过程设备设计课程设计报告说明书
过程设备基础课程设计完整版
过程设备机械设计基础课程设计学院资源与环境工程学院专业热能与动力工程设计小组 D组组长单志昊（热能121 10122018）组员邱剑勇（热能121 10122034）马志悦（热能121 10122024）李耀悦（热能121 10122020）钟欣（热能121 10122040）导师郝俊文日期设计任务书目录一、设计目的 (4)二、设计内容 (5)1.确定筒体的直径和高度 (5)2.确定夹套的直径和高度 (5)3.确定夹套的材料和壁厚 (6)4.确定内筒的材料和壁厚 (7)5.水压试验及其强度校核 (8)6.选择釜体法兰 (9)7.选择搅拌器、搅拌轴和联轴器 (10)8.选择搅拌传动装置和密封装置 (11)9.校核L1/B和L1/d (11)10.容器支座的选用计算 (12)11.选用手孔、视镜、温度计和工艺接管 (13)三、总结 (14)四、致谢 (15)五、参考书籍与指导老师 (16)一设计目的1.机械是一门与工程实践紧密相关的课程，仅通过书本知识的学习很难做到真正体会知识的内涵。
因此，进行此次课程设计训练对领会所学知识具有重要意义。
2.通过设计能提高综合运用所学知识的能力，加强对课本知识内容的理解，了解和熟悉相关的设计规范，加深对过程设备的理解。
3.通过全面考虑设计内容及过程的参与，初步掌握过程设备机械设计的一般方法和步骤，掌握识图、制图、设计计算、编写设计说明书等设计基本技能，培养一定的工程设计能力，树立正确的设计理念，为今后的工作实践打下基础。
4.课程设计中很多问题需要同学们之间的相互探讨和交流，在设计过程中不仅能够做到取长补短，相互学习，而且有助于增强同学之间沟通交流的能力。
5.设计中需要查阅许多资料，可以学到有关标准、手册、图册、规范及相关资料的查阅方法，并且在课程设计中需要正确选用设计标准，培养利用设计资料的能力。
6.通过设计培养积极思考、深入钻研、独立工作的能力，踏实细致、积极主动的学习精神，及高质量高要求按时完成任务的工作习惯。
过程设备设计课程设计-45m液氨储罐设计
中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 号： 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 过程装备与控制工程 题 目： 〔〕M 3液氯储罐设计指导教师：职称:2021年06月08日陆辉山 闫宏伟 高 强魏秀业 刘 波 崔宝珍中北大学课程设计任务书2021/2021 学年第二学期学院：机械工程与自动化学院专业：学生姓名：学号：课程设计题目：〔45〕M3液氯储罐设计起迄日期：06 月08 日～06月22日课程设计地点：校内指导教师：陆辉山闫宏伟高强系主任：姚竹亭下达任务书日期: 2021年06月08日压力容器的用途十分广泛。
它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。
压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大局部构成容器本体。
此外，还配有平安装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。
压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的平安及污染环境的事故。
目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。
本次课程设计目的主要是使用国家最新压力容器标准、标准进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程；掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证；掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用；掌握工程图纸的计算机绘图。
1 工艺设计 (1) (1) (1)2筒体及封头设计 (2) (2) (2) (3)3接管及接管法兰设计 (4) (4) (4) (5) (6) (7)4人孔的结构设计 (8) (8) (8) (9)5支座的设计 (12) (12) (13)6液面计及平安阀选择 (14)7总体布局 (14)8焊接结构设计及焊条的选择 (14)9强度校核 (17)10参考文献 (35)1 工艺设计1.1 存储量盛装液化气体的压力容器设计存储量t V W ρφ=式中：W ——储存量,t ； φ——装载系数； V ——压力容器容积；t ρ——设计温度下的饱和溶液的密度，3m t ；根据设计条件t V W ρφ==0.945 1.31453.22t t ⨯⨯=1.2 设备的选型及轮廓尺寸粗略计算内径： 32454m L D i =π一般2=DL，取4=DL得2429i D mm =，圆整得：mm D i 2500=选用EHA 椭圆封头，查?EHA 椭圆形封头内外表积及容积表?可得：深度mm B 665=，内外表积20861.7m A =，容积32417.2m V =封根据32g 45242m V L D V V V i =+=+=封封筒πm m D V V L i g 8254422=-=π封，圆整得:mm L 8300=32223.452417.223.85.24242m V L D V V V i =⨯+⨯⨯=+=+=ππ封封筒计误差100%0.51%ggV V V -⨯=计3m 70.4023.459.0=⨯==计工V V φ所以，筒体的公称直径mm D i 2500=,长度mm L 8300=2 筒体及封头设计2.1 材料的选择液氯属于高危害性的介质，但其腐蚀性小,使用温度为C 。
浮头式换热器(过程设备设计课程设计说明书)
目录设计题目及工艺参数---------------------------------------------------1一、换热器的分类及特点---------------------------------------------------2二、结构设计-------------------------------------------------------------51、管径及管长的选择---------------------------------------------------52、初步确定换热管的根数n和管子排列方式-------------------------------53、筒体内径确定-------------------------------------------------------54、浮头管板及钩圈法兰结构设计-----------------------------------------65、管箱法兰、管箱侧壳体法兰和管法兰设计-------------------------------76、外头盖法兰、外头盖侧法兰设计---------------------------------------77、外头盖结构设计-----------------------