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1、 新疆工程学院新疆工程学院 课程设计说明书 题目名称：题目名称： PF 洗 涤 罐 设 计 化学工程系课程设计任务书化学工程系课程设计任务书 2013-2014 学年第 1 学期 12 月 专业石油化工生产 技术 班级石化 116（1） 班 课程名称化工机械设 备基础 设计题目PF PF 洗涤罐设计 指导教师薛风 起止时间12.141.14周数4 周设计地点南昌路校区 指导思想和目地：以已知设计资料,选定提升系统各部件,对其主要参数进行计算及选定,对有 关部件进行安全性校验,对提升系统地运动学及动力力学进行计算,达到对提升系统进行合理 地选型,并达到对所学知识地应用和实践能力得到了提高,增强工
2、程意识和素养,培养独立分析 和解决问题能力地目地 设计参数 计算压力：=0.64MPa 计算温度：t=150.00C 内径 ： =600.00mm C P i D 材料 ： 00Cr17Ni14Mo2板材 试验温度许用应力=170.00mm 设计温度许用应力=165.00MPa 试验温度下屈服点=330.00MPa t S 钢板负偏差=0.25mm 腐蚀裕量 =3.00mm 焊接接头系数 k=1.0 1 C i C 设计要求 1.课题介绍 2. 布置强度计算 3. 强度计算和考虑结构设计 4. 检查强度计算结果 5. 完成 CAD 图 6. 完成设计说明书 7. 交设计说明书 8. 设计答辩
3、设计任务书设计任务书 MPa 本次设计地原理本次设计地原理 PF 洗涤罐工作地原理；工艺物料通过进入洗涤与 HRW 进行搅 4 N 拌,同时 HRW 通过进入洗涤罐.两者反应后,由于搅拌产生地离心 5 N 力洗涤后地工艺原料由处产出.洗涤剂在合适地温度范围有较大 3 N 地活性,所以在夹套合内筒之间用合适温度地水进行维持反应温度洗 涤后地废液由流出.文档来自于网络搜索 2 N 摘要摘要 随着化工行业地发展,洗涤罐地用途越来越广,同时好地洗涤设备 必须在合适地洗涤剂地情况下,并且在合适地温度下才能具有更强地 洗涤效果.但化工设备必须满足相应地强度、刚度和稳定性,而且还 应有合适地流程设计.文档来
4、自于网络搜索 关键词关键词：PFPF 洗涤罐、洗涤、强度设计洗涤罐、洗涤、强度设计 化工设备机械基础课程设计 1 目目 录录 1、壁厚设计1 1.1 内筒壁厚设计.1文档来自于网络搜索 1.2 内筒封头设计.1文档来自于网络搜索 1.3 夹套壁厚设计 3 2、封头厚度设计与校核3 2.1 封头壁厚设计 3 2.2 夹套： 4 2.3 验核 4 3、鞍座设计4 3.1 罐体质量估算： 4 3.2 封头质量估算 4 3.3 设定观众溶液体积为.4 3.4 估算附件质量 4 4、上盖估算与校核5 5、接管、法兰设计选择5 6、人孔设计6 7、技术特性8 8、人孔补强8 符号说明10 9,PF 工艺流
5、程图.12 参考文献13 致 谢14 化工设备机械基础课程设计 1 1 1、壁厚设计、壁厚设计 设备主要技术指标 内筒内筒 设计压力设计压力 MPa常压常压设计温度设计温度150 最高工作压力最高工作压力常压常压工作温度工作温度 介质名称介质名称HCL设备主要材质设备主要材质00Cr17Ni14Mo2 设备容积设备容积0.35 3 m 夹套夹套 设计压力设计压力 MPa0.58设计温度设计温度100 最高工作压力最高工作压力 常压常压工作温度工作温度 介质名称介质名称水水设备主要材质设备主要材质16MnR 化工设备机械基础课程设计 2 1.11.1 内筒壁厚设计内筒壁厚设计 贮罐内径 罐体（不
6、包括封头）长度600 i mm D 1175Lmm 见图表可知,本萃取罐选用 00Cr17Ni14Mo2 制作罐体和封头 假设筒体名义厚度 附加裕量10 n mm 3Cmm 则26002 10620 oin mm DD 筒体有效厚度1037 en Cmm 则 3330 1.89 3240 o L D 3240 8820 18 o e D 查图 13-6 外压或轴向受压筒几何参数计算图 得系数 A=0.00075 查图 13-9 外压圆筒管子和球壳厚度计算图 得系数 B=32 Mpa 则允许工作外压 78 0.36 180 o e B pMPa D 因为 则可选用 10mm 厚 00Cr17Ni
7、14Mo2 钢制作筒体 C P P 1.21.2 内筒封头设计内筒封头设计 采用标准椭圆形封头设计底部 假设 附加裕量 则18 n mm 2Cmm18216 e mm 01 0.9 3236 182.025 16 o ee RK D 0.1250.125 0.00069 182.025 o e A R 查图 13-9 得77BmPa 则 77 0.42 182.025 o e B PMPa R 因 则可用厚或厚 00Cr17Ni14Mo2 钢 c P P 18 n mm 20 n mm 制作地标准椭圆形封头 化工设备机械基础课程设计 3 内筒顶部采用平板封头 其厚度计算公式为 （100） c
