掌握专业课程设计说明书分析技巧.docx

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1、成绩:中国矿业大学课程设计阐明书姓名：先送学号：06122718学院：化工学院专业班级：过程装备与控制工程课程：过程装备与控制专题设计一机械部分指导教师：陈英华2023年1月目录第一章绪论错误!未定义书签。1.1 设计任务错误!未定义书签。1.2 设计规定及成果错误!未定义书签。13技术规定错误味定义书签。第二章设计参数确定错误味定义书签。2.1设计温度错误!未定义书签。2.2设计压力错误!未定义书签。2.3材料选择错误!未定义书签。24腐蚀余量错误!未定义书签。2.5 焊缝系数错误味定义书签。2.6 许用应力错误味定义书签。第三章设计计算错误!未定义书签。3.1 储罐高度确定错误!未定义书签

2、。3.2 人孔设计与人孔补强确定错误!未定义书签。3.2.1人孔的尺寸选择错误!未定义书签。3.2.2人孔开孔补强错误味定义书签。3.3壁厚计算错误味定义书签。第四章管口选择错误味定义书签。4.1 进料管及管口错误!未定义书签。4.2 出料口错误!未定义书签。4.3 排污管错误侏定义书签。4.5放空管接口管错误!未定义书签。4.6鞍座设计错误!未定义书签。4. 6.1罐体质量的I计算：错误!未定义书签。5. 6.2封头质量的计算：错误味定义书签。6. 6.3充液质量错误味定义书签。7. 6.4附件质量：错误!未定义书签。8. 6.5设备总质量错误!未定义书签。9. 6.6鞍座安放位置错误!未定

3、义书签。4.7阀门选型错误!未定义书签。4.7.1 止回阀错误味定义书签。4.7.2 闸阀错误味定义书签。4.7.3 7.3截止阀错误!未定义书签。第五章设计成果错误!未定义书签。参照文献错误!未定义书签。第一章绪论1 .1设计任务结合管道仪表流程图及设备布置图设计一一煤焦化脱硫工段卸碱槽。表IT设计数据序号项目1设备名称卸碱槽2设备容积：IOm33最大工作压力0.3MPa4贮存介质氨水5物料重度：890Kgm36工作温度常温7其他规定100%无损检测8管道压力0.2MPa2 .2设计规定及成果（1）根据工艺规定，确定基本设计参数；（2）根据控制仪表及工艺规定，完毕设备管口的设计;（3）根据给

4、定设计参数，完毕设备构造设计，包括：确定容器材质；确定罐体、封头形状尺寸、壁厚；确定支座，人孔以及开孔补强状况；（4）完毕有关管路上阀门型号确实定（5）完毕设备施工图纸及设计阐明书。2. 3技术规定（一）设备按GB150-2023钢制压力容器进行制造、试验和验收；（二）焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-88中规定（设计焊接接头系数。=1.0）（三）焊接采用电弧焊，焊条型号为E4303；（三）壳体焊缝应进行无损探伤检查，探伤长度为100%o第二章设计参数确定2.1 设计温度设计温度为压力容器的设计载荷条件之一，它是指压力容器在正常的工作条件下，设定元件的金属温度（沿元件金属截面B温

5、度平均值）。由设计条件知，该卸碱槽BB工作温度为常温，故设计温度为2502.2 设计压力设计压力P：容器工作时，由于操作参数（如温度、给、排料量等）的波动，其内部压力也对应波动，虽然操作参数不变，由于介质的流态和形态不一样，容器内不一样部位的压力也不相似。与容器强度有关B是最高工作压力。由于压力表一般装在容器的顶部，因此规定在正常操作状况下，容器顶部也许出现B最高工作压力称为工作压力、以PW表达。设计压力P是用于设计压力容器B压力，规定PWPwo当内压容器装有安全泄放装置时，其设计压力应根据不一样形式的安全泄放装置确定，装有安全阀的容器，考虑安全阀启动动作的滞后，容器不能及时泄压，设计压力不应

