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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

指导老师杨泽慧

日期2014年6月10日

成绩

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℃，t t＞t s

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。

4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=0.9

6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；

（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着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。

符号说明

T t操作状态下管壁温度，℃ F 换热面积，m2；

T s操作状态下壳壁温度，℃ a 管间距，mm

Ф焊接接头系数，无量纲；d i壳体内径，mm；

B 正六边形对角线上的管子数，个；d o壳体外径，mm；

Ln 换热管长度，mm；P c计算压力，MPa;

d均管子的平均直径，mm；P w工作压力，MPa; [Pw] 最大允许工作压力，MPa；P 设计压力，MPa;

P T水压试验压力，MPa; δ计算壁厚，mm；

DN 直径（公称），mm；δd 设计壁厚，mm；

PN 公称压力，MPa；δn 名义壁厚，mm；

Pt 管子的工作压力，MPa；δe 有效壁厚，mm；

Ps 壳体的工作压力，MPa； C 厚度附加量，mm；△t 管壳壁温度，℃；C1钢板的负偏差，mm；[q] 许用拉脱力，MPa；C2腐蚀欲量，mm；

a 线膨胀系数，1/°C；σs 屈服点，MPa；

f 每四根管子之间的面积，mm2；h1曲面高度，mm；

At 换热管截面面积，mm2；ho 短圆筒长度，mm；As 壳壁横截面面积，mm2；h2直边长度，mm；

F1管、壳壁温差所产生的轴向力，

N；

E 弹性模量，MPa；

F2压力作用于壳体上的轴向力，N；q t温差应力，MPa；

F3压力作用于管子上的轴向力，N；q p 在操作压力下，每平方米胀接周边受到的力，MPa；

①胀接长度，mm ；

②最外层管子的中心到壳壁边缘的距离，mm；

1 前言

1.1 设计条件

(1)气体工作压力

管程：半水煤气0.82MPa

壳程：变换气0.82MPa

(2)壳、管壁温差50℃，t t＞t s

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165m2。

(4)壳体与支座对接焊接，塔体焊接接头系数Φ=0.9

1.2 设计依据

换热器的设计涉及因素很多，如介质的腐蚀性及其他特性、操作温度与压力、换热器的热负荷、管程与壳程的温差、检修与清洗的要求等。具体设计时应综合考虑各方面因素。对每种特定的传热工况，通过优化选型都会得到一种最适合的设备型号；如果将这个型号的设备应用到其他工况，则传热效果可能会改变很大。因此，针对具体工况选择换热器类型，是很重要和复杂的工作。

1.3 设备结构形式概述

管壳式换热器是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。

列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。

2 材料选择

2.1 选择材料的原则

管壳式换热器的材料应根据操作压力、温度及流体的腐蚀性等选用。在高温下一般材料的力学性能及耐腐蚀性能要下降。同时具有耐热性、高强度及耐腐蚀性的材料是很少有的。目前常用的金属材料有碳钢、不锈钢、低合金钢、铜和铝等；非金属材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。不锈钢和有色金属虽抗腐蚀性能好，但价格高且较稀缺，应尽量少用。

(1)换热介质条件。主要是指操作压力、温度和介质的腐蚀性。要考虑导热性、耐磨性等

其他物化性能。

(2)换热器的类型。不是每一种材料都能制造各种形式的换热器。

(3)经济合理性。在满足使用和制造要求的前提下，应选用原材料来源广泛、价格相宜的

非金属材料制造换热器，尽量节约成本及投资。

2.2 换热器各零、部件的材质

管壳式换热器各部件的常用材料可参考表2-1。

表2-1 管壳式换热器部件常用材料

2.3 焊接材料

见换热器装配图。

3 管壳式换热器的结构设计

3.1 管子数n

计算：n=779

实际：

n=773

选5.225?φ的无缝钢管，材质20号钢，管长3m 。

因为n d L F 均π=

所以（根）均7793

0225.014.3165d n =??==L F π 其中，因安排拉杆需减少6根，实际管数773根

(3-1)

参考：《化工设备机械基础》P227

3.2 管子排列方式、管间距

采用正三角形排列，由《化工设备机械基础》表7-4查得层数为15。查《化工设备机械基础》表7-5，取管间距a=32mm 。

3.3 壳体直径

D i =1m

式中D i ——换热器内径，mm ；

b ——正六角形对角线上的管子数，查《化工设备机械基础》表7-4，取b=31；

l ——最外层管子的中心到壳壁边缘的距离，取l=2d 。故)m m (10602522)1-31(32i =??+?=D 圆整后取壳体内径m m 1000i =D 。

(3-2)

参考：《化工原理上册》P289

3.4 壳体壁厚

材料选用Q245R 钢板，计算壁厚为式中 Pc ——计算压力，取Pc=1.0MPa ；

MPa t 91][=σ(设壳壁温度为400℃)；

故 )(14.60

.1-9.09121000

0.1mm =???=

δ 取 C 2=1.2mm ，则C 1=0.3mm 。圆整后取m m 8n =δ。

(3-3)

