芥酸中间槽设计(1)

1参数确定 (3)2内筒壁厚设计 (3)2.1内压筒壁计算 (3)2.1.1强度较核： (3)2.2按外压筒壁计算 (3)3封头壁厚设计： (4)3.1计算封头厚度： (4)3.2校核罐体与封头水压试验强度 (4)4换热部分计算 (5)4.1热负荷计算 (5)4.2盘管计算 (5)5鞍座 (6)5.1罐体质量 (6)5.2封头质量m (6)25.3液氨芥酸的质量 (6)5.4附件质量m (7)46人孔 (7)6.1人孔选择 (7)6.2人孔补强 (7)7接管 (8)7.1进料管 (8)7.2芥酸的出料管 (9)7.3真空垫口 (9)7.4备用口 (10)7.5空气口 (10)7.6蒸汽进口 (10)7.7蒸汽出料口 (10)致谢信 (16)参考文献 (17)一种可以提高分离效果的混合液体中间槽，属化工设备技术领域，用于提高混合液中间槽的分离效果，其技术方案是：它由槽体、隔板、顶盖组成，隔板为多块，竖直平行排列，每块隔板的一侧与槽壁焊接在一起，另一侧与槽壁间留有间隙，相邻两块隔板的焊接侧分别位于槽体的两侧，隔板的上端与槽体顶端连接，隔板的下端与槽体底面有间隙。

本实用新型利用槽内设置的隔板强制进入的混合液体由原来的短线的直流改为长线的曲折流动，使沉降分离时间延长，加强了槽的分离功能，受工况波动缓冲性提高，减轻了工况对分离效果的影响，隔板下端与槽体之间的间隙可以方便地排放下沉淀下来的冷凝混合物，具有分离效果良好、结构简单、便于操作、检查和维护的优点。

关键词：中间槽、结构设计、强度设计设计题目：芥酸中间槽的设计设计的技术指标：内筒：设计压力： -0.1～0.22MP设计温度：100C︒a最高工作压力：-0.1～0.2MP工作温度：100C︒a介质名称：脂肪酸设备主要材质：01810C N Tr i i 设备容积：30.6m盘管：设计压力： 0.53MP设计温度：158C︒a最高工作压力：0.5MP工作温度：158C︒a介质名称:水蒸气设备主要材质：01810C N Tr i i1参数确定设计压力：P c =-0.1～0.22a MP 设计温度：t =100C ︒材料：01810r i i C N T 公称直径： i D =800mm （表10-5） []137ta MP σ= （查表6-4）查表12-8 ()100φ︒︒采用双面焊对接头无损检测 φ =1.02内筒壁厚设计2.1内压筒壁计算 当时：P c =0.22 MPa根据设计要求，本中间槽选用 01810r i i C N T 做筒体和封头 壁厚根据(12-5)计算：[]P 0.228000.6432137 1.00.222c i tD δσ⨯===⨯⨯-mm设计厚度 ：查表12-11 2C =3mm20.6433 3.643d C mm δδ=+=+=根据d δ 3.643mm = 查表12-9 1C =0.25mm 名义厚度1 3.6430.25 3.893n d C mm δδ=+=+= 圆整后取d δ=3.9mm复验60.240.25n δ︒⨯=<︒故钢板厚度负偏差不可乎略不计则可取 4.5n δ=mm 厚的OC r 18N i 10T i 2.1.1强度较核：P 0.2280022224t c i e D MP σδ⨯===⨯ 可见[]22137tt a a MP MP σσφ==<= 强度足够 2.2按外压筒壁计算当设计压力为0.1c a p MP =时（1）假设筒体的名义厚度为4n mm δ= 8002 4.5809v D mm =+⨯=筒体的有效厚度40.25 4.25e n c mm δδ=-=-= 则008088008090.99,201204.25eD LD δ===>（2）在图13-6找到00.99LD =与201e D δ=，将点垂直向下移，得到0.0005A =（3）在图13-10下方找到0.0005A =所对应点落在材料温度线下方得到63B =[][]>. 4.5c c n p p p p mm δ=比较与，显然故合适综合内外筒壁计算则壁厚应选4.5mm 合适3封头壁厚设计：采用标准椭圆形封头 3.1计算封头厚度：厚度δ按式（12—1）计算2()0.5c it ckp D p δδφ=-由表12—17中查ｋ＝１（2, 1.02iiD h φ==） 于是：10.2280000.6432137 1.00.50.22mm δ⨯⨯==⨯⨯-⨯ 同前：1230.25 3.25C C C mm =+=+= 故： 3.250.643 3.893C mm δ+=+= 取圆壁厚度： 4.5n mm δ=确定用： 4.5n mm δ=厚的01810Cr Ni Ti 钢制作封头 3.2校核罐体与封头水压试验强度 根据（１２－１８）()0.962T i e T eR D s σσφσ+=≤1.2591.250.22T a P mp ==⨯=4.53.25171e n s a c mp σσσ=-=-==()0.27(800 1.35)86.5322 1.250.90.9 1.0171153.9t i e t e s ap D mp σσσφσ+⨯+===⨯=⨯⨯=因为0.9t s σφσ<所以水压试验强度足够4换热部分计算4.1热负荷计算由查资料可知芥酸31100,20010C C J kg C ︒︒=⨯芥酸熔点为33.5C ︒（代入原理197p 页）粘度0.48.a mp g 热导率0.14w m C ︒∙ 水蒸气：34.34610C J kg C ︒=⨯设水蒸气冷却到80C ︒，芥酸从40C ︒到100C ︒ 水蒸气 15880C C ︒︒→芥酸 40100C C ︒︒→3711002108600.660 6.19210d Q C v t J ρ==∆=⨯⨯⨯⨯=⨯芥设， ｒ是饱和水蒸气的冷却潜热，查流体输送与传热技术：2168,129r J kg C T C︒︒==4.2盘管计算设盘管总长为L237212770.7859070.1(216810434620) 1.6101.610 6.19210L=3.87mmQ L L σ=⨯⨯⨯+⨯=⨯=⨯=⨯因为：Q Q 则：，则12 3.140.88 3.872.24311907100907100.60.050.4322a an L n D n n msp pv pgh MP MP π==⨯⨯===+=⨯⨯+⨯⨯=<设盘管有圈圈设水蒸气在管内的流速v=10：故适用5鞍座粗略计算鞍座负荷，储罐总质量： 式中1m 为罐体质量2m 为封头质量 3m 为液氨质量 4m 附件质量 5.1罐体质量91800, 4.5,8003.14(800 4.5) 4.580079001071.84n i DN mm mm L mm D Lp kgσπσ-=====⨯+⨯⨯⨯⨯=的负荷计算m5.2封头质量2m表１２－２４；224p800,4.5n D N m m σ==直边高度h=40mm 的标准圆形封头其质量:22920.350.35 3.14790010 4.525.3i n D kg πδρ-=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=m （800+4.5）5.3液氨芥酸的质量其中装置系数取0.9规定：芥酸为液体的固定压力容器装置系数一般取0.9储罐容器320.6V V V m =+=封头筒芥酸在400C ︒时密度为3860kg m 则30.90.6860464m kg =⨯⨯=5.4附件质量4m人孔质量约为50kg ，其他接管及部分质量总和按100kg 计 4150m kg =储罐总质量：123471.8450.6464150736.5m m m m m kg =+++=+++= 根据耳式支座实际承受载荷的近是计算（附表13） 763.59.811.844mg Q kN ⨯=== 每个耳座只承受1.8kN 负荷，根据471292JBIT -耳座800.B F6人孔6.1人孔选择人孔作用：为了检查设备使用过程中是否产生的裂纹、变形、腐蚀等缺陷开设检查孔）因设备内径为800mm 、设置一个400φ的人孔，400DN =（215142153595HG --） 采用三法兰为,0.6n a RF MP =公式压力为p根据芥酸中间槽的设计温度最高工作压力材质、芥酸及使用要求等条件选用公秤压力为0.6a MP 的水平吊盖带劲对接法兰人孔。

