化工设备课程设计

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化工设计的课程设计

化工设计的课程设计

化工设计的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解化工设计的基本概念、原理和方法,掌握化工流程的绘制和优化。

2. 使学生掌握化工设备的设计与选型,了解材料选择、工艺参数确定等关键环节。

3. 帮助学生了解化工安全、环保等方面的知识,提高其在化工设计中的责任意识和风险防控能力。

技能目标:1. 培养学生运用CAD等软件绘制化工图纸的能力,提高其空间想象和实际操作能力。

2. 培养学生运用化工原理和计算方法解决实际问题的能力,提高其分析、解决问题的能力。

3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力,提高其在项目实践中的组织和协调能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对化工设计的兴趣,培养其探究精神和创新意识。

2. 培养学生关注化工行业的发展,使其认识到化工技术在国民经济中的重要性。

3. 引导学生树立安全、环保意识,培养其良好的职业素养和社会责任感。

本课程针对高年级学生,结合化工学科特点,注重理论知识与实践操作的相结合。

通过本课程的学习,使学生能够具备化工设计的基本知识和技能,为未来从事相关工作打下坚实基础。

同时,注重培养学生的团队协作、沟通表达等综合素质,提升其在化工行业中的竞争力和发展潜力。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 化工设计基本概念:介绍化工设计的目的、意义、基本原理和方法,使学生了解化工设计在工程实践中的应用。

2. 化工流程绘制与优化:讲解化工流程图的绘制方法,运用CAD等软件进行流程图绘制,分析并优化化工流程。

3. 化工设备设计与选型:学习化工设备的设计原理,掌握设备选型的依据和方法,了解材料选择、工艺参数确定等关键环节。

4. 化工安全与环保:介绍化工设计中安全、环保方面的知识,分析典型事故案例,提高学生在设计过程中的风险防控能力。

5. 化工设计实例分析:结合实际案例,分析化工设计过程中的关键问题,使学生学会运用所学知识解决实际问题。

教学内容安排如下:第一周:化工设计基本概念及方法;第二周:化工流程绘制与优化;第三周:化工设备设计与选型;第四周:化工安全与环保;第五周:化工设计实例分析及总结。

化工原理填料吸收塔课程设计

化工原理填料吸收塔课程设计

化工原理填料吸收塔课程设计引言:填料吸收塔是化工工艺中常用的一种设备,用于将气体中的有害物质通过吸收剂吸附或反应的方式去除。

本次课程设计旨在通过对填料吸收塔的设计和工艺参数的优化,实现高效的气体净化效果。

一、填料吸收塔的基本原理及结构填料吸收塔是利用填料表面积大、内部通道多、与气体充分接触的特点,通过物理吸附或化学吸收的方式将气体中的有害成分去除。

其基本结构包括进气口、出气口、填料层和液体循环系统等。

二、填料的选择及特性填料是填料吸收塔中起到关键作用的部分,其选择应根据气体的性质和处理效果的要求来确定。

常用的填料包括球状填料、骨架填料和网状填料等,它们具有不同的表面积、孔隙率和液体分布性能,对吸收效果和塔内气液分布起到重要影响。

三、填料吸收塔的设计步骤及要点1. 确定气体的物理和化学性质,包括流量、温度、压力、组成等;2. 选择合适的填料类型和尺寸,考虑填料的表面积、孔隙率和液体分布性能;3. 确定填料层数和塔径高比,以及液体循环系统的设计参数;4. 进行塔内气液分布的模拟和优化,保证填料与气体充分接触;5. 进行设备的结构设计和材料选择,考虑耐腐蚀性和操作安全性;6. 进行设备的动态模拟和优化,确定最佳操作条件和效果。

