化工机械基础课程设计

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化工机械基础课程设计

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化工机械课程设计说明书(2010 届)题目学院专业班级学号学生姓名指导教师达成日期目录1. 套反釜任⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12. 方案剖析和定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 3.罐体和套⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 几何尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4度算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4定性校核(按内校核厚度)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5水校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7减速机⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7机⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 3.5.2 V 减速机⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7承、器的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 管口表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7管法表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7法的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 拌系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 拌器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9拌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 封形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 凸法及安装底盖⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 凸法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10安装底盖⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 支座形式的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10接收、管法及法的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10接收的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11管法的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11法的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯114. 参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯125. 个人⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯121、夹套反响釜设计任务书一、设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的反响釜。

化工机械基础课程设计

化工机械基础课程设计

目录五、化工机械设备设计内容 (5)5.1 设计条件 (5)5.2 按设计压力计算塔体和封头厚度 (8)5.3 塔设备质量载荷计算 (8)5.4 风载荷与风弯矩计算 (11)5.5 地震载荷计算 (18)5.6 各种载荷引起的轴向应力 (18)5.7 塔体和裙座的危险截面的强度与稳定校核 (20)5.8 筒体和裙座水压试验应力校核 (23)5.9 基础环设计 (25)5.10 地脚螺栓的计算 (26)六、工艺流程图.......................................... 错误!未定义书签。

七、设计小结............................................. 错误!未定义书签。

八、参考文献............................................. 错误!未定义书签。

4.14 塔的工艺尺寸(1)塔高实际塔板数N = 32设计塔板间距H T = 0.3 m塔高H = H b + (N-2-S)H T + SH T’ + H F + H B式中:H b ——塔顶高度,取为1.5mH T’——开人孔或手孔位置板间距,取为0.4mH F——进料板间距,取为0.4mH B ——塔底间距,取为1.5mS ——手孔数,取为3故:塔高H = 11.2m取裙座高度为2m总高(圆整)= 14m(2)进料管内径d = (4V进/πu)0.5设原料液由高位液槽流入,则取u f = 0.5 m/sV进= G/3600ρlmF式中:G为进料质量流率ρlmF为进料平均密度故:内径d =31.5 mm则可选取Ф38×3.5的无缝钢管此时实际内径d = 38 - 2×3.5 = 31mm实际流速为u = 4V进/πd = 0.52 m/s(3)塔顶回流管L = RD = 14.52204 (kmol/h)ρ苯= 815 kg/m3V回流= LM苯/ρ苯设回流液由泵输入,取u f = 1.5 m/s内径d = (4V回流/πu)0.5= 17.4 mm则可选取Ф25×3的无缝钢管此时实际内径d = 25 - 2×3 = 19mm实际流速为u = 4V回流/πd = 1.3 m/s综上:塔设备各接管参数序号名称选定流速管规格1 进料管0.52 m/s Ф38×3.5的无缝钢管2 塔顶回流管1.3 m/s Ф25×3的无缝钢管4.15 塔的附属设备塔顶:温度:80℃压强:101.3 kPa进料:温度:98℃压强:113.9 kPa(设单板压降为0.7 kPa) 塔底:温度:117℃压强:123.7 kPa(1)进料预热器温度(℃)进口出口苯—甲苯t1=40 t2=95饱和蒸汽(加热剂)T1=110 T2=110Δt I = T1 - t2 = 15℃Δt II = T2 - t1 = 70℃Δt m =(Δt I -Δt II)/ln(Δt I /Δt II) = 36℃Q = mcΔt = kAΔt m进料质量流率m = G/3600查得在均温67.5℃时,c = 2 KJ/kg·kΔt = 95 – 40 =55 ℃Q = 34 kw当由水蒸气冷凝知有机液体时,k∈60—350 取为200 则:A = Q/kΔt m = 5.0 m2(2)塔釜再沸器温度(℃)进口出口苯—甲苯t1=117 t2=120 饱和蒸汽(加热机)T1=130 T2=130 Δt I = T1 - t2 = 10℃Δt II = T2 - t1 = 13℃Δt m =(Δt I -Δt II)/ln(Δt I /Δt II) = 11.4℃Q = kAΔt m当由水蒸气冷凝知有机液体时,k∈60—350 取为200 则:A = Q/kΔt m =175.82×103/(200×11.4) = 77m2(3)冷凝器温度(℃)进口出口冷凝水t1=15 t2=70苯—甲苯T1=80 T2=60 Δt I = T1 - t2 = 10℃Δt II = T2 - t1 = 45℃Δt m =(Δt I -Δt II)/ln(Δt I /Δt II) = 23.3℃Q = kAΔt m当由水蒸气冷凝知有机液体时,k ∈60—350 取为200 则:A = Q /k Δt m =170.32×103/(200×23.3) = 36.5m 2 五、化工机械设备设计内容 5.1 设计条件塔体与裙座的机械设计条件如下: (1)塔体内径mmD i1800=,塔高近似取H=15000mm 。

