化工容器設計
❶ 化工容器設計
反應容器是化工容器的一種,根據壓力大小確定是不是壓力容器.反應容器的設計是根據體積大小確定長徑比,根據壓力確定厚度,根據物料特性確定加熱、冷卻夾套(盤管)及攪拌功率、攪拌槳形式。
❷ 求壓力容器HT/T20580-2011《鋼制化工容器設計基礎規定》,HT/T20582-2011《鋼制化工容器材料選用規定》
❸ 化工反應容器設計
反應中得注意觀察,必要時調節攪拌槳的轉速,容器大小與黏度系數關系不大
❹ 從壓力容器的安全製造,使用等方面說明對化工容器設計有哪些基本要求
共有如下基本要求:(1)強度; (2)剛度 ;(3)穩定性; (4)耐久性; (5)密封性 ;(6)節省材料和便於製造 ;(7)方便操作和便於運輸。
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❻ 壓力容器設計
壓力容器設計的基本步驟:
以穩壓罐的設計為例,對容器設計的全過程進行講解。
首先,我們根據用戶提出的、在壓力容器規范范圍內雙方簽署的具有法律約束力的設計技術協議書,該協議書也可以經雙方同意共同修改、完善,以期達到產品使用最優化。
根據穩壓罐的設計技術協議,我們知道了容器的最高工作壓力為1.4MPa,工作溫度為200℃,工作介質為壓縮空氣,容積為2m3,要求使用壽命為10年。這些參數就是用戶提供給我們的設計依據。
有了這些參數,我們就可以開始設計。
一. 設計的第一步
就是要完成容器的技術特性表。除換熱器和塔類的容器外,一般容器的技術特性表包括
a 容器類別
b 設計壓力
c 設計溫度
d 介質
e 幾何容積
f 腐蝕裕度
j 焊縫系數
h 主要受壓元件材質等項。一般我所圖紙上沒有做強行要求寫上主要受壓元件材質
一. 確定容器類別
容器類別的劃分在國家質量技術監督局所頒發的《壓力容器安全技術監察規程》(以下簡稱容規)第一章第6條(p7)有詳細的規定,主要是根據工作壓力的大小(p75)、介質的危害性和容器破壞時的危害性來劃分(p75)。本例穩壓罐為低壓(<1.6MPa)且介質無毒不易燃,則應劃為第Ⅰ類容器。
另:具體壓力容器劃分類別見培訓教材 p4 1-11
何謂易燃介質見 p2 1-6
介質的毒性程度分級見 p3 1-7
劃分壓力容器等級見 p3 1-9
二. 確定設計壓力
我們知道容器的最高工作壓力為1.4MPa,設計壓力一般取值為最高工作壓力的1.05~1.10倍。
至於是取1.05還是取1.10,就取決於介質的危害性和容器所附帶的安全裝置。
介質無害或裝有安全閥等就可以取下限1.05,否則就取上限1.10。
本例介質為無害的壓縮空氣,且系統管路中有泄壓裝置,符合取下限的條件,則得到設計壓力為
Pc=1.05x1.4
=1.47MPa。
另:什麼叫設計壓力?計算壓力?如何確定?見p11 3-1
液化石油氣儲罐設計中,是如何確定設計壓力的?
