(完整word版)化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計

1、化學(xué)工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計設(shè)計說明書專業(yè)_班級_ 化工 11-4_姓名_ 沈杰_學(xué)號_ 11402010417_指導(dǎo)老師_ 楊澤慧_日期2014 年 6 月 10 日成績_寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計I化學(xué)工程學(xué)院 2013-2014 (2)化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計任務(wù)書一、 課程設(shè)計題目：管殼式換熱器的機(jī)械設(shè)計二、 課程設(shè)計內(nèi)容1管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括：管子數(shù)n,管子排列方式，管間距的確定，殼體尺寸計算，換熱器封頭選擇, 容器法蘭的選擇，管板尺寸確定塔盤結(jié)構(gòu)，人孔數(shù)量及位置，儀表接管選擇、工藝接管 管徑計算等等。2.殼體及封頭壁厚計算及其強(qiáng)度、穩(wěn)定性校核(1)根據(jù)設(shè)計壓力初定

2、壁厚；(2)確定管板結(jié)構(gòu)、尺寸及拉脫力、溫差應(yīng)力；(3)計算是否安裝膨脹節(jié)；(4)確定殼體的壁厚、圭寸頭的選擇及壁厚，并進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核。3.筒體和支座水壓試驗應(yīng)力校核4.支座結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度校核包括：裙座體(采用裙座)、基礎(chǔ)環(huán)、地腳螺栓5.換熱器各主要組成部分選材，參數(shù)確定6.編寫設(shè)計說明書一份7. Auto CAD繪3號設(shè)備裝配圖一張三、設(shè)計條件1氣體工作壓力管程：半水煤氣(0.80+學(xué)號最后兩位第一個數(shù)字0.02，單位：MPa)殼程：變換氣(0.75+學(xué)號最后一位數(shù)字.01，單位：MPa)2殼、管壁溫差50C,ttts殼程介質(zhì)溫度為320-450C,管程介質(zhì)溫度為280-420C。3由

3、工藝計算求得換熱面積為(130+學(xué)號最后一位數(shù)字5)，單位：m24殼體與封頭材料在低合金高強(qiáng)度剛中間選用，并查出其參數(shù)，接管及其他數(shù)據(jù)查表 選用。5殼體與支座對接焊接，塔體焊接接頭系數(shù)=0.9寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計II6圖紙：尺寸需根據(jù)自己的設(shè)計的尺寸標(biāo)注。四、進(jìn)度安排6月9-6月20日五、 基本要求1.學(xué)生要按照任務(wù)書要求，獨(dú)立完成設(shè)備的機(jī)械設(shè)計；2設(shè)計說明書一律采用電子版，指導(dǎo)老師指導(dǎo)修改后打印，3號圖紙終稿打??；3.圖紙打印后，將圖紙按照統(tǒng)一要求折疊，同設(shè)計說明書統(tǒng)一在6月20日上午9點(diǎn)半前，由各組組長負(fù)責(zé)統(tǒng)一提交。5.根據(jù)設(shè)計說明書、圖紙、平時表現(xiàn)綜合評分。六、 說明書的內(nèi)

4、容任務(wù)書1.符號說明2.前言(1)設(shè)計條件；(2)設(shè)計依據(jù)；(3)設(shè)備結(jié)構(gòu)形式概述。3.材料選擇(1)選擇材料的原則；(2)確定各零、部件的材質(zhì)；(3)確定焊接材料。4.繪制結(jié)構(gòu)草圖(1)換熱器裝配圖；(2)確定支座、接管、人孔、控制點(diǎn)接口及附件、內(nèi)部主要零部件的軸向及環(huán)向位 置，以單線圖表示；(3)標(biāo)注形位尺寸;寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計III（4）寫出圖紙上的技術(shù)要求、技術(shù)特性表、接管表、標(biāo)題明細(xì)表等；5.殼體、封頭壁厚設(shè)計（1）筒體、封頭及支座壁厚設(shè)計；（2）焊接接頭設(shè)計；（3）壓力試驗驗算；6.標(biāo)準(zhǔn)化零、部件選擇及補(bǔ)強(qiáng)計算（1）接管及法蘭選擇：根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖統(tǒng)一編制表格。內(nèi)容包括