化工设备机械基础课程设计说明书

化工设备机械基础课程设计说明书

化工设备机械基础课程设计说明書【原创实用版】目录1.化工设备机械基础课程设计概述2.设计目的与要求3.设计内容与流程4.设计注意事项5.设计成果与评价标准正文一、化工设备机械基础课程设计概述化工设备机械基础课程设计是针对化工专业学生的一门实践性课程,旨在让学生在理论学习的基础上,通过课程设计锻炼自己的实际工程能力,提高解决实际问题的技能。

本课程设计将结合化工设备的特点,着重培养学生的工程技术应用能力。

二、设计目的与要求1.设计目的:通过本课程设计,使学生掌握化工设备机械基础的设计方法,了解相关工程技术规范,提高学生在化工设备设计方面的综合素质。

2.设计要求:设计成果应满足化工设备的安全、可靠、经济、合理的要求,同时应符合国家相关技术规范和标准。

三、设计内容与流程1.设计内容:本课程设计主要涉及化工设备的机械结构、材料选择、强度计算、设备安装等方面的内容。

2.设计流程:(1)任务接受:学生需认真阅读课程设计任务书,明确设计要求和目标。

(2)资料收集:学生应收集与设计任务相关的技术资料,如设备手册、设计规范等。

(3)设计方案:学生应根据设计要求和资料,提出设备设计方案,并进行比选。

(4)设计实施:根据选定的设计方案,进行设备的详细设计,包括结构、材料、强度计算等。

(5)设计成果整理:编写设计说明书,整理设计图纸,提交设计成果。

(6)设计答辩:学生需对设计成果进行答辩,接受教师和同学的评价。

四、设计注意事项1.设计过程中要充分考虑设备的安全性、可靠性、经济性和合理性。

2.严格遵守国家相关技术规范和标准。

3.注重设计过程中的创新,但要确保创新方案的可行性。

4.设计说明书和图纸应规范、简洁、清晰,便于他人理解和操作。

五、设计成果与评价标准1.设计成果:包括设计说明书、设计图纸等。

2.评价标准:设计成果应满足设计要求,符合国家相关技术规范和标准,具有较高的实际应用价值和创新性。

化工设备机械基础课程设计

化工设备机械基础课程设计

化工设备机械基础课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握化工设备机械基础的相关理论知识,包括设备的结构、工作原理、材料性能等;2. 使学生了解化工设备机械在化工生产过程中的应用和重要性;3. 引导学生掌握化工设备机械的设计原则和标准,具备初步的设计能力。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际化工设备机械问题的能力;2. 提高学生的工程图纸阅读和绘制能力,能够完成简单的化工设备机械设计;3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力,能够在项目中进行有效交流。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工设备机械专业的兴趣和热情,激发学生的学习动力;2. 引导学生树立正确的工程观念,关注化工设备机械在环保、节能方面的表现;3. 培养学生的创新意识,鼓励他们在设计过程中提出新思路、新方案。

课程性质:本课程为专业基础课,旨在培养学生化工设备机械方面的基本理论、基本技能和初步设计能力。

学生特点:学生已具备一定的高中阶段物理、化学知识基础,对化工设备机械有一定了解,但缺乏系统深入的学习。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的学习积极性,提高他们的实践操作能力和创新能力。

