料槽设计课程设计说明书.doc

1、新疆工程学院课程设计说明书题目名称 料 槽 设 计 系 部： 化学工程系 专业班级： 煤化10-4（1）班 学生姓名： 冯 芳 娟 指导教师： 薛 风 完成日期： 2013-1-3 新 疆 工 业 高 等 专 科 学 校课程设计成绩评定 报 告序号评分指标具 体 要 求分数范围得 分1学习态度努力学习，遵守纪律，作风严谨务实，按期完成规定的任务。010分2能力与质量调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研，能较好地理解设计任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。015分综合能力设计能运用所学知识和技能，有一定见解和实用价值。025分论文（设计）质量计算准确可靠有依据

2、、分析逻辑清晰、正确合理，020分3工作量内容充实，工作饱满，符合规定字数要求。绘图(表)符合要求。0 15分4撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，字迹工整，书写格式规范， 0 15分合计0100分评语： 成 绩：评阅人（签名）： 日 期：2013.01.3评定成绩：指导教师（签名）：2013年 1月3日 新疆工业高等专科学校课程设计任务书12/13学年 下 学期 13年1月2 日专业煤炭深加工与利用班级10-4（1）课程名称化工机械设计题目 料槽设计指导教师 薛 风起止时间12.20-1.3周数2周设计地点宿舍设计目的： 作为化工专业的学生，每时每刻都在与设备有关，设计设

3、备了解化工生产对设备的要求，更进一步的了解学习化工知识。设计任务或主要技术指标： 设计压力：1.0MPa 设计温度：60 最高工作压力：1.0MPa 介质名称：cx1（笨酚+甲醇） 设备主要材料：sus316l2.合理的参数选择和结构设计主要参考书及参考资料：过程设备机械设计：华东理工大学出版社、潘红良 郝俊文 主编世界钢铁牌号速查手册：华东工业出版社 林慧国 林刚 张凤华 主编教研室主任（签名） 系（部）主任（签名） 年 月 日料槽设计学号：2010231576 学生：冯芳娟(新疆工程学院, 乌鲁木齐 830091) 摘 要：料槽的设计，通过对机械设备强度的理解和对材料的认识，对机械设计的强

4、度及支管要求，设备主要的工艺要求，设备对设备要求的满足。关键词：料槽、罐体壁厚，封头设计，强度校核，支管，支座符号公称压力公称尺寸法兰温度面积用途伸出长度N1PN1.6DN80SORFPG口见图N2PN1.6DN20SORFPSV口见图N3PN1.6DN15SORF料体进口见图N4APN1.6DN80SORF液位计口见图N4BPN1.6DN80SORF液位计口见图N5PN1.6DN25SORF液体出口见图N6PN1.6DN15SORF液体回进口见图设计压力MPa1.0设计温度60最高工作压力MPa1.0工作温度介质名称Cx1设备主要材质Sus316l目录前言1一、罐体壁厚设计21.1受内压罐体

5、壁厚设计2二、封头设计32.1内压封头设计3三、强度校核4四、接管设计44.1 PG口44.1.1PG口补强44.2 PSV口64.3 液体进口64.4液位进口A64.5液位进口B64.6液体出口64.7液体回进口6五、支座的设计7六、符号说明8七、附表10八、参考文献13九、致谢14十、附 图15 化工设备课课程设计前言SUS316L简介 SUS316L为SUS316的超低碳钢， SUS316L比SUS316耐晶间腐蚀性好。SUS316L超低碳奥氏体不锈钢，焊接性能良好，适合多层焊，焊后无刀口腐蚀倾向，对亚硫酸、硫酸、磷酸、醋酸、甲酸、氯盐、卤素、亚硫酸盐均有良好的耐蚀性。一般用于制造化工、

6、化肥和化纤等工业设备，如容器、管道及结构件。 化学成份碳 C ：0.030 硅 Si：1.00 锰 Mn：2.00 硫 S ：0.030 磷 P ：0.035 铬 Cr：16.0018.00 镍 Ni：12.0015.00 钼 Mo：2.003.00力学性能抗拉强度 b (MPa)：480 条件屈服强度 0.2 (MPa)：177 伸长率 5 (%)：40 断面收缩率 (%)：60 硬度 ：187HB;90HRB;200HV热处理 热处理规范：固溶10101150快冷。金相组织 组织特征为奥氏体型。交货状态 一般以热处理状态交货，其热处理种类在合同中注明；未注明者，按不热处理状态交货。以下产品

7、现货单位：昆山腾宁金属材料有限公司SUS316L不锈钢板SUS316L不锈钢棒SUS316L不锈钢管SUS316L不锈钢六角SUS316L不锈钢钢带主要技术指标设计压力MPa1.0设计温度60最高工作压力1.0工作温度介质名称苯酚+甲醇设备主要材质SUS316L设备容积0.0028一、罐体壁厚设计1.1受内压罐体壁厚设计（1）由题目已知条件可知： 查资料得，60时 =0.8（单面焊对接接头，局部无损检测） 设计容器寿命为10年，取（书表1211）计算厚度： 设计厚度：根 据：，查书表129得：名义厚度：取，复验 所以钢板的负偏差量可忽略不计，故槽体可用厚的不锈钢制作。二、封头设计2.1内压封头