5、：代號，PN,DN,法蘭 密封面形式，法蘭標(biāo)記，用途）。補(bǔ)強(qiáng)計算；（2）人孔選擇：PN,DN,標(biāo)記或代號。補(bǔ)強(qiáng)計算；（3）其它標(biāo)準(zhǔn)件選擇。7.結(jié)束語：對自己所做的設(shè)計進(jìn)行小結(jié)與評價，經(jīng)驗與收獲。8.主要參考資料?！靖袷揭蟆浚?.計算單位一律采用國際單位；2.計算過程及說明應(yīng)清楚；3.所有標(biāo)準(zhǔn)件均要寫明標(biāo)記或代號；4設(shè)計說明書目錄要有序號、內(nèi)容、頁碼；5.設(shè)計說明書中與裝配圖中的數(shù)據(jù)一致。如果裝配圖中有修改，在說明書中要注明變 更;6.表達(dá)清晰，層次分明；7設(shè)計說明書要有封面和封底，均采用A4紙，裝訂成冊。七、主要參考資料1化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書.化學(xué)工業(yè)出版.2009.12化工設(shè)備機(jī)

6、械基礎(chǔ)第五版 刁與瑋 王立業(yè) 編著2010.6；3化工單元過程與設(shè)備設(shè)計匡國柱 史啟才主編；4化工制圖華東化工學(xué)院制圖教研室編人民教育出版社1980；化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)參考資料；6鋼制壓力容器GB150-2011；7鋼制塔式容器JB/T 4710-2005；8GB151-1999管殼式換熱器1999年；9壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局1999年。寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計IV目錄符號說明.VI.1 前言. 11.1設(shè)計條件.1.1.2設(shè)計依據(jù).1.1.3設(shè)備結(jié)構(gòu)形式概述.1.2 材料選擇.22.1選擇材料的原則.2.2.2換熱器各零、部件的材質(zhì) .2.2.3焊接材料.2.3

7、管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計.33.1管子數(shù)n.3.3.2管子排列方式、管間距 .3.3.3殼體直徑.3.3.4殼體壁厚.3.3.5封頭的選擇.4.3.6法蘭的選擇.4.3.7管板尺寸.5.3.8管子拉脫力.5.3.9是否安裝膨脹節(jié).7.3.10折流板.8.3.11開孔補(bǔ)強(qiáng).8.3.12支座.1.04 管殼式換熱器的強(qiáng)度計算 .134.1筒體.1.34.2封頭.1.45 數(shù)據(jù)表.155.1結(jié)構(gòu)參數(shù).15寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計V5.2設(shè)計值.15結(jié)束語.16參考資料.17寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計6符號說明Tt操作狀態(tài)下管壁溫度，cF換熱面積，2m；Ts操作狀態(tài)下殼壁溫度，ca官間

8、距，mm焊接接頭系數(shù)，無量綱；di殼體內(nèi)徑，mm；B正六邊形對角線上的管子數(shù)，個；do殼體外徑，mm；Ln換熱管長度，mm；Pc計算壓力，MPa;d均管子的平均直徑，mm；Pw工作壓力，MPa;Pw最大允許工作壓力，MPa；P設(shè)計壓力，MPa;PT水壓試驗壓力，MPa;s計算壁厚，mm；DN直徑（公稱），mm；ad設(shè)計壁厚，mm；PN公稱壓力，MPa；出名義壁厚，mm；Pt管子的工作壓力，MPa；泊有效壁厚，mm；Ps殼體的工作壓力，MPa；C厚度附加量: ，mm；t管殼壁溫度，c；C1鋼板的負(fù)偏差，mm；q許用拉脫力，MPa；C2腐蝕欲量，mm；a線膨脹系數(shù)，1/C；os屈服點(diǎn)，MPa；f每

9、四根管子之間的面積，mm2；h1曲面咼度，mm；At換熱管截面面積，mm;ho短圓筒長度，mm；As冗壁橫截面面積，mm2;h2直邊長度，mm；管、殼壁溫差所產(chǎn)生的軸向力，F(xiàn)iN；E彈性模量，MPa；F2壓力作用于殼體上的軸向力，N;qt溫差應(yīng)力，MPa；F3壓力作用于管子上的軸向力，N;qp到的力，MPa；l脹接長度，mm；最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，mm；在操作壓力下，每平方米脹接周邊受寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計11前言1.1 設(shè)計條件(1)氣體工作壓力管程：半水煤氣0.82MPa殼程：變換氣0.82MPa(2)殼、管壁溫差50C,ttts殼程介質(zhì)溫度為320-450E，管程