通过本课程的学习,使学生具备化工设备机械基础知识和初步设计能力,为后续专业课程学习打下坚实基础。

教学过程中,关注学生的学习进度和反馈,及时调整教学方法和策略,确保课程目标的达成。

二、教学内容1. 化工设备机械概述:介绍化工设备机械的定义、分类、应用领域和发展趋势,对应教材第一章内容。

- 结构与原理:分析各种化工设备机械的结构特点、工作原理及其在化工生产中的作用。

- 材料选择:阐述化工设备常用材料的性能、特点及选用原则。

2. 化工设备设计原则与标准:讲解化工设备设计的基本原则、设计标准和规范,对应教材第二章内容。

- 设计原则:探讨化工设备设计的安全性、可靠性、经济性和环保性等方面的要求。

- 设计标准:介绍国家和行业相关化工设备设计标准,以及国际标准。

《化工机械基础》课程设计任务书-液氨储罐机械设计-毕业论文.doc

《化工机械基础》课程设计任务书-液氨储罐机械设计-毕业论文.doc

《化工机械基础》课程设计任务书目录第一部分设计绪论 (5)(1)设计任务、设计思想、设计特点 (5)(2)主要设计参数的确定及说明 (5)第二部分材料及结构的选择与论证 (7)(1)材料的选择与认证 (7)(2)结构的选择与认证 (7)第三部分设计计算 (10)(1)计算筒体的壁厚 (10)(2)计算封头的壁厚 (11)(3)水压试验压力及其强度校核 (11)(4)选择人孔并核算开孔补强 (12)(5)选择鞍座并核算承载能力 (14)第四部分主要附件的选用 (15)(1)选择液位计 (16)(2)各进出口的选择 (16)第五部分设计小结 (17)参考文献 (17)《化工机械基础》课程设计任务书1.设计题目:液氨储罐机械设计技术特性公称容积(m3) 25 公称直径Dg(mm) 2200介质液氨筒体长度L(mm) 7200设计压力(MPa) 3.6 工作温度(0C) ≤40℃厂址芜湖市推荐材料16MnR管口表编号名称公称直径(mm) 编号名称公称直径(mm)a1-2 液位计15 e 安全阀25b 进料管40 f 放空管25c 出料管20 g 人孔450d 压力表25 h 排污管40工艺条件图3.计算及说明部分内容(设计内容):第一部分绪论:(1)设计任务、设计思想、设计特点;(2)主要设计参数的确定及说明。

第二部分材料及结构的选择与论证(1)材料选择与论证;(2)结构选择与论证:封头型式的确定、人孔选择、法兰型式、液面计的选择、鞍式支座的选择确定。

第三部分设计计算(1)计算筒体的壁厚;(2)计算封头的壁厚;(3)水压试验压力及其强度校核;(4)选择人孔并核算开孔补强;(5)选择鞍座并核算承载能力;第四章主要附件的选用(1)、液面计选择(2)、各进出口的选择(3)、压力表选择第五章设计小结附设计参考资料清单4.绘图部分内容:总装配图一张(1#)5.设计期限:1周(20123年 06 月 24 日—— 2013年 06月 30 日)6.参考资料:[1]《化工过程设备机械基础》,李多民、俞慧敏主编,中国石化大学出版社[2]《化工设备机械基础》,汤善甫朱思明主编,华东理工大学出版社。

《化工机械设备基础》课程设计

《化工机械设备基础》课程设计

《化工机械设备基础》课程设计
《化工机械设备基础》课程设计的主要目的是帮助学生充分了解化工机械设备的基本
原理和操作方法,从而培养学生的相关理论和实践能力。

课程的主要内容包括:
一、化工机械设备的基础知识:包括机械设备的类型、结构及应用等基本概念。

二、机械设备的维护和保养:了解机械设备定期维护和保养的重要性,学习确定机械
设备保养计划和实施保养,解决出现故障的原因及排除故障等内容。

三、机械设备自动化:学习机械设备自动化的技术要求,掌握控制系统的各部分组成、参数设置原理,以及控制系统的维护和实际应用等。

四、机械设备的安全操作:学习机械设备的安全操作规程,了解安全操作必备的知识、要求及步骤,认识机械设备的安全相关标志及其用途等。

五、机械设备新技术:学习机械设备新技术的发展趋势,熟悉机械设备新技术应用的
具体方法以及数控技术的掌握等。

通过以上内容的学习,学生除了充分了解机械设备的基本原理外,还可以提高自身的
维护维修技能、自动化技能、安全操作技能以及新技术技能等,为今后的工作提供良好的
基础。

