化工设备基础课程设计.doc
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。
化工设备基础课程设计
化工设备基础课程设计1. 课程背景化工设备是化工生产的重要组成部分，是将物质从一种状态转变为另一种状态的重要工具和设备。
因此，在化工生产过程中，化工设备的选择、设计、运行和维护是关键的。
化工设备基础课程旨在让学生深入了解化工设备的基本原理和操作技术，提高他们对化工设备的认识和掌握。
2. 课程内容2.1 课程目标本课程的目标是让学生掌握化工设备的基本原理、操作技术和维护方法，包括以下几个方面：•化工设备的分类和主要参数；•化工设备的设计原理、流程和常用软件；•化工设备的操作技术和安全注意事项；•化工设备的维护方法和故障排除。
2.2 课程内容本课程的内容主要包括以下几个方面：2.2.1 化工设备的分类和主要参数•化工设备的分类和特点；•化工设备的主要参数，如压力、温度、流量、速度和质量等；•化工设备的设计原理和流程。
•化工设备的设计原理，如物料平衡、能量平衡和动量平衡等；•化工设备的常用软件及其应用，如Autodesk、Pro/Engineer和Ansys等。
2.2.3 化工设备的操作技术和安全注意事项•化工设备的操作技术和操作流程；•化工设备的安全注意事项，如怎样避免爆炸、毒性物质和燃烧等。
2.2.4 化工设备的维护方法和故障排除•化工设备的维护方法和周期；•化工设备的故障排除和维修。
3. 课程设计3.1 课程简介本课程为选修课程，主要面向化工、机械、材料等专业学生，共计32学时。
3.2 教学方法本课程采用讲授、讨论、案例分析和实践操作等教学方法相结合。
3.3 教学内容本课程的教学内容包括：3.3.1 课程导入通过讲述化工设备在工业生产中的重要性和基本应用，引导学生了解化工设备的基本概念和分类方法。
3.3.2 化工设备的分类和主要参数介绍化工设备的分类和特点，主要参数，如压力、温度、流量、速度和质量等。
阐述化工设备的设计原理和流程，并介绍化工设备的设计软件，如Autodesk、Pro/Engineer和Ansys等。
化工设备机械基础课程设计
化工设备机械基础课程设计题目：液氨储罐的机械设计班级：07080102学号：0708010209姓名：熊领领指导老师：崔岳峰沈阳理工环境与化学工程学院2010月11月设计任务书课题：液氨储罐的机械设计设计内容:根据给定的工艺参数设计一个液氨储罐已知工艺参数：1 最高使用温度：T=50℃2 公称直径: DN=2600mm=3900mm3 筒体长度（不含封头）：L具体内容包括： 1：筒体材料的选择2：罐的结构及尺寸3 罐的制造施工4 零部件型号及位置、接口5 相关校核及计算设计人：熊领领学号： 0708010209下达时间： 2010年11月19号完成时间: 2010年12月20号目录1设计方案 (1)1.1设计依据 (1)1.2设计参数的确定 (1)1.3设计结果的确定 (2)2工艺计算 (3)2.1壁厚的设计 (3)2.1.1筒体壁厚设计 (3)2.1.2封头壁厚的设计 (3)2.1.3筒体与封头水压强度的校核 (4)2.2人孔的设计及补强的确定 (5)2.2.1人孔的选择 (5)2.2.2补强的确定 (5)2.3接口管的设计 (6)2.3.1液氨进料管的设计 (6)2.3.2液氨出料管的设计 (6)2.3.3放空管接管口的设计 (6)2.3.4液面计接口管的设计 (6)2.3.5排污管的设计 (6)2.3.6安全阀接口管的设计 (7)2.4鞍座的设计 (7)2.4.1罐体的质量 (7)2.4.2封头的质量 (7)2.4.3液氨的质量 (7)2.4.4附件的质量 (8)3参数的校核 (9)3.1筒体轴向应力的校核 (9)3.1.1筒体轴向弯矩计算 (9)3.1.2筒体轴向应力计算 (10)3.2筒体和封头切向应力的校核 (11)3.2.1筒体切向应力 (11)3.2.2 封头切向应力校核 (11)3.3筒体环向应力的校核 (12)3.3.1轴向应力计算 (12)3.3.2轴向应力校核 (12)3.4鞍座有效断面平均压力 (12)4液氨贮罐设备图 (14)5设计汇总 (15)6总结 (16)参考文献 (17)1设计方案1.1设计依据本液氨贮罐属于中压容器，设计以“钢制压力容器”国家标准为依据，严格按照政府部门对压力安全监督的法规“压力容器安全技术监督教程”的规定进度进行设计。
化工单元过程及设备课程设计 (2)
化工单元过程及设备课程设计概要本文档旨在对化工单元过程及设备课程的设计进行详细说明。
在本课程中，学生将学习化工单元操作和过程控制，以及使用化工设备的方法和技术。
在课程设计中，学生将了解化学反应工程，流体力学和传热学原理等基础理论，并通过实验和模拟练习掌握操作技能和工程计算。
