化工机械基础设计计算说明书

66 《化工容器设计》

课程设计

院系: 化工学院

年级：2011级

专业：化学工程与工艺

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学号：**********

指导教师：***

全容积：0.53m

二零一三年六月一日

目录

1设计内容概述

1. 1 设计要求

1. 2 设计参数

1. 3 设计条件

2设计计算

2. 1 几何尺寸

2. 2 强度计算

2. 3 稳定性校核

2. 4 水压试验校核

3标准零部件的选取

3.1 支座

3.2 手孔

3.3 视镜

3.4 法兰

3.5 接管

4参考文献

1.设计内容概述

1.1设计内容：设计一台夹套传热式配料罐

1.2设计参数和技术性能指标

1.3设计要求：

(1)进行罐体和夹套设计计算；

(2)选择支座形式并计算；

(3)手孔校核计算；

(4)选择接管，管法兰，设备法兰；

压力容器的基本要求是安全性和经济性的统一。安全是前提，经济是目标，在充分保证安全的前提下，尽可能做到经济。经济性包括材料的节约，经济的制造过程，经济的安装维修。

设计檔，压力容器的设计檔，包括设计图样，技术条件，强度计算书，必要时还要包括设计或安装、使用说明书。若按分析设计标准设计，还应提供应力分析报告。强度计算书的内容至少应包括：设计条件，所用规范和标准、材料、腐蚀裕度、计算厚度、名义厚度、计算应力等。设计图样包括总图和零部件图。

设计条件，应根据设计任务提供的原始数据和工艺要求进行设计，即首先满足工艺设计条件。

设计条件常用设计条件图表示，主要包括简图，设计要求，接管表等内容。简图示意性地画出了容器的主体，主要内件的形状，部分结构尺寸，接管位置，支座形式及其它需要表达的内容。

1.4夹套反应釜设计任务书

设计参数及要求

容器内夹套内

工作压力，MPa

设计压力，MPa 0.9 1.0

工作温度，℃

设计温度，℃<100 <150

介质染料及有

机溶剂

冷却水或

蒸汽

全容积, 3m0.5 操作容积, 3m0.4 传热面积, 2

m 2.0 腐蚀情况微弱

推荐材料Q345-R

接管表

符号公称

尺寸

DN

连接面形

式

用途

a 25 突面蒸汽入口

b 25 突面加料口

c 80 视镜

d 70 突面温度计管

口

e 25 突面压缩空气

入口

f 40 突面放料口

g 25 突面冷凝水出

口

h 150 突面手孔

2.设计计算

2.1几何尺寸

步骤项目及代号参数及结果备注

1-1 全容积V，m3 0.5 由工艺条件给定

1-2 操作容积V，m3 0.4 选取

1-3 传热面积F，m2 2.0 由工艺条件给定

1-4 釜体形式圆筒形常用结构

1-5 封头形式椭圆形常用结构

1-6 长径比i=H1/D1 1.1按参考文献1表4-2选取1-7 初算筒体内径D1错误!未找到引用源。，m 0.833 按参考文献1式4-1计算

1-8 圆整筒体内径D1，mm 800 按参考文献1附表4-1选取1- 9 一米高的容积V1m，m3 0.503按参考文献1附表4-1选取1-10 釜体封头容积V1封，m30.0796 按参考文献1附表4-2选取1-11 釜体高度H1=(V—V1封)/V1m，m 0.836 按参考文献1式4-2计算1-12 圆整釜体高度H1，mm 900 选取

1-13 实际容积V=V1m╳H1+V1封，m30.53按参考文献1式4-3计算1-14 夹套筒体内径D2，mm 900 按参考文献1表4-3选取

1-15 装料系数错误!未找到引用源。=0.6～0.85 0.8 选取1-16 夹套筒体高度H2≥(错误!未找到引用源。V-V1封)/V1m，m0.685按参考文献1式4-4计算

1-17 圆整夹套筒体高度H2，mm 700选取

1-18 罐体封头表面积F1封，m2 0.7566按参考文献1附表4-2选取

1-19 一米高筒体表面积F1m，m2 2.51按参考文献1附表4-1选取1-20 实际总传热面积F=F1m╳H2+F1封，m2 2.51﹥2 按参考文献1式4-5校核

2.2强度计算

步骤项目及代号参数及结果备注

2-1 设备材料Q345-R 根据工艺条件及腐蚀情定

2-2 设计压力（罐体内）p1，MPa 0.9 由工艺条件给定

2-3 设计压力（夹套内）p2，MPa 1.0由工艺条件给定

2-4 设计温度（罐体内）t1，错误!未找到引用源。错误!未找到

引用源。由工艺条件给定

2-5 设计温度（夹套内）t2，错误!未找到引用源。错误!未找

到引用源。由工艺条件给定

2-6 液柱静压力p1H=10-6错误!未找到引用源。gh，MPa 0.009按

参考文献2第八章计算

2-7 计算压力p1c=p1+p1H，MPa 0.909 计算

2-8 液柱静压力p2H，MPa 0 忽略

2-9 计算压力p2c=p2 1.0计算

2-10 罐体及夹套焊接接头系数错误!未找到引用源。，0.85按

参考文献2表9-6选取

2-11 设计温度下材料许用应力[错误!未找到引用源。]t，MPa 170 按

参考文献3表3-23选取参

考文献2式9-11计算

2-12 罐体筒体计算厚度错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。，mm

2.524 按参考文献2第九章计算

2-13 夹套筒体计算厚度错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。，mm 3.125 按参考文献2第九章计算

2-14 罐体封头计算厚度错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。，mm 2.520 按参考文献2第十章计算

2-15 夹套封头计算厚度错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。，mm 3.120 按参考文献2第十章计算

2-16 钢板厚度负偏差C1，mm0.6 按参考文献2表9-10选取

2-17 腐蚀裕量C2，mm 2按参考文献2第九章计算

2-18 厚度附加量C=C1+C2，mm 2.6 按参考文献2第九章计算

2-19 罐体筒体设计厚度错误!未找到引用源。，mm 5.124按参考文献2

第九章计算