pf洗涤罐设计课程设计说明书-本科论文

新疆工程学院课程设计说明书题目名称：PF洗涤罐设计

化学工程系课程设计任务书 2013-2014学年第1学期12月专业石油化工生产技术班级石化11—6（1）班课程名称化工机械设备基础设计题目PFPF洗涤罐设计指导教师薛风起止时间12.14—1.14周数4周设计地点南昌路校区指导思想和目的：以已知设计资料，选定提升系统各部件，对其主要参数进行计算及选定，对有关部件进行安全性校验，对提升系统的运动学及动力力学进行计算，达到对提升系统进行合理的选型，并达到对所学知识的应用和实践能力得到了提高，增强工程意识和素养，培养独立分析和解决问题能力的目的设计参数计算压力：=0.64MPa计算温度：t=150.00C内径：=600.00mm材料：00Cr17Ni14Mo2板材试验温度许用应力=170.00mm设计温度许用应力=165.00MPa试验温度下屈服点=330.00MPa钢板负偏差=0.25mm腐蚀裕量=3.00mm焊接接头系数k=1.0设计要求课题介绍布置强度计算强度计算和考虑结构设计检查强度计算结果完成CAD图完成设计说明书交设计说明书设计答辩设计任务书本次设计的原理PF洗涤罐工作的原理；工艺物料通过进入洗涤与HRW进行搅拌，同时HRW通过进入洗涤罐。两者反应后，由于搅拌产生的离心力洗涤后的工艺原料由处产出。洗涤剂在合适的温度范围有较大的活性，所以在夹套合内筒之间用合适温度的水进行维持反应温度洗涤后的废液由流出。摘要随着化工行业的发展，洗涤罐的用途越来越广，同时好的洗涤设备必须在合适的洗涤剂的情况下，并且在合适的温度下才能具有更强的洗涤效果。但化工设备必须满足相应的强度、刚度和稳定性，而且还应有合适的流程设计。关键词：PF洗涤罐、洗涤、强度设计化工设备机械基础课程设计1目录1、壁厚设计 11.1内筒壁厚设计 11.2内筒封头设计 11.3夹套壁厚设计 32、封头厚度设计与校核 32.1封头壁厚设计 32.2夹套： 42.3验核 43、鞍座设计 43.1罐体质量估算： 43.2封头质量估算 43.3设定观众溶液体积为 43.4估算附件质量 44、上盖估算与校核 55、接管、法兰设计选择 56、人孔设计 67、技术特性 88、人孔补强 8符号说明 109，PF工艺流程图 12参考文献 13致谢 141、壁厚设计设备主要技术指标内筒设计压力MPa常压设计温度℃150最高工作压力常压工作温度℃介质名称HCL设备主要材质00Cr17Ni14Mo2设备容积0.35夹套设计压力MPa0.58设计温度℃100最高工作压力常压工作温度℃介质名称水设备主要材质21.1内筒壁厚设计贮罐内径罐体（不包括封头）长度见图表可知，本萃取罐选用00Cr17Ni14Mo2制作罐体和封头假设筒体名义厚度附加裕量则筒体有效厚度则查图13-6外压或轴向受压筒几何参数计算图得系数A=0.00075查图13-9外压圆筒管子和球壳厚度计算图得系数B=32Mpa则允许工作外压因为则可选用10mm厚00Cr17Ni14Mo2钢制作筒体1.2内筒封头设计采用标准椭圆形封头设计底部假设附加裕量则查图13-9得则因则可用厚或厚00Cr17Ni14Mo2钢制作的标准椭圆形封头3内筒顶部采用平板封头其厚度计算公式为3（100）式中K取0.25取1.0于是最后采用圆整厚度为9mm的00Cr17Ni14Mo2钢制作1.3夹套壁厚设计取（表12-8）由于介质为水取表12-9得圆整后取2、封头厚度设计与校核2.1封头壁厚设计通过查图13-15得由于所以满足要求同前42.2夹套：由公式同前：故圆整后取2.3验核因而，所以水压式压强度足够同理：验证夹管也满足强度要求3、鞍座设计3.1罐体质量估算：3.2封头质量估算3.3设定观众溶液体积为估算得3.4估算附件质量根据表14-18可选耳式支座JB/T4725-92,支座，A254、上盖估算与校核故选足够5、接管、法兰设计选择法兰名字密封形式标准国标N1N2长颈对焊法兰RF65mm—1.6MPaJB/T4703-2000N3N4长颈对焊法兰RF50mm—1.6MPaJB/T4703-2000N5N6长颈对焊法兰RF32mm—1.6MPaJB/T4703-2000N7N8长颈对焊法兰RF20mm—1.6MPaJB/T4703-2000N9长颈对焊法兰RF15mm—1.6MPaJB/T4703-2000接管选择：无缝钢管取。取取取取接管补强经过与是否需要补强标准得N2N3需要补强N2N3通过等面积补强计算N2:设，,(1)确定壳体和和接管的计算壁厚和开孔直径开孔直径为：(2)确定壳体和接管实际厚度，开孔有效补强宽度B及外侧有效步枪高度。(3)计算需要补强的金属面积和可以作为的金属面积。