本课程旨在为学生提供从事工业生产，研究和开发等领域所需的实际技能。
课程内容1.化学反应工程–化学反应动力学–化学反应器设计–催化剂设计和选择2.流体力学与传热学–流体力学基础–管路和泵的设计–换热器的结构和性能3.过程控制–控制回路的稳定性和灵敏度分析–预测控制–先进控制方法和技术课程设计1.实验设计–化学反应器的制备和操作–流体力学和传热学实验–控制回路的建模和仿真实验2.工程计算–化学反应器的设计和优化计算–流体力学特征参数和换热器设计计算–控制回路的模型和仿真3.实习–参观工业化学反应器设备和流体力学传热设备–参与实际的化工单元操作考核形式1.平时作业和实验报告（30%）2.期末考试（70%）–化学反应工程题目–流体力学和传热学问题–过程控制和模型建立参考资料1.Coulson and Richardson, Chemical Engineering, Vol.1, 6thEdition, Butterworth-Heinemann.2.Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, 3rd Edition, JohnWiley & Sons.3.White, Fluid Mechanics, 7th Edition, McGraw-Hill.4.Incropera and DeWitt, Introduction to Heat Transfer, 6thEdition, John Wiley & Sons.5.Shinskey, Process Control Systems, 4th Edition, McGraw-Hill.总结本课程将提供学生全面的化工单元过程及设备操作技能，加强理论和实践相结合的教学模式，使学生能够顺利进入化工行业并为其做出贡献。
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。
化工设备基础第二版课程设计
化工设备基础第二版课程设计一、引言本课程设计是针对《化工设备基础》第二版课程的设计，主要旨在帮助学生加深对化工设备基础相关知识的理解和应用，提高学生的设计能力和实践能力。
本课程设计分为两个部分，第一部分为化工设备基础相关知识的学习和理解，第二部分为具体化工设备的设计。
二、学习目标1.理解化工设备的基本概念和分类，包括设备的形式、结构和功能等；2.熟悉化工流程图的表示方法和设计要点，掌握化工流程的基本步骤和流程计算方法；3.掌握化工设备的工艺参数计算和选择方法，包括设备的尺寸、容积、流量、温度、压力等参数；4.熟悉化工设备的材料选择和耐腐蚀设计方法，包括材料的物理和化学性质、耐腐蚀性能和选择方法；5.掌握化工设备的辅助设备和系统设计方法，包括传动装置、密封装置、加热系统、冷却系统、控制系统等。
三、课程设计内容1. 化工设备基础知识学习本部分主要介绍化工设备的基本概念和分类，包括设备的形式、结构和功能等，同时介绍化工流程图的表示方法和设计要点。
学生需要掌握化工流程的基本步骤和流程计算方法，理解化工设备的工艺参数计算和选择方法。
2. 化工设备设计本部分要求学生按照所学知识，选择一个化工设备进行设计，包括设备的尺寸、容积、流量、温度、压力等参数的计算和选择，以及材料的选择和耐腐蚀设计方法。
同时要求学生熟悉化工设备的辅助设备和系统设计方法，包括传动装置、密封装置、加热系统、冷却系统、控制系统等。
四、课程设计要求1.学生需要自主选择化工设备进行设计，包括但不限于反应釜、蒸馏塔、换热器、过滤器、分离器等。
设计要求符合工业生产需要，秉承安全、环保、节能、经济的原则。
2.设计要求完整、详细、合理、可操作。
包括但不限于工艺流程图、设备参数计算表、设备剖面图、设备装配图、设备结构图、材料耐腐蚀性报告、流量计算表、压力温度腐蚀等级计算表、设备辅助系统设计等内容。
3.所有数据和参数必须真实可靠，设计方案要注重实用性和可操作性。
化工单元及设备课程设计
化工单元及设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解化工单元操作的基本原理，掌握各单元设备的工作原理及功能。
2. 掌握化工流程设计的基本步骤，能够运用相关软件进行单元设备的设计与模拟。
3. 了解化工设备的结构特点，能够分析设备在工艺流程中的作用及影响。
技能目标：1. 能够运用所学知识，进行简单的化工单元及设备的设计与计算。
2. 掌握化工设备图的识图与绘制方法，能够独立完成设备图的识别与修改。
3. 提高团队协作能力，通过项目实践，学会与他人共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工行业的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。