------------------------------88、接管的选择--------------------------------------------------------------------------------------89、管箱结构设计-------------------------------------------------------810、管箱结构设计------------------------------------------------------811、垫片选择----------------------------------------------------------912、折流板------------------------------------------------------------------------------------------913、支座选取----------------------------------------------------------1014、拉杆的选择--------------------------------------------------------1315、接管高度（伸出长度）确定------------------------------------------1316、防冲板------------------------------------------------------------1317、设备总长的确定----------------------------------------------------1318、浮头法兰---------------------------------------------------------------------------------------1419、浮头管板及钩圈----------------------------------------------------14三、强度计算--------------------------------------------------------------141、筒体壁厚的计算-----------------------------------------------------142、外头盖短节，封头厚度计算-------------------------------------------153、管箱短节、封头厚度计算 --------------------------------------------164、管箱短节开孔补强的核校 --------------------------------------------165、壳体压力试验的应力校核---------------------------------------------166、壳体接管开孔补强校核-----------------------------------------------177、固定管板计算-------------------------------------------------------188、无折边球封头计算 --------------------------------------------------199、管子拉脱力计算-----------------------------------------------------20四、设计汇总-----------------------------------------------------21五、设计体会--------------------------------------------------------------21参考文献--------------------------------------------------------------22设计题目：浮头式换热器工艺参数：管口表：符号公称直径（mm）管口名称a 130 变换气进口b 130 软水出口c 130 变换气出口d 130 软水进口e 50 排尽口设备选择原理及原因：浮头式换热器的结构较复杂，金属材料耗量较大，浮头端出现内泄露不易检查出来，由于管束与壳体间隙较大，影响传热效果。
过程设备设计课程设计
过程设备设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握过程设备设计的基本原理和方法，能够运用这些知识对简单的工业过程进行设备设计。
具体目标如下：1.掌握设备设计的基本概念和术语。
2.了解常见的过程设备类型和结构。
3.学习设备设计的主要原则和方法。
4.熟悉设备设计的相关标准和规范。
5.能够运用基本原理进行设备设计计算。
6.能够根据设计要求选择合适的材料和结构。
7.能够进行设备强度和稳定性的校核。
8.能够使用相关设计软件进行设备设计。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和解决问题的能力。
2.培养学生的团队合作精神和沟通协调能力。
3.培养学生的工程伦理观念和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.设备设计的基本概念和术语，包括设备的设计、制造、使用和维护等方面。
2.常见的过程设备类型和结构，如反应器、换热器、泵和压缩机等。
3.设备设计的主要原则和方法，包括设计的要求、步骤和常用的设计方法。
4.设备设计的相关标准和规范，如GB、ISO等标准。
三、教学方法为了实现教学目标，我们将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握设备设计的基本概念和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解设备设计的具体应用和注意事项。
3.实验法：通过实验操作，使学生掌握设备的实际使用和维护方法。
4.讨论法：通过分组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通协调能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的设备设计教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：提供相关的设备设计参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣和效果。
4.实验设备：准备相关的实验设备，让学生能够亲自动手操作，提高实际操作能力。
五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个方面，以保证评估的客观性和公正性：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的积极参与程度和思考能力。
过程设备设计第三版课程设计