参考：《化工设备机

械基础》P288

3.5 封头的选择

上下封头均选用标准椭圆形封头，根据GB/T25198《压力容器封头》，封头为

DN1000×8，曲面高度h1=250mm，直边高度h2=40mm，如图3-1所示，材料选用

Q245R。

下封头与裙座焊接，直边高度取40mm。

图3-1 椭圆形封头

3.6 法兰的选择

材料选用Q345R。根据NB/T47023—2012标准，选用DN1000，PN1.6MPa的榫槽密封面长劲对焊法兰。法兰尺寸图如图3-2所示。

图3-2 容器法兰

3.7 管板尺寸

选用固定板式换热器管板，并兼做法兰，查相关标准得Pt=Ps=1.6MPa(取管板的公称压力为1.6MPa)的碳钢管板尺寸，如图3-3所示。

图3-3 管板

3.8 管子拉脱力

计算数据按表3-1选取。

表3-1 数据表

项目管子壳体

操作压力/MPa 0.82 0.82

材质20钢Q245R

线膨胀系数/(1/℃) 12.9×10-6 12.9×10-6

弹性模量/MPa 0.183×106 0.183×106

许用应力/MPa 91 91

尺寸/mm Φ25×2.5×3000 Φ1000×8

管子根数773

管间距/mm 32

管壳壁温差/℃△t=50

管子与管板的连接方式开槽膨接

胀接长度/mm L=50

许用拉脱力/MPa 4.0

(1)在操作压力下，管子每平方米胀接周边上所受到的力

q p =0.083 (MPa)

其中)(396254

32866.04

866.02222mm d a f o =?-

?=-

=π

MPa p 82.0=， mm l 50=

(3-4) (3-5)

参考：《化工设备机械基础》P220

(2) 温差应力导致管子每平方米胀接周边上所受到的力

q t =0.83 (MPa) q=0.913 (MPa)

其中s

t s t 1)

t t (A A E t +-=

ασ

则)a (46.1825321

136600150

10183.0109.126

-t MP =+

????=

由已知条件可知，q p 与q t 的作用方向相同，都使管子受压则管子的拉脱力：

因此，拉脱力在许用范围内。

(3-6) (3-7) (3-8)

(3-9) (3-10)

参考：《化工设备机械基础》P221

3.9 是否安装膨胀节

不必安装

膨胀节

管壳壁温差所产生的轴向力F 1：压力作用于壳体上的轴向力F 2：

其中

)

(10339.0]82.0)5.2225(77382.0)257731000[(4

]

)2()[(4

622222N p d n p nd D Q t t o s o

i ?=??-?+??-=

-+-=π

δπ

则)(10053.01366002532125321

10339.0662N F ?=+??=

压力作用于管子上的轴向力F 3：

则)(9.1122532110339.01052.26

621MPa A F F s s =?+?=+=σ

根据GB151-1999《管壳式换热器》条件成立，故本换热器不必安装膨胀节。

(3-11) (3-12) (3-13) (3-14) (3-15) (3-16) (3-17)

参考：《化工设备机械基础》P224

3.10 折流板

折流板为弓形，)(75010004

43mm D h i =?==

折流板间距取600mm ，由《化工设备机械基础》表7-7查的折流板最小厚度为6mm ，由《化工设备机械基础》表7-9查的折流板外径为995.5mm ，材料为Q235-A 钢，如图3-4所示。

图3-4 折流板

拉杆选用Φ12，共6根，材料为20钢。

3.11 开孔补强

换热器壳体和封头上的接管处开孔需要补强，常用的结构是在开孔外面焊上一块与容器壁材料和厚度都相同，即8mm 厚的Q245R 钢板。 (1) 接管厚度及开孔直径

.6t =δ(mm) d=252 (mm)

由已知条件得壳体计算厚度mm 14.6=δ

接管计算厚度为c

t c t p D p +=φσδ][20

其中Do=258mm ，选用20钢，查表得[σ]t =92MPa 开孔直径为：m m 25212)42258(2=?+?-=+=C d d i

(3-18) (3-19)

参考：《化工设备机械基础》

P88 《化工单元过程及设备课程设计》P139

(2) 接管宽度、高度 B=504 (mm) h=44.8 (mm) 已知壳体名义厚度mm 8=n δ，补强部分厚度为mm 4=nt δ 接管有效补强宽度为mm 50425222=?==d B 接管外侧有效补强高度mm 8.444502=?==nt d h δ

(3-20) (3-21)

参考：《化工单元过程及设备课程设计》P139

(3) 补强面积

A=2008 (mm 2

) S k =6.14 (mm)

需要补强的金属面积为：)(200845022mm d A =?==δ

可以作为补强的金属面积为：尚需要另加的补强面积为：补强圈厚度)(14.6258

50488

.15094mm d B A S o k =-=-=

实际取补强圈与筒体等厚S k =8mm ，则另行补强面积：

(3-22) (3-23) (3-24) (3-25) (3-26) (3-27) (3-28)

参考：《化工单元过程及设备课程设计》P139

同时计及焊缝面积A3之后，该开孔补强的强度足够。其补强结构如图3-5所示。

图3-5 换热器开孔补强结构

3.12 支座

(1)裙座设计

采用圆筒形裙式支座，裙座与塔体的连接采用焊接，由于对接焊缝的焊缝受压，可承受较大的轴向力，故采用对接形式见图3-6。取裙座外径与封头外径相等。并且取裙座的厚度与封头的厚度相同。即裙座尺寸为Ф1000×8mm。裙座材料选用Q235A。