(2152495)4HG -人孔秤直径为 6.2人孔补强7.2.1确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径有已知条件可知：壳体计算厚度0.64mm δ=接管计算厚度为 00.64000.882()2(3)10.22c t t c p D mm p δσϕ⨯==+⨯⨯+开孔直径：12(400 4.52)20.25391.5d d c =+=-⨯+⨯=6.2.2确定壳体和接管的实际厚度，开孔有效补强度及外侧补强高度h已知壳体的名义厚度 4.54n nt mm δδ==补强部分厚度122391.578352.4B d mm mm==⨯====接管有效补强厚度为接管外侧有效补强为n6.2.3 计算需要补强的金属面积和可以补强的金属面积 需要补强的金属面积为2391.5 6.4250.56A d mm δ==⨯= 可以作为补强的金属面积为21()()(783391.5)(1.250.64)238.8e A B d mm δδ=--=--= 212()252.4(4.250.88)38.8et t A h A δδ=-=⨯⨯-= 12238.838.8277.6e A A A =+=+=22,277.6250.56e e A A A mm A mm =>=比较与同时考虑按管与壳体焊缝面积e A 之后该开孔接管补强的强度足够7接管7.1进料管采用57 3.5mm mm φ⨯无缝钢管。

管的一端切成45︒伸入中间槽少许，配用突面带劲平焊接法兰。

20592HG 法兰SO50-1.0RF OGr18Ni10Ti因为该接管为57 3.5mm mm φ⨯厚度小于5mm ，故该接管开孔需要补强： 7.1.1进料管不强（1） 确定壳体和接管的计算厚度及开孔直径：接管的计算厚度为[]001570.212137126c t tP D mm P δφ⨯===⨯++开孔直径为12(572 3.5)2458d d c mm =+=-⨯+⨯= （去厚度附加值4c mm =）（2） 确定壳体和接管实际厚度，开孔有效补强及外侧有效补强高度1h 。

一直壳体的名义厚度 4.5n mm δ=，补强部分厚度 4.5nt mm δ=，接管的有效补强宽度为2258116B d mm ==⨯=接管外侧的有效补强高度为为116.2h mm ===（3） 计算需要补强的金属面积和可以作为补强金属面积需要不强的金面积为2580.6437.12A d mm δ==⨯= 可以作为不强的金属面积为21221()()(11658)(1.250.64)35.382()216.2(1.250.21)33.78e et t A B D mm A h mm δδδδ==--=--==-=⨯⨯-=（4） 21235.3833.7069.08e A A A mm =+=+=（5） 比较e A 与A ,269.0837.12e A mm A =>=。