《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)10立方米氮?dú)夤拊O(shè)計(jì)

1、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)10 立方米氮?dú)夤蘖⒎矫椎獨(dú)夤拊O(shè)計(jì)設(shè)計(jì)系部：系部：專業(yè)：專業(yè)：姓名：姓名： 學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：時(shí)間：時(shí)間：目目 錄錄摘摘 要要 .41 1 罐體壁厚的設(shè)計(jì)罐體壁厚的設(shè)計(jì) .3（）計(jì)算厚度.4（）校核氣壓試驗(yàn)強(qiáng)度.42 封頭厚度設(shè)計(jì)封頭厚度設(shè)計(jì) .4（）計(jì)算封頭厚度.5（）校核罐體與封頭氣壓試驗(yàn)強(qiáng)度.53 3 鞍座的設(shè)計(jì)鞍座的設(shè)計(jì) .5（）罐體質(zhì)量1m.6（）封頭質(zhì)量2m.6（）液氮質(zhì)量3m.6（）附體質(zhì)量4m.64 4 人孔人孔 .75 5 人孔補(bǔ)強(qiáng)人孔補(bǔ)強(qiáng) .86 6 接管接管 .9致致 謝謝 .11符號(hào)說明符號(hào)說明 .12參考資

2、料參考資料 .14課程設(shè)計(jì)說明書2摘摘 要要氮?dú)?，常況下是一種無(wú)色無(wú)味無(wú)嗅的氣體，且通常無(wú)毒。氮?dú)庹即髿饪偭康?8.12%（體積分?jǐn)?shù)），是空氣的主要成份。常溫下為氣體，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冷卻至-195.8時(shí)，變成沒有顏色的液體，冷卻至 -209.86時(shí)，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，用來(lái)制取對(duì)人類有用的新物質(zhì)。氮?dú)夤?，又稱氮?dú)馄?，是用?lái)運(yùn)輸、使用氮?dú)獾膬?chǔ)存設(shè)備，耐高壓，一般可以存儲(chǔ)高壓液態(tài)氮。 課程設(shè)計(jì)說明書31010氮?dú)夤拊O(shè)計(jì)氮?dú)夤拊O(shè)計(jì)3m設(shè)備設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo): :設(shè)計(jì)壓力amp1.

3、1設(shè)計(jì)溫度0c常溫常溫最高工作壓力amp0.8工作溫度0c常溫介質(zhì)名稱氮?dú)庠O(shè)備主要材料16nm r設(shè)備容積設(shè)備容積10管口表管口表: :符號(hào)公稱壓力公稱尺寸法蘭形式密封面形式用途伸出長(zhǎng)度a1.6pn50dnrf氮?dú)獬隹?20b1.6pn50dnsorf氮?dú)膺M(jìn)口120c12hzgso內(nèi)螺紋壓力表口120d1.6pn50dnsorf備用口120e1.6pn50dnsorf安全閥口120f1.6pn50dnsorf排污口見圖g1.6pn50dnsorf人孔250h12hzgso外螺紋外板口120課程設(shè)計(jì)說明書41 1 罐體壁厚的設(shè)計(jì)罐體壁厚的設(shè)計(jì)設(shè)備主要材質(zhì)為，根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)鍋爐和壓力容器用鋼板 。16

4、mnr/32008gb tf 則為,由于溫度按常溫計(jì)算，則查頁(yè)表可得：16mnr345qr428p （采用雙面焊對(duì)接接頭,局部無(wú)損檢測(cè)） 170tmpa345smpa0.85取 21.0cmm1800idmm（）計(jì)算厚度（）計(jì)算厚度 1.1 18006.882 170 0.85 1.12citcpdmmp設(shè)計(jì)厚度： 26.88 1.07.88dcmm根據(jù)，查表 12-9 得7.88dmm10.25cmm名義厚度：圓整量=+圓整量1ndc7.880.25圓整后，取名義厚度9nmm復(fù)驗(yàn)： 故最后取6%9 6%0.540.25nmmmm 10.25cmm該氮?dú)夤蘅捎煤竦?鋼制作。9mm345qr（）