四、填料吸收塔的性能评价及优化填料吸收塔的性能评价主要包括吸收效率、压降和能耗等指标。

通过调整填料层数、液体循环系统和操作条件等参数,可以实现吸收效率的提高和能耗的降低。

同时,还应考虑填料的寿命和维护等方面的因素,以保证设备的稳定运行和经济性。

五、填料吸收塔的应用及发展趋势填料吸收塔广泛应用于化工、环保和能源等行业,用于废气处理、脱硫和脱硝等工艺。

随着环保要求的提高和技术的进步,填料吸收塔的设计和优化将更加注重能耗和运行成本的降低,同时也将更加重视对废气中微量有害物质的去除效果。

结论:填料吸收塔作为一种重要的气体净化设备,在化工工艺中发挥着重要作用。

通过合理的设计和优化,可以实现高效的气体净化效果和能耗降低。

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。

化工原理课程设计丙烯—丙烷精馏装置设计(浮阀)

化工原理课程设计丙烯—丙烷精馏装置设计(浮阀)

大连理工大学化工原理课程设计丙烯---丙烷精馏装置设计学生:班级:学号:指导老师:前言本设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。

说明中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述,对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了正确的说明。

鉴于设计者经验有限,本设计中还存在许多错误,希望各位老师给予指正感谢老师的指导和参阅!目录第一章概述 (3)第二章方案流程简介 (5)第三章精馏过程系统分析 (7)第四章再沸器的设计 (21)第五章辅助设备的设计 (30)第六章管路设计 (37)第七章控制方案 (40)设计心得及总结 (41)附录一主要符号说明 (42)附录二参考文献 (45)第一章概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一,所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。

1.精馏塔精馏塔是一圆形筒体,塔内装有多层塔板或填料,塔中部适宜位置设有进料板。

两相在塔板上相互接触时,液相被加热,液相中易挥发组分向气相中转移;气相被部分冷凝,气相中难挥发组分向液相中转移,从而使混合物中的组分得到高程度的分离。

简单精馏中,只有一股进料,进料位置将塔分为精馏段和提馏段,而在塔顶和塔底分别引出一股产品。

精馏塔内,气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加,塔顶最低,塔底最高。

本设计为浮阀塔,浮阀的突出优点是效率较高取消了结构复杂的上升管和泡罩。

当气体负荷较低时,浮阀的开度较小,漏夜量不多;气体负荷较高时,开度较大,阻力又不至于增加较大,所以这种塔板操作弹性较大,阻力比泡罩塔板大为减小,生产能力比其大。

缺点是使用久后,由于频繁活动而易脱落或被卡住,操作失常。

所以塔板和浮阀一般采用不锈钢材料。

2.再沸器作用:用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔,使塔内气液两相间的接触传质得以进行。

本设计采用立式热虹吸式再沸器,它是一垂直放置的管壳式换热器。

液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化,由在壳程内的载热体供热。

立式热虹吸特点:▲循环推动力:釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。

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 (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。

化工课程设计电子书

化工课程设计电子书

化工课程设计电子书一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握化工课程的基本概念,如化学反应、物质的性质和变化等;2. 使学生了解化工过程中常见的设备和工艺,并能运用相关知识解释实际化工生产现象;3. 培养学生运用化学原理分析和解决化工生产中问题的能力。

技能目标:1. 培养学生运用电子书等信息技术手段进行自主学习的能力;2. 提高学生通过实验、观察、数据分析等方法,对化工过程进行探究的能力;3. 培养学生运用图表、文字等形式,准确表达化工过程和结果的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工课程的学习兴趣,激发他们的求知欲和探索精神;2. 培养学生关注化工领域的科技发展,增强他们的社会责任感和环保意识;3. 培养学生具备良好的团队合作精神,尊重他人,善于沟通交流。

