化工机械与设备课程设计
化学工程学院化工机械与设备课程设计
设计说明书专 业 化学工程与工艺 班 级 化工11-4 姓 名 沈杰 学 号 11402010417 指 导 老 师 杨泽慧 日 期 2014年6月10日
成 绩 宁波工程学院化工机械与设备课程设计化学工程学院2013-2014（2）化工机械与设备课程设计任务书一、课程设计题目：管壳式换热器的机械设计
二、课程设计内容1．管壳式换热器的结构设计包括：管子数n，管子排列方式，管间距的确定，壳体尺寸计算，换热器封头选择，容器法兰的选择，管板尺寸确定塔盘结构，人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等等。2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核（1）根据设计压力初定壁厚；（2）确定管板结构、尺寸及拉脱力、温差应力；（3）计算是否安装膨胀节；（4）确定壳体的壁厚、封头的选择及壁厚，并进行强度和稳定性校核。3. 筒体和支座水压试验应力校核4. 支座结构设计及强度校核 包括：裙座体（采用裙座）、基础环、地脚螺栓5. 换热器各主要组成部分选材，参数确定6. 编写设计说明书一份7. Auto CAD绘3号设备装配图一张
三、设计条件1气体工作压力管程：半水煤气（0.80+学号最后两位第一个数字×0.02，单位：MPa）壳程：变换气 （0.75+学号最后一位数字×0.01，单位：MPa）2壳、管壁温差50℃，tt＞ts
壳程介质温度为320-450℃，管程介质温度为280-420℃。
3由工艺计算求得换热面积为（130+学号最后一位数字×5），单位：m2。宁波工程学院化工机械与设备课程设计I4壳体与封头材料在低合金高强度刚中间选用，并查出其参数，接管及其他数据查表选用。5壳体与支座对接焊接，塔体焊接接头系数Φ=0.96图纸：尺寸需根据自己的设计的尺寸标注。
四、进度安排
6月9-6月20日五、基本要求1.学生要按照任务书要求，独立完成设备的机械设计；2.设计说明书一律采用电子版，指导老师指导修改后打印，3号图纸终稿打印；3.图纸打印后，将图纸按照统一要求折叠，同设计说明书统一在6月20日上午9点半前，由各组组长负责统一提交。5.根据设计说明书、图纸、平时表现综合评分。
六、说明书的内容
任务书1.符号说明2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。4.绘制结构草图（1）换热器装配图；（2）确定支座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸；宁波工程学院化工机械与设备课程设计II（4）写出图纸上的技术要求、技术特性表、接管表、标题明细表等；5.壳体、封头壁厚设计（1）筒体、封头及支座壁厚设计；（2）焊接接头设计；（3）压力试验验算；6.标准化零、部件选择及补强计算（1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。补强计算；（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。补强计算；（3）其它标准件选择。7.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。8.主要参考资料。【格式要求】：1.计算单位一律采用国际单位； 2.计算过程及说明应清楚；3.所有标准件均要写明标记或代号； 4.设计说明书目录要有序号、内容、页码；5.设计说明书中与装配图中的数据一致。如果装配图中有修改，在说明书中要注明变更；6.表达清晰，层次分明； 7.设计说明书要有封面和封底，均采用A4纸，装订成册。
七、主要参考资料[1]《化工设备机械基础课程设计指导书》.化学工业出版. 2009.1[2]《化工设备机械基础》第五版 刁与玮 王立业 编著 2010.6；[3]《化工单元过程与设备设计》匡国柱 史启才 主编；[4]《化工制图》华东化工学院制图教研室编 人民教育出版社 1980；[5]《化工设备机械基础》参考资料；[6]《钢制压力容器》GB150-2011；[7]《钢制塔式容器》JB/T 4710-2005；[8]GB151-1999 《管壳式换热器》1999年；[9]《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局 1999年。宁波工程学院化工机械与设备课程设计III目 录符号说明.................................................................................................................VI1 前言.....................................................................................................................11.1 设计条件..........................................................................................................................11.2 设计依据..........................................................................................................................11.3 设备结构形式概述..........................................................................................................12 材料选择.............................................................................................................22.1 选择材料的原则..............................................................................................................22.2 换热器各零、部件的材质..............................................................................................22.3 焊接材料..........................................................................................................................23 管壳式换热器的结构设计.................................................................................33.1 管子数n...........................................................................................................................33.2 管子排列方式、管间距..................................................................................................33.3 