化工设备机械基础第三版课程设计

化工设备机械基础第三版课程设计

化工设备机械基础第三版课程设计设计背景《化工设备机械基础》是化工专业中非常重要的一门课程,它是学生学习化工工艺、化工装备和化工流程控制等课程的基础。

为了帮助学生更好地掌握化工设备机械基础知识,本课程设计旨在通过实践操作和理论学习相结合的方式,深化学生对化工设备机械原理的认识,提高学生的实践操作能力,培养学生的工程设计思维。

设计内容设计目标本次机械基础课程设计的目标是:通过对化工设备机械原理的学习和实践操作,使学生能够:•掌握化工设备机械结构和工作原理;•熟悉化工设备机械的特点和使用情况;•学会对常见化工设备机械进行设计和优化。

设计环节本课程设计共分为三个环节,其中第一环节是理论学习环节,第二环节是实践操作环节,第三环节是机械设计环节。

理论学习环节在理论学习环节中,学生将学习化工设备机械基础的相关知识,包括机械零件、材料和工艺等方面的知识。

同时还将学习化工设备机械的安全生产、检查维护和故障处理等常见问题。

实践操作环节在实践操作环节中,学生将进行各种化工设备机械的操作实验,练习化工设备机械的调试、安装和备件更换等技能。

通过实践操作,学生可以更好地理解化工设备机械的工作原理和特点,提高实践操作技能。

机械设计环节在机械设计环节中,学生将分组进行化工设备机械的自主设计。

设计要求:选择一个实际应用的化工设备机械,结合相关的应用场景和使用需求,进行机械结构设计和参数计算。

要求学生认真负责,认真分析与解决机械设计中遇到的问题。

设计方法理论教学理论教学是本课程设计的重要环节,除了传授有关知识点外,还不断检验和纠正理论知识点。

如有需要,将在理论环节补充一些新的知识点,以保证学生理解的全面性和深度。

在实践操作中,将根据课程设计的内容编制实践操作方案,为学生提供实践机会。

在实践操作中,学生必须认真对待实验数据,成功完成实验,防范化学安全事故的发生。

机械设计在机械设计过程中,将采用目标导向的学习方法,学生通过分组讨论,引导学生自主准备草图、文献资料、标准以及参数计算等方面的工作,并运用MATLAB等相应软件进行模拟计算。

化工设备机械基础课程设计

化工设备机械基础课程设计

化工设备机械基础课程设计一、设计背景化工设备是指各种在化工生产中用于加工、储存和运输化工产品的机械装置。

化工设备的运行稳定性和性能是保证化工生产安全和运行质量的重要因素之一。

机械基础是化工设备设计中不可或缺的部分,涉及到各种机械原理、力学原理等。

因此,本课程设计旨在通过实践项目的方式,使学生在学习机械基础理论的同时,加深对化工设备的理解和应用。

二、设计目的1.增强学生对机械基础理论的理解和应用;2.提高学生团队合作能力和实践操作能力;3.培养学生的创新意识和实践能力;4.建立学生对化工设备设计的基础认知。

三、设计内容1. 任务描述本次课程设计的任务是设计一种新型化工设备,主要应用于某一化工生产企业的生产线中。

学生应针对特定的化工生产过程,以及化工生产中存在的问题,进行设备方案设计和效果测试,并撰写设计方案书和测试报告。

2. 设计流程本次课程设计整体分为设计方案阶段和实验验证阶段两个部分。

设计方案阶段1.定义化工生产企业的生产过程,明确化工设备的应用背景;2.对现有的设备进行分析和评估,找出存在问题和改进空间;3.制定设备方案,包括设计理念、图纸、性能要求等;4.使用计算机辅助设计软件进行模拟设计和优化;5.撰写设计方案书,包括对方案的详细描述、理论分析和计算公式。