过程设备设计第三版课程设计1. 课程设计目的过程设备设计是化工工艺与技术专业中重要的一门课程，该课程的主要目的在于培养学生的化工工程设计思维和能力，为他们将来从事化工设计工作打下坚实的基础。
通过本次课程设计，旨在让学生在实践中掌握过程设备设计的基本要素和方法，提高他们对过程设备设计过程的理解以及解决实际问题的能力。
2. 课程设计内容2.1 设计背景设计一套用于制备甲鱼虫草培养的设备。
该设备需要可以满足养殖过程中甲鱼虫草的生长需要，并且对环境要求高。
假设设计场地位于广东省，该地区环境温度高湿度大，而且雨水充沛，可以利用这些资源降低养殖成本。
2.2 设计思路在设计过程中，应考虑以下因素：•生产成本：减少生产成本是制造设备的核心考虑因素之一。
比如，可以考虑利用地下水源作为冷水，减少制冷成本。
•设备效率：设计设备时，要考虑如何提高生产效率，同时减少能源、物料浪费。
•环保：设备的设计应尽可能减少环境污染，使用对环境友好的材料和技术，降低设备故障对环境的影响。
•安全：在设备的设计中，要尽可能避免安全事故的发生，设计安全措施，确保工作人员的人身安全。
2.3 设计步骤1.确认产品：确定要制作的甲鱼虫草来融合体产品，包括其中的生化成分、生产工艺等。
2.设计流程：根据产品特点，考虑如何设计生产流程，确定主要设备的类型和数量，以及设备的布局等。
3.分析设备：对确定的设备进行详细分析，包括设备的构造、运行原理、维护和安全操作等。
4.设计设备：根据以上分析结果，进行设备的具体设计，包括草图、参数、材料和成本等。
5.设计控制系统：针对设备的运行控制，设计相应的自动化系统，确保设备的安全和高效运作。
6.模拟和验证：采用仿真和实验方法对设计的设备和控制系统进行模拟和验证，确认其可行性和有效性。
3. 课程设计要求1.以小组为单位进行设计，每组3-5人。
2.每组要按照设计流程完成课程设计，并提交设计方案、设计报告、仿真结果和验证报告等相关材料。
过程设备制造与检测课程设计指导书
过程设备制造与检测课程设计指导书一、课程简介过程设备制造与检测课程旨在培养学生对于过程设备制造和检测的理论与实践能力。
通过本课程的学习，学生将掌握过程设备制造的基本原理、制造流程、常用设备以及检测方法与技术。
本指导书旨在为教师提供课程设计的基本要求和指导，帮助教师合理安排教学内容，提供相关资源，培养学生良好的学习习惯和实践能力。
二、教学目标本课程旨在培养学生的以下能力：1.理解过程设备制造的基本原理和流程；2.掌握过程设备中常用的制造工艺和方法；3.熟悉过程设备中常用的检测方法和技术；4.具备过程设备制造与检测的实践经验；5.培养良好的分析和解决问题的能力。
三、课程设置3.1 课程名称过程设备制造与检测3.2 学时安排本课程共设45学时，具体学时安排如下：单元学时安排单元1：原理8学时单元2：流程10学时单元3：设备12学时单元4：检测10学时单元5：实践5学时3.3 课程大纲单元1：原理1.1 过程设备制造的基本概念和定义1.2 过程设备制造的重要性与应用领域1.3 过程设备制造的发展历程与现状1.4 过程设备制造的基本原理和理论基础单元2：流程2.1 过程设备制造的流程概述2.2 过程设备制造中的常用材料与工艺2.3 过程设备制造中的常见问题与解决方法2.4 过程设备制造的流程优化与改进单元3：设备3.1 过程设备的分类和常见类型3.2 过程设备中的主要部件和功能3.3 过程设备的设计原则和方法3.4 过程设备的制造与装配步骤单元4：检测4.1 过程设备检测的基本概念和重要性4.2 过程设备中常用的检测方法与技术4.3 过程设备检测的流程与步骤4.4 过程设备检测中的常见问题与解决方法单元5：实践5.1 过程设备制造与检测实践的目的和意义5.2 过程设备制造与检测实践的基本要求和流程5.3 过程设备制造与检测实践案例分析与讨论四、教学方法为了使学生能够更好地掌握过程设备制造与检测的知识和技能，本课程将采用以下教学方法：1.讲授理论知识，并提供相关实例；2.运用案例分析和问题解决的方式，培养学生的分析和解决问题的能力；3.设计实践项目，让学生亲身参与实践操作；4.导入小组讨论和合作学习，促进学生之间的互动和合作。
浮头式换热器(过程设备设计课程设计说明书)
目录设计题目及工艺参数---------------------------------------------------1一、换热器的分类及特点---------------------------------------------------2二、结构设计-------------------------------------------------------------51、管径及管长的选择---------------------------------------------------52、初步确定换热管的根数n和管子排列方式-------------------------------53、筒体内径确定-------------------------------------------------------54、浮头管板及钩圈法兰结构设计-----------------------------------------65、管箱法兰、管箱侧壳体法兰和管法兰设计-------------------------------76、外头盖法兰、外头盖侧法兰设计---------------------------------------77、外头盖结构设计-----------------------------------------------------88、接管的选择--------------------------------------------------------------------------------------89、管箱结构设计-------------------------------------------------------810、管箱结构设计------------------------------------------------------811、垫片选择----------------------------------------------------------912、折流板------------------------------------------------------------------------------------------913、支座选取----------------------------------------------------------1014、拉杆的选择--------------------------------------------------------1315、接管高度（伸出长度）确定------------------------------------------1316、防冲板------------------------------------------------------------1317、设备总长的确定----------------------------------------------------1318、浮头法兰---------------------------------------------------------------------------------------1419、浮头管板及钩圈----------------------------------------------------14三、强度计算--------------------------------------------------------------141、筒体壁厚的计算-----------------------------------------------------142、外头盖短节，封头厚度计算-------------------------------------------153、管箱短节、封头厚度计算 --------------------------------------------164、管箱短节开孔补强的核校 --------------------------------------------165、壳体压力试验的应力校核---------------------------------------------166、壳体接管开孔补强校核-----------------------------------------------177、固定管板计算-------------------------------------------------------188、无折边球封头计算 --------------------------------------------------199、管子拉脱力计算-----------------------------------------------------20四、设计汇总-----------------------------------------------------21五、设计体会--------------------------------------------------------------21参考文献--------------------------------------------------------------22设计题目：浮头式换热器工艺参数：管口表：符号公称直径（mm）管口名称a 130 变换气进口b 130 软水出口c 130 变换气出口d 130 软水进口e 50 排尽口设备选择原理及原因：浮头式换热器的结构较复杂，金属材料耗量较大，浮头端出现内泄露不易检查出来，由于管束与壳体间隙较大，影响传热效果。
过程设备制造课程设计
过程设备制造课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握过程设备制造的基本原理，理解设备构造、性能及工作流程。
2. 学生能了解过程设备制造中所涉及的材料、工艺及其对设备性能的影响。
3. 学生能掌握过程设备制造过程中的质量控制和安全防护知识。
技能目标：1. 学生具备运用CAD等软件进行过程设备设计的能力，能绘制设备图纸。
2. 学生能运用相关工具和设备进行过程设备的组装、调试和维修。
3. 学生具备分析和解决过程设备制造过程中出现的常见问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱制造业，关注国家产业发展，树立正确的专业思想。
2. 培养学生的团队合作意识，学会与他人合作完成设备制造任务。
3. 增强学生的环保意识，了解过程设备制造中的节能、减排措施。
课程性质：本课程为专业实践课程，旨在培养学生的实际操作能力和工程实践能力。
学生特点：学生具备一定的理论基础，但对实际过程设备制造过程了解不足，动手能力有待提高。
教学要求：结合理论教学，注重实践操作，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 过程设备制造基本原理：讲解过程设备的基本结构、性能参数及其工作原理，涉及课本第三章内容。
- 设备构造与性能分析- 工作原理及其应用2. 设备制造材料与工艺：介绍常用设备制造材料及加工工艺，涵盖课本第四章内容。
- 常用材料性质及选用- 加工工艺流程及质量控制3. 设备设计与CAD应用：学习过程设备设计方法，运用CAD软件进行设备图纸绘制，参考课本第五章内容。
- 设计规范与要求- CAD软件操作与设备图纸绘制4. 设备组装、调试与维修：讲解设备组装、调试及维修技巧，涉及课本第六章内容。
- 设备组装方法与工艺- 调试步骤与注意事项- 维修技巧及故障排除5. 质量控制与安全防护：介绍过程设备制造过程中的质量控制措施及安全防护知识，参考课本第七章内容。
- 质量控制标准与检测方法- 安全防护措施及应急预案6. 实践教学环节：安排学生进行过程设备制造实践操作，巩固所学知识，提高动手能力。
陕西科技大学过程设备制造与检测课程设计说明书模板
目录一,制造背景 (2)1.2设计参数 (2)1。
3技术要求 (3)1。
4储气罐的结构分析 (4)1.4.1筒体结构分析 (4)二，筒体材料 (5)三．筒体具体制造工艺 (5)1。
材料的进厂入库检测 (5)2. 放样,划线与号料 (7)2.1筒节下料 (8)3，简体的卷制成形 (9)4，筒节坡口加工与焊接 (10)4,1。
1简体纵焊缝坡口加工 (10)4,1。
2简体环焊缝坡口 (11)4，1.3 焊接 (11)5，校圆 (12)6，检测 (14)7，组对 (14)8，焊接 (15)9，检测 (16)四,心的体会 (16)一，制造背景1.1液化石油气，英文名称: Liquefied petroleum ges，主要成分：乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等.随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。
在化工生产方面,液化石油气经过分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等,用来生产合塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品.用液化石油气作燃料，由于其热值高、无烟尘、无炭渣，操作使用方便,已广泛地进入人们的生活领域。
此外，液化石油气还用于切割金属，用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等。
而液化石油气储罐是具有较大危险性的储存容器，一旦出现问题，将给人民的生命、财产带来极大的损失。
吉林、西安等地的液化气储罐事故给人们以深刻的教训。
为了保证液化石油气储罐的安全运行，避免事故发生，必须从个方面严格把关，其中,筒节的制作过程是关键中的关键。
产品名称： 40M3液化石油气卧式储罐产品类别：三按照《特种设备安全监察条例》的规定，该台产品经制造单位监督检验,安全性能符合《压力容器安全基数监察规程》，《GB150-1998 钢制压力容器标准》及设计图样的规定。
1。
2设计参数1。