5、校核氣壓試驗(yàn)強(qiáng)度（）校核氣壓試驗(yàn)強(qiáng)度 0.82tietseppg式中， 1.251.25 1.1 11.375ttpmpa 1299 1.257.25encccmm 345spa則1.37518007.75160.372 7.75tgmpa0.80.8 0.85 345236.93smpa課程設(shè)計(jì)說明書5可見；所以氣壓試驗(yàn)強(qiáng)度足夠0.8tsg2 封頭厚度設(shè)計(jì)封頭厚度設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)的蝶形封頭采用標(biāo)準(zhǔn)的蝶形封頭（）計(jì)算封頭厚度（）計(jì)算封頭厚度 1.21.2 1.1 18008.242 170 0.850.5 1.120.5citcpdmmp28.24 1.09.24dcmm根據(jù) 由表 12-9 查的

6、則9.24dmm10.25cmm19.240.259.49dcmm圓整后采用 厚的鋼板。復(fù)驗(yàn)，10nmm6%9.49 6%0.570.25nmm最后確定。故該蝶形封頭可用 10mm 厚的鋼制作。10.25cmm345qr（）校核罐體與封頭氣壓試驗(yàn)強(qiáng)度（）校核罐體與封頭氣壓試驗(yàn)強(qiáng)度0.82tietsepdg 1.251.25 1.11.38tcppmpa120.25 11.25cccmm 10 1.258.75encmm （）頁(yè)345smpa428p 1.3818008.75142.632 8.75tgmpa 0.80.8 0.85 345236.925smpa因?yàn)?所以氣壓試驗(yàn)強(qiáng)度足夠0.8t

7、sg課程設(shè)計(jì)說明書63 3 鞍座的設(shè)計(jì)鞍座的設(shè)計(jì)首先粗略計(jì)算鞍座負(fù)荷儲(chǔ)罐總質(zhì)量 1234mmmmm罐體質(zhì)量1m封頭質(zhì)量2m液氮質(zhì)量3m附件質(zhì)量4m（）罐體質(zhì)量（）罐體質(zhì)量1m的筒節(jié)1800,9,4100nndmmmm lmm13.14180099 4100 78501645imd lkg （）封頭質(zhì)量（）封頭質(zhì)量2m ，直邊 其質(zhì)量 1800,9nndmmmm20mm2m 220.34inmd20.34 3.14 18007850 10272kg222mm272 2543kg（）液氮質(zhì)量（）液氮質(zhì)量3m 其中裝置系數(shù)取 1.03mv 貯罐容積 321222264iivvvdd l 323.14

8、3.142180018004100264 311.8m課程設(shè)計(jì)說明書7液氮在常溫下的密度為31.25kg m 311.8 1.25 1.014.75mkg（）附體質(zhì)量（）附體質(zhì)量4m人孔質(zhì)量約為，其他接管質(zhì)量總和按計(jì)算 200kg300kg于是4500mkg儲(chǔ)罐總質(zhì)量 1234mmmmm 1645543 14.75500 2702.75kg 2702.75 9.816628.544mgfkn根據(jù)表 14-18 可選用 ,支承式支座 材料 /472592jb t345qa f4 4 人孔人孔 當(dāng)設(shè)備內(nèi)徑時(shí)，至少開設(shè) 1 個(gè)的人孔，或 2 個(gè)的手100idmm400mm150mm孔。 根據(jù)儲(chǔ)罐的設(shè)