10、介質(zhì)溫度為280-420C。(3)由工藝計算求得換熱面積為165m2。(4)殼體與支座對接焊接，塔體焊接接頭系數(shù)0=0.91.2 設(shè)計依據(jù)換熱器的設(shè)計涉及因素很多，如介質(zhì)的腐蝕性及其他特性、操作溫度與壓力、換熱 器的熱負(fù)荷、管程與殼程的溫差、檢修與清洗的要求等。具體設(shè)計時應(yīng)綜合考慮各方面 因素。對每種特定的傳熱工況，通過優(yōu)化選型都會得到一種最適合的設(shè)備型號；如果將 這個型號的設(shè)備應(yīng)用到其他工況，則傳熱效果可能會改變很大。因此，針對具體工況選 擇換熱器類型，是很重要和復(fù)雜的工作。1.3 設(shè)備結(jié)構(gòu)形式概述管殼式換熱器是最典型的間壁式換熱器，歷史悠久，占據(jù)主導(dǎo)作用，主要有殼體、 管束、管板、折流擋板

11、和封頭等組成。一種流體在管內(nèi)流動，其行程稱為管程；另一種 流體在管外流動，其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。其主要優(yōu)點(diǎn)是單位體積所 具有的傳熱面積大，傳熱效果好，結(jié)構(gòu)堅固，可選用的結(jié)構(gòu)材料范圍寬廣，操作彈性 大，因此在高溫、高壓和大型裝置上多采用列管式換熱器。為提高殼程流體流速，往往 在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)目與管束相互垂直的折流擋板。折流擋板不僅可防止流體短路、增 加流體流速，還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯流通過管束，使湍流程度大為增加。列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它 們的熱膨脹程度也有差別。若兩流體溫差較大(50r以上)時，就可能由于熱應(yīng)力而引 起設(shè)備的

12、變形，甚至彎曲或破裂，因此必須考慮這種熱膨脹的影響。寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計22材料選擇2.1 選擇材料的原則管殼式換熱器的材料應(yīng)根據(jù)操作壓力、溫度及流體的腐蝕性等選用。在高溫下一般 材料的力學(xué)性能及耐腐蝕性能要下降。同時具有耐熱性、高強(qiáng)度及耐腐蝕性的材料是很 少有的。目前常用的金屬材料有碳鋼、不銹鋼、低合金鋼、銅和鋁等；非金屬材料有石 墨、聚四氟乙烯和玻璃等。不銹鋼和有色金屬雖抗腐蝕性能好，但價格高且較稀缺，應(yīng) 盡量少用。(1)換熱介質(zhì)條件。主要是指操作壓力、溫度和介質(zhì)的腐蝕性。要考慮導(dǎo)熱性、耐磨性等 其他物化性能。(2)換熱器的類型。不是每一種材料都能制造各種形式的換熱器。(3)

13、經(jīng)濟(jì)合理性。在滿足使用和制造要求的前提下，應(yīng)選用原材料來源廣泛、價格相宜的 非金屬材料制造換熱器，盡量節(jié)約成本及投資。2.2 換熱器各零、部件的材質(zhì)管殼式換熱器各部件的常用材料可參考表2-1表 2-1 管殼式換熱器部件常用材料支座部件或零件名稱材料牌號碳素鋼不銹鋼殼體、法蘭法蘭、法蘭蓋管板膨脹節(jié)擋板和支撐板螺栓換熱管螺母墊片A3F、A3R、16MnR16Mn、A3（法蘭蓋）A4A3R、16MnRA3F16Mn、40Mn、40MnB10 號A3、40Mn石棉橡膠板0Cr18Ni9Ti16Mn+1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9TiA3

14、F寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計32.3 焊接材料見換熱器裝配圖寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計43.1 管子數(shù) n計算：n=779實(shí)際：n=7733管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計選25 2.5的無縫鋼管，材質(zhì)20號鋼，管長3m。因為F d均Ln所以n779(根)3.14 0.0225 3(3-1)參考：化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)P227其中，因安排拉桿需減少6根，實(shí)際管數(shù)773根3.2 管子排列方式、管間距采用正三角形排列，由化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)表7-4查得層數(shù)為15。查化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)表7-5，取管間距a=32mm。3.3 殼體直徑Dia(b 1) 2l式中Di換熱器內(nèi)徑，mm；b正六角形對角線上的管子數(shù)