三. 確定設計溫度
一般是在用戶提供的工作溫度的基礎上,再考慮容器環境溫度而得。
比如為華北油田設計的容器,且在工作狀態無保溫的情況下,其工作溫度為30℃,其冬季環境溫度最低可到-20℃,則設計溫度就應該按容器可能達到的最惡劣的溫度確定為-20℃。《容規》附件二(p77)提供了一些設計所需的氣象資料供參考。本例取設計溫度為200℃即可。
四. 確定幾何容積
按結構設計完成後的實際容積填寫即可。
五. 確定腐蝕裕量
由所選定受壓元件的材質、工作介質對受壓元件的腐蝕率、容器使用環境和用戶期待的使用壽命來確定,實際上應先選定受壓元件的材質,再確定腐蝕裕量。
《容規》第三章表3-3(p23)和GB150第3.5.5.2節(p5)對一些常見介質的腐蝕裕量進行了一些規定。工作介質對受壓元件的腐蝕率主要按實測數據和經驗來確定,受使用環境影響很大,變數很多,目前無現成的數據。
一般介質無腐蝕的容器,其腐蝕裕量取1~2mm即可滿足使用壽命的要求。本例取腐蝕裕量為2mm。
另:什麼叫計算厚度、設計厚度、名義厚度、有效厚度?何謂最小厚度?如何確定?見p12 3-5 3-6
六. 確定焊縫系數
焊縫系數的標准叫法叫焊接接頭系數,GB150的3.7節(p6)對其取值與焊縫檢測百分比進行了規定。
具體取值,可以按《容規》第85條(p43)所規定的10種情況選擇:
其焊縫系數取1,即焊接接頭應進行100%的無損檢測,其他情況一般選焊縫系數為0.85。
本例選焊縫系數為0.85。
七. 主要受壓元件材質的確定
材質的確定在滿足安全和使用條件的前提下,還要考慮工藝性和經濟性。
GB150第8頁材料的使用有嚴格的規定,對這些規定的掌握是非常必要的。比較常用的材料有Q235-B(Q235-C)16MnR和0Cr18Ni9這幾種材料
1. 0Cr18Ni9一般用於低於-20℃的低溫容器和
對介質有潔凈要求的容器,如低溫分離器、氟利昂蒸發器等;
2. 16MnR一般用於對安全性要求較高、使用Q235-B時壁厚較大的容器,如油、天然氣等。
3. Q235-B使用最廣也最經濟,GB150第9頁對其使用條件作了詳細規定:
● 規定設計壓力≤1.6MPa;
● 鋼板使用溫度0℃~350℃;
● 用於殼體時厚度不得大於20mm,且不得用於高度危害的介質。
就本例來說,其使用壓力、溫度和介質都符合Q235-B的條件,唯有厚度還未知,若超過了20mm則只能使用16MnR,本例就暫定使用Q235-B。
當然啦,如果我們按以下:
●規定設計壓力≤2.5MPa;
●鋼板使用溫度不得超過0℃~400℃;
●用於殼體時厚度不得大於30 mm,且不得用於高度危害的介質。
Q235-B與Q235-C的主要區別也就是沖擊試驗溫度不同,前者為在溫度20℃下做 V型沖擊試驗;後者為在0℃ 時做V型沖擊試驗
完成了技術特性表,下一步就是容器計算了。
◆ 確定容器直徑
計算時首先要確定容器直徑。除非用戶有要求,一般取長徑比為2~5,很多情況下取2~3就可以了。
本例要求容器的幾何容積為2m3 。
我們只得先設定直徑,再根據此直徑和容積求出筒體高度,驗算其長徑比。設定的直徑應符合封頭的規格。
我們設定為800mm,查標准JB/T4746《鋼制壓力容器用封頭》附錄B,得知此規格的封頭容積為0.0796 m3,
則:
筒體高度為 3664mm,
長徑比為 3664/800=4.58
若加上封頭的高度,可知其長徑比太大,我們先前設定的直徑太小。
再設定直徑為1000mm,查得封頭容積為0.1505立方。
得到:
筒體高度為 2164mm
長徑比為 2164/1000=2.16
比較理想,則我們確定本例穩壓罐的內直徑為1000mm,筒體高度圓整為2200mm。
有了容器直徑,即可按照GB150公式5-1(p26)計算出厚度為8.30mm。此厚度即為計算厚度,其名義厚度為計算厚度與腐蝕裕量之和,再向上圓整到鋼板的商品厚度。本例腐蝕裕量為2mm,與計算厚度之和為10.30mm,與之最接近的鋼板商品厚度為12mm,故確定容器厚度為12mm,並且此值符合Q235-B對厚度不超過20mm的要求。
另外本例若選擇腐蝕裕量為1mm經濟性會好得多,可以思考一下為什麼
至此,我們已得到容器外形。