课程性质:本课程为理论与实践相结合的课程,旨在通过电子书这一载体,帮助学生更好地理解和掌握化工知识。

学生特点:学生具备一定的化学基础,具有较强的学习能力和探究欲望,对电子书等信息技术手段较感兴趣。

教学要求:教师需结合电子书的特点,设计生动有趣的教学活动,引导学生主动参与,提高课堂效果。

同时,注重培养学生的实践能力和创新精神,将理论知识与实际应用相结合,提高学生的综合素养。

通过分解课程目标为具体的学习成果,便于教学设计和评估,确保课程目标的实现。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 化工基本概念:物质的性质、化学反应、化学平衡、化工单元操作等;- 教材章节:第一章至第三章2. 化工设备和工艺:反应釜、塔设备、换热器、泵和压缩机等常见设备,以及蒸馏、萃取、吸附等典型化工工艺;- 教材章节:第四章至第六章3. 化工过程分析:运用化学原理分析化工生产过程中可能出现的问题,并提出解决方案;- 教材章节:第七章4. 化工实验与探究:结合课本内容,开展系列化工实验,培养学生的实践操作能力和探究精神;- 教材章节:第八章5. 化工案例分析与讨论:通过分析实际化工案例,提高学生运用理论知识解决实际问题的能力;- 教材章节:第九章6. 信息技术在化工中的应用:介绍电子书、化工软件等现代信息技术在化工领域的应用;- 教材章节:第十章教学进度安排:第一周:化工基本概念(1-3章)第二周:化工设备和工艺(4-6章)第三周:化工过程分析(7章)第四周:化工实验与探究(8章)第五周:化工案例分析与讨论(9章)第六周:信息技术在化工中的应用(10章)三、教学方法针对本课程的教学目标和内容,采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:教师以简洁明了、深入浅出的方式,对化工基本概念、理论知识和重难点进行讲解,帮助学生建立完整的知识体系。

化工单元过程及设备课程设计

化工单元过程及设备课程设计
这个问题的回答需要更多的具体信息,例如课程的级别、教授涵盖范围、课程时间和重点所在。

以下是一些可能有助于设计化工单元过程和设备课程的主题:
1. 化工单元过程的基本原理和设计方法,包括过程流程、单位操作和过程控制。

2. 化工设备的基本原理和设计方法,例如反应器、分离器、蒸馏塔和反应堆。

3. 化学反应的基本原理和设计方法,包括动力学、热学和传质学。

4. 流体力学的基本原理和应用,包括流动、压降、泵和管道系统的设计。

5. 化工工艺的设计和优化,包括技术经济分析、可行性研究和环境影响评估。

6. 化学品的制造和生产工艺,包括有机和无机物质的制造过程和设备。

课程设计应包括讲座、实验和项目,以帮助学生理解并应用所学知识。

这些活动应该涉及化工单元过程和设备的设计、操作、控制和优化。

化工原理课程设计--苯-甲苯连续精馏塔的设计

精馏塔塔体结构设计
根据物料性质、分离要求和操作条件,选择合适的塔径、塔高和塔板数,并进行强度校核 和稳定性分析。
塔内件和辅助设备选择与设计
根据物料性质、操作条件和分离要求,选择合适的塔板类型、填料类型、液体分布器等, 并进行详细设计。同时,根据热负荷和操作条件,选择合适的冷凝器、再沸器、回流罐等 辅助设备,并进行详细设计。
精馏原理
利用混合物中各组分挥发度的差异, 通过加热使轻组分汽化、冷凝使重组 分液化的过程,实现混合物中各组分 的分离。
精馏过程涉及热量传递和质量传递, 通过回流比、塔板数等操作参数的控 制,实现不同组分的有效分离。
连续精馏塔设计原理
连续精馏塔是实现精馏过程的设备,由塔体、塔板、进料口、冷凝器、再沸器等组 成。
优化操作参数
通过优化操作参数,如降低回流比、 提高塔顶温度等,降低精馏塔的能耗 和排放。
采用热集成技术
采用热集成技术,如热泵精馏、内部 热集成精馏等,实现能量的有效利用 和降低能耗。
加强设备维护和管理
加强设备维护和管理,确保设备处于 良好状态,降低因设备故障导致的能 耗增加和排放超标风险。
06
安全防护与环保要求
工艺流程顺畅、操作方便。
设备优化
02
针对设备选型和参数设计中存在的问题,进行优化改进,提高
设备的分离效率、降低能耗和减少投资。
控制系统设计
03
根据工艺流程和操作要求,设计合适的控制系统,实现设备的
自动化操作和远程监控。
05
操作条件与优化策略
操作条件设定
塔顶温度
根据苯-甲苯体系的物性,设定合适的 塔顶温度,以确保塔顶产品达到预定的
纯度要求。
回流比
根据塔顶产品和塔底产品的纯度要求 ,以及塔的经济性考虑,设定合适的