2. 培养学生的环保意识，让他们认识到化工产业在环境保护方面的重要责任。
3. 培养学生的创新精神和实践能力，使他们具备解决实际问题的信心和决心。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为化工专业核心课程，旨在培养学生的工程实践能力和创新意识。
学生处于高年级阶段，已具备一定的化工基础知识。
课程要求学生在理解基本原理的基础上，能够运用所学知识进行实际操作。
课程目标分解为以下具体学习成果：1. 能够列举并解释常见的化工单元操作原理。
2. 能够独立完成化工设备的设计计算，并进行性能评估。
3. 能够识别并绘制化工设备图，分析设备在工艺流程中的作用。
4. 能够以团队形式完成项目实践，提出创新性的解决方案。
5. 能够关注化工产业发展，关注环保问题，树立正确的行业价值观。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合教材，确保科学性和系统性。
主要包括以下部分：1. 化工单元操作原理：流体流动、传热、传质、反应工程等基本原理的学习，重点掌握各单元操作的基本概念和计算方法。
2. 化工设备结构与设计：学习各类化工设备（如反应釜、塔器、换热器等）的结构特点、工作原理及设计方法，结合教材相关章节，进行实例分析。
3. 化工流程设计与模拟：学习化工流程设计的基本步骤，运用相关软件（如Aspen Plus、HYSYS等）进行单元设备的设计与模拟。
化工机械设备课程设计
化工机械设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工机械设备的基本原理和结构，理解各种化工机械设备的运行机制。
2. 使学生了解化工机械设备的材料选择、设计和维护要求，掌握相关理论知识。
3. 帮助学生了解化工行业的发展趋势，以及新型化工机械设备的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决化工机械设备在实际工程中的应用问题的能力。
2. 提高学生查阅资料、整理信息、撰写课程设计报告的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和动手实践的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对化工机械设备学科的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，使其关注化工机械设备的环保、节能和可持续发展。
3. 增强学生对我国化工行业的认同感，激发其为国家工业发展贡献力量的责任感。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力，培养其解决实际工程问题的能力。
通过课程学习，使学生能够为未来从事化工机械设备相关领域的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 化工机械设备原理：讲解流体机械、粉体机械、热交换器、反应釜等设备的基本原理和结构特点，对应教材第1章至第4章。
- 流体机械：离心泵、压缩机、风机等；- 粉体机械：输送机、给料机、包装机等；- 热交换器：管壳式、板式、螺旋板式等；- 反应釜：搅拌式、喷射式、塔式等。
2. 化工机械设备材料与设计：介绍常用化工机械设备材料，如不锈钢、碳钢、合金钢等；讲解设备设计原则和要点，对应教材第5章和第6章。
3. 化工机械设备维护与管理：分析化工机械设备在使用过程中可能出现的故障及原因，讲解维护保养方法，对应教材第7章。
4. 新型化工机械设备及应用：介绍新型化工机械设备的发展趋势，如自动化、智能化、绿色环保等；举例说明新型设备在化工生产中的应用，对应教材第8章。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化工设备基础课程设计第一章设计方案的确定.............................................................. 错误!未定义书签。
1.1 液氨储罐选型................................................................. 错误!未定义书签。
1.2 液氨储罐选材.................................................................. 错误!未定义书签。
第二章储罐的工艺设计.............................................................. 错误!未定义书签。