9、計(jì)溫度最高工作壓力材質(zhì)介質(zhì)以及使用要求等條件，選用公稱壓力的帶頸平焊法蘭人孔,人孔公稱直徑選定為。采用密封1.1mpa2059297hg500mm型和石棉膠版墊片。人孔各零件名稱材質(zhì)及尺寸見表 14-22rf該水平頸對(duì)平焊法蘭人孔的標(biāo)記為人孔 sorf500 1.12059297hg人孔 1.6pn500dn件號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)名稱數(shù)量材料尺寸尺寸17132008gbt筒節(jié)1345qr=50010wd220592hg法蘭1n（斷鍵）16m=3課程設(shè)計(jì)說明書85 5 人孔補(bǔ)強(qiáng)人孔補(bǔ)強(qiáng)（）確定殼體和接管的計(jì)算厚度及開孔直徑（）確定殼體和接管的計(jì)算厚度及開孔直徑 由已知條件知，殼體計(jì)算厚度。接管計(jì)算厚度為6.

10、88mm 2coitcpdp 1.1 5002 170 0.85 1.1 2mm開孔直徑為12ddc 500 15 22 1.25 320592hg墊片1石棉橡膠板=39 =441b2b420592hg法蘭蓋1345qr332 175m 520613hg螺柱2030m33m620613hg螺母4030m7吊環(huán)1345qa f8轉(zhuǎn)臂1345qa f=360d9952000gb t墊圈201100hv1061702000gb t螺母20m2級(jí)511吊鉤1345qa f1281632008gb t環(huán)1345qa f1313無(wú)縫鋼管120課程設(shè)計(jì)說明書9 472.5mm（）確定殼體和接管的實(shí)際厚度開孔

11、有效補(bǔ)強(qiáng)寬度（）確定殼體和接管的實(shí)際厚度開孔有效補(bǔ)強(qiáng)寬度 b b 及外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度及外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度1h 已知?dú)んw名義厚度，補(bǔ)強(qiáng)部分厚度，9nmm9nsmm接管有效補(bǔ)強(qiáng)寬度為接管內(nèi)直徑+=d 2c 478.5mm 22 472.5945bdmm接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度為1472.5 965.2nthdmm（）計(jì)算需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積和可以作為補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積（）計(jì)算需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積和可以作為補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積 需補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為 2472.5 6.883250.8admm可作為補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為 21945472.57.556.88411.1eabdmm2212922 65.2912.8ettrahfm

12、m （）（）12eaaa2411.1 912.81324mm（）比較（）比較與與，所以補(bǔ)強(qiáng)厚度不足夠。eaaeaa加補(bǔ)強(qiáng)面積4aaea23250.8 13241927mm6 6 接管接管1 1 液氮進(jìn)料液氮進(jìn)料 采用無(wú)縫鋼管(強(qiáng)度驗(yàn)算略)。管的一端切成，伸入儲(chǔ)罐內(nèi)少許。573.5mmmm045配用圖面板是平焊法蘭： 法蘭 20592hg50 1.6plrf16nm2 2 液氮出料管液氮出料管 采用無(wú)縫鋼管(強(qiáng)度驗(yàn)算略)。管的一端切成，伸入儲(chǔ)罐內(nèi)少許。配573.5mmmm045課程設(shè)計(jì)說明書10用圖面板是平焊法蘭： 法蘭 20592hg50 1.6plrf16nm3 3 壓力表口壓力表口采用英寸

13、無(wú)縫鋼管，管內(nèi)螺紋，伸出長(zhǎng)度為。2 1 2g120mm由于殼體開孔滿足下述全部要求，所以不需要補(bǔ)強(qiáng)（1）設(shè)計(jì)壓力2.5apmp（2）兩相鄰開孔中心間距（對(duì)曲面間距以弧長(zhǎng)計(jì)算）應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍；（3）接管外徑89mm（4）接管最小厚度滿足下表要求接管最小厚度接管最小厚度接管外徑接管外徑25,32,3825,32,3845,4845,48最小厚度3.54.0接管外徑57,6576,89最小厚度最小厚度5.05.06.06.0配用法蘭 ： 法蘭 20592hg50 1.6plrf16nm4 4 備用口備用口公稱壓力為，公稱直徑為，伸出長(zhǎng)度為，采用無(wú)16amp50mm120mm57 3.5m