化工毕业课程设计

化工毕业课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握化工专业的基本知识和技能,能够运用所学知识进行简单的化工设计和分析。

具体目标如下:知识目标:学生能够掌握化工原理、化工设备、化工工艺等方面的基本知识,了解化工行业的发展现状和趋势。

技能目标:学生能够运用所学知识进行简单的化工设计和分析,具备一定的实际操作能力。

情感态度价值观目标:学生能够认识到化工专业的重要性,树立正确的职业观念,培养敬业精神和团队合作意识。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个方面:1.化工原理:包括流体力学、热力学、传质传热等基本理论,以及相关的化工设备及工艺。

2.化工设备:介绍常见的化工设备如反应器、换热器、塔器等的工作原理和设计方法。

3.化工工艺:包括聚合、合成、提取等化工过程的基本原理和工艺流程。

4.化工行业概况:介绍化工行业的发展现状、趋势以及相关的环保和安全知识。

三、教学方法为了达到教学目标,我们将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握化工基本理论和知识。

2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解化工工艺和设备在实际生产中的应用。

3.实验法:通过实验操作,使学生掌握化工设备的工作原理和操作方法。

4.讨论法:通过分组讨论,培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的化工教材,为学生提供系统的理论知识。

2.参考书:提供相关的化工专业书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,增强课堂教学的趣味性。

4.实验设备:准备化工实验所需的设备器材,为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其学习态度和理解能力。

2.作业:布置适量的作业,让学生在课后巩固所学知识,通过批改作业了解学生的掌握情况。

匡国柱 化工单元过程及设备课程设计

匡国柱化工单元过程及设备课程设计匡国柱化工单元过程及设备课程设计引言:化工单元过程及设备是化工专业的重要课程之一,在这门课程中,我们将学习到化工工艺流程的设计以及相应的设备选择和优化。

本文将针对化工单元过程及设备课程设计进行讨论,包括课程目标、教学内容、教学方法以及评估方式等方面。

一、课程目标化工单元过程及设备课程的主要目标是培养学生对化工工艺流程的设计和设备选择的能力,使其能够从事化工工程实践工作。

具体目标如下:1.理解化工工艺流程的基本原理和流程图;2.掌握选择化工单元设备的基本原则和方法;3.学会用现代化工软件进行工艺流程模拟和设备设计;4.培养解决化工工艺流程问题的能力。

二、教学内容化工单元过程及设备课程的教学内容主要包括以下方面:1.化工工艺流程设计的基本原理和方法,包括物料平衡、能量平衡、质量平衡等;2.化工单元设备的选择和优化,包括反应器、分离器、传热设备等;3.现代化工软件的应用,包括Aspen Plus、HYSYS等;4.化工工艺流程的模拟和优化;5.化工单元过程的实验和实践。

三、教学方法为了达到上述教学目标,我们将采取以下教学方法:1.理论讲授:通过课堂教学,向学生传授化工工艺流程设计的基本原理和方法,引导学生正确理解课程内容。

2.实践操作:通过化工工艺流程模拟软件的实践操作,让学生亲自动手进行流程设计和设备选型,提高实践能力。

3.论文研讨:通过学生小组合作进行论文研讨,促进学生之间的交流和思维碰撞,培养学生的团队合作精神。

4.实验教学:通过实验教学,让学生亲自参与化工工艺流程的实验操作,加深对理论知识的理解和应用。

四、评估方式为了评估学生对该课程的掌握情况,我们将采取以下评估方式:1.平时成绩:包括课堂表现、实验操作和作业完成情况的评估。

2.期末考试:通过期末考试来检验学生对化工工艺流程设计和设备选择的理解和掌握情况。

3.课程论文:要求学生提交一篇关于化工单元过程及设备的论文,评估学生的研究能力和论文写作能力。

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搅拌釜式反应器课程设计任务书

一、设计内容安排 1. 釜式反应器的结构设计 包括:设备结构、人孔数量及位置,仪表接管选择、工艺接管管径计算等。 2. 设备壁厚计算及其强度、稳定性校核 3. 筒体和裙座水压试验应力校核 4. 编写设计计算书一份 5. 绘制装配图一张(电子版)