实验验证阶段1.制造并组装设备,检查设备的各项性能和运行是否符合设计要求;2.对设备进行性能测试,并记录测试数据;3.分析测试数据,对设计方案进行评价和优化;4.撰写测试报告,包括测试过程、数据分析和优化意见。

3. 设计要求1.设计方案书和测试报告要详细、准确、完整;2.设计方案书应包括图纸、性能要求、计算公式等;3.实验验证过程需要有工艺操作流程、设备调试记录;4.测试报告应包括测试结果、数据分析和统计表格;5.设备制造及调试需要遵守安全规范和操作规程。

四、教学流程1.课程介绍和任务分配;2.设计方案阶段指导和辅导;3.设计方案书和测试报告的撰写指导;4.实验验证阶段的指导和辅导;5.设计方案和测试报告的评阅和分析;6.结项展示。

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内蒙古科技大学化工设备机械基础课程设计说明书题目:带液氨储罐学生姓名:张辉专业:化学工程与工艺班级:化工-2班指导教师:兰大为设计任务书一、课题:液氨贮罐的机械设计设计内容:根据给定工艺参数设计一台液氨储罐二、已知工艺参数:最高使用温度:T=50℃公称直径:DN=2600mm筒体长度(不含封头):L0=3900mm三、具体内容包括:1.筒体材料的选择2.罐的结构尺寸3.罐的制造施工4.零部件型号及位置、接口5.相关校核计算6.绘制装备图(A2图纸)设计人:张辉学号:前言化工专业课程设计室掌握化工原理和化工设备机械基础相关内容后进行的一门课程设计,也是培养学生具备基本化工设计技能的实践性教学环节。

此课程设计所进行的是化工单元设备或主要辅助设备的工艺设计及选型,其性质属于技术设计范畴。

课程设计是对课程内容的应用性训练环节,是学生应用所学知识进行阶段性的单体设备或单元设计方面的专业训练过程,也是对理论教学效果的检验。

通过这一环节使学生在查阅资料、理论计算、工程制图、调查研究、数据处理等方面得到基本训练,培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力。

本设计是设计-卧式液氨储罐。

液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储存容器。

为了解决容器设计中的各类问题,本设计针对这方面相关问题做了阐述。

综合考虑环境条件,液体性质等因素并参考相关标准,按工艺设计,设备结构设计,设备强度计算,分别对储罐的筒体,封头,鞍座,人孔,接管进行设计,然后用强度校核标准,最终形成合理的设计方案。