2.1 筒体壁厚设计.................................................................. 错误!未定义书签。
2.2 筒体封头设计.................................................................. 错误!未定义书签。
2.3 校核罐体及封头的水压试验强度.................................. 错误!未定义书签。
2.4 人孔设计.......................................................................... 错误!未定义书签。
2.5 人孔补强.......................................................................... 错误!未定义书签。
2.6 接口管.............................................................................. 错误!未定义书签。
2.6.1 液氨进料管......................................................... 错误!未定义书签。
2.6.2 液氨出料管.......................................................... 错误!未定义书签。
2.6.3 排污管.................................................................. 错误!未定义书签。
2.6.4 液面计接管.......................................................... 错误!未定义书签。
2.6.5 放空接口管.......................................................... 错误!未定义书签。
2.7 鞍座................................................................................ 错误!未定义书签。
2.7.1 罐体质量................................................................ 错误!未定义书签。
2.7.2 封头质量................................................................ 错误!未定义书签。
2.7.3 液氨质量................................................................ 错误!未定义书签。
2.7.4 附件质量................................................................ 错误!未定义书签。
第三章设备总装配图.................................................................. 错误!未定义书签。
3.1 设备总装配图................................................................ 错误!未定义书签。
3.2 储罐技术要求：............................................................ 错误!未定义书签。
3.3 设计技术特性表............................................................ 错误!未定义书签。
第四章设计总结.......................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献........................................................................................ 错误!未定义书签。
第一章设计方案的确定1.1 液氨储罐选型工业的压力容器种类很多，按形状主要分以下几类：（1）方型或矩形容器（2）球型容器（3）圆筒型容器。
本设计采用圆筒型容器，方型或矩形容器虽制造简单，但承压能力差，四角的边缘应力较大，容易失效且封头设计较厚，故不选用。
球型容器，虽单位容积所用的材料最少且受力最佳，承载力好，但对中小型储罐来说安装内件不方便，制造难度较大，成本相对较高，不选用。
而圆筒型容器，制造容易，选用适当的长径比之后，安装、检修方便，承载能力较好。