二、设计条件

工作压力 釜内 0.1MPa 夹套 0.3MPa

工作温度 釜内 80℃ 夹套 140℃

工作介质 釜内 溶液 夹套 水、蒸汽 腐蚀情况 轻微

搅拌 型式 平桨式 转速 85r/min 功率 1.4Kw

设备容积V 3.25 m3+1.75 m3=5 m3 传热面积 >7.1m2 推荐材料 Q235-B

三、设计要求 1.学生要按照任务书要求,独立完成塔设备的机械设计; 2.根据设计计算书、图纸及平时表现综合评分。

四、设计说明书的内容 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)按照工艺要求,绘制工艺结构草图; (2)确定裙座、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。 5.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。

6.结束语:对自己所做的设计进行小结与评价,经验与收获。 7.主要参考资料。 【设计要求】: 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.设计计算书目录要有序号、内容、页码; 5.设计计算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.设计计算书要有封面和封底,均采用A4纸,正文用小四号宋体,行间距1.25倍,横向装订成册。 搅拌釜式反应器设计条件 工艺条件 Fe

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工作压力 釜内 0.1MPa 夹套 0.3MPa

工作温度 釜内 80℃ 夹套 140℃

工作介质 釜内 溶液 夹套 水、蒸汽 腐蚀情况 轻微

搅拌 型式 平桨式 转速 85r/min 功率 1.4Kw 设备容积V 5m3 传热面积 >7.1m2 推荐材料 Q235-B

编号 名称 DN a 进蒸汽 25 b 压力表 25 c 手孔 250 d 温度计 40 e 进物料 25 f 安全阀 40 g 出料 40 h 排凝液 25 i 视镜 80

备注 夹套加热蒸汽系统装上安全阀,釜外保温,反应釜安装在楼板上。

管 口 工艺条件图 1 确定筒体的直径和高度 根据反应釜的设计要求,对于液-液相类型H/Di=1~1.3(参见教材172页,李多民版),选取H/Di=1.3 得,由Di≈3/4DiHV= 3

3.154

=1.698 m; 圆整(间隔100mm)到标准公称直径系列,选取筒体直径Di=1600mm。 查标准封头参数资料得 DN=1600mm时,标准椭圆封头高度h1=425mm,直边高度h2=25mm,内表面积Fn=2.90m2,容积Vh=0.586m3。 计算得每米高圆筒的体积V1=1/4π*1.62=2.011m3 H=1VVVh=2.011.58605=2.19m 筒体高度圆整为H=2100mm 于是H/D=2100/1600=1.3 核查结果符合原定范围内。

2. 确定夹套的直径和高度 夹套的内径 Dj=Di+100=1700mm (符合压力容器公称直径系列要求) Hj=41.6586.085.0*52=1.822m

选取夹套Hj=1900mm 则H0=H-Hj=2100-1900=200mm 这样便于筒体法兰螺栓的装拆 验算夹套传热面积 F=L1Hj+Fn=π*Di*1.9+2.90=12.45 m2>7.1m2 即夹套传热面积符合设计要求

3. 确定夹套的材料和壁厚 夹套选取Q235-A的材质,可以知道板厚在4.5~16mm,设计温度在150℃时Q235-A的许用应力[]t=113MPa,因为有夹套有安全阀,所以P=1.1Pw 那么P=0.33MPa,因为内部夹套无法探伤,故取=0.60 根据夹套的钢板厚度负偏差c1=0.6mm,单面腐蚀取腐蚀余量c2=1.0mm。 夹套的壁厚计算如下: td =PDjPt][2+C=33.06.01132105.133.03+1.6=5.259mm 标准椭圆形夹套封头的壁厚为: t=PDjPt5.0][2+C=6.133.05.06.01132150033.0=5.255mm 圆整至钢板规定尺寸,并查阅封头标准,选取夹套的筒体和封头壁厚均为10mm。

