DN1200液氯卸車緩沖罐設(shè)計【壓力密閉容器】,壓力密閉容器,DN1200液氯卸車緩沖罐設(shè)計【壓力密閉容器】,dn1200,卸車,緩沖,設(shè)計,壓力,密閉,容器 文獻(xiàn)綜述 課題題目： DN1200液氯卸車緩沖罐設(shè)計 所在學(xué)院： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 合作導(dǎo)師： 日期： 2013 年 11 月 15 日 前言 液氯卸車緩沖罐，主體部分主要由圓筒、封頭、支腿、容器法蘭、接管等部件組成。由于氯是一種非?；顫姷姆墙饘僭兀泻軓?qiáng)的氯化性。設(shè)計的容器不能有一點泄露隱患，在容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，焊縫的焊接技術(shù)要求，焊縫的探傷檢查，設(shè)計壓力的選取等，都要在設(shè)計上給予安全保證。 緩沖罐是化工生產(chǎn)中最常用的容器之一，它起著安全及介質(zhì)分離的作用。氯氣緩沖罐由于是盛裝具有毒性程度為高度危害的氯氣。所以它的設(shè)計是否正確、合理，更具有特殊的重要意義。 1.氯氣的特性及影響設(shè)計因數(shù) 通過周桂杰在《氯氣緩沖罐的設(shè)計》一文中的介紹，我們了解到氯是一種非常活潑的非金屬元素，有很強(qiáng)的氯化性，氯氣和水反應(yīng)生成生成次氯酸和鹽酸。次氯酸、鹽酸對鋼最容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，因此直接影響到容器的使用壽命，這就是我們使用普通碳鋼制作液氯鋼瓶，罐車、儲罐、緩沖罐時要嚴(yán)格控制其含水量的原因。在盛裝氯的容器中，同時存在著氣態(tài)和液態(tài)的兩相并存。容器內(nèi)部壓力就是氯的飽和蒸汽壓，這就要求在氯氣容器的設(shè)計壓力上要考慮在操作溫度下氯氣的飽和蒸汽，根據(jù)規(guī)定再確定出設(shè)計壓力。在設(shè)計中要充分考慮氯氣毒性的高度危害，設(shè)計的容器不能有一點泄露隱患。在容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，焊縫的焊接技術(shù)要求，焊縫的探傷檢查，設(shè)計壓力的選取等，都要在設(shè)計上給予安全保證。 2.液氯消毒的應(yīng)用 液氯是由氯氣進(jìn)行液化而成的，而氯氣本身具有毒害性，在操作時要特別注意。另外，從化學(xué)角度看液氯是一種純凈物，而漂白粉則是一種化合物。人體中存留太多氯會使細(xì)胞癌變，因此，漂白粉與液氯更多用于工業(yè)廢水消毒。 液氯消毒特點是： (1)處理水量較大時，單位水體的處理費(fèi)用較低; (2)水體氯消毒后能長時間地保持一定數(shù)量的余氯，從而具有持續(xù)消毒能力; (3)由于加氯法消毒一般要求不少于30 min的接觸時間,接觸池容積較大，占地面積大; (4)氯氣是劇毒危險品，存儲氯氣的鋼瓶屬高壓容器，有潛在威脅，需要按安全規(guī)定建氯庫和加氯間。并且定期清洗接口、連接管等，確保無泄漏和堵塞。 3.液氯運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險 液氯是一種危險化學(xué)品,具有急性毒性、腐蝕性、反應(yīng)性、氧化性和剌激性等特征。在液氯運(yùn)輸過程中,誘發(fā)危險事故的因素很多,稍有不慎,極易導(dǎo)致災(zāi)害,造成人員傷亡和財產(chǎn)損失及生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。因此,根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ / T169 - 2004《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》的規(guī)定,需要對其運(yùn)輸過程中存在的環(huán)境風(fēng)險進(jìn)行評價。通過分析和預(yù)測液氯運(yùn)輸過程中存在的潛在危險、有害因素以及可能發(fā)生的突發(fā)性事件或事故引起泄漏所造成的人身安全與環(huán)境影響和損害程度,提出合理可行的防范、應(yīng)急與減緩措施以使液氯運(yùn)輸?shù)氖鹿事省p失和環(huán)境影響達(dá)到可接受水平。本文從風(fēng)險識別、風(fēng)險分析、后果計算、風(fēng)險管理等幾個方面對液氯運(yùn)輸過程中可能存在的風(fēng)險進(jìn)行分析與評價。 液氯運(yùn)輸方式一般分為鐵路運(yùn)輸和公路運(yùn)輸。本文以鐵路運(yùn)輸為例,說明其風(fēng)險識別因子。鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備為液氯槽車和鐵路設(shè)施,槽車易發(fā)液氯泄漏部位主要有槽車的各種閥門(安全閥、截止閥、角閥、壓力表閥、充裝閥、入孔蓋的墊片、閥門大壓蓋) 和槽車罐體;鐵路易發(fā)事故的部位有鐵軌、機(jī)車等鐵路運(yùn)輸設(shè)備設(shè)施。當(dāng)液氯槽車和鐵路設(shè)施等出現(xiàn)質(zhì)量缺陷、操作失誤、交通事故、意外事故和自然災(zāi)害等情況時,就可能引起液氯泄漏甚至發(fā)生爆炸事故。運(yùn)輸路線兩側(cè)環(huán)境敏感目標(biāo)如居民、農(nóng)田等為主要的環(huán)境敏感目標(biāo),發(fā)生事故時,將會對其產(chǎn)生影響。 4. 緩沖罐的結(jié)構(gòu)形式及工作原理特點 周桂杰在《氯氣緩沖罐的設(shè)計》一文介紹了3種常見的氯氣緩沖罐，如圖1所示。 圖1 氯氣緩沖罐結(jié)構(gòu) 其中(a ) 圖設(shè)備結(jié)構(gòu)是氯管從頂部伸入罐底部, 沿罐頂部以氣態(tài)流出, 它的體積一般較小, 且容易排污, 但對后系統(tǒng)反應(yīng)劇烈, 生產(chǎn)壓力較大的裝置不易采用。