8、tc p kP D 163 t MPa oC 式中 K 取 0.25 取 1.0 3200 C mm D 0.004 c MPa p 于是 0.25 0.004 32007.93 163 p mm 2 7.93 18.93 dpp mm C 最后采用圆整厚度为 9mm 地 00Cr17Ni14Mo2 钢制作 1.31.3 夹套壁厚设计夹套壁厚设计 1.1 0.580.64 c P 600 i D 153 t MPa 取（表 12-8）1.0 2 ci t c PD P 0.64 600 1.2575 2 151 1 0.64 mm 由于介质为水取100 2 C =1.2mm 表 12-9 得
9、1 0.25C 12 C2.7 n Cmm 圆整后取3 n mm 2 2、封头厚度设计与校核、封头厚度设计与校核 2.12.1 封头壁厚设计封头壁厚设计 0.125 oe A R 0.125 0.001225 612 6 A 通过查图 13-15 得78BMPa oe B P R 78 0.765 612 6 PMPa 由于所以满足要求 0.64P 同前 12 3CCCmm9 n mm 化工设备机械基础课程设计 4 2.22.2 夹套：夹套： 由公式 20.5 ci t c PD P 1.00.64 c P 600 i Dmm 153 t MPa 0.64 600 1.256 2 151 1
10、0.5 0.64 mm 同前： 12 1.5CCCmm 故1.256 1.52.756Cmm 圆整后取3 n mm 2.32.3 验核验核 0.9 2 Tie Ts e PD 1.251.25 0.640.8 T PP 6 e mm285 s MPa 0.86009 40.6 2 6 T 0.90.9 1.0 285256.5 s MPa 因而,所以水压式压强度足够0.9 Ts 同理：验证夹管也满足强度要求 3 3、鞍座设计、鞍座设计 3.13.1 罐体质量估算：罐体质量估算： 11 mD L 1 3.14 0.65 1.12 0.09 79801641.75mkg 3.23.2 封头质量估算
11、封头质量估算 2 21 0.35mD 2 2 0.35 3.14 0.651.12 0.09 7980333.5mkg 3.33.3 设定观众溶液体积为设定观众溶液体积为 估算得 3 mV 332 1 100.33 10mkg 3.43.4 估算附件质量估算附件质量 4 500mkg 1234 mmmmm 1641.75333.5300500 2775.25kg 3 mg F 2775.25 9.81 9.1 3 FKN 根据表 14-18 可选耳式支座 JB/T4725-92,支座,A2 化工设备机械基础课程设计 5 4 4、上盖估算与校核、上盖估算与校核 2 22 0.60.28 44 D
12、 Sm F P S 4 600 9.81 2.1 10 0.28 PPa 故选足够9 n mm 5 5、接管、法兰设计选择、接管、法兰设计选择 法兰名字法兰名字密封形式密封形式标准标准国标国标 N1N2长颈对焊法兰长颈对焊法兰RF 65mm1.6MPa JB/T 4703-2000 N3N4长颈对焊法兰长颈对焊法兰RF 50mm1.6MPa JB/T 4703-2000 N5N6长颈对焊法兰长颈对焊法兰RF 32mm1.6MPa JB/T 4703-2000 N7N8长颈对焊法兰长颈对焊法兰RF 20mm1.6MPa JB/T 4703-2000 N9长颈对焊法兰长颈对焊法兰RF 15mm1.
13、6MPa JB/T 4703-2000 接管选择：无缝钢管 取 . 12 ,N N768mmmm 取 34 ,NN657.5mmmm 取 56 ,NN457.5mmmm 取 78 ,NN326mmmm 取 9 N255mmmm 接管补强接管补强 经过与是否需要补强标准得 N2N3 需要补强 N2N3 通过等面积补强计算 N2: mmmm 876 设, ac MPP5 . 0MnR16mm nt 8 (1)确定壳体和和接管地计算壁厚和开孔直径 2 cO tt c p D p 0.5 76 2 153 1 0.5 t 0.124mm 开孔直径为： 1 2ddC (762 18)2 1.5d 53m
14、m (2)确定壳体和接管实际厚度,开孔有效补强宽度 B 及外侧有效步枪高度. 1 h 2 53106Bmm 1 53 6 nt hd 化工设备机械基础课程设计 5 18 (3)计算需要补强地金属面积和可以作为地金属面积. 需要补强地金属面积为 1 ()() e ABd (10653) (1.5 1.256) 12.93 21 2 () nttr Ahf 2 18 (5 1.256) 1 134.8 2 12 147.7 e AAAmm 由于所以补强强度满足 e AA 同理：同理： N3 处地外加强平齐接管形式补强结构满足补强强度7.5 nt mm JB/T 4703-2000 N1 法兰-RF 65-1.6 N2 法兰-RF 65-1.6 N3 法兰-RF 50-1.6 N4 法兰-RF 50-1.6 N5 法兰-RF 32-1.6 N6 法兰-RF 32-1.6 N7 法兰-RF 20-1.6 N8 法兰-RF 20-1.6 N9 法兰-RF 15-1.6 接管： N1 mmmm 876 N2 mmmm 876 N3 mmmm5 . 765 N4 mmmm5 . 765 N5 mmmm5 . 7