3技术要求（1)本设备按照GB150—1998《钢制压力容器》进行制造，检测与验收，并接受《压力容器安全技术监察规程》的监督。
升膜式浓缩器设计过程设备设计课程设计说明书正文详解
目录一、设计目的及要求-------------------------------2二、设计任务-------------------------------------2三、设计分析--------------------------------------2四、升膜膜式浓缩设备结构简图----------------------4五、升膜式浓缩器相关参数计算-------------------------------51物料衡算-------------------------------5 2热量衡算--------------------------5 3换热面积计算--------------------------6 4换热管计算--------------------------7 5二次蒸汽汽速及校核--------------------------7 6分离室体积计算--------------------------8 7管子在管板上的分布--------------------------8 8浓缩器筒体选择计算--------------------------9 9管板的选择--------------------------10 10浓缩器两端封盖--------------------------10 11分离室设计--------------------------13 12补强计算--------------------------16技术要求----------------------------------------19 参考资料-------------------------------------20 设计感想-------------------------------------21一．课程设计目的和要求目的：升膜式浓缩器课程设计的设计，全面综合应用了机械CAD、热工学、传热与传质、过程设备设计及化工机器等课程的知识，将理论和实践结合起来，使所学的知识得到更深刻的理解和升华。
过程设备制造课程设计
过程设备制造课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握过程设备制造的基本原理、方法和工艺，能够运用所学知识进行简单的设备设计和制造。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生需要掌握过程设备的基本概念、类型和性能，了解设备制造的工艺流程和关键技术，熟悉相关的设计规范和标准。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行设备设计和制造的基本操作，具备分析和解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对过程设备制造行业的兴趣和热情，增强工程实践能力和创新意识，树立正确的工程伦理观念。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.过程设备的基本概念、类型和性能：包括反应器、换热器、分离器等常见设备的特点和应用。
2.设备制造的工艺流程和关键技术：包括铸造、焊接、热处理等工艺过程，以及无损检测、质量控制等关键技术。
3.设备设计规范和标准：包括ASME、GB等标准，以及相关的设计软件和工具的使用。
4.设备制造实例分析：通过具体案例，分析设备制造过程中的难点和解决方案。
三、教学方法为了达到上述教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握基本概念和理论知识。
2.讨论法：通过分组讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将理论知识应用于实际工程实践中。
4.实验法：通过动手实验，使学生熟悉设备的制造工艺和操作技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《过程设备制造》等。
2.参考书：提供相关的专业书籍，供学生深入学习。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等教学课件，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备齐全的实验设备和器材，确保学生能够进行充分的实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个部分：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性。
过程装备设计说明书
前言液化液氯贮罐是盛装液氯的常用设备, 由于该气体具有易燃易爆有毒的特点, 因此在设计这种贮罐时, 要注意与一般气体贮罐的不同点, 尤其是安全与防火, 还要注意在制造、安装等方面的特点。
目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。
球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂, 焊接工作量大, 故安装费用较高。
一般贮存总量大于500m 3或单罐容积大于200m 3时选用球形贮罐比较经济; 而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, 所以在总贮量小于500m 3, 单罐容积小于100m 3时选用卧式贮罐比较经济。
圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种。
在一般中、小型液化石油气站内大多选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊情况下(站内地方受限制等) 才选用立式。
本文主要讨论卧式圆筒形液氯贮罐的设计。
也应按GB150《钢制压力容器》进行制造、试验和验收; 并接受劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》(简称容规) 的监督。
液氯贮罐, 不论是卧式还是球罐都属第三类压力容器。
贮罐主要有筒体、封头、人孔、支座以及各种接管组成。
贮罐上设有液相管、液相回液管、气相管、排污管以及安全阀、压力表、温度计、液面计。
课程设计任务书一、课程设计要求：1.使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。
2.掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。
3.掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。
4.掌握工程图纸的计算机绘图。
5.课程设计全部工作由学生本人独立完成。