图3-6 裙座壳与壳体的对接型式

无保温层的裙座上部应均匀设置排气孔，其规格和数量参照下表3-2。

表3-2 排气孔规格和数量

140，裙座上排气孔的设置见图3-7。

图3-7 裙座上部排气孔的设置

塔式容器底部引出管一般需伸出裙座壳外，引出孔尺寸见下表3-3。

表3-3 引出孔尺寸

引出管直径d 20、25 32、40 50、70 80、100

引出孔的加强管无缝钢管Ф133×4 Ф159×4.5 Ф219×6 Ф273×8 卷焊管- - Ф200 Ф250

引出孔的加强管选用Q235-A的无缝钢管，引出管直径选用20，引出孔结构示意图见图3-8。

图3-8 引出孔结构示意图

(2)基础环设计

基础环尺寸的确定

基础环的结构

基础环选用有筋板的基础环示意图见图3-9。

图3-9 有筋板基础环

有筋板基础环厚度的设计

操作时或水压试验时，设备重力和弯矩在混凝土基础环（基础环底面上）所产生的最大组合应力为

基础环上的最大压应力max b σ可以认为是作用作用在基础环底上的均匀载荷。

表3-4 混凝土基础的许用应力Ra

Q235-A 。 (3) 地脚栓设计

为了使塔设备在刮风或地震时不至翻倒，必须安装足够数量和一定直径的地脚螺栓，把设备固定在基础环上。

地脚螺栓承受的最大拉应力为

如果0≤b σ，则设备自身足够稳定，但为了固定塔设备的位置，应设置一定数量的地脚螺栓。

如果0≤

b σ，则设备必须安装地脚螺栓，并进行计算。计算时可先按4的倍数假设地脚螺栓的数量为n ，此时地脚螺栓的螺纹小径（mm ）：

螺纹小径与公称直径见下表3-5。

表3-5 螺纹小径与公称直径对照表

尺寸查表，得

表3-6 M30螺母的尺寸

4 管壳式换热器的强度计算

4.1 筒体

液压实验应力校核

σT=96.78 (MPa) 式中，P T=1.25P=1.25×1.0=1.25(MPa)

)

(5.6

5.1

8mm

=δ

δ，R el=245(MPa)《化工设备机械基

础》(附表6-1)

则)a

(

5.6

)5.6

1000

(

而)

(

198

245

9.0

9.0MPa

可见

σ9.0

<，所以水压试验强度足够。

(3-29)

(3-30)

(3-31) 参考：

《化工设备

机械基础》

P97

强度校核

σT=77.42 (MPa) [P w]=1.0

6 (MPa) 设计温度下的计算应力：

最大允许工作压力：

Mpa

5.6

1000

5.6

9.0

]

φδ

故强度足够。

(3-31)

(3-32)

(3-33)

参考：

《化工设备

机械基础》

P88、97

4.2 封头

δ=6.12 (mm) [P w]=1.0

6 (MPa) σT=63 (MPa) 标准椭圆形封头计算厚度：

最大工作压力：

压力实验：

245

9.0

63MP

<φ压力实验满足要求。

(3-34)

(3-35)

(3-36)

参考：

《化工设备

机械基础》

P88、97

5数据表

5.1 结构参数

表5-1 结构参数数据表

5.2 设计值

表5-2 设计值数据表

名称尺寸/mm 材料

筒体内径1000

Q245R 厚度8

椭圆型封头

内径1000

Q345R 厚度8

直边高度40

曲面高度250

管程接管Φ219×6 l=210 20 管程补强圈DN250×8 Q245R 壳程接管Φ273×8 l=140 20 壳程补强圈DN250×8 Q245R 折流板Φ995.5 δ=6 Q235-A 裙座DN1000×8 l=1560 Q235-A 基础环δ=20 Q235-A

结束语

通过这次课程设计，让我对《化工设备机械基础》这门课有了进一步的认识。这次课程设计设是对这门课程的一个总结，对化工机械知识的应用。

设计时要有一个明确的思路，要考虑多种因素包括环境条件和介质的性质等再选择合适的设计参数，对换热器的材料和结构确定之后还要进行一系列校核计算，包括管子直径、壳体厚度，管板选择等。校核合格之后才能确定所选设备型符合要求。

通过这次设计对我们独自解决问题的能力也有所提高。在整个过程中，我查阅了相关书籍及文献，取其相关知识要点应用到课设中，而且其中有很多相关设备选取标准可以直接选取，这样设计出来的设备更加符合要求。在设计的最后附管试换热器的图，在绘图的整个过程中，我对化工制图更加熟悉。

因为我的知识有限，所做出的设计存在许多缺点和不足，请老师做出批评和指正。最后感谢老师对这次课设的评阅。

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着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。

《化工设备机械基础》习题解答

第一章化工设备材料及其选择二. 指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量Ａ组 B组：

第二章容器设计的基本知识一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围

第三章内压薄壁容器的应力分析四、计算下列各种承受气体均匀内压作用的薄壁回转壳体上诸点的薄膜应力 σσ θ 和m 。 MP S PD m 6384100824=??==σ S P R R m = +2 1 σσθ MP S PD 634== σ θ 2. 圆锥壳上之A 点和B 点，已知：p=，D=1010mm ，S=10mm ，a=30o 。 α cos 2,:21D A R R = ∞=点

MP S PD m 58.14866 .01041010 5.0cos 4=???== ασ S P R R m = +2 1 σσθ MP S PD 16.29866 .01021010 5.0cos 2=???== ασ θ 0,:21=∞=R R B 点 0==σ σθ m 3. 椭球壳上之A ，B ，C 点，已知：p=1Mpa ，a=1010mm ，b=505mm ，S=20mm 。B 点处坐标x=600mm 。 25051010==b a 标准椭圆形封头 b b b y x A a R a R 2 2 21,:),0== ==点（ MP S Pa m 5.5020 10101=?== =θσσ MPa sb P B b a x a m 3.43)(2 2 2 2 4 =--= σ点： MPa b a x a a sb P b a x a 7.27)(2)(2 222442 22 4 =?? ????-----= θσ :)0,(==y a x C 点 MPa S Pa m 25.25202101012=??== σ MPa S Pa 5.5020 10101-=?-=-=σ θ 五、工程应用题 1. 某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为，汽包圆筒的平均直径为816 mm ，壁厚为16 mm ，试求汽包圆筒壁被的薄膜应力σσθ 和m 。【解】 P= D=816mm S=16mm

