沈阳化工大学学士学位毕业设计 第一章文献综述
按结构形式分类
按形状分有圆球形、椭球形、水滴形或上述几种形式的混合。
圆球形按分瓣方式有橘瓣式、足球瓣式、混合式三种。圆球形按支撑方式分有支 柱式、裙座式两大类。
1.3球罐的建造历史
截至2005 年底,世界炼油能力42.6 亿t/a,其中北美、亚太和西欧地区分 别占24%、26%和18%,世界乙烯生产能力1.2 亿t/a,其中北美占世界总能力的 30%,亚太和西欧地区分别占27%和21%。亚太地区的五大通用合成树脂、合成化 纤和合成橡胶的产量已超过北美,居世界第一位。未来五年,中东和包括中国在 内的亚太地区将是全球炼油和石化产能增长最快的地区,亚洲将成为世界最大的 石化市场。
据初步预测,到2010 年我国需新增80 万,100 万吨级乙烯成套装置约8 套, 到2020 年需再新增约9 套。而建设1 套百万吨级大型乙烯成套装置,总投资一 般在200 亿元以上。在乙烯建设项目中,设备成本占总投资的30%左右,每套大 型乙烯设备成本将达到70 亿元左右,因此\十一五\期间将有560 亿元左右的设 备市场需球罐,\十二五\期间将有630 亿元的设备市场需球罐。
目前，我国已经获批建设的大型乙烯项目主要有，浙江镇海石化100 万吨/ 年乙烯工程，总投资215 亿元，2009 年建成，福建泉州80 万吨/年乙烯工程， 总投资266 亿元，2008 年建成，天津石化100 万吨/年乙烯工程，总投资201 亿 元，2008 年建成，四川成都80 万吨/年乙烯工程，总投资210 亿元，2010 年建 成，兰州60 万吨/年乙烯改造工程，总投资63 亿元，2006 年建成，新疆独山子 石化100 万吨/年乙烯工程，总投资262 亿元，2008 年建成。
另外，正在做前期准备的乙烯项目有广州石化80 万吨/年乙烯工程、抚顺石 化80 万吨/年乙烯工程、武汉石化80 万吨/年乙烯工程、大连80 万吨/年乙烯工
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程等。
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第二章 工艺计算
图2-1三带球罐 1-极边板；2-极侧板；3-极中板；4-上极；5-赤道板；6-支柱；7-下极； 2.1
球壳计算
2.1.1壳壁厚度
球壳分带如图： 球壳内直径：11520㎜
球壳材料选用：设计温度为-170℃所以选择0Cr18Ni9 ? s =205MPa 球壳各带计算压力：
P1=1+0.67×9.8×10-6×480=1.003kef/㎝2 P3=1+12.3×9.8×10-6×480=1.006kef/㎝2
常温下的许用应力[?]t=137Map 取焊缝系数φ=1.0 腐蚀裕量C2=0mm 钢板厚度负偏差C1=2mm 故厚度附加量C=C1+C2=2mm
P2=1+11.63×9.8×10-6×480=1.005Kef/㎝2 球壳各带所需壁厚： ?1=4?????P1tP1Di?C?1.003?11520?2?23.18mm 取?1=26mm
4?137?1?1 8
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?2=
4?????P2tP2Di?C?1.005?12300?2?23.16mm 4?137?1?1考虑到与支座连接的影响 取?2=28mm ?3=4?????P3tP3Di?C?1.006?12300?2?23.22mm 取?3=26mm
4?137?1?12.1.2球罐质量计算
球罐材料密度：ρ1=7850㎏／m3；充装系数 K=0.9 水的密度: ρ3=1000㎏／m3; 球壳外直径：D0=12356mm 球面积雪系数 Cs=0.4 基本重压力 q=400N/m2 球壳各带球心角 αT=54° αE=126° αβ=54°
π??2?mT =?Di??n1??1-cosT??n1?1?10-9
22??3.1454??2?-9? = ?11520?26??1-cos?25?7850?10??22?? =4493kg
π?2mE =?Di??n2?sinE?n2?1?10-9
223.14126?2?11520?28?sin?28?7850?10-9 =22 =5496kg
π??2? mB =?Di??n3??1-cosB??n3?1?10-9
22??3.1454?2? =?11520?26???1-cos22? =4477kg
球壳质量 m1=?Dcp?n?1?10?9
2?-9? ?25?7850?10?? =3.14×115482×28×7850×10-9 =92039kg 物料质量
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m2=
?6Di?2k?10?9
3 =
3.14?115203?480?0.9?10?9 6 =345636kg 液压试验时液体的质量 m3=
?6Di?3?10?9
3.14?115203?1000?10?9 63 =
=800085kg 积雪质量 m4=
?4gD0qCs?10?6
2 =
3.14?115762?400?0.4?10?6 4?9.8 =1718kg 保温层质量
m5=2413kg 支柱拉杆质量
m6=9388kg 附件质量
m7=4576kg 操作条件下球罐质量
m0= m1+ m2+ m4+ m5 + m6 + m7
= 92039+345636+1718+2413+9388+4576
=455770kg 液压实验状态下的球罐质量 mT= m1+ m3 +m6 + m7
= 92039+800085+9388+4576 =906088kg
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