二、设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：设计条件表序号项目数值单位备注1 名称液氯储罐2 用途液氯储存3 最高工作压力 1.307MPa由介质温度确定4 工作温度-20～45 ℃5 公称容积（Vg）25 M36 工作压力波动情况可不考虑7 装量系数(φV) 0.98 工作介质液氯（高度危害）9 使用地点邯郸市室外目录前言 (I)课程设计任务书 (II)第一部分工艺设计 (1)1.1盛装液氯的压力容器设计存储量 (1)1.2设备的初步选型及轮廓尺寸的确定 (1)1.2.1设备的初步选型 (1)1.2.2设备的轮廓尺寸的确定 (1)第二部分机械设计 (3)2.1设计条件的确定 (3)2.1.1设计压力的确定 (3)2.1.2设计温度的确定 (3)2.1.3设计条件表 (4)2.2设备的结构设计 (4)2.2.1筒体和封头的结构设计 (4)2.2.2接管设计 (5)2.2.3法兰结构设计 (7)2.2.4附件设计 (11)2.2.5支座结构设计 (17)2.3 设备强度校核计算 (20)2.3.1设备主体结构的壁厚计算 (20)2.3.2总体布局 (30)第三部分技术条件的编制 (31)3.1设备类型，材料选择 (31)3.2焊接接头设计 (31)3.3焊接方法 (33)3.4无损检测 (34)3.5压力试验的选择 (34)3.6热处理要求 (34)3.7总装配图技术要求 (34)参考文献 (35)结束语 (36)第一部分 工艺设计1.1盛装液氯的压力容器设计存储量在液氯在500C ，由过程装备指导书的液氯的密度：1.370kg/升 盛装液化气体的压力容器设计存储量[1]t V W ρφ=式中：W ——储存量，t ；φ——装载系数； V ——压力容器容积；t ρ——设计温度下的饱和溶液的密度，3m t；根据设计条件t V W ρφ==0.9³25³1.307=29.408t1.2设备的初步选型及轮廓尺寸的确定1.2.1设备的初步选型选型：目前我国普遍采用常温压力储罐一般有两种形式，球形贮罐和圆筒形贮罐。
过程设备设计课程设计说明书
第一章 设计参数的选择1.1设计参数形式：卧式椭圆形封头储罐 材料：16MnR设计压力：0.78MPa 设计温度：60℃ 全容积：7.5m3 介质名称：硫化剂介质特性：强氧化性，毒性，不易燃第二章 容器强度的计算与校核2.1筒体与封头的厚度计算2.1.1筒体厚度由于该容器存储介质具有中毒毒性，熔点195℃，不易燃。
所以该容器的焊缝采用双面全融透对接接头结构，对该储罐进行局部探伤，所以取焊缝系数0.85φ=。
根据长径比/2~6L D =最为合适，取/4L D =，则4L D =。
则：222224244324i ii i i D DV D L V D D πππ⎛⎫=+=⋅+⨯⋅⋅ ⎪⎝⎭封头所以：337.5130112i ii D D D mmππ=+⇒=查钢板卷焊筒体，规定用筒体内径作为公称直径系列尺寸表，圆整为1300i D mm =。
查JBT4737-95椭圆形封头表1得在封头厚度在6mm 时的3=0.3208m V 封，总深度350H mm =，代入原式反算： 7.5 1.6920.320851704L L mmπ=⨯+⨯⇒=则：/ 5.167/1.3 3.97i L D ==在区间2~6之间，符合要求。
计算厚度[]0.7813003.51821700.850.782c i tcP D mm P δδϕ⋅⨯===⨯⨯--钢板或钢管厚度负偏差1C 应按相应钢材标准名义厚度的规定选取。
当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm ，且不超过名义厚度的6%时，可取1=0mm C 。
由于GB 6654《压力容器用钢板》规定压力容器专用钢板厚度的厚度负偏差不大于0.25mm ，因此使用该标准中钢板厚度超过5mm ，可取1=0mm C 。
根据腐蚀速率直接选取2C ：材料属于单面腐蚀取2=2mm C 。
则： 筒体设计厚度2 3.5182 5.518d C mm δδ=+=+=筒体名义厚度1=+ 5.51806n d C mm δδ+∆=++∆=2.1.2封头厚度选用标准椭圆形封头，其形状系数12162i iD K h ⎡⎤⎛⎫=+=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦，封头采用钢板整体冲压而成，焊接接头系数取 1.0φ=，故封头计算壁厚：[]10.7813002.99217010.50.7820.5c i tckP D mm P δδϕ⋅⨯⨯===⨯⨯-⨯-取22h C mm =，则封头设计厚度2 2.992 4.99d C mm δδ=+=+= 同上取10h C mm =，则封头名义厚度1 4.990 4.99hn d C mm δδ≥+=+=考虑常用钢板的规格和材料采购和焊接上的方便，可取封头壁厚与筒体厚度相同6hn mm δ=2.1.3液压试验应力校核试验压力[][]1701.25 1.250.780.975170T c t P P MPa σσ=⨯⨯=⨯⨯= (或由用户输入)故[]0.90310.5s T MPa σσ≤= 而()()()()0.9751300620158.922620T i e T e P D MPa σσσϕ⨯+--⋅+===⨯--[]T T σσ<，液压试验应力校核合格。
《过程设备设计》课程设计指导书
目录1 概论 (1)1.1 过程设备设计课程设计的目的和内容 (1)1.2 过程设备设计课程设计的步骤 (1)2 管壳式换热器的机械设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 管壳式换热器结构设计及材料选用 (4)2.3 管壳式换热器的受力分析和强度计算 (10)2.4 管壳式换热器标准及基本参数 (12)2.5 管壳式换热器的机械设计举例 (13)参考资料 (15)1 概论1.1 过程设备设计课程设计的目的和内容过程设备设计课程设计是具体应用巩固本课程及有关先修课的理论知识和生产知识，熟悉和了解过程设备设计一般方法和步骤，培养学生工程设计能力、分析和解决实际问题能力的一个重要教学环节。
在课程设计中要求学生注意培养积极思考、深入钻研的学习精神，认真负责、踏实细致的工作作风和保质保量按时完成任务的习惯。
(1)综合运用装控专业基础课及先修课程所学到的知识，理论联系实际，进而得到巩固、加深和发展，提高分析实际问题和解决实际问题的能力。
(2)培养学生工程设计能力，通过全面考虑设计内容及过程参与，使学生初步掌握过程设备设计的一般方法和步骤，为今后的工作实践打下基础。
(3)使学生能够熟悉和运用设计资料，如有关国家或行业标准、手册、图册、规范等，完成作为工程技术人员在设计技能方面的基本训练和独立工作能力培养。
过程设备设计包括工艺设计和机械设计两部分。
工艺设计是根据生产任务提供的工艺条件（包括工作压力、温度、产量、物料性能等），确定设备的结构形式、接管方位以及设备的主要尺寸等。
机械设计是在工艺设计的基础上进行强度、刚度和稳定性设计或校核计算，对设备的内容、外附件进行选型和结构设计计算，最后绘制设备的装配图和零部件施工图。