壳体直径..........................................................................................................................33.4 壳体壁厚..........................................................................................................................33.5 封头的选择......................................................................................................................43.6 法兰的选择......................................................................................................................43.7 管板尺寸..........................................................................................................................53.8 管子拉脱力......................................................................................................................53.9 是否安装膨胀节..............................................................................................................73.10 折流板............................................................................................................................83.11 开孔补强........................................................................................................................83.12 支座..............................................................................................................................104 管壳式换热器的强度计算...............................................................................134.1 筒体................................................................................................................................134.2 封头................................................................................................................................145 数据表.................................................................................................................155.1 结构参数........................................................................................................................155.2 设计值............................................................................................................................15
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。
化学设备与机械课程设计
化学设备与机械课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握化学实验室中常见设备的基本结构、工作原理及使用方法。
2. 学生能理解并描述不同类型的机械在化学过程中的应用和作用。
3. 学生能够了解并解释化学实验设备的安全操作规程及相关注意事项。
技能目标：1. 学生能够正确操作化学实验设备，进行基本实验操作。
2. 学生能够运用所学知识，分析和解决化学实验过程中可能遇到的设备问题。
3. 学生能够通过查阅资料，设计并优化化学实验设备的操作流程。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对化学实验设备的兴趣，增强学习化学的积极性。
2. 学生树立安全意识，养成严谨的科学态度和良好的实验习惯。
3. 学生能够认识到化学设备在科研、生产和生活等领域的重要性，提高社会责任感和创新精神。
课程性质：本课程为化学实验技术与设备操作的基础课程，旨在帮助学生掌握化学实验设备的基本知识和操作技能。
学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的化学基础知识和实验操作能力，对实验设备有一定的好奇心，但安全意识相对薄弱。
教学要求：教师需结合学生特点，采用理论教学与实践操作相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和安全意识。
在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
通过对课程目标的分解和教学设计，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续化学实验课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 化学实验室设备的分类与功能- 概述实验室常见设备类型及各自功能- 教材章节：第二章第一节2. 化学实验室设备的工作原理- 详细介绍各类设备的工作原理及操作要点- 教材章节：第二章第二节3. 化学实验室设备的安全操作规程- 解析实验室设备的安全操作规程及相关注意事项- 教材章节：第二章第三节4. 化学实验室设备的操作与维护- 掌握实验室设备的基本操作方法及日常维护保养- 教材章节：第二章第四节5. 常见化学机械的应用与作用- 分析不同类型的化学机械在实验过程中的应用和作用- 教材章节：第三章6. 化学实验设备操作实践- 安排学生进行实验室设备操作实践，巩固所学知识- 教材章节：实践活动教学进度安排：第一周：化学实验室设备的分类与功能第二周：化学实验室设备的工作原理第三周：化学实验室设备的安全操作规程第四周：化学实验室设备的操作与维护第五周：常见化学机械的应用与作用第六周：化学实验设备操作实践教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节进行教学大纲的制定，以便学生能够循序渐进地掌握化学实验设备的相关知识和技能。
化工机械设备课程设计—反应釜
