10m3氧气缓冲罐设计开题报告
缓冲罐是化工生产中最常用的容器之一，主要由筒体、封头、支座以及各种接管和法兰组成，也叫稳压罐或压力罐。罐体上设有进气管、出气管、排污管以及安全阀、压力表。缓冲罐起着安全及介质分离的作用，同时也可作用于调节产气量、供气量及用气量之间的平衡关系，保证外网供气压力的稳定[2]。
缓冲罐是往复泵和计量泵的重要附属设备，用于减小管路中流量的不均匀度，分为吸入缓冲罐和排出缓冲罐种。吸入缓冲罐的作用是减小吸入管路流量不均匀度，减小惯性损失，提高泵的吸人性能。排出缓冲罐的作用是减小排出管路流量不均匀度，避免过流量的产生，以适应工艺流程的需要。它被广泛应用于中央空调、锅炉、热水器、恒压供水设备中，其缓冲系统压力波动，消除水锤起到稳压卸荷的作用，在系统内水压轻微变化时，缓冲罐气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用，能保证系统的水压稳定，水泵不会因压力的改变而频繁的开启[3]。
本课题研究的是，以经济性为原则设计一合适的缓冲罐，对缓冲罐的主体材质及筒体直径进行优选并计算出合适的进出口直径并配置人孔与安全阀。其中，给定工作压力为3.0MPa，工作温度为40oC，进气量为1000Nm3/h，底部排污口DN25。
2 课题研究的意义
缓冲罐在化工生产中起到重要的作用，总体来讲，缓冲罐分为常压式和预压式两种，常压缓冲罐是在密闭容器中充常压空气，预压缓冲罐是在密闭容器中加一弹性原件（如橡胶囊）其内充有惰性气体。采用预压缓冲罐后，由于缓冲罐中充入一定压力的气体, 从而就可以减少进出缓冲罐的液体量，预压缓冲罐中一般充惰性气体。因此，在同样工作条件下可以减少缓冲罐的容积、减轻重量。为了减少缓冲罐的体积，提高工作效能和可靠性，普遍采用隔膜式预压缓冲罐。隔膜式预压缓冲罐具有储存能量、稳定压力、补偿漏油、吸收液压脉动和缓和冲击等多种功能。与其他减振设备相比，缓冲罐有它的优越性：①结构简单、安装、拆卸方便，清洗方便。②结构较小，不受空间位置的影响。③成本低，收益高。隔膜式预压缓冲罐的工作原理是利用气体的可压缩性，将液体能量蓄积，在液流低峰值时释放，起到蓄能、稳压、补偿、缓冲和消除脉冲的目的。
缓冲罐能显著降低系统额定功率，从而节约能源和操作成本。还能减少液压部的磨损和管路的破裂, 从而降低文护费用[2]。通过对10m3氧气缓冲罐的研究，能够对当前化工生产中一些设备的管路流量不均匀起到一定的改善作用，保证氧气的平稳缓冲，为保证化工厂安全运行提供了保障。此外，通过本次设计不仅可以综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，把所学的理论知识与实践相结合起来，锻炼实践能力。同时也是对实际工作能力的具体训练和考察过程。
4 课题研究的内容
本课题对于缓冲罐的研究主要包括缓冲罐总体方案的确定，主体材质、进出口尺寸及筒体直径的选用，选材和结构设计（包含安全阀、人孔等），强度计算以及加工制造和检测技术等。
本设备容积为10000L，介质为氧气，氧气无毒无爆炸危害属第二组介质，根据TSG R0004-2009《固定压力容器安全技术监察规程》查A-2，确定本为二类压力容器。
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