◆ 下一步該是按用戶要求和《容規》的規定配置各管口的法蘭和接管。
容器上開孔要符合GB150第8.2節(p75)的規定,一般都要進行補強計算,除非滿足GB150第8.3節(p75)的條件,則可不必再計算補強。
選擇接管時應盡量滿足GB150第8.3節的條件,其安全性和經濟性都最好,避免增加補強圈。
本例要求的管口直徑都在GB150第8.3節的范圍內,因此進氣口和出氣口接管選擇φ57x5的無縫鋼管,排污口選擇φ25x3.5的無縫鋼管。法蘭按HG20592選擇1.6MPa的突面(RF)板式平焊法蘭(PL)。
◆ 法蘭及其密封面型式
法蘭及其密封面型式是設計協議書中要求的,
1. 壓力等級必須高於設計壓力;
2. 其材質一般與筒體相同;
3. 確定管口在殼體上的位置時,在空間較為緊張的情況下,一般也應保持焊縫與焊縫間的距離不小於50mm,以避免焊接熱影響區的相互疊加。
本例選定進氣口、出氣口距上下封頭環焊縫各300mm。因本例穩壓罐工作溫度為200℃,故其工作狀態下必定有保溫層,考慮到保溫層厚度以及螺栓安裝的需要,選定法蘭密封面到筒體表面的距離為150。
◆ 檢查孔
除了用戶要求的管口外,《容規》第45條(p26)還對檢查孔的設置進行了規定。
本例直徑為1000mm,按規定必須開設一個人孔。查《回轉蓋平焊法蘭人孔》標准JB580-79 壓力容器與化工設備實用手冊p614,選擇壓力1.6MPa級、公稱直徑450的人孔,密封型式為A型,其接管為φ480x10。因人孔開孔較大,所以人孔一定要使用補強圈補強,查《補強圈》標准JB/T4736,補強圈外徑為760,厚度一般等同於筒體。人孔的位置以方便出入人孔為原則,應盡量靠近下封頭。本例選定人孔中心距下封頭環焊縫500。
立式容器的支座一般選用支承式支座JB/T4724(壓力容器與化工設備實用手冊第599頁),
另:鍛件的級別如何確定?對於公稱厚度大於300mm的碳素鋼和低合金鋼鍛件應選用何級別?
◆ 管口表的填寫
◆ 技術要求的書寫
1 本設備按 GB150-1998《鋼制制壓力容器》進行製造、試驗和驗收,並接受國家質量技術監督局頒發的《壓力容器安全技術監察規程》的監督。
2 焊接採用電弧焊,焊條牌號:焊接採用J422。
3 焊接接頭型式和尺寸除圖中註明外,按HG20583的規定進行施焊:A 類和 B 類焊接接頭型式為DU3; 接管與筒體、封頭的焊接接頭型式見接管表;未注角焊縫的焊角尺寸為較薄件的厚度;法蘭的焊接按相應法蘭標準的規定。
4 容器上的 A 類和 B 類焊接接頭應進行射線探傷檢查,探傷長度不小於每條焊縫長度的20%,其結果應以符合JB4730 規定中的 Ⅲ 級為合格。
5 設備製造完畢應進行水壓試驗,試驗壓力為 MPa。
6 管口、支座及銘牌架方位按本圖。
7 設備檢驗合格後,外表面塗 C06-1 鐵紅醇酸底漆兩道,再塗 C04-42 灰色醇酸磁漆一道。
8 設備檢驗合格後,內部清理干凈,各管口用盲板封嚴。
10 設備筒體的計算厚度為 mm,封頭計算厚度為 mm。
建議使用年限為10年。
交個朋友,剛好我也要用,我是過程裝備與控制的.先給你
❼ 化工容器可以分為哪幾類 舉例說明
根據容器內壓力大小進行的分級:
符合下列情況之一者為「三類容器」:
(1)高壓容器;
(2)中壓容器(毒性程度為極度和高度危害介質);
(3)中壓貯存容器(易燃或毒性程度為中度危害介質,且設計壓力與容積之積PV≥10MPa· m3;
(4)中壓反應容器(易燃或毒性程度為中度危害介質,且PV≥0.5MPa· m3;
(5)低壓容器(毒性程度為極度和高度危害介質,且PV≥0.2MPa· m3;
(6)高壓、中壓管殼式余熱鍋爐;
(7)中壓搪玻璃壓力容器;
(8)使用強度級別較高(抗拉強度規定值下限≥540MPa的材料製造的壓力容器;
(9)移動式壓力容器,包括鐵路罐車(介質為液化氣體、低溫液體)、罐式汽車(液化氣
體、低溫液體或永久氣體運輸車)和罐式集裝箱(介質為液化氣體、低溫液體)等;
(10)球形貯罐(容積V≥50m3);
(11)低溫液體貯存容器(V≥5m3)
符合下列情況之一且不在第1款(三類容器)之內者為「二類容器」:
(1)中壓容器;
(2)低壓容器(毒性程度為極度和高度危害介質);