這是因為當(dāng)后系統(tǒng)壓力高于緩沖罐壓力時, 有可能沿氯氣出口倒流至緩沖罐底部, 然后沿入口倒流到氯的盛裝容器; (b) 圖設(shè)備結(jié)構(gòu)是氯從緩沖罐距底部1/3處流入, 沿頂部開口流出, 它能夠穩(wěn)定操作壓力, 并且利用1/3的體積防止后系統(tǒng)物料倒入氯容器; (c) 圖設(shè)備結(jié)構(gòu)特點是氯入口沿筒體切線方向, 利用筒體曲率使液氯旋轉(zhuǎn),從而降低了液氛的流速, 使其氣化迅速, 達(dá)到氣液分離的效果。 肖芳蘇在《氯氣過濾緩沖罐的研制和應(yīng)用》一文中對其也優(yōu)勢涉及。文中提到氯氣過濾緩沖罐為一鋼制、密閉的壓力容器，如圖2。 圖2 氯氣過濾緩沖罐 工作原理：氯氣或溢漏的液氯從氯瓶通過歧管流經(jīng)進(jìn)進(jìn)入罐體，空間增大，液氯迅速氣化，經(jīng)罐中網(wǎng)籃內(nèi)濾料過濾后的潔凈氯氣從出氣孔投入投氯系統(tǒng)中。 本文所研究的DN1200液氯卸車緩沖罐的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。 圖3 DN1200液氯卸車緩沖罐結(jié)構(gòu)示意圖 工作原理：當(dāng)緩沖罐用于系統(tǒng)中時，由于系統(tǒng)壓力比預(yù)充氣體的壓力，所以會有一部分工作介質(zhì)進(jìn)入氣囊內(nèi)（對隔膜式來講是進(jìn)入罐體內(nèi)），直到達(dá)到新的平衡，當(dāng)系統(tǒng)壓力再度升高，系統(tǒng)壓力再次大于預(yù)充氣體的壓力，又會有一部分介質(zhì)進(jìn)入囊內(nèi)，壓縮囊和罐體間的氣體，氣體被壓縮壓力升高，當(dāng)升高到跟系統(tǒng)壓力一致時，介質(zhì)停止進(jìn)入，反之，當(dāng)系統(tǒng)壓力下降，系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)壓力低于囊和罐體間的氣體壓力，氣囊內(nèi)的水會被氣體擠出補(bǔ)充到系統(tǒng)內(nèi)，使系統(tǒng)壓力升高，直到系統(tǒng)工作介質(zhì)壓力跟囊和罐體間的氣體壓力相等，囊內(nèi)的水不再外系統(tǒng)補(bǔ)給，維持動態(tài)的平衡。 緩沖罐按結(jié)構(gòu)可分為隔膜式和氣囊式兩種.。對隔膜式緩沖罐來講，其罐體和隔膜之間預(yù)充有一定壓力的氮氣，氣囊式緩沖罐是罐體可氣囊之間預(yù)充有一定壓力的氮氣。 5. 緩沖罐的設(shè)計流程 設(shè)計流程的確定是本設(shè)計進(jìn)行的一個重要依據(jù)。周桂杰在《氯氣緩沖罐的設(shè)計》中提出了一條明確的設(shè)計流程。首先是緩沖罐的材料的選取，然后是對緩沖罐結(jié)構(gòu)形式的確定，再者是對法蘭結(jié)構(gòu)的選擇與確定，最后是對檢查孔的作用及結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇確定。Audun Faanes和Sigurd Skogestad的《A systematic approach to the design of buffer tanks》一文中也對這方面進(jìn)行詳盡介紹。通過對文獻(xiàn)的閱讀與分析，本設(shè)計的設(shè)計流程如下：1.圓筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算；2.封頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算；3.支腿支座的設(shè)計計算；4.法蘭的選擇與設(shè)計計算；5.接管的設(shè)計計算。6.強(qiáng)度校核 總結(jié) 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們越來越要求一切東西的質(zhì)量好。選擇一個好的主軸，減少環(huán)境污染，高效，節(jié)能，加工零件精度高等特點，正是符合現(xiàn)在人們所追求。在我選擇的幾篇文章中，介紹了很多不同的緩沖罐選擇方案，也就是說緩沖罐在各個領(lǐng)域都有著廣泛的運(yùn)用，DN1200液氯卸車緩沖罐設(shè)計該課題也具有一定時代性與前行性?；谶@種情況，我將在我的畢業(yè)設(shè)計中選擇和參考一種最適合的緩沖罐去完成我的畢業(yè)設(shè)計。 參考文獻(xiàn) [1].董大勤.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，1993 [2].張康達(dá)，洪起超.壓力容器手冊[M].北京：勞動人事出版社，2002 [3].余國宗.化工機(jī)械手冊[M].天津：天津大學(xué)出版社，1991 [4].吳澤燴.化工容器設(shè)計[M].北京：北京化學(xué)工業(yè)出版社，1983 [5].刁玉瑋，王立業(yè)，喻健良.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) 6版[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2006 [6].化工部設(shè)備設(shè)計中心站.化工設(shè)備結(jié)構(gòu)圖冊[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979 [7].匡國柱，史啟才.化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [8]濮良貴.機(jī)械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社 [9] 孫恒，陳作模.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，1999. 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