8、设计若采用标准椭圆封头，如图所示图21 椭圆封头示意图查资料可得，的许用应力压力表60时 （单面焊对接接头，局部无损检测） 采用标准椭圆封头由12-24得厚度按书中式（1220）计算：设计容器寿命为10年，取（书表1211），根据，由书表12-9查的，则圆整后取厚的钢板，复验最后确定，故该椭圆形封头可用厚的不锈钢制作三、强度校核（1）受内压罐体与封头水压实验强度校核：根据式（1218）：式中查资料则：而因为，所以水压试验强度足够四、接管设计4.1 PG口采用的无缝钢管，配用带颈平焊法兰： HG 20592 法兰 SO2001.6 RF sus316l 因为该接管的无缝钢管，厚度小于4mm，故接

9、管开孔需要补强。4.1.1PG口补强壳体开孔满足下述全部条件时，可不另进行补强： 设计压力2.5MPa 两相邻开孔中心距（对曲面间距以弧长计算）应不小于两孔直径之和的两倍。 接管外径89mm 接管最小厚度满足表51表51 最小厚度（mm）接管外径253238454857657689最小厚度3.54.05.06.0接管为的无缝钢管，接管在设计温度下的许用应力为。（1）内筒壁补强计算焊接接头系数， 确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径：已知，内壳体计算厚度，接管计算厚度为：开孔直径：确定壳体和接管实际厚度、开孔有效补强宽度B及外侧有效补强高度。已知壳体名义厚度 ，补强部分厚度。接管有效补强宽度为：接

10、管外侧有效补强高度为：计算需要补强的金属面积和可以作为补强的金属的面积。需要补强的金属面积为： 式中可以作为补强的金属的面积： 比较与,，同时考虑接管与壳体焊缝面积之后，该开孔接管补强的强度足够。4.2 PSV口采用的无缝钢管，配用带颈平焊法兰：HG 20592 法兰 SO501.6 RF sus316l /*补强同PG口计算补强。4.3 液体进口采用的无缝钢管，配用带颈平焊法兰：HG 20592 法兰 SO251.6 RF sus316l补强同PG口计算补强。4.4液位进口A采用的无缝钢管，配用带颈平焊法兰：HG 20592 法兰 SO201.6 RF sus316l补强同PG口计算补强。4

11、.5液位进口B采用的无缝钢管，配用带颈平焊法兰：HG 20592 法兰 SO401.6 RF sus316l补强同PG口计算补强。4.6液体出口采用的无缝钢管，配用带颈平焊法兰：HG 20592 法兰 SO1251.6 RF sus316l4.7液体回进口采用的无缝钢管，配用带颈平焊法兰：HG 20592 法兰 SO501.6 RF sus316l补强同PG口计算补强。五、支座的设计首先初略的计算支腿的负荷 槽体总质量 式中：槽体的自身质量 封头的质量 浆体的质量 附件质量（1）槽体质量 查资料得sus316l的密度为 （2）封头质量 直边高度的标准椭圆封头，查得其质量为，所以 （3）浆体质量

12、其中，装量系数（容规规定：介质为固液混合物固定式压力容器，装量系数一般取0.9）。槽容积：在60苯酚与甲醇固液混合物密度为，封头容积查得 储槽容积：（4）其他接管质量总和计算 支腿承受1083.7kN负荷，根据支腿选取标准，即：支座A1六、符号说明计算压力 圆筒的内径 圆筒的外径 圆筒的最大容许压力 圆筒的计算厚度 圆筒的设计厚度 圆筒的名义厚度 圆筒的有效厚度 其值 圆筒材料在设计温度下的许用应力 圆筒材料在设计温度下的计算应力 钢板厚度的负偏差 腐蚀余量 厚度附加量 圆筒壁在试验压力下的计算应力 圆筒材料在试验温度下的屈服点 封头内壁曲面高度 实验压力 设计压力 每一支座承受的压力 容器的

13、总质量 重力加速度 重力加速取接管有效厚度 补强有效厚度 开孔直径 强度削弱系数壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积 接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积 焊缝金属减去计算厚度之外的多余面积 接管的计算厚度 补强面积 有效补强范围内另加的补强面积 有效宽度 七、附表八、参考文献 1 国家质量技术监督局，GB150-1998钢制压力容器，中国标准出版社，19982 国家质量技术监督局，压力容器安全技术监察规程，中国劳动社会保障出版社，19993 全国化工设备设计技术中心站，化工设备图样技术要求，2000，114 林慧国、林钢、张凤华，世界钢铁牌号对照与速查手册，化学工业出版社，20015 黄

14、振仁、魏新利，过程装备成套技术设计指南，化学工业出版社，20026 国家医药管理局上海医药设计院，化工工艺设计手册，化学工业出版社，19967 蔡纪宁主编，化工设备机械基础课程设计指导书，化学工业出版社，2003九、致谢在本次料槽的设计过程中，薛风老师给予了悉心的指导和关心，使我克服了众多困难，终于完成了设计工作。老师渊博的知识、严谨求实的治学态度及敬业精神，给我留下了深刻的印象，并将在我今后的人生道路上产生深远的影响，在此设计完成之际，谨向薛风老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！同时这次设计能够得以顺利完成，很大部分得感谢我亲爱的同学们，是他们帮助过我克服了一个又一个的困难，在此对他们表示深深的谢意!十、附 图图2 料槽15