15、，查化工設(shè)備機(jī)械基Di=1m礎(chǔ)表7-4，取b=31；l最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，取l=2d。故Di32 (31-1) 2 2 251060(mm)圓整后取殼體內(nèi)徑Di1000mm。(3-2)參考:化工原理上冊P2893.4 殼體壁厚材料選用Q245R鋼板，計算壁厚為2 tPcn8 mm式中Pc計算壓力，取Pc=1.0MPa；Di1000mm，0.9;t91MPa(設(shè)殼壁溫度為400C)；(3-3)參考:化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)P288寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計51.0 1000291 0.9-1.0取C2=1.2mm,貝U Ci=0.3mm。圓整后取n8 mm。3.5 封頭的選擇上下封

16、頭均選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭， 根據(jù)GB/T25198壓力容器封頭 ， 封頭為DN1000X8,曲面高度h1=250mm,直邊高度h2=40mm,如圖3-1所示，材料選用Q245R。下封頭與裙座焊接，直邊高度取40mm。2_2_1 (JDC_ J-inia- .圖 3-1 橢圓形封頭3.6 法蘭的選擇材料選用Q345R。根據(jù)NB/T470232012標(biāo)準(zhǔn)，選用DN1000，PN1.6MPa的榫槽密封面長勁對焊法蘭。法蘭尺寸圖如圖3-2所示。寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計6圖 3-2 容器法蘭3.7 管板尺寸選用固定板式換熱器管板，并兼做法蘭，查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得Pt=Ps=1.6MPa取管板的公稱壓力為

17、1.6MPa）的碳鋼管板尺寸，如圖3-3所示。11*1053li,11000,fni5,1160寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計7圖 3-3 管板3.8 管子拉脫力計算數(shù)據(jù)按表3-1選取。表 3-1 數(shù)據(jù)表寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計8項目管子殼體操作壓力/MPa0.820.82材質(zhì)20 鋼Q245R線膨脹系數(shù)/(1/C)12.9X10-612.9X10-6彈性模量/MPa0.183X1060.183X106許用應(yīng)力/MPa9191尺寸/mm25X2.5X30001000X8管子根數(shù)773管間距/mm32管殼壁溫差/Ct=50管子與管板的連接方式開槽膨接脹接長度/mmL=50許用拉脫力

18、/MPa4.0(1)在操作壓力下，管子每平方米脹接周邊上所受到的力(3-4)4 HV.參考：qppf dolqp=0.083其中f 0.866a22 2 2do0.866 3225396(mm )44(3-5)化工設(shè)備(MPa)P0.82MPa,l 50mm機(jī)械基礎(chǔ)qp0.82 3960.083(MPa)P2203.14 25 50(2)溫差應(yīng)力導(dǎo)致管子每平方米脹接周邊上所受到的力qtt(do di2)4dol(3-6)qt=0.83其中E(ttts)t1(3-7)4 HV.參考：(MPa)As化工設(shè)備q=0.913AsD中n1008825321(mm2)(3-8)機(jī)械基礎(chǔ)(MPa)At(do

19、di2)n44(252202) 773 136600(mm2)(3-9)P221寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計96 612.9 10-0.183 1050,136600125321由已知條件可知，qp與qt的作用方向相同，都使管子受壓 則管子的拉脫力：q qpqt0.913MPaq 4.0MPa因此，拉脫力在許用范圍內(nèi)。3.9 是否安裝膨脹節(jié)管殼壁溫差所產(chǎn)生的軸向力F1：Q(Di2nd；)psn(d02JPt不必4安裝 其中一(10002773 252) 0.82 773 (25 2 2.5)20.824膨脹節(jié)0.339 106(N)貝yF20.339 10253210.053 106(N

20、)25321136600壓力作用于管子上的軸向力F3：qt18.46 ( 252202)4 25 500.83( MPa)FaQAAtAs0.339 106136600136600 253210.286 106(N)F1F2As2.52 1060.339 10625321112.9(MPa)(3-15)(3-16)F1F32.52 1060.286 10613660016.35(MPa)(3-17)18.46(MPa)(3-10)F1E(ttAsts)AtAsA6 612.9 10-0.183 10502532113660062.52 10 (N)25321 136600(3-11)壓力作用于