化工设备机械基础大型作业题目：反应釜教学院：化学与材料工程专业：应用化工技术学号：19 20 21 22学生姓名：马耀溪亢新荣王中磊王高飞指导教师：夏贤友胡燕辉2014年6 月15日大型作业任务书52013～2014 学年第2学期学生姓名：亢新荣专业班级：应用化工技术（专）2012（1）指导教师：夏贤友工作部门：化工教研室一、大型作业题目：反应釜二、大型作业内容（含技术指标）1．反应介质：25m3的水乳胶涂料；2. 容器内压：常压；3. 反应温度：80±10℃；4. 电机功率：10KW；5. 搅拌转速：50rpm。
6. 作业成果：计算书1份，设备图1张（A2图纸手工绘制）。
三、进度安排1．6月9日：分配任务；2．6月9日-6月12日：查询资料、初步设计；3．6月12日-6月20日：设计计算，完成报告。
四、基本要求1．设计方案：根据给定的条件合理选择设备的结构以及合适的材料，立式容器或卧式容器的筒体和封头、钢板卷制焊接结构接头、钢板材料的型号及热处理条件等；2．设计计算：依据材料的性能，对选用设备的壁厚进行计算、稳定性进行校核；3．辅助设备的选型：包括典型辅助设备的主要尺寸计算及型号规格：人孔或手孔设计、法兰的型号规格、接管开孔结构、视镜或液面镜以及容器的支座选型等。
教研室主任签名：2014年6月15日目录概述 (5)0.1 设计说明书主要内容 (5)0.2 水乳胶 (5)1反应釜釜体设计 (6)1.1釜体的DN、PN的确定 (6)1.2 釜体筒体壁厚的设计 (7)1.3 釜体封头的设计 (7)1.4筒体长度的设计 (8)1.5 外压筒体壁厚的设计 (8)2反应釜夹套的设计 (9)2.1 夹套的DN、PN的确定 (9)2.2 夹套筒体的设计 (10)2.3 夹套封头的设计 (10)3反应釜釜体及夹套的压力试验 (12)3.1釜体的水压试验 (12)3.2夹套的液压试验 (12)4反应釜附件的选型及尺寸设计 (13)4.1釜体法兰联接结构的设计 (13)4.2工艺接管的设计 (13)5搅拌轴及浆的设计 (15)5.1搅拌轴直径的初步计算 (15)5.2直叶桨式搅拌器尺寸的设计 (15)6传动装置的选型和尺寸计算 (16)6.1电动机的选型 (16)6.2减速机的选型 (16)6.3反应釜的轴封装置设计 (16)7焊缝结构的设计 (17)7.1 釜体上主要焊缝结构的设机 (17)7.2夹套上的焊缝结构的设计 (18)8设计评论 (19)9参考文献 (19)概 述0.1设计内容介绍及内容分析由设计条件单可知，设计的反应釜体积为204.2985.0/25/m V V ===η （η=0.85），圆整V =30m 3；搅拌轴的转速为50r/min,电机功率10kW （η1=0.9），轴的功率为P=P 0×η1=0.5kW;搅拌桨的形式为推进式；装置上设有3个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、1个温度计管口，1个人孔。
化工机械设备课程设计(板式塔)---副本
第1章绪论............................................. .错误!未指定书签1.1 课程设计的目的................................... 错误！未指定书签1.2 课程设计的要求................................... 错误！未指定书签1.3 课程设计的内容................................... 错误！未指定书签1.4 课程设计的步骤................................... 错误！未指定书签第2章塔体的机械计算................................... 错误!未指定书签2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度.................... 错误！未指定书签2.1.1 塔体厚度的计算 .............................. 错误！未指定书签2.1.2 封头厚度计算 ................................ 错误！未指定书签2.2 塔设备质量载荷计算.............................. 错误！未指定书签2.2.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 .................... 错误！未指定书签2.2.2 塔内构件质量 ................................ 错误！未指定书签2.2.3 保温层质量 .................................. 错误！未指定书签2.2.5 操作时物料质量 ............................... 错误！未指定书签2.2.6 附件质量 ..................................... 错误！未指定书签2.2.7 充水质量 .................................... 错误！未指定书签2.2.8 各种载荷质量汇总 ............................. 错误！未指定书签2.3 风载荷与风弯矩的计算............................. 错误！未指定书签2.3.1 风载荷计算 .................................. 错误！未指定书签2.3.2 风弯矩的计算 ................................. 错误！未指定书签2.4 地震弯矩计算..................................... 错误！未指定书签2.5 偏心弯矩的计算................................... 错误！未指定书签2.6 各种载荷引起的轴向应力.......................... 错误！未指定书签2.6.1 计算压力引起的轴向应力 ...................... 错误！未指定书签2.6.2 操作质量引起的轴向压应力 ..................... 错误！未指定书签2.6.3 最大弯矩引起的轴向应力 ...................... 错误！未指定书签2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核............... 错误！未指定书签2.7.1 截面的最大组合轴向拉应力校核 ................ 错误！未指定书签2.7.2 塔体与裙座的稳定性校核 ....................... 错误！未指定书签2.8 塔体水压试验和吊装时代应力校核.................. 错误！未指定书签2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力....... 错误！未指定书签2.8.2 水压试验时应力校核................. 错误！未指定书签2.9 根底环设计............................. 错误！未指定书签2.9.1 根底环尺寸.................................. 错误！未指定书签2.9.2 根底环的应力校核................... 错误！未指定书签2.9.3 根底环的厚度................................ 错误！未指定书签2.10 地脚螺栓计算.......................... 错误！未指定书签2.10.1 地脚螺栓承受的最大拉应力 .......... 错误！未指定书签2.10.2 地脚螺栓的螺纹小径......................... 错误！未指定书签第3章塔结构设计............................. 错误！未指定书签3.1 塔盘结构............................... 