化工設備設計基礎課件

化工設備設計基礎課程設計——說明書目錄第一章：前言第二章：設計方案

第三章：材料及結(jié)構(gòu)的選擇與論證

第四章：結(jié)構(gòu)設計計算第五章：設計匯總

第六章：參考文獻

第七章：結(jié)束語第一章——前言第二章——設計方案設計方案首先儲罐選用鋼制臥式圓筒，筒體由鋼板卷制而成。臥式圓筒受力均勻，對容器的底部壓力較小不易泄漏，占地空間較小。其次選擇封頭為橢圓形（下文有詳細論證說明）。再計算筒體以及封頭的壁厚，對水壓及強度進行實驗校核，核算開孔補強和承載能力。最后根據(jù)生產(chǎn)工藝，安裝檢修等需要，在筒體、封頭上選擇安裝人孔、進料管、排污管、壓力計等等…第三章——材料及結(jié)構(gòu)的選擇與論證（一）材料的選擇乙烯腐蝕性小,可選用一般鋼材,由于壓力較大,可以考慮20R、16MnR這兩種鋼種。雖然16MnR比20R貴，但綜合來看16MnR鋼板還是比較經(jīng)濟，且16MnR機械加工性能、強度和塑性都比較好，所以選擇16MnR鋼板作為制造筒體和封頭材料。（二）封頭的選擇從受力與制造方面分析來看，球形封頭較為理想。但缺點是深度大，沖壓困難；橢圓封頭深度比半球形封頭小得多，易于沖壓成型；平板封頭因直徑各厚度都較大，加工與焊接方面都要遇到不少困難，而且耗用量大，因此，從強度、結(jié)構(gòu)和制造方面綜合考慮，采用橢圓形封頭最為合理。（三）人孔的選擇壓力容器人孔是為了檢查設備的內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設備的內(nèi)部構(gòu)件而設計的。人孔主要由筒節(jié)、法蘭、蓋板和手柄組成。一般人孔有兩個手柄。選用時綜合考慮公稱壓力、公稱直徑，工作溫度以及人、手孔的結(jié)構(gòu)和材料等諸方面的因素。人孔的類型很多，其尺寸大小及位置以設備內(nèi)件安裝和工人進出方便為原則。通常都是根據(jù)操作的需要。在這考慮到人孔蓋直徑較大較重,因而選擇回轉(zhuǎn)蓋對焊法蘭人孔。（五）液面計的選擇液面計是用以指示容器內(nèi)物料液面的裝置，其類型大體上可分為四類，有玻璃板液面計、玻璃管液面計、浮子液面計和浮標液面計。在中低壓容器中常用前兩種。玻璃板液面計有透光式和反射式兩種結(jié)構(gòu)，其適用溫度一般在0～250℃。但透光式適用工作壓力較反射式高。玻璃管液面計適用工作壓力小于1.6MPa，介質(zhì)溫度在0～250℃的范圍。液面計與容器的連接型式有法蘭連接、頸部連接及嵌入連接，分別用于不同型式的液面計。玻璃板液面計和玻璃管液面計均適用于物料內(nèi)沒有結(jié)晶等堵塞固體的場合。板式液面計承壓能力強，但是比較笨重、成本較高;玻璃板液面計一般選易觀察的透光式，只有當物料很干凈時才選反射式。當容器高度大于3m時，玻璃板液面計和玻璃管液面計的液面觀察效果受到限制，應改用其它適用的液面計。本儲存罐承裝乙烯，乙烯為較干凈的物料，易透光，不會出現(xiàn)嚴重的堵塞現(xiàn)象，所以在此選用玻璃管液面計。（六）鞍座的選擇鞍式支座是應用最廣泛的一種臥式支座。從應力分析看，承受同樣載且具有同樣截面幾何形狀和尺寸的梁采用多個支承比采用兩個支承優(yōu)越，因為多支承在粱內(nèi)產(chǎn)生的應力較小。所以，從理論上說臥式容器的支座數(shù)目越多越好。但在是實際上臥式容器應盡可能設計成雙支座，這是因為當支點多于兩個時，各支承平面的影響如容器簡體的彎曲度和局部不圓度、支座的水平度、各支座基礎下沉的不均勻性、容器不同部位抗局部交形的相對剛性等等，均會影響支座反力的分布。因此采用多支座不僅體現(xiàn)不出理論上的優(yōu)越論反而會造成容器受力不均勻程度的增加，給容器的運行安全帶來不利的影響。所以一臺臥式容器支座一般情況不宜多于二個。因此選擇鞍式雙支座，一個S型，一個F型、第四章——結(jié)構(gòu)設計計算1罐體壁厚設計2封頭壁厚設計4人孔根據(jù)貯罐是在最大設計壓力為2.65MPa的條件下工作，人孔標準應按公稱壓力為4.0MPa的等級選取，本設計考慮人孔蓋直徑較大較重，故選用水平吊蓋人孔，該人孔結(jié)構(gòu)有吊鉤和銷軸，檢修時只須松開螺栓將蓋板繞銷軸旋轉(zhuǎn)一個角度，由吊鉤吊住，不必將蓋板取下。該人孔標記為：HG21524-95人孔TGV(AG)500-5人孔補強確定由于人孔的筒節(jié)不是采用無縫鋼管，故不能直接選用補強圈標準。本設計選用的人孔筒節(jié)內(nèi)徑d=450mm，壁厚為20mm。（4）液面計接管。本貯罐采用玻璃液面計BIWPN4.0,L=1000mm,HG5-227-80兩支。與液面計相配的接口管尺寸為：φ18mm×3mm,管法蘭HG20595法蘭PL32-2.6FF16MnR。（5）防空管接口管。采用φ32mm×3.5mm無縫鋼管，管法蘭HG20595法蘭PL32-2.6FF16MnR。（6）安全閥接口管。安全閥接口管尺寸與安全閥泄放量決定。本貯罐選用φ32mm×2.5mm的無縫鋼管，管法蘭HG20595法蘭PL32-4.0FF16MnR第五章——設計匯總第六章——參考文獻參考文獻[1]《壓力容器設計手冊》董大勤袁鳳隱2005.7[2]《化工設備設計全書》王非林英2003.12[3]《化工設備機械基礎》（第二版）潘永亮2007[4]《化工制圖》熊潔羽2007.1化學工業(yè)出版社[5]《鋼制壓力容器》GB150-89[6]《化工機械基礎課程設計》韓葉象北京化工學院出版社[7]中華人民共和國行業(yè)標準JB/T4746-2002[8]《金屬化工設備零部件》[9]《材料與零部件》[10]《化工設備設計基礎》天津出版社[11]《過程設備設計與造型基礎》浙江大學出版社第七章——結(jié)束語經(jīng)過一個學期的理論學習和近兩個星期的課程設計，我們對《化工設計設備基礎》這門科的學習已經(jīng)接近了尾聲。在這期間我學到了很多的東西，有學術(shù)方面的，也有做人方面的。在此，我要特別感謝任課教師----張老師，對我們的教導，和所有幫助過我的同學們，真的很感謝你們。在這半年的學習過程中，我們迷茫過，努力過，探索過，總之，我們大家一起奮斗過。我也很慶幸這一路走來都有你們的陪伴。在這學習期間我對“隕石漂在太空是垃圾，落在地面是寶石”這句話有很深的體會，總之，學以致用是最完美的結(jié)局。這也是我的第一個設計作品，在設計的過程中遇到十分多的苦難，我們幾乎動用了所有可以動用的力量和渠道去分析設計和尋找材料。經(jīng)此