化工机械课程设计说明书

前言化工反应釜的设计是《化工设备机械基础》的主要设计之一，通过化工反应釜的设计来掌握《化工设备机械基础》的基本理论和选用机械标准件的基本知识。同时在教师的指导下，通过课程设计，培养学生独立运用所学到的基本理论并结合生产实际综合的分析和解决生产实际问题，最终达到具有典型化工压力容器的设计能力。为了能达到熟练掌握化工容器的设计能力，在化工容器设计中要着重培养以下能力： ⑴能够熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定的能力。 ⑵能够在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施的能力。 ⑶能够准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型的能力。 ⑷能够用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果的能力。化工反应釜的课程设计是《化工设备机械基础》课程中综合性和实践性较强的环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性的重要途径。化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己选择方案、自己做出决策，不但要自己查取数据、进行过程和设备的设计计算，同时也要求对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。化工容器设计是一项很繁琐的设计工作，在设计中除了要考虑各种设计要求因素外，还要考虑诸多的政策、法规和经济环保等因素，因此在课程设计中除了注重多学科、多专业的综合因素的相互协调，更要有耐心，并保持严谨的科学态度，最终做出完美的科技作品。

化工设备机械基础试卷及答案

化工设备机械基础期末考试A卷（）工艺1215 成绩一、选择题（2＊10） 1.填料塔里由于容易产生壁流现象，所以需要（）将液体重新分布。 A、喷淋装置 B、液体再分布器 C、栅板 D、支撑装置 2.根据塔设备内件的不同可将其分为板式塔和填料塔，下列零部件板式塔和填料塔都有的是（） A、泡罩 B、裙座 C、栅板 D、液体分布器 3.工业生产上最早出现的典型板式塔，其结构复杂，造价较高，安装维修麻烦，气相压力降较大而逐渐被其他新的塔形取代的是（）。 A 泡罩塔 B 浮阀塔 C 筛板塔 D 填料塔 4.填料塔中传质与传热的主要场所是（） A 、填料 B 、喷淋装置 C、栅板 D、人孔 5.轴与轴上零件的主要连接方式是（） A、法兰连接 B、承插连接 C、焊接 D、键连接 6.利用阀前后介质的压力差而自动启闭，控制介质单向流动的阀门是（） A、蝶阀 B、节流阀 C、止回阀 D、旋塞阀 7.将管子连接成管路的零件我们称为管件，下列管件可用于封闭管道的是（）。 A、等径四通 B、等径三通 C、堵头 D、弯头 8.在常用阀门中，用于防止超压保护设备的阀门是（） A.节流阀 B.截止阀 C.安全阀 D.旋塞阀 9.管式加热炉中（）是进行热交换的主要场所，其热负荷约占全炉的70%-80%的，也是全炉最重要的部位。 A.、辐射室 B.、对流室 C.、余热回收系统 D.、通风系统 10.（）是一种将液体或固体悬浮物，从一处输送到另一处或从低压腔体输送到高压腔体的机器。 A、泵 B、压缩机 C、离心机 D、风机二、填空题（1＊40 ） 1、列管式换热器不存在温差应力的有、、和。 2、常见填料的种类有、、、

化工机械基础课程设计

内蒙古科技大学化工设备机械基础课程设计说明书题目：带液氨储罐学生姓名：张辉专业：化学工程与工艺班级：化工-2班指导教师：兰大为

设计任务书一、课题：液氨贮罐的机械设计设计内容：根据给定工艺参数设计一台液氨储罐二、已知工艺参数：最高使用温度：T=50℃ 公称直径：DN=2600mm 筒体长度（不含封头）：L0=3900mm 三、具体内容包括： 1.筒体材料的选择 2.罐的结构尺寸 3.罐的制造施工 4.零部件型号及位置、接口 5.相关校核计算 6.绘制装备图（A2图纸）设计人：张辉学号：前言化工专业课程设计室掌握化工原理和化工设备机械基础相关内容后进行的一门课程设计，也是培养学生具备基本化工设计技能的实践性教学环节。此课程设计所进行的是化工单元设备或主要辅助设备的工艺设计及选型，其性质属于技术设计范畴。课程设计是对课程内容的应用性训练环节，是学生应用所学知识进行阶段性的单体设备或单元设计方面的专业训练过程，也是对理论教学效果的检验。通过这一环节使学生在查阅资料、理论计算、工程制图、调查研究、数据处理等方面得到基本训练，培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力。本设计是设计-卧式液氨储罐。液氨储罐是合成氨工业中必不可少的储存容器。为了解决容器设计中的各类问题，本设计针对这方面相关问题做了阐述。综合考虑环境条件，液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计，

设备结构设计，设备强度计算，分别对储罐的筒体，封头，鞍座，人孔，接管进行设计，然后用强度校核标准，最终形成合理的设计方案。通过本次课程设计得到了化工设计基本技能的训练，为毕业设计及今后从事化工技术工作奠定了基础。此次设计主要原理来自<<化工过程设备机械基础>>一书及其他参考资料。目录

