氢气储罐设计说明书.doc

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前言·····························································3
1 方案确定··········································人孔的补强做了计算，计算补强圈的厚度为 6mm ；选择了支座类型为A2型耳式支座。
本次设计各项参数均按照相关标准决定，主要有GB150-98"钢制压力容器"，"压力容器平安技术监察规程"，/T 4736-2002"补强圈"，HG 20592~20614-97"钢制管法兰、垫片、紧固件"，/T 4725-1992"耳式支座"，HG 21520-1995"垂直吊盖带颈平焊法兰人孔"等。
本次设计流程为：首先进展构造设计，确定为立式筒体储罐；然后进展材料选择，为Q345R；再进展设计计算、强度校核与及零部件选型；最后进展开孔补强计算、平安阀的选型与校核。
1 方案确定

压力容器分类
压力容器的构造式很多，相应的分类方法也有很多种，为了便于压力容器的设计与分析，常见的分类方法主要有如下两种。
〔1〕、根据承载压力方式分类：压力容器分为压容器和外压容器两类，当压力容器部介质压力大于外部压力是称为压容器，反之称为外压容器。
压容器按其设计压力p的大小，又可分为四种。
低压容器〔代号L〕 ≤P<
中压容器〔代号M〕 ≤P<10MPA
高压容器〔代号H〕 10MPA≤P<100MPA
超高压容器〔代号U〕 P≥100MPA
外压容器中，当容器的压力小于一个绝对大气压〔〕时又称为真空容器。
〔2〕、根据在生产过程中所起的的作用分类，压力容器可分为四种：
反压力容器主要用于完成介质物理、化学反响的压力容器。如各种反响器、反响釜、合成塔和煤气发生炉等。
换热压力容器主要用于完成介质热量交换的压力容器。如各种热交换器、冷却器、冷凝器和蒸发器等。
别离压力容器主要用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化别离的压力容器。如各种别离器、过滤器、洗涤塔和吸收塔等。
储存压力容器主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质压力容器。如各种类型的储罐、缓冲罐、烘缸和蒸锅等。
压力容器形状有圆筒形〔容积大于等于5〕和球形〔容积大于等于50〕，其中筒形有立式和卧式。
本次设计中，储存氢气的压力容器，由于氢气压大于外压，由于设计压力Pc=(Pc=)，所以为低压容器，按照生产过程中所起的作用可选储存压力容器。对于外型，由于所需设计的容器体积过小，远远小于50，球形压力容器是多块瓶装焊接，在制造中焊接工艺要求严格，制造工艺复杂。所以选用筒形压力容器。氢气的密度比空气大，会上升。因为瓶中的氢气对瓶口有压强，直立放置时瓶口小于倒立放置时的瓶身。氢气与接触面积大的瓶身接触后可能会使整个瓶子漂浮在空中。而直立放置就不会，因为他的接触面积小，有一定的压强，所以选择立式圆筒储罐。〔如图1-1〕。
球形圆筒 圆筒形筒体
图1-1
、封头形式确实定
封头也是压力容器的重要组成局部之一，常见的形状有：凸形〔包括半球形、椭球形、蝶形和球冠形〕、锥形和平盖。
〔1〕半球封头：半球形封头是半个球壳组成的，直径不大和厚度较小时，半球形封头通常采用整体冲压成型；直径较大〔>2500mm〕时，半球形封头则采用先分瓣冲压成型后拼装焊接的方法制作。由于半球封头的深度较大，故冲压成型较椭圆形封头和蝶形封头困难，多用于大型高压容器和压力较高的储罐上。
〔2〕椭球形封头：是有半个椭球壳和高度为的短圆筒〔常称为直边段〕组成。直边段的作用是为了使封头和筒体的连接环焊缝不出现在经向曲面半径突变处，以改善焊缝的受力情况，其高度一般为25mm或者40mm。由于封头曲面深度比半球形封头浅〔半球形封头：；标注椭球形封头：；〕，故冲压成型较为方便，是目前中低压容器中最常用的一种封头形式。
〔3〕蝶式封头 ：由三局部组成：第一局部是以的球面局部，第二局部是r≥10%且r的固定环壳局部，第三局部是高度为=25mm或者40mm 短圆筒。对于蝶形封头，=,r=。由于蝶形封头在一样直径和深度的条件下的应力分布不如椭球圆形封头均匀，因此，仅在加工椭球形封头有困难或者直径较大、压力较低的情况下才选用蝶形封头。
〔4〕除了上面三种封头之外，还有球冠形封头〔连接处的封头和筒体上都存在着相当大的不连续应力，其应力分布很不合理。一般只用于低压和直径不大的