ANSYS10立方米氧气缓冲罐设计+CAD图纸+MCGS控制(3)
随着科技的进步及市场的发展，缓冲罐在国内外应用十分广泛，在工业生产中占有重要位置，因此国内外对缓冲罐的研究都非常重视。除了对已有的缓冲罐进行不断的改进外还开发了一些新型缓冲罐，以满足工艺需要。目前缓冲罐正沿着增大处理能力，扩展应用领域，节省能源消耗和采用先进技术的方向发展。
本设计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。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。
1.2 介质性质
压力容器的内部总是有一定量呈气态或液态或气液混合的介质，而这些介质的性质成为压力容器设计需要考虑的重要因素之一。认识和了解介质的性质，对合理的选用材料、保证容器的安全可靠性是十分重要的。
本设备的介质为氧气，氧气无毒无爆炸危害属第二组介质。
（1）物理性质
①无色无的气体
②密度:标准状况下1.429克/升(比空气密度略大)
③不易溶解于水
④-183°C时变为淡蓝色液体；-218°C时变为雪花状淡蓝色固体
（2）腐蚀性
介质的腐蚀性是压力容器设计要考虑的重要因素。压力容器的破坏，在很多情况下是由于腐蚀后在其他因素的作用下发生的。因此，了解腐蚀的类型、机理和腐蚀的方法是很有必要的。
氧气的化学性质比较活泼。除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外，大部分的元素都能与氧气反应，这些反应称为氧化反应，而经过反应产生的化合物（有两种元素构成，且一种元素为氧元素）称为氧化物。一般而言，非金属氧化物的水溶液呈酸性，而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外，几乎所有的有机化合物，可在氧中剧烈燃生成二氧化碳与水。化学上曾将物质与氧气发生的化学反应定义为氧化反应，氧化还原反应指发生电子转移或偏移的反应。具有助燃性，氧化性。
1.3 立式氧气缓冲罐的特点
立式储罐的危险性较大，容易发生火灾和爆炸事故，必须按照有关文献[3]建立防火、防爆制度，经常进行防火巡查，严格进行消防安全管理，确保消防安全。国家劳动部门把这类设备作为受安全监察的一种特殊设备，并在技术上进行了严格、系统和强制性的管理，制定了一系列地强制性或推荐性地规范标准和技术法规，对压力容器的设计、材料、制造、安装、检验、使用和文修提出了相应的要求，同时为确保其安全可靠，实施了持证设计、制造和检验制度。储罐区防火防爆应按文献[4]规定。此类容器接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》的监督，也应按GB150《钢制压力容器》标准进行制造、试验和验收，因此设计必须严格按照标准进行。
本设计为立式氧气缓冲罐，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》[5]查A-2，确定本为二类压力容器。主要由筒体、封头、容器支座、法兰以及各种接管组成。罐体上设有进气管、出气管、排污管以及安全阀和压力表。
2 缓冲罐结构设计
2.1 主要零部件结构形式设计
2.1.1 封头的选择
封头是压力容器上的端盖，是压力容器的一个主要承压部件。所起的作用是密封作用。一是做成了罐形压力容器的上下底，二是管道到头了，不准备再向前延伸了，那就用一个封头在把管子用焊接的形式密封住。它是容器的一个部件，根据几何形状的不同，可分为球形、椭圆形、碟形、球冠型、锥壳和平盖等几种，其中球形 、椭圆形、碟形、球冠型封头又统称为凸型封头。运用于各种容器设备，如储罐、换热器、塔、反应釜、锅炉和分离设备等[6]。执行标准有GB/T12459-2005、GB/T13401-2005等。当容器组装后不需要开启时（一般是容器中无内件或者虽有内件但无需更换、检修的情况），封头可直接与筒体焊在一起，从而有效地保证密封、节省材料和加工制造的工作量。对于因检修或更换内件的原因而需要多次开启的容器，封头和筒体的连接应采用可拆式的。