化工设备课程设计计算书(板式塔)

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：

2011 年月日

目录

. 设计任务书

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，2003.

[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]GB150-1998. 钢制压力容器[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]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（填料塔、板式塔）装配图一张（A1）

精馏塔设计例题）

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：150

工作压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（根据自己的设计题手画）

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。

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封头：16MnR

接管： 20

塔盘、底座： Q235-B

容器法兰： 16MnR 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 [ ]t （MPa ）

Q345R(16MnR) 170

Q235-B 113

16MnII 170

20

133

2）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

及尺寸的选取见第十七章第三节

（ p430-438）。（自选）

3）工艺接管

接管的选取根据介质流量，参照

GB12771-91

，接管的选取如下表：

4 ）压力容器法兰和接管法兰

压力容器法兰的选取按照《化工设备机械基础》选 JB/T4700～

4707-2000 标 准。（按照《化工设备机械基础》 （p263）写出选取过

程）

设计条件 ：

工作温°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=0.25MPa ， 150℃时

允许 [p]=0.25MPa>p ，所以 PN=0.25MPa 。

（c ）确定结构尺寸（ p254）。 （d ）法兰标记

法兰－ RF 1800－0.25 JB/T4701-2000

选取结果如下表：

管法兰选取结果汇总：

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） P265 垫片

1800-0.25 JB/T4704-2000