多，常见的有许多

包括玻璃管液面计、玻璃板液面计、浮标液面计、防霜液面计、磁性液位计等

其中：

玻璃管液面计和玻璃板液面计适用于工作温度在0℃以上； 浮标液面计适用于常压设备；

防霜液面计适用于液体温度在0℃一下的液体测量；

液氨储罐工作温度在-20~50℃，设计压力为1.23MPa，以上三种都不适合。 磁性液位计适用于PN=1.6~16MPa，-40~300℃，液体密度≥0.45g/cm3，适合于液氨储罐

根据设计要求选择磁性液位计，标记如下：

HG/T 21584-95 UZ2.5M-1400-0.6 BF321C

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