4. 确定内筒的材料和壁厚 依题意可初选筒体厚度12mm,并取c1=0.8mm c2=2mm 筒体有效壁厚 te=12-2.8=9.2mm

0D=1600+2*12=1624 176.522.9/24610

et

D L≈Hj+h2+31h=1900+25+375/3≈2050 L/D0=2050/1624=1.229 由etD0和L/D0 可查表得A=5.2410,再查B=65MPa [p]= 42.019565/0tDBMPa >0.33 MPa 因为计算的[p] > p且比较接近 所以选筒体厚度12mm 若选取筒体下封头壁厚12mm 并取c1=0.8mm c2=2mm则, te=12-2.8=9.2mm 标准椭圆形封头的外压计算当量球面半径: Ri=KDi=0.91000=900mm A=2.9/1260125.09.1410 查得B=92MPa 许用外压力 [p]=53.02.9/126092MPa>p=0.315Mpa 取筒体下封头壁厚12mm, 符合设计要求 为了制造方便,所以上封头和下封头的厚度也设计为12mm。

5. 水压试验及其强度校核 内筒水压试验压力PT=0.1*1.1+0.1=0.21MPa PT=1.25P=0.13MPa 取二者最大值PT=0.21MPa 夹套水压试验压力PT=0.3*1.1+0.1=0.43MPa,PT=1.25P=0.4125MPa 取夹套水压试验 PTj=0.43MPa 内筒水压试验时壁内应力:

MPactctOKDPnnTTf 98.1685.0)8.212(2)]8.212(14009.0[21.0)(2)](5.[

夹套水压试验时壁内应力 MPactctDPnnjTjTj 35.646.0)6.110(2)]6.110(1500[43.0)(2)]([

MPactctKDPnnjTjTjf77.576.0)6.110(2)]6.110(5.015009.0[43.0)(2)](5.0[

由于Q235-A在常温时s=235MPa 0.9s=211.5MPa 水压试验时内筒夹套都小于0.9s,故水压试验安全。 筒体许用压力0.21MPa,夹套水压试验时筒体内需要充压才能保持筒体稳定。

6. 选择釜体法兰 根据DN=1600mm,p=0.3MPa 由于PN不会超过0.6Mpa,可以选用甲型平焊法兰。确定为RF型、甲型平焊法兰。其尺寸为D=1530 D1=1490 D2=1455 D3=1441 D4=1438 垫片材料为石棉橡胶板,选用垫片为1440*1440*3 ,JB/T4704-2000 7. 选择搅拌器、搅拌轴和联轴器 根据工艺条件要求,查阅《桨式搅拌器》(HG/T2501.4-1991)选取搅拌器外径500mm,搅拌轴直径d=50mm的平桨式搅拌器,标记为:搅拌器500-50 HG/T2501.4-1991 选择搅拌轴材料为45钢,钢的许用扭应力为[]=30~40MPa,计算系数A=118~107,则搅拌轴的直径为

d=A3nP(118~107)3854(42.6~38.6)mm 表3-11 几种常用轴材料的[]及A值 轴的材料 Q2,35,20 35,1Cr18Ni9Ti 45 40Cr,35SiMn,40mNb,38SiMnMo,3Cr13 [T]/MPa 12~20 20~30 30~40 40~52

A 160~135 135~118 118~107 107~98 考虑到键槽可能对轴的强度的削弱和物料对轴的腐蚀,并可以

取搅拌轴的d=50mm。 查阅标准《搅拌传动装置——联轴器》,(HG21570-1995)中夹壳式联轴器形式、尺寸、技术要求、选用立式夹壳联轴器。公称直径50mm的联轴器的最大扭矩[nM]≈515 N•m。验算联轴器的扭矩,查表3-12,选取工作情况系数K=1.5,联轴器的计算扭矩[njM]为: 253850.495505.1nnjKMMN•m <[nM] 表3-12 工作情况系数K

原动机 工 作 机 扭矩变化很小的机械 扭矩变化很小的机械 扭矩变化中等的机械 扭矩变化和冲击载荷中等的机械 扭矩变化和冲击载荷很大的机械 电动机 1.3 1.5 1.7 1.9 2.3

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