通过本次课程设计得到了化工设计基本技能的训练,为毕业设计及今后从事化工技术工作奠定了基础。

此次设计主要原理来自<<化工过程设备机械基础>>一书及其他参考资料。

目录第一章液氨储罐设计参数的确定罐体和封头的材料的选择纯液氨腐蚀性小,贮罐可选用一般钢材,但由于压力较大,可以考虑20R、16MnR.这两种钢种。

如果纯粹从技术角度看,建议选用20R 类的低碳钢板,16MnR 钢板的价格虽比20R贵,但在制造费用方面,同等重量设备的计价,16MnR 钢板为比较经济。

所以在此选择16MnR 钢板作为制造筒体和封头材料。

设计温度与设计压力的确定通过查表可知,在50℃时液氨的饱和蒸汽压,《压力容器安全监察规程》规定液化气体储罐必须安装安全阀,设计压力可取最大操作压力的倍。

所以设计压力p = × = 故取设计压力p=。

其他设计参数容器公称直径见技术特性表即公称直径Di=2600mm;罐体和封头的材料为16MnR,查教材可知其设计温度下的许用应力[σ ]t = 163MPa。

液氨储罐封头从受力方面分析来看,球形封头是最理想的结构形式。

但缺点是深度大,冲压较为困难;椭圆封头浓度比半球形封头小得多,易于冲压成型,是目前中低压容器中应用较多的封头之一。

平板封头因直径各厚度都较大,加工与焊接方面都要遇到不少困难。

从钢材耗用量来年:球形封头用材最少,比椭圆开封头节约,平板封头用材最多。

因此,从强度、结构和制造方面综合考虑,采用椭圆形封头最为合理。

液氨储罐筒体为板卷焊,焊接接头采用双面对接焊100%探伤,因此确定焊接接头系数 = 1。

第二章 工艺计算壁厚的设计 筒体壁厚的计算取计算压力p c =p=,筒体内径D i =DN=2600mm ,查表知16MnR 在设计温度为50℃时的许用应力为[σ]t =163MPa ,筒体的理论计算壁厚公式为:p D p t i c -=φσδ][2 ()式中:δ——筒体的理论计算壁厚,mm ; p c ——筒体计算压力,MPa ; D i ——筒体内径,mm ;[σ]t ——钢板在设计温度下的许用应力,MPa;ϕ——焊接接头系数,其值为1。

将数值代入公式计算出筒体的计算厚度为:由于液氨对金属有一定的腐蚀,取腐蚀裕量C 2=2mm ,故筒体的设计厚度为: 由钢板厚度负偏差表查得C 1=0.8mm ,故名义壁厚为: 圆整后取δn =20mm 。

封头壁厚的计算采用的是标准椭圆形封头,各参数与筒体相同,其厚度计算式为: 设计厚度为: 名义厚度为:圆整后取δn =20mm 。

查表(132页)标准椭圆形封头的直边高度(JB/T4737-95)为h 0=50mm 。

水压强度的校核确定水压试验的试验压力值 已知p=,[σ] =[σ]t =163MPa 试验压力:p P tT ][][25.1σσ=式中:P T ——试验压力,MPa;p ——设计压力,MPa;[σ] 、[σ]t ——分别为液压试验温度和设计温度下壳壁材料的许用应力,MPa 。

带入数据得:计算水压试验时的器壁应力值实验时器壁的应力:查表(125页)可知20mm 的16MnR 钢板的常温强度指标σs =325MPa 。

所以MPa s 5.29213259..09.0=⨯⨯=ϕσϕσσs T 9.0≤,故所设计的器壁厚度满足设计要求。

鞍座的设计罐体质量W 1罐体质量m 1:公称直径DN=2600mm ,壁厚δ=20mm 的筒体,查表(陈国恩主编312页),得每米质量是q 1=1290kg/m ,所以kg L q m 50319.31290011=⨯==封头质量m 2:公称直径DN=2600mm ,壁厚δ=20mm ,直边高度h 0=50mm 的标准椭圆形封头,查表(313页)得其质量kg m 1230'2=,所以W 1=m 1+m 2=5031+2460=7491kg液氨质量W 2式中:V ——贮罐容积,m 3;ρ——液氨的密度,在0℃时液氨的密度为640kg/m 3。

小于水的密度,故充液氮质量按水考虑筒体公称直径DN=2600mm ,筒体长度L 0=,查(312页),得封头容积为V h =,则贮罐总容积为 于是其他附件质量W 3人孔约重200kg ,其它接口管的总重约300kg 。

于是W 3=500kg 。

设备总质量WW=W 1+W 2+W 3=7491+28525+550=33316kg鞍座的选择每个鞍座承受的负荷为根据鞍座承受的负荷,查表(《化工设备机械基础》,大连理工大学出版社,附录16可知,选择轻型(A)带垫板,包角为120°的鞍座。

即JB/T4712-1992 鞍座A2600-F,JB/T4712-1992 鞍座A2600-S。

其标准尺寸如下:安放位置:筒体长度式中A——鞍座与封头切线之间的距离,mm;L1——两鞍座间距,mm。

由于筒体L/D较大,且鞍座所在平面又无加强圈,取选择人孔并核算开孔补强人孔选择压力容器人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。