化工机械设计制造及其自动化发展分析刘瑞锋

化工机械设计制造及其自动化发展分析刘瑞锋发表时间：2019-06-13T10:21:23.163Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：刘瑞锋[导读] 摘要：时代的进步，科技的发展让我们的经济处于高速增长中。（广州权拿气动设备有限公司 510660）摘要：时代的进步，科技的发展让我们的经济处于高速增长中。化工机械设计制造及其自动化技术的发展极大地提高了生产效率，所有的机械生产装备也都趋于高品质、高效率的模式在运作。要让这些高效运行的机械自动化设备适应时代的发展，对于机械自动化技术的研究是不可缺少的，在人类漫长的发展中，一直在对该技术不断创新与发展，反过来，机械自动计技术的进步也推动了我们的社会进步和经济前行。关键词：化工机械；设计制造；自动化技术；意义机械制造具体致力于机械设备、产品以及配件的生产和加工，是当前社会发展过程中的重要领域，在很大程度上决定着国家经济建设发展进程。化工产业随着规模的不断扩大，对机械制造技术要求也有所提高。而自动化技术是新时期的主流技术手段，将其应用于化工机械制造中，将呈现出十分高效的作业效率。因此，针对化工机械制造领域的自动化技术进行深入分析，很有必要，能够为促进化工产业实现深入发展奠定理论基础。 1.机械制造及其自动化技术的含义关于化工机械设计制造及其自动化技术，在20世纪90年代国际机械与机构理论联合会曾经给出过定义，是指在机械产品的制造过程中，集系统思想、电子控制系统和精密机械加工技术于一体的协调发展结合，化工机械设计制造自动化技术的基本特征主要是把系统作为技术应用的出发点，集合信息技术、微电子技术和各种软件技术于一体，优化组织结合，实现系统的功能的自动化，同时保证整个系统达到最为优化的程度，符合时代发展的潮流。满足社会发展的需要，要实现低能耗，多功能并且可靠性强的特点。 2.机械设计制造及其自动化的特点 2.1与机器的功能需求相符与传统机械制造相比，由多种现代科技组成的机械设计制造及其自动化更具自动化与智能化的特征，其在实际应用中的效率也更高。在对机械设计制造及其自动化进行设计时，满足人们的生产需求是其根本目的，而这一目的的实现与机械设计制造及其自动化自身所拥有的核心功能有关。作为技术和产品的统一，机械设计制造及其自动化可将生产、设计、制造环节整合为一个全面、完整的自动化体系。 2.2大量先进技术的应用机械设计制造及其自动化的发展与各种先进技术是离不开的，具体表现为以下几个方面：其一，机械设计制造及其自动化离不开各种各样的加工设备。将其他材料加入原有事物进而促进事物形态改变的设备即为加工设备，机床就是加工设备的一种；其二，机械设计制造及其自动化离不开诸如电动机、内燃机等能量转换机械的配合，这些能量转换机械可通过能量的转换来满足实际生产需求；其三，信息传输在机械设计制造及其自动化过程中至关重要，因而各种信息处理机械也是十分重要的；最后，功能机械在机械设计制造及其自动化的发展过程中也起着相当重要的作用。 3.机械自动化在化工机械制造中的具体应用 3.1模糊控制技术所谓的模糊控制技术，具体依赖的理念以模糊数学为主，在控制技术领域具有的权威性比较显著，不仅新颖，同时所具有的技术水平也比较先进和高级。其工作原理具体指以模糊数学为理论指导，模拟人工决策，进而实现算法控制，以及机械设备内部自动化系统确立。随着模糊控制技术的广泛应用，人们开始重视将其与其他技术相结合，构建综合性、多功能的自动化技术体系。通常情况下，该技术手段可以与神经网络、遗传算法、专家控制、系统建模等方面相结合，从而全面提高化工机械生产作业效率。此外，部分模糊控制技术具有一定的自学特征，能够根据机械设备反映的指标，做出合理的数据分析，并根据具体情况对设备内部组成结构、系统功能进行调整，从而保证设备本身系统更加稳定，运行环境更加安全、可靠。 3.2智能自动化应用随着近几年我国社会经济的快速发展，我国化工机械制造业也开始逐渐转向于现代化。机械智能自动化技术融入人工智能和机械制造技术后，使机械制造技术能够自动地完成一些分析、推理、判断以及决策等相关复杂的活动。在化工机械制造的过程中，由于机械制造技术本身就具有专家智能系统的特点，因而智能自动化技术在应用过程中能够自己完成对机械制造生产的监测运行功能，并且还能够发现在制造技术存在的缺点并且对其进行有针对性的处理。除此之外，智能自动化技术还可以结合机械制造的实际需求在其运行过程中进行适当的调整。 3.3虚拟化应用技术虚拟化技术是在机械自动化技术当中被应用最广的技术之一。从本质上来讲，该技术其实是将生产过程由现实向虚拟进行转换。在实际生产某种产品之前，可以对具体的生产过程通过电脑来进行模拟，然后根据模拟过程当中所出现的问题选择适当的设备来进行生产，从而有效避免问题的产生。在生产当中有效应用虚拟化技术可以从根本上提高生产的稳定性和可靠性，同时还可以从根本上防止企业在实际生产当中产生原料损耗。现阶段在人工技术、信息及时、多媒体及时以及机械制造技术等都对虚拟化技术进行了充分的应用。虚拟化及时的有效应用可以有效提高生产效率，在对生产问题进行有效解决的同时还可以有效避免资源浪费现象的产生，同时还可以从根本上提高机械产品制造的效率，有效促进企业发展。 3.4计算机的辅助设计专家系统将会在今后的CAD技术中得到应用，让其产生智能化效应，能够将不同类型的繁琐问题正确处理。现今的设计技术方面拥有的较为突出的技术类型，是光敏的立体成形技术，此技术具体是使用CAD的数据，再经过激光扫描系统的控制，让许多层的二维片状图形组合成三维数字模型，同时根据此图形对光敏树脂开展光学的扫描流程。在扫描的过程中所经过的液面会更改成固化的塑料，类似这样的不同操作，就会扫描成型，将固化的塑料粘合为一体，只需要将数据确定，在几个小时内就能够将精确原型制作出来。 4.机械自动化在化工机械制造中的发展趋势 4.1智能化