14、m縫鋼管，采用帶頸平焊法蘭（）法蘭密封面形式采用突面（）sorf配用法蘭: 法蘭 hg2059250 1.6sorf16nm5 5 安全閥口安全閥口 公稱壓力為，公稱直徑為，伸出長(zhǎng)度為，采用無(wú)縫16amp25mm120mm32 3.5mm鋼管，采用帶頸平焊法蘭（）法蘭密封面形式采用突面（）sorf配用法蘭:課程設(shè)計(jì)說明書11 法蘭 hg2059225 1.6sorf16nm6 6 排污口排污口在設(shè)備最下端安設(shè)一個(gè)排污管，管子規(guī)格是，管段裝有一個(gè)與截止閥32 3.5mm相配的管法蘭：4116jw 法蘭 hg2059225 1.6sorf16nm致致 謝謝本設(shè)計(jì)是在 xx 老師的悉心指導(dǎo)下完成的。

15、老師淵博的專業(yè)知識(shí)，課程設(shè)計(jì)說明書12嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己，寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華，平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)，掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。本設(shè)計(jì)從選題到到完成，每一步都是在老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量的心血。在此，謹(jǐn)向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。本設(shè)計(jì)的順利完成，離不開各位老師，同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此致謝 xx 老師的指導(dǎo)和幫助，沒有你們的幫助和指導(dǎo)是沒有辦法完成我的設(shè)計(jì)的。符號(hào)說明符號(hào)說明計(jì)算壓力 cpamp課程設(shè)計(jì)說明書13圓筒的內(nèi)徑 idmm圓筒的外徑 o

16、dmm圓筒的最大容許壓力 wpamp圓筒的計(jì)算厚度 mm圓筒的設(shè)計(jì)厚度 dmm2dc圓筒的名義厚度 nmm1ndc圓筒的有效厚度 其值 eenc圓筒材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力 tamp圓筒材料在設(shè)計(jì)溫度下的計(jì)算應(yīng)力 tamp焊接接頭系數(shù)鋼板厚度的負(fù)偏差 1cmm腐蝕余量 2cmm厚度附加量 cmm12ccc圓筒壁在試驗(yàn)壓力下的計(jì)算應(yīng)力 tamp圓筒材料在試驗(yàn)溫度下的屈服點(diǎn) samp封頭內(nèi)壁曲面高度 ihmm實(shí)驗(yàn)壓力 tpamp設(shè)計(jì)壓力 pamp每一支座承受的壓力 fkn容器的總質(zhì)量 mkg重力加速度 重力加速取 9.81g2ms接管有效厚度 etsmm補(bǔ)強(qiáng)有效厚度 ntsmm課程設(shè)計(jì)說明書14

17、開孔直徑 dmm強(qiáng)度削弱系數(shù)rf殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 1a2mm接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 2a2mm焊縫金屬減去計(jì)算厚度之外的多余面積 3a2mm接管的計(jì)算厚度 tfmm補(bǔ)強(qiáng)面積 ea2mm有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)另加的補(bǔ)強(qiáng)面積 4a2mm有效寬度 bmm參考資料參考資料1.上?；ぴO(shè)計(jì)院。最新壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)匯編。1984課程設(shè)計(jì)說明書152.煤炭工業(yè)部供應(yīng)局。實(shí)用材料手冊(cè)。北京：煤炭工業(yè)出版社，19823 余國(guó)宗?；と萜骷霸O(shè)備。北京:北京化學(xué)工業(yè)出版社,19804.賀匡國(guó)。化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)。2 版。北京:化學(xué)工業(yè)出版社，19825 張康達(dá)，洪起超。壓力容器手冊(cè)。北京：勞動(dòng)人事出版社，20026.化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書編輯委員會(huì)?；と萜髟O(shè)計(jì)。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19877.李智誠(chéng)，朱中平，薛劍峰，等。鍋爐與壓力容器常用金屬材料手冊(cè)。北京：中國(guó)物資出版社，19978.高忠白，邱清宇，王志文。壓力容器安全管