人孔主要由筒节、法兰、盖板和手柄组成。

一般人孔有两个手柄。

根据储罐是在常温下及设计压力为的条件下工作,人孔的标准按公称压力为MPa 等级选取。

考虑到人孔盖直径较大较重,故选用水平吊盖带颈对焊法兰人孔(HG 21524-95),公称直径为450mm,突面法兰密封面(RF型)。

该人孔结构中有吊钩和销轴,在检修时只需松开螺栓将盖板绕销轴旋转,即可轻松进入,而不必将其取下以节约维修时间。

查得该人孔的有关数据如下: 该水平吊盖带颈对焊法兰人孔的标记为:HG21523-95 人孔RF Ⅴ(AG)其中RF指突面密封,Ⅴ指接管与法兰的材料为16MnR,AG是指用普通石棉橡胶板垫片,是指公称直径为450mm、公称压力为 Mpa。

开孔补强的计算.由于人孔的筒节不是采用无缝钢管,故不能直接选用补强圈标准。

由表知本设计所选用的人孔筒节内径d i=450mm,壁厚δnt=12mm。

据此差得补强圈尺寸(JB/T 4736-2002)为:外径D2=760mm,内径D1=450+2×12+14=488mm。

开孔补强的有关计算参数如下:(1) 开孔所需补强面积A对于圆筒,壳体开口出的计算厚度为:[]mm ppD ti02.1713.211632260013.22=-⨯⨯⨯=-=ϕσδ。

开孔直径mm C d d i 6.455)28.0(24502=+⨯+=+=。

由于接管材料与壳体材料都为16MnR ,故f r =1,内压容器的圆筒开孔强面积为:)1(2r et f d A -+=δδδ mm 2式中 d ——开孔直径,圆形孔取接管内直径加两倍壁厚附加量,mm ;δ——壳体开孔处的计算厚度,mm ; δet ——接管有效厚度,mm ;f r ——强度削弱系数,等于设计温度下接管材料与壳体材料许用应力之比值。

代入数据得:开孔所需补强面积 (2) 有效宽度B二者中取较大值B=911.2mm 。

(3) 有效高度①外侧高度h 1二者中取较小值h 1=73.94mm②内侧高度h 2 二者中取较小值h 2=0mm 。

(4) 补强面积A e在有效补强范围内,可作为补强的截面积按下式计算 式中 A e ——补强面积,mm 2;A 1——壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积,mm 2; A 2——接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积,mm 2; A 3——焊缝金属截面积,mm 2。

计算如下: 其中接管有效厚度为 故r et t et f C h h A )(2)(22212-+-=δδδ其中接管计算厚度为故 2244752.91701)996.22.9(94.732mm A =+⨯-⨯⨯=焊缝金属截面积 故补强面积A e 为由于A A e <,故开孔需另加补强,其另加补强面积为 (5) 补强圈厚度δ圆整后取mm 26'=δ,补强材料与壳体材料相同为16MnR 。

选配工艺接管 液氨进料管采用φ57×3.5mm 无缝钢管。

管的一端切成45°,伸入储罐内少许。

配用突面板式平焊管法兰:HG20592-97 法兰 RF-16MnR 液氨出料管在化工生产中,需要将液体介质运送到与容器平行的或较高的设备中去,并且获得纯净无杂质的物料。

故采用可拆的压出管mm 325⨯φ,将它用法兰固定在接口管mm 5.357⨯φ内。

罐体的接口管法兰采用HG20592-97法兰 RF-16MnR 。

与该法兰相配并焊接在压出管的法兰上,其连接尺寸和厚度与HG20592-97 法兰 RF-16-MnR 相同,但其内径为25mm 。

液氨压出管的端部法兰采用HG20592-97 法兰 RF-16-MnR 。

这些小管都不必补强。

压出管伸入贮罐 排污管贮罐右端最底部安设一个排污管,管子规格:mm 5.357⨯φ,管端焊有一与截止阀J41W-16相配的管法兰HG20592-97 法兰 。

排污管一罐题连接处焊有一厚度为10mm 的补强圈安全阀接口安全阀接管尺寸由安全阀泄放量决定。

本贮罐选用mm 5.332⨯φ的无缝钢管,法兰为HG20592-97 法兰 RF-16MnR (尺寸由安全阀泄露放量决定) 液面计接口管本贮罐采用透光式玻璃板液面计AT 两支。

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