错误！未指定书签3.2 塔盘的支承............................. 错误！未指定书签参考文献 .................................. 错误！未指定书签自我总结..................................... 自误！未指定书签1.1 课程设计的目的(1)把化工工艺与化工机械设计结合起来, 稳固和强化有关机械课程的根本理论和知识根本知识.(2)培养对化工工程设计上根本技能以及独立分析问题、解决问题的水平.(3)培养识图、制图、运算、编写设计说明书的水平.1.2 课程设计的要求(1)树立正确的设计思想.(2)具有积极主动的学习态度和进取精神.(3)学会正确使用标准和标准,使设计有法可依、有章可循.(4)学会正确的设计方法,统筹兼顾,抓主要矛盾.(5)在设计中处理好尺寸的圆整.(6)在设计中处理好计算与结构设计的关系.1.3 课程设计的内容塔设备的机械设计.2200 1.91.4 课程设计的步骤(1)全面考虑按压力大小、温度上下、腐蚀性大小等因素来选材.(2)选用零部件.(3)计算外载荷,包括内压、外压、设备自重,零部件的偏载、风载、地震载荷等.(4)强度、刚度、稳定性设计和校核计算(5)传动设备的选型、计算.(6)绘制设备总装配图.第2章塔体的机械计算2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度2.1.1 塔体厚度的计算考虑厚度附加量 C = 2 ,经圆整,取6n =222.1.2 封头厚度计算米用标准椭圆封头:1.9 22002 170 0.85 -0.5 1.9考虑厚度附加量C =2,经圆整,取6n =222.2 塔设备质量载荷计算2.2.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 m 01圆筒质量： m 1 =1205 36.79 -44331.95封头质量： m 2 =2 ：V =2 ：S 、n= 2 7800 5.5229 22 = 1895.46裙座质量：m 3 =1205 3.06 =3687.3m 0 = m 1m 2 m 3 = 44331.95 1895.46 3687.3 = 49914.71说明：1塔体圆筒总高度为 H O= 36.79 m ；2 查得2200 mm,厚度22 mm 的圆筒质量为1205 kg;23查得 2200封头,内外表积为5.229 m 3裙座高度3060 mm 〔厚度按22计〕.P c D i2[二]t - P c1.9 2200 2 170 0.85 -1.9=14.56mmP c D i2[-]t-0.5p c=14.51mm2.2.2塔内构件质量m022 _ __ _____ __ _ _ 2 _ ___ _______ ___m02 = —D j 75 70 =0.785 2.2 75 70 =19946.854浮阀塔盘质量为75 kg22.2.3 保温层质量m03 、2 、2-・・m03 = —[(D j 2『2、)2 -(D i 2、n)2]H0：2 2：2V03 = 4= 0.785[(2.2 2 0.022 2 0.1)2 -(2.2 2 0.022)2] 36.79 3002 (1.99 -1.55) 300= 8387.412.2.4 平台与扶梯质量m04m04 =][(Di 2、n 2 2B)2 - (Di 2、n 2 )2] (nq p q F H F_ _ _ _ _ __ _____ __ ___2 _ ________________ __2_ _ _ _ _= 0.785[(2.2 2 0.022 2 0.1 2 0.9) -(2.2 2 0.022 2 0.1) ] 0.5 8 150 40 39 =7230.09说明：平台质量p1502;笼式扶梯质量q p40;笼式扶梯高度F39m,平台数82.2.5 操作时物料质量m05m05 = 一Di2h w N：1 — Di2h°N：1 V f " 4 4= 0.785 2.220.1 70 800 0.785 2.22 1.8 800 1.55 800二27987.76说明：物料密度a=800kg/m3,封头容积V f =1.55m3.塔釜圆筒局部深度h0=1.8,塔板层数70,塔板上7层高度h w=0.1m按经验取附件质量m a = O.25m0i = 12241.752.2.7 充水质量m w：■- 2 2 _________________ _ ____ _________ ___ m w = —Di 2H o： w 2V f ：w =0.785 2.22 36.79 1000 2 1.55 1000 = 142879.93kg 4其中二w = 1000kg/m32.2.8 各种载荷质量汇总表2-1质量汇总塔段0〜1 1〜2 2〜3 3〜4 4〜5 5〜顶合计塔段长度1000 2000 7000 10000 10000 10000 40000 人孔与平台数0 0 1 3 2 2 8 塔板数0 0 9 22 22 17 70m O1 1205 3358 8435 12050 12050 12817 49915 m：2 一一2565 6269 6269 4844 19947m O3 一132 **** **** 2208 2293 8387 m：4 40 80 988 2526 1818 1778 7230 m：5 一1240 8207 6688 6688 5165 27988 m a 301 840 2109 3013 3013 3204 12479 m w 一1550 26593 37990 37990 38757 142880 m e 一2800 5200 一一一8000 m O 1546 8450 29050 32754 32246 30101 133946 各塔段最小质量1546 5911 18214 22446 20917 21159 90000 全塔操作质量m°= m O1 m02 m°3 m04 m05 m e m a =133946全塔最小质量m min = m01 0.2m02 m03 m04 m a m e =90000水压试验时最大质量m max =m01 m02 m03 m04 - m a m w m e =2488382.3风载荷与风弯矩的计算2.3.1 风载荷计算2—3段计算风载荷旦P 3 =K i K 23q 0 f3%D e3 10 -(N)式中： K i =0.72 q o =400f 3 =1.00 l 3 =7000mm、3 -0.7210 —1.31s= 2.40z3=0.113按下式计算,取a, b 中较大者a De3 =D°i 2、s3 K4 K3b De 3 =Doi 2、s3 K4 do 2、ps取七=400 mm , &=,s =100mm表2-2载荷汇总2.40 0.72 0.111.00= 1.190 ,K 42% A2 1 900 10007000=257 mm计q 0管 liKi V i2iU 平D ei P ik 2i f iH itk 4台K23=1段1 1000 400 0.7 0.72 0.0075 2.80 1.02 0.64 1 0 0 2620 4812 2000 400 0.7 0.72 0.0375 2.80 1.11 0.723 0 0 2620 11673 7000 400 0.7 0.72 0.110 2.80 1.22 1.00 10 1 257 2877 68904 10000 400 0.7 0.79 0.350 2.80 1.62 1.25 20 3 540 3160 179065 10000 400 0.7 0.82 0.665 2.80 2.07 1.42 30 2 360 2980 245856 10000 400 0.7 0.85 1.000 2.80 2.53 1.56 40 2 360 2980 328802.3,2风弯矩的计算截面0—0M,=吟BQ l 另P3(l l l2 I3) .... P6(l l I2 …勺1000 / 2000、/ 7000、=556父 --- +1338 黑(1000 + ------ ) +7699 “1000 + 2000 +----------- )+2 2 210000、19205 父(1000 +2000 +7000 + ------- ) +26162 工(1000 + 2000 + 7000 +210000、/ 10000、10000 + -------- ) +34317 父(1000 +2000 +7000 +10000 +10000 +----------- )2 2=278000 2676000 50043500 288075000 654050000 1202195000= 2.1962 109N mm截面’1 1MT = P2 + P3(l2 +=)+.... +P6(l2 +I3 +...