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1、 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： 2015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
2、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，201
3、0.3. 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.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 NB/T47041-2014.塔式容器S4、文献查阅要求 设计说明书中公式、内容等应明确文献出处;装配图上应写明引用标准号。5、设计成果1、提交设计说明书一份;2、提交塔设备(填料塔、板式塔) 草图一张(A3); 2、提交塔设备(填料塔、板式塔)装配图一张(A1)。 （精馏塔设计例题）(以下手写) 二. 设计参数与结构简图1、设计参数精馏塔设计的工艺条件由化工原理课程设计计算而得。工作温度 C： 120 设计温度 C： 1
4、50工作压力 MPa： 0.1 设计压力 MPa： 0.11塔体内径 mm： 1800 塔板数 块： 38 介质： 苯-甲苯混合物2、结构简图 （见NH-13班号学号-CT) 图1 精馏塔结构简图三. 精馏塔的总体设计及结构设计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)。 本设计的精馏塔型式为板式塔2、根据化工工艺计算，确定塔板数目 (或填料高度)。 由化工工艺计算塔板数目为30块3、根据介质条件的不同，拟定管口方位。管口表 LIST OF NOZZLE符号公称尺寸公称压力连接标准法兰型式连接面型式用途或名称接管口密封面至筒壁长度C30010HG/T20592SOFM塔顶气出
5、口200D20010HG/T20592SOFM塔釜液出口200E125010HG/T20592SOFM再沸器接口200E225010HG/T20592SOFM再沸器接口200F30010HG/T20592SOFM进料口250G8010HG/T20592SOFM回流口150L1-28010HG/T20592SOFM液位计口150M1-4450/SOMFM人孔200T1-58010HG/T20592SOFM温度计口150V400x600/焊接检查口/（见NH-13班号学号-CT) 4、结构设计，设备法兰的型式及尺寸选用，管法兰等零部件选型。1）零部件材料的选取 根据精馏塔工艺条件（介质的腐蚀性、设
6、计压力、设计温度）、材料的焊接性能、零件的制造工艺及经济合理性进行选材： 塔体：16MnR （现改为Q345R） 封头：16MnR （现改为Q345R） 接管：20 塔盘、底座：Q235B容器法兰：16MnR（现改为Q345R） 管法兰：16MnII（材料的许用应力按照化工设备机械基础表8-7查并列表）材料 许用应力（MPa）Q345R(16MnR) 170Q235B 11316MnII 17020 1332）塔盘结构根据工艺条件、塔体直径，塔盘结构选为单液流分块式塔盘，具体塔盘结构及尺寸的选取第十七章第三节（p499）。（自选）3）工艺接管接管的选取根据介质流量，参照GB12771-91，接
7、管的选取如下表：名称进料管塔顶回流管塔底出料管塔顶蒸汽管再沸器回流管公称直径（mm）8080804505004 ）压力容器法兰和接管法兰(是否有？）压力容器法兰的选取按照化工设备机械基础选JB/T47004707-2000标准。（按照化工设备机械基础（p292）写出选取过程）设计条件 ：工作温度 C： 120 设计温度 C： 150工作压力 MPa： 0.1 设计压力 MPa： 0.11塔体内径 mm： 1800 介质： 苯-甲苯混合物（a）法兰类型 DN=1800，p=0.11MPa，表10-1选甲型平焊；（b）p=0.11MPa，t=150，查表10-10 材料为16MnR，定PN=0.2
8、5MPa，150时 允许p=0.25MPap，所以PN=0.25MPa。（c）确定结构尺寸（p254）。（d）法兰标记 法兰RF 18000.25 JB/T4701-2000选取结果如下表：设备法兰MFM 1800-0.25 JB/T4701-2000 材料 Q345R(16MnR)管法兰选取结果汇总：进料管法兰HG/T20592 法兰 SO80-10MFM16MnII 塔顶回流管法兰HG/T 20592 法兰 SO80-10MFM 16MnII 塔顶蒸汽管法兰HG/T 20592 法兰 SO80-10MFM16MnII 塔底出料管法兰HG/T 20592 法兰SO450-10MFM16MnI
9、I 在沸器回流管法兰HG/T 20592 法兰SO500-10MFM16MnII 5） 法兰密封垫片的选取法兰密封垫片的选取参照化工设备机械基础表10-30法兰密封垫片选非金属软垫片 PN=0.25MPa （JB/T4704-2000） P294垫片 1800-0.25 JB/T4704-20006） 裙座选取裙座的选取根据参照化工设备机械基础图17-21确定裙座各尺寸。支座选取裙式支座7）人孔设置人孔的选取根据筒体直径和公称压力参照化工设备机械基础p353.本设计中选用带颈平焊法兰人孔，公称压力1.0MPa，公称直径500 mm，标准号为HG21520-2005。8） 手孔设置手孔选取同上，
10、本设计中选用不锈钢板式平焊人孔（仅限凸面），公称压力0.6MPa，公称直径150mm，标准号为HG21529-2005。9） 视镜和液位计的选取视镜和液位计的选取根据化工设备机械基础P377选取10） 焊接接头形式和和焊接材料的选取焊接接头形式的选取参照化工设备机械基础第十四章第二节（p431/P438），焊接接头形式按HG/T20583-2011，A、B类焊接接头按照HG/T20583-2011中DU4，D类焊接接头按照HG/T20583-2011中G2，带补强圈D类焊接接头按照JB/T4736-2002中C，焊接材料的选取参照第十四章化工设备机械基础第四节，标准GB/T5117-95、GB
11、/T5118-95 GB/T983-95焊接接头的检验化工设备机械基础第十四章第三节11）压力容器类别的划分压力容器类别的划分按固定式压力容器安全技术监察规程，化工设备机械基础p453本设计塔器为低压分离设备，介质为易燃、中毒危害介质，故划分为一类压力容器。四、强度计算 1、塔体壁厚计算（筒体的设计参照第八章第二节p210）。 塔体圆筒体壁厚计算按照GB150-2011压力容器式5-1计算壁厚： （4-1）式中 ：塔体的理论计算壁厚，mmpc：塔体的计算压力，MPaDi：塔体内径，mm：钢板在设计温度下的许用应力，MPa：焊接接头系数；名义厚度： ； （4-2）；式中 ：名义厚度；C1：腐蚀裕量；C2：钢板负偏差；：圆整量；：有效厚度；查表化工设备机械基础表8-7=170 MPapc：取塔体的设计压力，0.11 MPa焊缝为双面焊，局部射线检测，