21、殼體上的軸向力F2：F2QAsAsAt(3-12)(3-13)參考：化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)P224(3-14)寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計10根據(jù)GB151-1999管殼式換熱器s112.9MPa 2 ；160MPat16.35MPa 2 ；182MPa條件成立，故本換熱器不必安裝膨脹節(jié)。3.10 折流板33折流板為弓形，h3Di31000 750(mm)44折流板間距取600mm,由化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)表7-7查的折流板最小厚度為6mm,由化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)表7-9查的折流板外徑為995.5mm，材料為Q235-A鋼, 如圖3-4所示。，球 9 5$圖 3-4 折流板拉桿選用12,共6根，材料為2

22、0鋼。3.11 開孔補(bǔ)強(qiáng)換熱器殼體和封頭上的接管處開孔需要補(bǔ)強(qiáng)，常用的結(jié)構(gòu)是在開孔外面焊上一塊與 容器壁材料和厚度都相同，即8mm厚的Q245R鋼板。寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計11(1)接管厚度及開孔直徑寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計12由已知條件得殼體計算厚度6.14mm(2)接管寬度、高度已知?dú)んw名義厚度n8mm，補(bǔ)強(qiáng)部分厚度為nt4mmB=504接管有效補(bǔ)強(qiáng)寬度為B 2d 2 252 504mm(mm)h=44.8接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度h , d_nt502 4 44.8mm(mm)(3)補(bǔ)強(qiáng)面積需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為：Ad 502 4 2008(mm2)(3-22)可以作為補(bǔ)強(qiáng)

23、的金屬面積為：A (B d)(e)(504 252)(5.55 4)390.6 mm2(3-23)A220( ett)fr2244.8 (2.75 1.55) 1107.52 mm(3-24)4 HV.參考：A=2008尚需要另加的補(bǔ)強(qiáng)面積為:化工單元2(mm )A4A A1A，2008390.6 107.521509.88(mm2)(3-25)過程及設(shè)備Sk=6.14(mm)補(bǔ)強(qiáng)圈厚度SkJB do1509.886.14(mm)504258(3-26)課程設(shè)計P139實(shí)際取補(bǔ)強(qiáng)圈與筒體等厚Sk=8m m,貝U另仃補(bǔ)強(qiáng)面積：(3-27)A4Sk(do) 8 (504258)1968(mm2)2

24、 2A1 A2 A4 390.6 107.52 19682466.12(mm2) A 2008(mm2)(3-28)參考:接管計算厚度為tt6.14(mm)PcDo2TTPC其中Do=258mm,選用20鋼，查表得qp=92MPad=252(mm)1.0 258t1.55 mm2 92 0.9 1.0開孔直徑為：d di2C (258 2 4)2 1252mm化工設(shè)備(3-18)機(jī)械基礎(chǔ)P88化工單元過程及設(shè)備(3-19)課程設(shè)計P139(3-20)化工單元(3-21)過程及設(shè)備課程設(shè)計P139寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計13同時計及焊縫面積A3之后，該開孔補(bǔ)強(qiáng)的強(qiáng)度足夠。其補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)如圖

25、3-5所示圖 3-5 換熱器開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)3.12 支座(1)裙座設(shè)計采用圓筒形裙式支座，裙座與塔體的連接采用焊接，由于對接焊縫的焊縫受壓，可 承受較大的軸向力，故采用對接形式見圖3-6。取裙座外徑與封頭外徑相等。并且取裙座的厚度與封頭的厚度相同。即裙座尺寸為1000 x8mm。裙座材料選用Q235A。圖 3-6 裙座殼與殼體的對接型式無保溫層的裙座上部應(yīng)均勻設(shè)置排氣孔，其規(guī)格和數(shù)量參照下表3-2表 3-2排氣孔規(guī)格和數(shù)量容器內(nèi)直徑 Di6001200140024002400排氣孔尺寸8080100排氣孔數(shù)量，個24紹排氣孔中心線至裙座殼140180220頂端的距離因此設(shè)置兩個排氣孔，排氣孔尺寸

26、為80,排氣孔中心線至裙座殼頂端的距離為140,裙座上排氣孔的設(shè)置見圖3-7。寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計14圖 3-7 裙座上部排氣孔的設(shè)置塔式容器底部引出管一般需伸出裙座殼外，引出孔尺寸見下表3-3表 3-3 引出孔尺寸引出管直徑 d20、2532、4050、7080、 100引出孔無縫鋼管133X4159X4.5219X6273X8的加強(qiáng)管卷焊管-200250引出孔的加強(qiáng)管選用Q235-A的無縫鋼管，引出管直徑選用20，引出孔結(jié)構(gòu)示意圖見圖3-8。屮舫応”特(才一圖 3-8 引出孔結(jié)構(gòu)示意圖(2)基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計基礎(chǔ)環(huán)尺寸的確定DibDis3001000300700 mmDebDis30