+=)2 2 2/2000、/ 7000、/ 10000、= 1338父(-- )十7699父(2000+----- )+19205父(2000+ 7000+ ------- )2 2 2/ 10000、/+ 26162父(2000 + 7000 + 10000 + --- )+34317M(2000+7000+10000+1000042=2338000 42344500 268870000 627888000 1166778000一一一一9= 2.1072 10 N mm截面2—2M 二二 P 3,... P 6(l 3 l 4...以7000、 / 10000、 / 10000、=7699 父 --- )+19205 父(7000 + --------- ) +26162 乂(7000 +10000 + -------- )2 2 210000、+ 34317 父(7000 +10000 +10000 + ------- )2 = 1.9311 109 N mm2.4 地震弯矩计算1=0.02T 1 = 1.31s1=0.02 (0.05 - 1)/9 =0.02 (0.05 -0.02)/9 =0.023% =0.086 ,H /D i =40000/2200 =18.18 . 15 按以下方法计算地震弯矩 截面0—0. 16 169M E =一 ：1m 0gH = 0.086 133946 9.81 40000 =2.066 109 N mm35 350 _0 0 _0' Q QM E =1.25M E =1.25 2.066 109 = 2.583 109N mm截面’1 1M E 4' = 81m0g (10H 3.5 -14H 2.5h 4h 3.5)175H 2.53.5 2.5 3.5(10 40000-14 40000 1000 4 1000 )__ 9= 1.944 10 N mmME" =1.25M E4 = 1.25 父1.944 M 109 = 2.493 X 109N mm=0.9+ 0.05-1 0.5+5 5= 0.95:八0.05一 10.06 1.7 1 二1 0.05 -0.020.06 1.7 0.02= 1.319 , 等直径等厚度的塔, 8 0.086 133946 9.81 175 400002.58 1m02g(10H 3.5 -14H 2.5h 4h 3.5) 175H 2.5(10 400003.5 -14 400002.5 3000 4 30003.5)9一= 1.849 10 N mm2 2 2 2' 9 9M E =1.25M E =1.25父1.849M10 =2.311父10 N mm .2.5 偏心弯矩的计算偏心弯矩 M e =m e ge =8000 9.81 2000 =1.57 108N mm2.6 各种载荷引起的轴向应力2.6.1 计算压力引起的轴向应力2.6.2 操作质量引起的轴向压应力$2截面0 —0其中、es =22 —2 =20mm 截面1—11 4 m °g = 132400 9.81 A sm 1.435 105其中 m ：‘=133946-1546=132400 , A sm = 1.435 父 105 mm 2 截面2—2截面2—28 0.086 133946 9.81175 400002.5P c D i 4 e1.9 22004 20= 52.25MPa0 .0二 20 -0 m °g 二D 「ei133946 9.813.14 2200 20=9.51MPa= 9.05MPa2 2二产二3二 122404 9.81 =8.69MPa其中 m/ =132400 -1546 - 8450 = 1224042.6.3 最大弯矩引起的轴向应力§3截面0 —00_0 0 0 _9_8___ _9M max = M ： M e = 2.196 1091.57 108 =2.353 109N mmM 黑=M E" +0.25M ：" +Me =2.583X108 + 0.25父 2.196 父 108 +1.57 父108max匚e= 3.289 108N mm截面1—1截面2—2=M 『 M e =1.931 109 1.57 108 =2.088 109N mm =M E"+ 0.25M ." + M e = 2.311 父108 + 0.25 父 1.931M 108 +1.57 父108 一一_ 9= 2.951 10 N mmMm:92.951 109 20.785 22002 20=38.81MPa二 D i 、ei 3.14 2200 20 0 _0 --30 _0 Mmax3.289 109 20.785 22002 20=43.26MPa2 _29Mmax4 2.436 10ZsmL = 41.75MPa7.606 10M 14 max二 M/M e =2.107 109 1.57 108 = 2.264 109N mmM 14 max=M 『+0.25M / + M e = 2.493 父108 +0.25 父 2.107 父 108 +1.57父108= 3.176 108N mm Z sm =7.606 107NmmM 」M 」2.7塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核2.7.1 截面的最大组合轴向拉应力校核截面2-2k- t =170 Mp a= 0.85K =1.2K " =1.2 170 0.85 =173.4 Mp a2 _2 2_22_2_ ___ 二max =二1 - 二2 二3 =52.5-8.69 38.81 -82.62MPa =82.62MPa :二K［二］t =173.4MPa满足要求2.7.2塔体与裙座的稳定性校核截面2-2A 0.094、6一R i 0.094 20 =0.00171100138［二］t=1701.22 .22-2 2 -2 —二max =二2 二 3 =8.69 38.81 =47.5MPa2-2 _ __ t_ _二max =47.5MPa T］cr =min{KB,K［二］} = min{ 166,204} 满足要求截面1-1A = 118 0.094 1 0.094 20------------- =------------------------ = 0.0017Ri 1100166MPa［二］t =105MPa1.2 1 1 1 1 _____ 1J /_ _ ____ ___=二-2 二 3 =9.05 41.74 =50.80MPac m a；1 1 _ __ _____ __ t_ _ _ _____________ ____二mat =50.80MPa 二［二］Cr =min{KB,K［二］} = min{ 141.6,126} =126MPa 满足要求截面0-0: 0.094、ei = 0.094 200.0017AR i 1100B =118MPa［二］t =105MPa 1.2二m：=二7 二0' =9.541 43.26 = 52.77MPa仃mt =52.77MPa ＜［.