因此本设计采用圆筒型容器。
1.2 液氨储罐选材储罐的经济性与实用性重要方面就是材料的选择。
根据实际条件，本设计采用16MnR，主要有几下方面原因：（1）容器的使用条件，如温度、压力等。
当容器温度低于0℃时，不得选用Q235系列的钢板，因其塑性变脆。
虽20R的碳素钢满足，但其制造要求较高且强度底。
而16MnR在常温-40℃—200℃下，具有良好的力学性能和足够的强度。
（2）综合经济市场调查（2009年）20R 碳素钢价格：2600元/吨，低合金钢16MnR价格：2680元/吨，两者价格相差不大，但16MnR制造的储罐比碳素钢的质量轻1/3，同时减少了壁厚。
综上所述，本设计用钢选用16MnR。
第二章 储罐的工艺设计2.1 筒体壁厚设计采用内径Di=2200mm ，储罐长度L （不包含封头）=5000mm 的工艺尺寸。
其长径之比L/Di=2.27，满足一般卧式容器长径比在2—6的范围之内[1]。
本设计采用50℃设计温度，这时氨的饱和蒸汽压为 2.07MPa [2]。
P 表压=P 绝对大气压-P 大气压=2.07-0.10103=1.969 Mpa储罐上安装安全阀 故P=1.969⨯1.1=2.16 Mpa 设计壁厚公式：c PD ti d2][2+=σδ其上式中相关参数如表2-1：116.211632+-⨯⨯=δd=15.67mm 由表3-13[3]查得：C 1=0.8mm δd=15.67+0.8=16.47mm圆整后δn=18mm 故筒壁用18mm 的16MnR 钢板制2.2 筒体封头设计从工艺操作要求考虑，对封头没有特殊要求。
从定性角度分析可知：平板封头四角处在较大边缘应力且厚度较大，故不采用；半球形封头受力最好、壁厚最薄、重量轻，但深度大，制造较难，中、低压设备不宜选用；蝶形封头母线曲率不连续，存在局部应力，受力不如椭圆形封头；标准椭圆形封头已系列化，制造容易，受力比蝶形好，故选用此封头。
设计壁厚δn： []PtidPD 5.02-=ϕσδ其中ϕ=1 δd=16.43mm圆整之后δn=18mm考虑减少材料间的线性膨胀系数，故采用18mm 厚16MnR 钢板制造的标准椭圆形封头。
2.3 校核罐体及封头的水压试验强度由水压实验公式： ()σϕσσσSeiTt e D p 96.02≤+=MPa P pT7.216.225.125.1=⨯=⨯=mm e2.168.118=-=σMPa S325=σMPa s 5.2929.032596.0=⨯=σ ()MPa 7.18412.1622.1622007.2=⨯⨯+⨯=T σ可见 ：σσS 96.0<T所以满足水压试验，强度足够。
2.4 人孔设计根据储罐的设计温度、工作压力、材质及使用要求等条件，选用公称压力PN=2.5Mpa 的水平吊盖带颈对焊法兰人孔，其公称直径选定为DN=450mm 。
采用榫槽密封面（T.G ）型和石棉橡胶板垫片（A.G ）。
人孔各零件名称、材质及尺寸见表2-2，结构见1-1图。
该水平吊盖带颈对焊法兰人孔的标记： 人孔TG Ⅷ(A.G) 450-2.5 HG21524-95 [4]人孔PN2.5 DN450（HG21524-95）明细表2-2其图见后附图 1-12.5 人孔补强人孔开孔补强采用补强圈结构，材质为16MnR 。
根据补强经验,补强圈的厚度与筒体壁厚相等，其补强强度足够，故补强圈厚度取18mm 。
2.6 接口管本储罐有以下接管 2.6.1 液氨进料管采用流速为1.5m/s ,3.8小时流到16.5m3（22⨯0.75），故Qv,h=4.34m 3/hmm u s Qv D 32,45.114.336005.54===⨯⨯π采用mm mm 5.338⨯φ的无缝钢管，管的一端切成45°，深入储罐内少许，配用图面板式平焊管法兰，法兰标记：HG20592 法兰PL32-2.5RF 16MnR 。
因该mm mm 5.338⨯φ其设计压力等于2.5MPa ，接管公称外径小于89mm 且接管最小壁厚满足表3-31[5],所以不用补强。
2.6.2液氨出料管φ，将它用法兰固定在接口管采用可拆的压出管mmmm325⨯φ内。
罐体的接口管法兰采用HG20592 法兰PL32-2.5 RF 16Mn, mm5.3mm38⨯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法兰HG20592 法兰PL32-2.5 RF 16Mn相同，其内径为25mm。
压出管深入储罐2.1m。
2.6.3 排污管φ，管端装储罐右端最低部，安设排污管一个，管子规格mm57⨯mm5.3有一与截止阀J41W-16相配的管法兰：HG20592 法兰PL50-2.5 RF 16Mn2.6.4 液面计接管本储罐采用玻璃防霜面计AI2.5—1260—50 HG/T2155-93两只。