化工机械设备课程设计精馏塔

目录第1章绪论 (3) 1.1 课程设计的目的 (3) 1.2 课程设计的要求 (3) 1.3 课程设计的内容 (3) 1.4 课程设计的步骤 (3) 第2章塔体的机械计算 (5) 2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5) 2.1.1 塔体厚度的计算 (5) 2.1.2 封头厚度计算 (5) 2.2 塔设备质量载荷计算 (5) 2.2.1 筒体圆筒,封头,裙座质量 (5) 2.2.2 塔内构件质量 (6) 2.2.3 保温层质量 (6) 2.2.4 平台,扶梯质量 (6) 2.2.5 操作时物料质量 (6) 2.2.6 附件质量 (7) 2.2.7 充水质量 (7) 2.2.8 各种质量载荷汇总 (7) 2.3 风载荷与风弯矩计算 (8) 2.3.1自振周期计算 (8) 2.3.2 风载荷计算 (8) 2.3.3 各段风载荷计算结果汇总 (8) 2.3.4风弯矩的计算 (8) 2.4 地震弯矩计算 (9) 2.5 偏心弯矩的计算 (10) 2.6 各种载荷引起的轴向应力 (10) 2.6.1计算压力引起的轴向应力 (10) 2.6.2 操作质量引起的轴向压应力δ2 (10) 2.6.3 最大弯矩引起的轴向应力δ3 (10) 2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (10)

2.7.1 塔体的最大组合轴向拉应力校核 (10) 2.7.2 塔体与裙座的稳定校核 (11) 2.7.3 各危险截面强度与稳定性校核 (11) 2.8 塔体水压试验和吊装时的应力校核 (14) 2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (14) 2.8.2 水压试验时应力校核 (14) 2.9 基础环设计 (15) 2.9.1 基础环尺寸 (15) 2.9.2 基础环的应力校核 (15) 2.9.3 基础环的厚度 (15) 2.10 地脚螺栓计算 (16) 2.10.1 地脚螺栓承受的最大拉应力 (16) 2.10.2 地脚螺栓的螺纹小径 (16) 第3章塔结构设计 (18) 3.1 塔体 (18) 3.2 板式塔及塔盘 (18) 3.3 塔设备附件 (18) 3.3.1 接管 (18) 3.3.2 除沫装置 (18) 3.3.3 吊柱 (18) 3.3.4 裙式支座 (19) 3.3.4 保温层 (19) 参考文献 (20) 课设结果与自我总结 (21) 附录A 主要符号说明 (22) 附录B塔设备的装配图 (24)

化工机械与设备课程设计

化工机械与设备课程设计 1

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 1140 417 指导老师杨泽慧日期 6月10日成绩

化学工程学院 - （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℃，t t＞t s 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。 4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，接管及其它数据查表选用。 5壳体与支座对接焊接，塔体焊接接头系数Φ=0.9 6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。

(完整word版)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

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℃，t t＞t s 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。

4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=0.9 6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；

《化工设备机械基础》习题解答

《化工设备机械基础》习题解答第三章内压薄壁容器的应力分析一、名词解释 A 组： ⒈薄壁容器：容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于0.1的容器。 ⒉回转壳体：壳体的中间面是直线或平面曲线绕其同平面内的固定轴线旋转360°而成的壳体。 ⒊经线：若通过回转轴作一纵截面与壳体曲面相交所得的交线。 ⒋薄膜理论：薄膜应力是只有拉压正应力没有弯曲正应力的一种两向应力状态，也称为无力矩理论。 ⒌第一曲率半径：中间面上任一点M 处经线的曲率半径。 ⒍小位移假设：壳体受力以后，各点位移都远小于壁厚。 ⒎区域平衡方程式：计算回转壳体在任意纬线上径向应力的公式。 ⒏边缘应力：内压圆筒壁上的弯曲应力及连接边缘区的变形与应力。 ⒐边缘应力的自限性：当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时，弹性约束开始缓解，原来不同的薄膜变形便趋于协调，边缘应力就自动限制。二、判断题（对者画√，错着画╳） A 组： 1. 下列直立薄壁容器，受均匀气体内压力作用，哪些能用薄膜理论求解壁内应力？哪些不能？（1）横截面为正六角形的柱壳。（×）（2）横截面为圆的轴对称柱壳。（√）（3）横截面为椭圆的柱壳。（×）（4）横截面为圆的椭球壳。（√）（5）横截面为半圆的柱壳。（×）（6）横截面为圆的锥形壳。（√） 2. 在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。（×） 3. 薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径R R 21=，则该点的两向应力σσθ=m 。（√） 4. 因为内压薄壁圆筒的两向应力与壁厚成反比，当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容器，壁内的应力总是小于壁厚小的容器。（×） 5. 按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。（√） B 组： 1. 卧式圆筒形容器，其内介质压力，只充满液体，因为圆筒内液体静载荷不是沿轴线对称分布的，所以不能用薄膜理论应力公式求解。（√） 2. 由于圆锥形容器锥顶部分应力最小，所以开空宜在锥顶部分。（√） 3. 凡薄壁壳体，只要其几何形状和所受载荷对称于旋转轴，则壳体上任何一点用薄膜理论应力公式求解的应力都是真实的。（×） 4. 椭球壳的长，短轴之比a/b 越小，其形状越接近球壳，其应力分布也就越趋于均匀。（√） 5. 因为从受力分析角度来说，半球形封头最好，所以不论在任何情况下，都必须首先考虑采用半球形封头。（×）三、指出和计算下列回转壳体上诸点的第一和第二曲率半径 A 组：