］5=min{ KB, K叵］,=min{141.6,126} = 126MPa 满足要求计算危险截面项目----------------------------------------------------------------0-0 1-1 2-2塔体与裙座有效厚度6e,20 20 20 截面以上的操作质量m'6' ,133946 132400 122404 计算截面面积A, mm2138230 143500 138230 计算截面的截面系数Zi1, mm376.03 10676.61 10676.31 106i-i最大弯矩M max,N mm93.289 10993.176 10992.951 109最大允许轴向拉应力K b ］；；MPa 173.4 一一141.6 141.6 165.6最大允许压应力K !126 126 204 计算压力引起的轴向拉应力二- 1 0 0 52.25 操作质量引起的轴向压力；少9.51 9.05 8.69 最大弯矩引起的轴向压力;寸43.26 41.75 38.81 最大组合轴向拉应力；：；ma x52.77 50.80 47.50 最大组合轴向拉应力;喀派一一82.62强度一一2工t . 二max：K［二］满足要求强度与稳定校核稳定性, 0 -0「max :二［-］cr二min{ KB,K［二］)满足要求_ 1」-- max :二［-］cr二min{ KB, K［二］)满足要求2N--max :二4］cr二min{ KB,K［二］)满足要求表2-3各危险截面强度校核汇总2.8塔体水压试验和吊装时代应力校核2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力(1)试验压力和液柱静压力引起的环向应力P T D i 2.375 2200------- = =65.31 M P a2.8.2 水压试验时应力校核 (1)筒体环向应力校核0.9 s =0.9 345 0.85 = 263.9MPa二T =154.01MPa ：二0.9；%=263.9MPa 满足要求(2)最大组合轴向应力校核C-二二 二二二65.31 17.58 9.68 = 57.41MPa max ।2 30.9 1 =0.9 0.85 345 = 263.9MPa二la 2 =57.41MPa ：0.9 1 =263.9MPa 满足要求(3)最大组合轴向压应力校核二I ： -；「二 二丁 二17.58 9.68 =27.26MPa max二1［"二］cr =min{ KB,0.9;s } =min{138.4,310.5} =138MPa(P T +液柱静压力)(D i +6ei )(2.375 + 0.4)(2200 +20)2、：ei2 20=154.01MPaP T［二］ 170=1.25 p — =1.25 1.92.375M Pa［打 170液柱静压力=H =1000 40 =0.4MPa(2) 试验压力引起的轴向拉应力4、e 4 20 (3) 最大质量引起的轴向压应力2 _2二 2m ma2g 247653 9.81D i J e 3.14 2200 20= 17.58M P a(4) 弯矩引起的轴向应力2_2二(0.3MZ M e )98(0.3 1.93 1091.57 108)二 2—D i e 40.785 22002 20= 9.68M P a满足要求2.9根底环设计2.9.1根底环尺寸2.9.2 根底环的应力校核取以上两者中的较大值c-bmax -3.85MPa 选用100号混凝土, R a =5.0 MPa二 bmax =3.84 ：二 R a满足要求.2.9.3 根底环的厚度[5b =140MPa ; C =3 mm . 11b[D 0b -(D is 2 es )] [2500 -(2200 2 20)] -130mm 22假设螺栓直径为M56, l =160 mm , b =空 =0.65l 160取 D ob = D is 300 =2200300 : 2500 mmD ib=D is-300 = 2200 -300 =1900 mm!二1 ax= max{0 - 0 M maxzbm o gAb.0.3 M w+ M e+ mm axg ;,Z A其中A b =~ D2ob2 Db=0.785 (2500 2 -1900 2) = 2073000 mm 2Z b二(D04b -D ：)32 D ob_______ 4 ____ 43.14(2500 -1900 ) 32 2500=10 .2210 8mmM max 0 m 0 g _ 3.289 10 9 132761 9.81Z b A b - 1.02210 8 273000=3 .85 MPa 二 bmax0.3M - M e . m max gZ bA b0.3 2.196 109 1 .57 10 810 .22 10 8247653 9.812073000=1.91 MPa2 2M x =-0.2360 c b max b =-0.2360 3.85 130 =-15355.3N mm22M y =0.0532 1 '.■ b max l =0.0532 3.85 200 =8192.8N mm取其中较大值,故 M s =15355.3N mm3-29.62圆整后取、；b =34mm2.10地脚螺栓计算2.10.1 地脚螺栓承受的最大拉应力0 _00 _00 _0仃=max{ M 【+Me _ mming M E 1 40.25M 1*Me _ m °g }“bZbA b 'ZbA b其中m min =88815kg0 -0 _ 9M E=2.583 10 N mm M 片=21.96 109N mmm 0 =132761kgZ b =10.22 108 mm 3 A b =2073000 mm 30-00-0M E 0.25M W M e _ 2.583 109 0.25 2.196 109 1.57 108 Z b 10.22 108取以上两数中的较大值,故 入=3.22MPaM W M eZ bm min g A b2.196 109 1.57 10888815 9.81 10.22 1082073000= 1.88 MPa=3.22MPad b6 15355.31302.10.2 地脚螺栓的螺纹小径仃b >0,取36,［仃］b =147MPa , C2 = 3mm4b B A b 4x3.223x2073000di 3=43.075mm,J 2 J -----------------------------------------二n［、］bt, 3.14 36147查得M56螺栓的螺纹小径d1 =56mm ,应选用36个M56的地脚螺栓,满足要求.第3章塔结构设计3.1 塔盘结构选用分块式浮阀塔塔盘3.2 塔盘的支承采用支撑梁结构支持圈参考文献[1]刁玉玮,王立业,喻健良.化工设备机械根底〔第六版〕[M].大连理工大学,2006, 12.[2]蔡纪宁,张秋翔,化工机械根底课程设计指导书.[M].化学工业出版社,2021,8.自我总结通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关化工机械设备方面的知识, 在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验缺乏.实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵.在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取.最终,这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解.在今后社会的开展和学习实践过程中, 一定要不懈努力, 不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可！通过这次课程设计,我掌握了如何将化工工艺条件与化工设备设计有机的结合起来,使所学有关机械课程的根本理论和根本知识得以稳固和强化,为今后设计化工化工设备及机械打下一定的根底.