6需要补强的金属面积为由于所以补强强度满足同理：N3处的外加强平齐接管形式补强结构满足补强强度JB/T4703-2000N1法兰-RF65-1.6N2法兰-RF65-1.6N3法兰-RF50-1.6N4法兰-RF50-1.6N5法兰-RF32-1.6N6法兰-RF32-1.6N7法兰-RF20-1.6N8法兰-RF20-1.6N9法兰-RF15-1.6接管：N1N2N3N4N5N6N7N8N96、人孔设计设置人孔和手孔是为了检查设备和便于安装与拆卸设备内部构件。手孔的直径一般为150mm~250mm，标准手孔的公称直径有DN150和DN250两种。手孔的结构一般是在容器上接一短管，并在其上盖上一盲板。为检查设备使用过程中是否产生裂变、变形、腐蚀等缺陷，应开设检查孔。当设备内径时，至少开设2个的检查孔；当设备内径时，至少开设1个的人孔或2个的手孔。人孔和手孔的形状有圆形和椭圆形两种。椭圆形人孔和手孔的短轴应与受压容器的桶身轴线平行。圆形人孔的直径一般为450mm，容器压力不高或有特殊需要时，直径可以大一些，标准圆形人孔的公称直径有DN400、DN45、、DN500和DN600共4种。椭圆形人孔的尺寸为、。容器在使用过程中，人孔需要经常打开时，可选用快开式结构人孔。如图6-1所示是一7种回转盖快开式人孔的结构图。图4—1人孔图根据设备的公称压力、工作温度所用材料和结构型式的不同，均制订出手孔和人孔标准系列图，供设计者设计时依据设计条件直接选用。常用的人孔和手孔标准有碳素钢、低合金钢制人孔和手孔（HG2151~21535-95）和不锈钢制人孔、手孔等。表4-1人孔PN2.5DN450明细表件号标准号名称数量材料尺寸/mm1GB/T713-2008筒节12HG20592法兰116MnⅢ（锻件）3HG20592垫片1石棉橡胶板(代号A-F)4HG20592法兰盖1Q345R5HG20592螺柱3035GrMoA6螺母4030GrMo7吊环1Q235-A-F8转臂1Q235-A-F9GB/T795-2000垫圈201100HV10GB/T6170-2000螺母M2025级11吊钩1Q235-A-F12环1Q235-A-F13GB/T8163-2000无缝钢管12014支承板1Q345R87、技术特性内筒：1、设计压力0.12、工作温度℃603、物料名称4、容积0.355、材质夹套：1、设计压力0.62、工作温度℃603、介质水4、材质法兰N1法兰-RF65-1.6N2法兰-RF65-1.6N3法兰-RF50-1.6N4法兰-RF50-1.6N5法兰-RF32-1.6N6法兰-RF32-1.6N7法兰-RF20-1.6N8法兰-RF20-1.6N9法兰-RF15-1.68、人孔补强同接管补强人孔开孔采用补强圈结构，材质为，根据JB/T4736-2002,确定补强圈内径9，外径，补强厚度为。10符号说明——计算压力——圆筒的内径——圆筒的外径——圆筒的最大容许压力——圆筒的计算厚度——圆筒的设计厚度——圆筒的名义厚度——圆筒的有效厚度其值——圆筒材料在设计温度下的许用应力——圆筒材料在设计温度下的计算应力——焊接接头系数——钢板厚度的负偏差——腐蚀余量——厚度附加量——圆筒壁在试验压力下的计算应力——圆筒材料在试验温度下的屈服点——封头内壁曲面高度——实验压力——设计压力——每一支座承受的压力——容器的总质量——重力加速度重力加速取9.81——接管有效厚度——补强有效厚度——开孔直径11——强度削弱系数——壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积——接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积——焊缝金属减去计算厚度之外的多余面积——接管的计算厚度——补强面积——有效补强范围内另加的补强面积——有效宽度11129，PF工艺流程图13参考文献[1]国家质量技术监督局，GB150-1998《钢制压力容器》，中国标准出版社，1998[2]国家质量技术监督局，《压力容器安全技术监察规程》，中国劳动社会保障出版社，1999[3]全国化工设备设计技术中心站，《化工设备图样技术要求》，2000，11[4]郑津洋、董其伍、桑芝富，《过程设备设计》，化学工业出版社，2001[5]黄振仁、魏新利，《过程装备成套技术设计指南》，化学工业出版社，2002[6]国家医药管理局上海医药设计院，《化工工艺设计手册》，化学工业出版社，1996[7]蔡纪宁主编，《化工设备机械基础课程设计指导书》，化学工业出版社，200314致谢本设计是在薛风老师的悉心指导下完成的。老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作诲人不倦的高尚师德，严以14律己，宽以待人的崇高风范，朴实无华，平易近人的人格魅力对