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1、步京7玄劣季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：2013年 月一. 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、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DNXXX设计。例： 精馏塔（DN1800）设计2、设计任务书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；（2）根据化工工艺计算，确定填料高度；（3）根据介质、工艺的不同，拟定管口方位；（4）结构
2、设计，确定材料。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。塔设备结构草图（A3坐标纸）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、原始资料化工原理课程设计塔工艺计算数据。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，2011.2 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 4-2011.压力容器S
3、.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、提交塔设备装配图一张(A1)。（填料塔设计例题）1、设计参数二.设计参数与结构简图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： 150工作压力MPa：设计压力MPa：塔体内径 mm： 1800填料高度m： 17介质：对氯甲苯-邻氯甲苯混合物2、结构简图（根据自己的设计题手画）除流器液体进口卸料门液体再分布装置板图1塔结
4、构简图液体分布装置三.填料塔的总体设计及结构设计1、根据化工原理课程设计，确定精馏塔设备的型式。本设计的精馏塔型式为填料塔2、根据化工工艺计算，确定填料高度由化工工艺计算填料高度为17m.3、根据介质条件的不同，拟定管口方位。f r p，所以PN二。(c) 确定结构尺寸(p283)。(d) 法兰标记法兰一RF1800-JB/T4701-2000容器选取结果如下表：设备法兰MFM JB/T4703-2000材料 Q345R(16MnR)管法兰选取结果汇总:进料管法兰HG20594 法兰 1816MnII塔顶回流管法兰HG20594 法兰 1816MnII塔顶蒸汽管法兰HG20594 法兰 181
5、6MnII塔底出料管法兰HG20594 法兰 2816MnII在沸器回流管法兰HG20594 法兰 2816MnII6) 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10-15法兰密封垫片选非金属软垫片PN= (JB/T4704-2000)P294垫片 JB/T4704-20007) 裙座选取裙座的选取参考化工设备机械基础图17-34、参考图及课件确定裙座各尺寸。支座选取直立裙式支座，裙座与塔体间的焊接头形式对接焊缝，螺栓座个数 选为16个，螺栓座由盖板和筋板组成，用来安装地脚螺栓。为了便于检修和安 装，在裙座上开设2个椭圆形（500*400）不带盖板的人孔，为防止腐蚀性气体 积
6、存在裙座，在裙座上方开排气孔。裙座底设置排液孔。裙座与塔体间的焊接接头8）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表11-2和 表 11-3，本设计中选用带颈平焊法兰人孔，公称压力，公称直径500 mm，标准号为 HG20520-2005。9）手孔设置手孔选取同上，手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表11-7和 表 11-10，本设计中选用不锈钢板式平焊人孔（仅限凸面），公称压力，公称直径150mm， 标准号为 HG21516-2004。10）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表11-18、p382选取11）焊接接头形式和和焊接材料的
7、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（P431-440, 焊接接头形式按HG20583-2011，A、B类焊接接头按照HG20583-2011中DU4, D类焊接接头按照HG20583-2011中G2，带补强圈D类焊接接头按照 HG20583-2011 中 G29。焊接材料的选取参照第十四章化工设备机械基础（P446-448），12）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p452本设计塔器设计压力MPa，v=32 L介质为易爆、中毒危害介质，故划分为II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p2
8、10）。塔体圆筒体壁厚计算按照压力容器式3-1计算壁厚：8=四一（4-1）2。叩一 pc式中 8 :塔体的理论计算壁厚，mmPc：塔体的计算压力，MPaD.：塔体内径，mm。t :钢板在设计温度下的许用应力，MPa甲：焊接接头系数；名义厚度：8广8+ C + A ；（4-2）C = C1 + C2 ；8 =8 -C ；式中 8 :名义厚度；c1：腐蚀裕量；c2：钢板负偏差；A :圆整量；8 :有效厚度；查表化工设备机械基础表8-6 Q345R 。t =189 MPapc：取塔体的设计压力，MPa焊缝为双面焊，局部射线检测，甲=代入数据到式（4-1） 得：8 =p = ”80=0.69 mm2。
9、，平一 p2 x189 x 0.85 - 0.11c1 =1 mmC2 =0 mm代入数据到式（4-2）得：名义厚度：5广8+ C + A = 2 mm按最小厚度5 min要求取8=6 mm2）封头的强度计算（封头的设计参照第八章第二节P175-185）。塔体封头壁厚计算按照压力容器式5-1计算壁厚：5=咀（4-3）2Q 叩0.5 pc式中 5 :塔体封头的理论计算壁厚，mmPc：塔体的计算压力，MPaD.：塔体内径，mm。t :钢板在设计温度下的许用应力，MPa甲：焊接接头系数；名义厚度：5广5+ C + A ；C = C1 + C2 ；5 =5 C ；式中 5 ：名义厚度；C1：腐蚀裕量；C2：钢板负偏差；A :圆整量；5 :有效厚度；查表化工设备机械基础表8-7 Q345R q t =189 MPapc：取塔体的设计压力，MPa焊缝为双面焊，100%射线检测，取甲=1代入数据到式（4-3）得：5= 2q*c0.11x1800=0.592 x 189 x1 - 0.5 x 0.11mmC1 =1 mmC2 =0 mm代入数据到式（4-2 ）得：名