实验过程中,也对团队精神的进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起的喜悦心情,果然是团结就是力量.只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果.我认为,在这学期的实验中,在收获知识得同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我请教老师和同学,使我在专业知识好动手实践方面都得到了很好的提升,在此,要对老师和同学表示衷心的感谢.附录A主要符号说明根底环面积：裙座筒体的截面积：A^根底环伸长宽度：b厚度附加量：C塔内直径：D i弹性模量：E塔体高度：H笼式扶梯高度：H F塔盘介质层高度：h w风压高度变化系数：K i 地震弯矩：M E'风弯矩：M W充液质量：m W塔盘数：N人孔个数：n 设计压力：P平台质量：q p p笼式扶梯质量：q F各类土场的特征周期：Tg 自振周期：T1设计温度：t裙座筒体的截面系数：Z sm 常温屈服点:、飞介质密度：：塔外保温层厚度：飞圆筒计算厚度：名义厚度：有效厚度：1保温材料密度：「2根本振型参数：k地震影响系数：1脉动增大系数：’根本风压值：q 0载荷组合系数：k附录B塔设备的装配图地震影响系数：：・ 风压高度变化系数：f i自振周期地震影响系数：： 设计温度弹性模量：E t。
(完整版)化工设备机械基础毕业课程设计
《化工设备机械基础》课程设计设计题目：姓名：学号：专业班级：指导老师：二零一四年六月目录一、塔体的设计条件 (3)二、按计算压力计算塔体和封头厚度 (4)三、塔设备质量载荷计算 (4)四、风载荷与风弯矩计算 (6)五、地震载荷计算 (10)六、偏心弯矩计算 (11)七、各种载荷引起的轴向应力 (11)八、筒体和裙座危险截面的强度性校核 (13)九、塔体水压试验和吊装时的应力校核 (16)十、基础环设计 (17)十一、地脚螺栓计算 (19)十二、筒体与封头联接法兰的选取 (20)十三、主要符号说明 (22)十四、个人总结 (24)参考文献………………………………………………………27一、塔体的设计条件1、塔体的内径，塔高近似取；2.计算压力，设计温度150℃；3、设置地区：基本风压值=300Nm²，地震设防烈度8度，设计基本地震加速度0.2g，地震分组为第二组；场地土类：I类，地面粗糙度B类。
4、塔内装有N=70层浮阀塔盘，塔盘间距450mm，每层塔板上每块塔盘上存有介质高度为，塔板上介质密度为800kgm³；5、塔壳外表面层100mm，保温层材料的密度300kgm³。
6、沿塔高每10层塔盘开设一个人孔，人孔数为7个，相应在人孔处安装平台为，平台宽 1.0m ，单位质量150kg ㎡，包角180°。
7、塔体与裙座间悬挂一台再沸器，其操作质量为，偏心距e=2000mm ；8、塔体与封头材料选用Q345R,其中5[]170a, []170MPa, 345, 1.910t s MP Mpa E Mpa σσσ====⨯，裙座材料选用Q235-B 。
9、塔体与裙座厚度附加量C=3mm ，裙座厚度附加量3mm 。
塔体与裙座对接焊缝，塔体焊接接头系数。
对该塔进行强度和稳定计算。
二、按计算压力计算塔体、封头和裙座厚度 1、塔体厚度计算 0.920006.252[]21700.850.9c i tc p D mm p δσϕ⨯===-⨯⨯- 考虑厚度附加量C=3mm ，经圆整后取。
《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》课程设计分离器设计
《化工设备机械基础》课程设计分离器的设计目 录设计原理 .......................................................................................................... - 4 - 符号说明 .......................................................................................................... - 5 - 1 壁厚的计算 .................................................................................................. - 7 -1．1筒体的壁厚设计 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
设计厚度 .................................................................................................................................... - 7 - 1.2管的壁厚设计............................................................................................................................... - 8 -2压力试验场的应力校核 ............................................................................. - 10 -2.1选择液压试验............................................................................................................................. - 10 - 2.2 管的液压试验............................................................................................................................ - 10 -3 压力及应力的计算 .................................................................................... - 12 -3.1 压力的计算 ............................................................................................................................... - 13 - 3.2 管压力的计算............................................................................................................................ - 13 -4开孔补强计算 ............................................................................................. - 14 -4.1计算条件 .................................................................................................................................... - 15 -5法兰强度的计算 ......................................................................................... - 18 -5.1法兰的类型 ................................................................................................................................ - 18 - 5.2 法兰高度的校核........................................................................................................................ - 19 - 5.3 人孔 ........................................................................................................................................... - 19 -6封头厚度设计 ............................................................................................. - 19 -6.1计算封头厚度............................................................................................................................. - 20 -2[]0.5c i tcp D mm p δσϕ=+ ........................................................................................................ - 20 - 6.2 校核分离器体与封头水压试验强度 ........................................................................................ - 20 -7 鞍座的计算： ............................................................................................ - 20 -7.1 粗略计算鞍座负荷 .................................................................................................................... - 20 -2220.350.3580067980 3.410i e m D kg πδρπ'==⨯⨯⨯=⨯钢 ................................... - 21 -封头质量2m ： 800DN mm = 6n mm δ= ........... 错误!未定义书签。
化工设备机械基础课程设计(浮阀塔设计)
化工设备机械基础课程设计——浮阀塔设计学院名称：化学与环境工程学院专业：化学工程与工艺班级：08化工2W*名：***2011 年12月目录第1章绪论 (1)1.1 课程设计的性质和任务 (1)1.2 课程设计的要求 (1)1.3 课程设计的内容 (1)1.4 课程设计的步骤 (2)1.4.1 准备阶段 (2)1.4.2 机械设计阶段 (2)1.4.3 设计计算说明书 (2)1.4.4 课程设计答辩 (2)第2章设计参数及要求 (3)2.1 设计参数 (3)2.2 已知设计条件 (3)第3章塔体机械设计 (5)3.1按计算压力计算塔体及封头厚度 (5)3.1.1塔体厚度计算 (5)3.1.2封头厚度计算 (5)3.2塔设备质量载荷计算 (5)3.2.1筒体、圆筒、封头、裙座的质量 (6)3.2.2塔内构件的质量 (6)3.2.3保温层的质量 (7)3.2.4平台、扶梯的质量 (7)3.2.5操作时物料的质量 (8)3.2.6附件的质量 (8)3.2.7充水的质量 (8)3.2.8偏心质量 (9)3.3风载荷与风弯矩的计算 (10)3.3.1风载荷的计算 (10)3.3.2风弯矩的计算 (12)3.4地震弯矩的计算 (12)3.4.1地震载荷的计算 (12)3.4.2地震弯矩的计算 (14)3.5偏心弯矩的计算 (15)3.6各种载荷引起的轴向应力 (16)3.6.1计算压力引起的轴向应力 (16)3.6.2操作质量引起的轴向应力 (16)3.6.3最大弯矩引起的轴向应力 (17)3.7塔体和裙座危险截面强度与稳定性校核 (17)3.7.1截面的最大组合轴向拉应力校核 (17)3.7.2塔体与裙座稳定性校核 (18)3.8塔体水压试验和吊装时的应力校核 (19)3.8.1水压试验时各种载荷引起的应力 (19)3.8.2水压试验时应力校核 (19)3.9基础环设计 (20)3.9.1基础环尺寸 (20)3.9.2基础环的动力校核 (20)3.9.3基础环的厚度 (21)3.10地脚螺栓设计 (21)3.10.1地脚螺栓的最大拉应力 (21)3.10.2地脚螺栓的螺纹小径 (22)第4章塔结构的设计 (23)4.1塔盘结构 (23)4.2塔盘的支撑 (24)参考文献 (25)设计结果及总结 (26)附录一主要符号说明 (27)第1章绪论1.1课程设计的性质和任务（1）通过学习培养学生综合运用《化工设备基础》及有关先修课程的基本知识，进行典型中、低压化工设备设计。
化工机械有哪些课程设计
化工机械有哪些课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工机械的基本概念、分类及在化工生产中的应用；2. 了解化工机械设备的结构、工作原理及性能；3. 掌握化工机械设备的选用、维护和管理方法。
技能目标：1. 培养学生运用化工机械知识解决实际问题的能力；2. 提高学生查阅资料、分析问题和团队协作的能力；3. 培养学生进行化工机械设备操作、维护和管理的基本技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工机械学科的兴趣和热爱，激发学生的学习积极性；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识；3. 增强学生的环保意识，让学生认识到化工机械设备在环保方面的重要性。
课程性质分析：本课程为化工机械专业的基础课程，旨在让学生了解和掌握化工机械设备的基本知识，为后续专业课程学习打下基础。
学生特点分析：学生为初中年级，具有一定的物理、化学知识基础，对新鲜事物充满好奇，但缺乏实践经验和抽象思维能力。
教学要求：1. 注重理论联系实际，以实例讲解为主，增强学生的实践操作能力；2. 采用启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识；3. 结合课程内容，融入环保、安全等价值观教育，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 化工机械概述- 化工机械的定义、分类及在化工生产中的作用；- 化工机械的发展历程及未来趋势。
2. 常见化工机械设备- 反应釜、换热器、塔设备、泵、压缩机等设备的基本结构、工作原理及性能；- 化工机械设备的选型原则及注意事项。
3. 化工机械设备的操作与维护- 设备的操作规程及安全注意事项；- 设备的维护保养方法及故障排除；- 设备管理的基本要求及检查制度。
4. 化工机械在环保领域的应用- 化工机械在废水、废气处理中的作用；- 环保设备的选择及运行管理。
5. 教学实践- 组织学生实地参观化工企业，了解化工机械设备的应用；- 开展小组讨论，分析实际案例，培养学生的实际问题解决能力。
教学内容安排与进度：第一周：化工机械概述；第二周：常见化工机械设备；第三周：化工机械设备的操作与维护；第四周：化工机械在环保领域的应用；第五周：教学实践。