化工机械课程设计4

课程设计说明书设计题目：卧式贮罐的设计学院、系：化工学院专业班级：学生姓名：指导教师：成绩： 2014年 7月 1日

目录一、设计题目 (3) 二、设计要求 (3) 三、设计参数 (3) 1、设计参数 (3) 2、设计要求 (3) 四、液氨储罐的工艺设计计算 (3) ⒈罐体壁厚的设计 (3) ⒉封头厚度设计 (4) ⒊鞍座 (4) ⒋手孔选择 (6) 5.手孔补强 (7) 6.接管 (8) 6.1进出料接管的选择 (8) 6.4安全阀的选择 (9) 6.5排污管的选择 (9) 五、参考资料 (9) 附、设计结果一览表1 (9) 设计结果一览表2 (10)

设计说明书一、设计题目卧式贮罐的设计二、设计要求设计一卧式容器，准备盛装 3210kg /m3ρ

化工设备机械基础习题(含答案)

1. 图示结构，AB 杆为5号槽钢，许用应力 [] MPa 1601 =σ，BC 杆为2=b h 的矩形截面长杆，截面尺寸mm h 100=，许用应力[]MPa 82=σ 已知：承受的载荷KN P 128=。（1）校核结构的强度。（2）若要求两杆的应力都达到各自的许用应力，两杆的截面尺寸应取多大？

2. 圆孔拉刀的柄用销板和拉床拉头联接，最大拉销力P=136KN，尺寸：d=50㎜，t=12㎜，a=20㎜，b=60㎜。销板的许用剪应力[τ]=120Mpa，许用挤压应力[σjy]=260Mpa，试校核销板的强度。

3. 图示一起重机及行车梁，梁由两根工字钢组成，起重机自重KN G 50=，起重量KN P 10=，若 []M P a 160=σ，[]MPa 100=τ，试选定工字钢的型号。 4.已知等截面轴输入与输出的功率如图所示，转速rmp n 15=。[],40MPa =τ[]GPa G m 80,3.0== φ，试设计轴的直径。

1.解：（1）求两杆的轴力 030 60=+ Cos S Cos S BC AB 代入数值得 KN S AB 85.110= 03060=--P Sin S Sin S BC BC KN S BC 64-=（与假设方向相反）（2）校核强度 AB 杆：[]1 2 3 16010 93.61085.110σ σ ==??= = MPa A S AB AB AB AB 杆即可选用5号槽钢 BC 杆：[]2 3 8.1250 10010 64σ σ>=??= = MPa A S BC BC BC 强度不够重新选截面： [] 2 3 2 280008 10 64mm S A BC =?=≥ σ 8000 2=?b b mm b 25.63= mm h 5.126= 尺寸为2 7.124.6cm h b ?=? 2.解：（1）剪切强度 M P a bt P A Q 4.9412 602101362 3 =???===τ＜[]τ （2）挤压强度

化工机械设备课程设计(板式塔)---副本

目录第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。

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-《化工设备机械基础课程设计》 1.1课程设计的目的 (1) 综合运用《化工设备机械基础》及其有关课程的理论知识，巩固和强化有关机械课程的差不多理论和差不多知识。 (2)培养学生对化工工程设计的技能以及独立分析咨询题、解决咨询题的能力。树立明确的设计思想，把握化工单元设备设计的差不多方法初步骤，为今后制造性地设计化工设备及机械打下一定的基础。 (3)培养学生熟悉、查咨询并综合运用各种有关的设计手册、规范、标难、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编写设计讲明书等差不多技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设汁能力的差不多训练。 1.2课程设计的要求 (1)树立正确的设计思想。在设计中要本着对工程设计负责的态度，从难从严要求，综合考虑经济性、有用性、安全可靠性和先进性，严肃认真地进行设计，高质量地完成设计任务。 (2)具有主动主动的学习态度和进取精神。在课程设计中遇到咨询题不敷衍，通过查阅资料和复习有关教科书，主动摸索，提出个人见解，主动解决咨询题，注重能力培养。 (3)学会正确使用标准和规范，使没汁有法可依、有章可循。 (4)学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓要紧矛盾。 1.3 课程设计的内容按照教学大纲要求，完成一种典型设备的机械设计，工作量应包括：设备总装图1张，设计运算书1份。课程设计的步骤

1.4.1预备时期 (1)设计前应预先预备好设计资料、手册、图册、运算和绘图工具、图纸及报告纸等； (2)认真研究设计任务书，分析设计题目的原始数据和工艺条件，明确设计要求和设计内容 1.4.2 机械设计时期化工设备的机械设计是在设备的工艺设计后进行的。按照设备的工艺条件(包括工作压力、温度、介质特性、结构形式和尺寸、管口方位、标高等)，围绕着设备内、外附件的选型进行机械结构设计、围绕着确定厚度大小进行强度、刚度和稳固性的设计和校核运算。这一步往往通过“边算、边选、边画、边改”的做法来进行。一样步骤如下。 (1)全面考虑按压力大小、温度高低和腐蚀性大小等因素来选材。通常先按压力因素来选材；当温度高于200℃或低于一40℃时，温度确实是选材的要紧因素；在腐蚀强烈或对反应物及物料污染有特定要求的，腐蚀因素又成了选材的依据。在综合考虑以上几方面同时，还要考虑材料的加工性能、焊接性能及材料的来源和经济性。 (2)选用零部件。设备内部附件结构类型，如塔板、搅拌器型式，常由工艺设计而定；外部附件结构形式，如法兰、支座、加大圈、开孔附件等，在满足工艺要求条件下，由受力条件、制造、安装等因素决定。 (3)运算外载荷，包括内压、外压、设备自重，零部件的偏载、风载、地震载荷等，常用列表法、分项统计的方法来进行。 (4)强度、刚度、稳固性设计相校核运算。按照结构形式、受力条件和材料的力学性能、耐腐蚀性能等进行强度、刚度和稳固性运算，最后确定出合理的结构尺寸。因大多数工况下强度是要紧矛盾，因此有的设备设计常不作后两项运算。 (5)绘制设备总装图。对初学者，常采纳“边算、边选、边画、边改”的作法，初步计