本课程设计，要求在规定的时间内每人完成一种典型设备的机械设计，完成设备总装配图一张（1号图纸）、零部件图一张（由教师根据情况安排指定）、设计计算说明书一份。
1.2 过程设备设计课程设计的步骤(1)准备阶段在准备阶段应认真结合设计任务、要求和内容，熟悉了解有关典型设备的结构、现场参观或读懂几张典型设备图；准备好设计资料、手册和绘图用具。
过程设备设计课程设计说明书
过程设备设计课程设计说明书二氧化碳储罐设计学生姓名专业过程装备与控制工程学号指导教师朱振华李晶学院机电工程学院目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2二氧化碳的性质 (1)1.3立式二氧化碳储罐的设计特点 (1)1.4 设计任务表 (2)第二章零部件的设计和选型 (3)2.1封头的设计 (3)2.2.1封头的选择 (3)2.1.2封头材料的选择 (3)2.1.3封头的设计计算 (4)2.2人孔的设计 (4)2.2.1人孔的选择 (4)2.2.2人孔的选取 (5)2.3容器支座的设计 (5)2.3.1支座材料的选择 (5)2.3.2支座选取 (6)2.3.3支座的设计 (6)2.3.4支座的安装位置 (7)2.4筒体的材料的选择 (8)2.5 接管、法兰、垫片和螺栓的形式和选择 (9)2.5.1接管的选取 (9)2.5.2法兰的选取 (10)2.5.3垫片的选取 (10)2.5.4螺栓的选取 (11)第三章强度设计与校核 (12)3.1圆筒强度设计 (12)3.2封头强度设计 (12)3.3筒体长度校核 (13)3.4人孔补强设计 (13)3.5水压试验校核 (15)结论 (16)参考文献 (17)第一章绪论1.1概述储存设备又称储罐,主要是指用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的设备，在化工、石油、能源、轻工、环保、制药及食品等行业得到广泛应用,如氢气储罐、液化石油气储罐、石油储罐、液氨储罐等。
储罐内的压力直接受到温度的影响，且介质往往易燃、易爆或有毒。
储罐的结构形式主要有卧式储罐、立式储罐和球形储罐。
目前我国普遍采用常温压力储罐，常温储罐一般有两种形式：球形储罐和圆筒形储罐。
球形储罐和圆筒形储罐相比：前者具有投资少，金属耗量少，占地面积少等优点，但加工制造及安装复杂，焊接工作量大，故安装费用较高。
一般储存总量大于3m200时选用球形储罐比较经济，而圆筒形储m500或单罐容积大于3罐具有加工制造安装简单，安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, 所以在总储量小于3m100时选用圆筒形储罐比较经济。
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第一章 设计参数的选择1.1设计参数形式：卧式椭圆形封头储罐 材料：16MnR设计压力：0.78MPa 设计温度：60℃ 全容积：7.5m3 介质名称：硫化剂介质特性：强氧化性，毒性，不易燃第二章 容器强度的计算与校核2.1筒体与封头的厚度计算2.1.1筒体厚度由于该容器存储介质具有中毒毒性，熔点195℃，不易燃。
所以该容器的焊缝采用双面全融透对接接头结构，对该储罐进行局部探伤，所以取焊缝系数0.85φ=。
根据长径比/2~6L D =最为合适，取/4L D =，则4L D =。
则：222224244324i ii i i D DV D L V D D πππ⎛⎫=+=⋅+⨯⋅⋅ ⎪⎝⎭封头所以：337.5130112i ii D D D mmππ=+⇒=查钢板卷焊筒体，规定用筒体内径作为公称直径系列尺寸表，圆整为1300i D mm =。
查JBT4737-95椭圆形封头表1得在封头厚度在6mm 时的3=0.3208m V 封，总深度350H mm =，代入原式反算：7.5 1.6920.320851704L L mmπ=⨯+⨯⇒=则：/ 5.167/1.3 3.97i L D ==在区间2~6之间，符合要求。
计算厚度[]0.7813003.51821700.850.782c i tcP D mm P δδϕ⋅⨯===⨯⨯--钢板或钢管厚度负偏差1C 应按相应钢材标准名义厚度的规定选取。
当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm ，且不超过名义厚度的6%时，可取1=0mm C 。
由于GB 6654《压力容器用钢板》规定压力容器专用钢板厚度的厚度负偏差不大于0.25mm ，因此使用该标准中钢板厚度超过5mm ，可取1=0mm C 。
根据腐蚀速率直接选取2C ：材料属于单面腐蚀取2=2mm C 。
则： 筒体设计厚度2 3.5182 5.518d C mm δδ=+=+=筒体名义厚度1=+ 5.51806n d C mm δδ+∆=++∆=2.1.2封头厚度选用标准椭圆形封头，其形状系数12162i i D K h ⎡⎤⎛⎫=+=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦，封头采用钢板整体冲压而成，焊接接头系数取 1.0φ=，故封头计算壁厚：[]10.7813002.99217010.50.7820.5c i tckP D mm P δδϕ⋅⨯⨯===⨯⨯-⨯-取22h C mm =，则封头设计厚度2 2.992 4.99d C mm δδ=+=+= 同上取10h C mm =，则封头名义厚度1 4.990 4.99hn d C mm δδ≥+=+=考虑常用钢板的规格和材料采购和焊接上的方便，可取封头壁厚与筒体厚度相同6hn mm δ=2.1.3液压试验应力校核试验压力[][]1701.25 1.250.780.975170T c t P P MPa σσ=⨯⨯=⨯⨯= (或由用户输入)故[]0.90310.5s T MPa σσ≤= 而()()()()0.9751300620158.922620T i e T e P D MPa σσσϕ⨯+--⋅+===⨯--[]T T σσ<，液压试验应力校核合格。
2.2鞍座选型和结构确定2.2.1鞍座选型卧式容器优先考虑双支座，标准鞍座材料为Q235-A ·F ，垫片材料一般应与卧式容器圆筒材料相同。
储罐总质量12342m m m m m =+++1m ----筒体质量：()22124i n i m L D D πρδ⎡⎤=⋅+-⎣⎦()3227.8510 5.17 1.312 1.34π=⨯⨯⨯⨯-999.09kg =2m ----单个封头质量：查表得289.15m kg =3m -----充气质量：ρρ>水气，水压试验充满水，故取ρ水则337.5107500m V kg ρ=⋅=⨯=4m ----附件质量：估计人孔质量150Kg ，其他接管总和为300kg ，4450m kg =综上所述，999.09289.1575004509127.39m kg =+⨯++=9127.399.8189539.70G mg N ==⨯=则每个鞍座承受约44769.85N 的重力由此据表JB/T4712.1-2007表2得相应参数： 径DNQkN高度h底板腹板筋板13001552001l1b1δ2δ3l2b3b3δ94017010 8215 140 2006垫板 螺栓配置鞍座质量增加100mm 高度增加的质量kg 弧长 4b4δe 间距2l74 915203508707802.2.2鞍座位置根据根据JB/T4712-2005中规定：应尽量使支座中心到封头切线的距离0.5a A R ≤ (a R 为圆筒的平均半径，2na i R R δ=+)，当无法满足0.5a A R ≤时，A 值不宜大于0.2L 。