27、010003001300 mm基礎(chǔ)環(huán)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)環(huán)選用有筋板的基礎(chǔ)環(huán)示意圖見圖3-9寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計15MSMAX MX,My基礎(chǔ)環(huán)上的最大壓應(yīng)力bmax可以認(rèn)為是作用作用在基礎(chǔ)環(huán)底上的均勻載荷。表 3-4 混凝土基礎(chǔ)的許用應(yīng)力Ra混凝土標(biāo)號Ra/MPa混凝土標(biāo)號Ra/MPa混凝土標(biāo)號Ra/MPa753.51005.01507.520010.025013.0同樣，根據(jù)工藝要求和前人的經(jīng)驗，可確定基礎(chǔ)環(huán)的厚度為20mm，材料選用為Q235-A。(3)地腳栓設(shè)計為了使塔設(shè)備在刮風(fēng)或地震時不至翻倒，必須安裝足夠數(shù)量和一定直徑的地腳螺栓，把設(shè)備固定在基礎(chǔ)環(huán)上。地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力為

28、0 0 0 0 0 0MwMemming ME0.25MW有筋板基礎(chǔ)環(huán)厚度的設(shè)計操作時或水壓試驗時，設(shè)備重力和彎矩在混凝土基礎(chǔ)環(huán)(基礎(chǔ)環(huán)底面上)所產(chǎn)生的最大組合應(yīng)力為0 0maxb maxmax-ZZb0 0mgFv0.3MW0Memmaxg代(MPa)Ab(MPa)圖 3-9 有筋板基礎(chǔ)環(huán)mog寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計16bmax,-ZbAbZb寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計17如果b0，則設(shè)備自身足夠穩(wěn)定，但為了固定塔設(shè)備的位置，應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的地 腳螺栓。如果b0，則設(shè)備必須安裝地腳螺栓，并進(jìn)行計算。計算時可先按4的倍數(shù)假設(shè)地 腳螺栓的數(shù)量為n，此時地腳螺栓的螺紋小徑(mm

29、)：螺紋小徑與公稱直徑見下表3-5表 3-5 螺紋小徑與公稱直徑對照表選用Q235-A，計算后，選取地腳螺栓為M30 900,n=8相應(yīng)螺母M30，8個，則其尺寸查表，得表 3-6M30 螺母的尺寸螺栓d1d2neshil11M30364228123001201704管殼式換熱器的強(qiáng)度計算4.1 筒體液壓實(shí)驗應(yīng)力校核則T25 (1000 6.5)96.78(MPa)2 6.5PT(Die)0.9 Rel式中，PT=1.25P=1.25X1.0=1.25(MPa)OT=96.78(MPa)8 1.5 6.5(mm)，Rei=245(MPa)化工設(shè)備機(jī)械基(3-29)(3-30)(3-31)參考:

30、化工設(shè)備礎(chǔ)(附表6-1)機(jī)械基礎(chǔ)P97而0.9 Rel0.9 0.9 245198.45(MPa)di4匕傀fn bt螺栓公稱直徑螺紋小徑/mmM2420.752M2723.752M3026.211M3631.670螺栓公稱直徑螺紋小徑/mmPM4237.129M4842.588M5650.046寧波工程學(xué)院化工機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計18可見T0.9 Rel，所以水壓試驗強(qiáng)度足夠強(qiáng)度校核設(shè)計溫度下的計算應(yīng)力:貢=77.42(MPa)Pw =1.0Pc(Ue)1.0 (1000 6.5)t22 6.5t91 0.981.9Mpat77.42Mpa(3-31)(3-32)參考:化工設(shè)備6(MPa)最大允許工作壓力:機(jī)械基礎(chǔ)P88、97Pw2 tDi2 91 0.9 6.51000 6.51.06Mpa故強(qiáng)度足夠(3-33)4.2 封頭8=6.12PcDi(mm)2 t0.5QPw = 1.0最大工作壓力：6(MPa)pw2 teKDi0.5eOT=63壓力實(shí)驗：(MPa)標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭計算厚度:2 919 6.51.06Mpa1 1000 0.5 6.5PT(Die)T2e10006.12mm2 91 0.9 0.5 1.0(3-34)(3-35)63MPa 0.9 Rel參考:化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)P88、97(1000