化工机械基础化工设备课程设计液氨储罐机械设计详解

目录第一章、绪论-----------------------------------------------------2 1.液氨贮罐的设计背景---------------------------------------------5 2.设计任务----------------------------------------------------- 3.设计思路----------------------------------------------------- 4. 2.液氨贮罐的分类及选型-------------------------------------------5 3.设计温度和设计压力的确定--------------------------------------- 第二章、材料及结构的选择与论证-----------------------------------6 1.材料选择与论证-------------------------------------------------6 2.结构选择与论证-------------------------------------------------7 第三章工艺尺寸的确定-------------------------------------------8 第四章设计计算-------------------------------------------------9 1.计算筒体的壁厚-------------------------------------------------9 2.计算封头的壁厚------------------------------------------------10 3.水压试验压力及其强度校核--------------------------------------10 4.选择人孔并核算开孔补强----------------------------------------11 5.选择鞍座并核算承载能力----------------------------------------13 6.选择液位计----------------------------------------------------14 7.选配工艺接管--------------------------------------------------14 设计小结--------------------------------------------------------15 参考文献--------------------------------------------------------16总图材料明细表………………………………………………………

化工设备课程设计计算书(板式塔)

《化工设备设计基础》课程设计计算说明书学生姓名：学号：所在学院：专业：设计题目：指导教师： 2011年月日目录一.设计任务书 (2)

二.设计参数与结构简图 (4) 三.设备的总体设计及结构设计 (5) 四.强度计算 (7) 五.设计小结 (13) 六.参考文献 (14) 一、设计任务书 1、设计题目根据《化工原理》课程设计工艺计算内容进行填料塔（或板式塔）设计。

设计题目：各个同学按照自己的工艺参数确定自己的设计题目：填料塔（板式塔）DNXXX设计。例：精馏塔（DN1800）设计 2、设计任务书 2.1设备的总体设计与结构设计（1）根据《化工原理》课程设计，确定塔设备的型式(填料塔、板式塔)；（2）根据化工工艺计算，确定塔板数目(或填料高度)；（3）根据介质的不同，拟定管口方位；（4）结构设计，确定材料。 2.2设备的机械强度设计计算（1）确定塔体、封头的强度计算。（2）各种开孔接管结构的设计，开孔补强的验算。（3）设备法兰的型式及尺寸选用；管法兰的选型。（4）裙式支座的设计验算。（5）水压试验应力校核。 2.3完成塔设备装配图（1）完成塔设备的装配图设计，包括主视图、局部放大图、焊缝节点图、管口方位图等。（2）编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。 3、原始资料 3.1《化工原理》课程设计塔工艺计算数据。 3.2参考资料： [1] 董大勤.化工设备机械基础[M].北京：化学工业出版社，2003. [2] 全国化工设备技术中心站.《化工设备图样技术要求》2000版[S]． [3] GB150-1998.钢制压力容器[S]． [4] 郑晓梅.化工工程制图化工制图[M]．北京：化学工业出版社，2002. [5] JB/T4710-2005.钢制塔式容器[S]． 4、文献查阅要求

化工机械设计

新疆工程学院《化工设备机械基础》课程设计说明书题目名称：脱水塔的设计系部：化学与环境工程系专业班级：石化10-5(3) 班学生姓名：游延贺指导教师：薛风完成日期：2012-12-30

新疆工程学院课程设计评定意见设计题目：脱水塔的设计学生姓名：游延贺评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日

摘要：本设计为脱水塔设计，本文详细介绍了脱水塔的特点及在工业生产中的应用及发展前景，详细阐述了脱水塔的结构合计及强度校核和制造检修。参照GB150-1998《钢制容器》设计手册，综合考虑各种因素，结构设计需要选择使用合理、经济的结构形式同时满足制造、检修、安装等要求；而强度设计包括选材，校核。确定主要结构尺寸、满足强度、刚度、和稳定性要求。根据设计压力确定壁厚，使脱水塔有足够的腐蚀裕量，从而使设计结果达到最优化。设计结果满足用户要求，安全性与经济性及环保要求。关键词：脱水塔、结构设计、强度设计

目录 1.绪论 (1) 1.1遵循标准 (1) 1.2结构选择与论证 (1) 2.参数确定 (3) 3.圆筒壁厚设计 (3) 4.封头壁厚设计 (4) 5.校核罐体与封头水压试验强度 (5) 6.换热部分计算 (5) 6.1 热负荷计算 (5) 6.2 热负荷校核 (5) 6.3 盘管强度校核 (5) 7.鞍座 (6) 7.1 罐体质量 (6) 7.2 封头质量 (6) 7.3 脂肪酸质量 (6) 7.4 附件质量 (7) 8.人孔 (7) 8.1 人孔选择 (7) 8.2 人孔补强 (7) 9.接管 (8) 9.1 进料管 (8) 9.2 进料管补强 (8) 9.3 脂肪酸的出料管 (9) 9.4 脂肪酸粗料管补强 (9) 9.5 抽气口管 (10) 9.6 蒸汽进口管 (10) 9.7疏水口管 (10) 9.8温度计口 (10) 9.9真空表口 (11) 10.人孔图与明细表 (11) 11.技术特性 (12) 12.接管表 (13) 13.技术要求 (14)