已知：5170L mm =，查JBT4737-95知25h mm = 当0.2A L ≤时，0.251701034A ≤⨯= 当0.5a A R ≤时，0.5()326.52ni A R mm δ≤+=取326.5A mm =,圆整为325A mm =增加100mm 高度增加的质量为9Kg 。
2.3封头、法兰、接管的选型和结构尺寸拟定2.3.1封头由前边各项数据已定，由JB/T4737-95，选用1300616DN MnR ⨯-。
2.3.2法兰选用带颈对焊钢制管法兰，按GB20595-2009标准，都是FM （凹面），凹凸面安装时易于对中，且能有效地防止垫片被挤出压紧面，使用于 6.4PN MPa ≤的容器法兰和管法兰。
选用尺寸见表1。
2.4 紧固件的选用根据紧固件HG/T20592~20635-2009密封面形式为凸面。
垫片的选择：垫片是螺栓法兰连接的核心，决定密封性能，选用非石棉纤维橡胶，尺寸见表2.5 材料的选择筒体、封头、人孔、鞍座为Q345R，接管选用10号钢。
2.6计算数据钢制卧式容器计算单位计算条件设计压力P 0.78 MPa 设计温度T 60 ℃筒体材料名称16MnR（热轧）封头材料名称16MnR（热轧）封头形式椭圆形筒体内径Di 1300 mm 筒体长度L 5170 mm 筒体长度L0 5120 mm 筒体名义厚度δn 6 mm 筒体实际厚度δe 4 mm 筒体焊接接头系数φ0.85封头形状系数k 1封头焊接接头系数φ 1.00封头名义厚度δhn 6 mm 封头设计厚度δhe 4 mm 支座垫板名义厚度δrn 8 mm 厚度附加量C1 0 mm 腐蚀欲量C2 2 mm 鞍座材料名称Q235-AF鞍座包角θ120 °支座形心至封头切线距离A 325 mm 鞍座高度H 350 mm 地震烈度低于7第三章 容器及附件强度校核3.1卧式容器的应力校核3.1.1圆筒轴向弯矩鞍座支反力44769.852mgF N ==，300i h H h mm =-=， 圆筒中间截面上的轴向弯矩：()22212144413a i i R h FL A L M h L L ⎡⎤-+⎢⎥⎢⎥=⋅-⎢⎥+⎢⎥⎣⎦()22220.6530.300144769.85 5.17040.325.17040.34 5.17013 5.170⎡⎤⨯-+⎢⎥⨯⨯⎢⎥=-⨯⎢⎥+⎢⎥⨯⎣⎦40.735KN m =⋅鞍座平面上的轴向弯矩：222121413ai iR h A L ALM FA h L ⎡⎤--+⎢⎥=-⋅-⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎣⎦220.320.6530.31 5.17020.32 5.17044769.850.32140.3013 5.170⎡⎤--+⎢⎥⨯⨯=-⨯-⎢⎥⨯⎢⎥+⎢⎥⨯⎣⎦0.5KN m =-⋅3.1.2圆筒轴向应力计算及校核3.1.2.1圆筒中间横截面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力最高点处：3112200.65340.753107.6092 3.1420.004 3.140.6530.004c a e a e P R M MPaR σδδ⋅⨯⨯=-=-=-⋅⨯⨯⨯最低点处：6312220.78100.65340.7531071.2772 3.1420.004 3.140.6530.004c a e a e P R M MPa R σδδ⋅⨯⨯⨯=+=+=⋅⨯⨯⨯ 3.1.2.2 鞍座平面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力由于0.5a A R ≤，则圆筒在鞍座平面上被封头加强，轴向应力3σ位于横截面最高点，系数12,K K 由JB/T4731-2005《钢制卧式容器》表7-1由鞍座选用120°包角轻型带垫板得：121.00, 1.00K K ==则鞍座横截面最高点处轴向应力：63232210.78100.6530.51063.7612 3.1420.004 3.1410.6530.004c a e a e P R M MPaK R σδδ⋅⨯⨯⨯=-=+=⋅⋅⨯⨯⨯⨯鞍座横截面最高点处轴向应力：32422200.6530.5100.09332 3.1420.004 3.1410.6530.004c a e a e P R M MPa k R σδδ⋅⨯⨯=+=-=-⋅⋅⨯⨯⨯⨯ 3.1.2.3 圆筒轴向应力校核0.0940.0940.000578125i eA R δ===，根据圆筒材料查GB150表6-3~6-10得78.7B MPa = [][]min(,)136.507t tac B σσ==因为[]23,170tMPa σσσ<=且[]14,136.507tac MPa σσσ<= 故合格3.1.3圆筒切向剪应力计算及校核 3.1.3.1圆筒切向应力校核0.5a A R ≤带来的加强作用，由过程设备设计表5-2查得在包角为120时，340880,0.401K K ==筒体中最大剪应力30.88044769.8515.0836534a e K F MPa R τδ⨯===⨯ 而[][]0.80.8170136tMPa τστ==⨯=> 故切向剪应力校核合格。
3.1.3.2封头切应力校核40.40144769.856.8736534h a e K F MPa R τδ⨯===⨯ 由内压引起的拉伸应力：10.781300126.75224c i h e KP D MPa σδ⋅⨯⨯===⨯[][] 1.25 1.25170126.7585.75th h h MPa τσστ=-=⨯-=>，合格。
3.1.4 支座封面处圆筒周向应力计算与校核 3.1.4.1 鞍座处横截面的最低点处周向应力对于有加强圈圆筒采用垫板时(垫板起加强作用)()552e re K kF b σδδ=-+当容器焊在支座上时，取0.1k =，56,K K 由JB/T4731-2005表7-3查得：560.76,0.013K K ==则()()5520.10.7644769.852.02548140e re K kF MPa b σδδ⨯⨯=-=-=-++⨯3.1.4.2 鞍座角边处的周向应力采用垫板，（垫板起加强作用）51707.9178653a L R ==≤时 66222221244769.85120.01344769.856.6794()()4121405170(48)a e re e re K FR F MPab L σδδδδ⨯⨯=--=--=-++⨯⨯+3.1.4.3 应力校核[]5 2.025170tMPaσσ=<=[]6 6.679 1.25212.5tMPaσσ=<=故合格。