(3)低壓反應容器和低壓貯存容器(易燃介質或毒性程度為中度危害介質);
(4)低壓管殼式余熱鍋爐;
(5)低壓搪玻璃壓力容器。
低壓容器且不在第1第2款(三類、二類)之內者為「一類容器」:
壓力容器中化學介質毒性程度和易燃介質的劃分可參照有關規定,或依據下述原
則:
最高容許濃度<0.1mg/m3為極度危害(Ⅰ級);
最高容許濃度0.1~<1.0mg/m3為高度危害(Ⅱ級);
最高容許濃度1.0~<10mg/m3 ,為中度危害(Ⅲ級);
最高容許濃度 ≥10mg/m3 ,為輕度危害毒性介質(Ⅳ級)。
而介質與空氣的混合物爆炸下限<10%或爆炸上限與下限之差>20%者為易燃介
質。
❽ 沈陽的化工類的設計院哪個比較好(化工設備、容器設計類的)
壓力容器、化工設備設計當然是遼寧省石油化工規劃設計院,地球人都知道,名氣大啊,呵呵,有空多交流
❾ 壓力容器設計誰編的 華東理工教材
課程名稱:壓力容器設計
一級學科:08 工學
二級學科:0803 機械類
教學層次:本科
教師姓名:潘家禎
學校名稱:華東理工大學
院系名稱:華東理工大學機械工程學院
申報狀態:已獲獎
申報級別:校級
申報文件下載: 無下載文件
獲獎名稱:
獲獎年度: 2005
課程介紹:
該課程是機械與動力工程學院過程裝備與控制工程專業本科生教育的一門核心課程,主要講解壓力容器設計的理論、方法和應用。內容涵蓋板殼理論、中低壓容器設計、外壓容器設計、高壓容器設計、壓力容器分析設計導論、壓力容器失效形式、分析及金屬材料等七個方面,涉及《材料力學》、《彈性力學》、《計算力學》、《金屬材料及熱處理》、《無損檢測》、《化工原理》、《化工設備的腐蝕與防護》等多們課程。本課程的講解和學習特別關注理論應用和工程概念的培養,理論聯系實際。課程學習包括壓力容器設計理論、生產與製造實習、課程設計三大部分。
本課程面對過程與控制工程專業本科生,授課時間安排在第六學期的後半期,3學分,48學時,其中包括8學時的專業試驗。在開始本課程學習之前,要求學生選修《材料力學》、《彈性力學》、《金屬材料及熱處理》、《無損檢測》、《化工原理》等基礎課程。
《壓力容器設計》課程教材選用由王志文教授主編的《化工容器設計》和由蔡仁良主編的《化工容器設計例題、習題集》,推薦參考書。
《化工容器設計》教材是由上海市教育委員會組織、華東理工大學化工機械研究所王志文教授主編,該教材的第一版於1989年完稿,經各校多年使用,對該教材給予了熱情肯定,於1996年獲化工部優秀教材一等獎。此後各方面也提出了寶貴意見,同時一些規范也發生了變化,在此基礎上又於1997年修訂形成了第二版,2005年第三版的修訂工作正在進行中。
該教材是以介紹化工容器的工程設計方法為主要內容,講述與壓力容器有關的力學、材料學、製造工藝學等多方面技術。化工容器設計應以安全為前提,綜合考慮質量保證的各個方面,並盡可能做到經濟合理。該教材的目標是使學生在學完本課程以後能初步建立起完整的容器設計思想,利用學生已有的基礎知識和技術基礎知識,引導學生學會全面考慮、分析和解決工程實際問題。
該教材的編寫以化工容器的工程設計方法為主線,結合這條線來闡述有關的容器應力分析理論。該教材的重點放在按規范設計與中低壓容器設計,這不僅是為了更好地符合學生畢業後的工作實際,也是為了打好基礎。同時,為了學生今後能力的發展,並能適應21世紀初的技術發展,也適當介紹高壓容器以及諸如分析設計、疲勞設計、防脆斷設計等壓力容器設計新理論新方法等新技術進展以及計算機輔助設計方向的進展。
該教材的另一個特點是加強了壓力容器總體設計的概念,在闡述了容器的主要零部件之後,從如何組成一個完整的容器的角度,引入了局部應力、支座、開孔以及結構設計等問題的處理。
❿ 化工容器設計中 質量怎麼求 外徑:2.22m 內徑:2.2m 容器高:73.3m 裙座高:3.8m 怎麼求容器殼體、裙座質
壁厚(m)=外徑-內徑
2.22-2.2=0.02/2=0.01(m)
重量=(外徑-壁厚)*3.14*高*比重*壁厚
或
重量=(內徑+壁厚)*3.14*高*比重*壁厚
(2.22-0.01)*3.14*78.3*7.85*0.01
=42.653(噸)
7.85-炭鋼比重
同樣可用於裙座質量計算