6、低于安全阀H启动压力。设计压力应采用最大工作压力Pw的1.051.1倍，本次设计取设计压力P=105Pw=1.05x0.3=0.315MPao2. 3材料选择根据液氨贮罐的工作压力、工作温度和介质的性质可知该设备为一低压常温设备，介质对碳钢有弱腐蚀作用，从耐蚀角度考虑采用含银不锈钢，但考虑到该设备不属于重要设备，介质对碳钢B腐蚀作用很小，可选用碳钢材料。考虑的强度指标（指q和外）和塑性指标适合的材料有：A3R、20g、Q345R、15MnVR、20%为了节省金属，高压设备应优先选用一般低合金钢、中强度。凡属强度计算为重要的中压设备亦以采用一般低合金钢为宜。由于屈服强度分别为和的一般低合金钢，其

7、材料价格与碳素钢差不多，但强度比碳素钢约高，采用该类钢材制造压力容器，可以有效地减少设备质量，减少成本，给设备的制造、运送、安装带来很大的以便。因此重要考虑Q345R和20R这两种。假如纯粹从技术角度看，提议选用20R类的低碳钢板，Q345R钢板的价格比20R贵，但在制造费用方面，同等重量设备的计价，Q345R钢板为比较经济。因此，此设计的卸碱槽采用Q345R钢板作为制造筒体和封头材料。2. 4腐蚀余量腐蚀余量重要是防止容器受压元件由于均匀腐蚀、机械磨损而导致的厚度减弱减薄。与腐蚀介质直接接触B筒体、封头、接管等受压元件，均应考虑材料B腐蚀余量。腐蚀余量一般可根据钢材在介质中的均匀腐蚀速率和容

8、器的设计寿命确定。查阅有关资料得a=0.1mmy,若该卸碱槽B设计寿命为23年，则腐蚀余量C2=O.120=2mmo2. 5焊缝系数卸碱槽属于中压贮存容器，根据中国固定式压力容器安全技术监察规程规定，氨水属中度毒性介质，容器筒体的纵向焊接接头和封头基本上都采用双面焊或相称于双面焊的全焊透的焊接接头，因此取1.O或0.85常见。表2-1钢制压力容器H勺焊接接头系数值焊接接头形式无损检测比例值焊接接头形式无损检测比例值双面焊对接接头和相称于双面焊H勺全熔透对接接头100%1.00单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴金属的垫板）100%0.90局部0.85局部0.80此卸碱槽采用100%无损探伤，故

9、焊接接头系数取10。3. 6许用应力查过程设备设计附录表DT,得25C时，Q345R钢材的1许用应力表如下:表2-2Q345R钢材甲、J许用应力表钢号厚度mmOb许用应力用PaQ345R616mm5103451891636mm5003251853660mm490315181即可得25时，Q345R钢材的许用应力为匕1=189MPa第三章设计计算3.1 储罐高度确定根据布置规定，储罐长度不超过7m查表：表3-1筒身常量公称直径DN1米高容器体积V1米高容器内表面积Fi1米高容器钢板质量Kg钢板厚度101416002.0175.0339755720233.1426.2842269522003.80

10、16.8144676424004.5247.5547183326005.3098.17496902表3-2封头常量公称直径DN曲面高度h1直边高度h内表面积F容积V厚度质量G1600400252.9010.58610224122701431516362184082023500254.4931.1261034612416144862200590405.52291.545914616筒B内径以按下式估算A产榨m（2-2）式中JZ-全容积，m3;I一一长（高）径比（29合理）V=IO,I取3.25带入计算D=I576mm,取内径为160Omm由表知，筒体1米高容器体积K=2.0173,封头的1容积为

11、=0.586。运用公式V=h+2V2代入，得：V-210-20.586z1.Q.n=4.384.4mV2.017则总长为1=2X(400+25)+4400mm=5250mm由于液氨筒体0长径比值为2-9为合适值，所选的长径比4丝=幽=2.75Di1600因此，选用公称直径为160OMM月筒体合适。4. 2人孔设计与人孔补强确定4.1.1 人孔的尺寸选择查参照文献2得，人孔的尺寸如下表：表3-3人孔尺寸选择表fI密封公称公称而JMI压力！w-面型TTfr(35DIO.AIB1bh!1HxdI理柱I螺母谡柱百秒X长度息吸1kg式QN(II数量11(40042C、8565515,31012512(K

12、)262K28”2()102016I32M24120104灾114501.0r-J回I1SfO4W8-J550、8615J565.340司2502813030,2301102020!40M2125I125670620J3651752502K32322501122420/40M24125|1I600I(40063(Jy87K0725,420225j3(2JJ6361270I162520(40iM27130216426IO1580525320INT20036J32321230I1224i20j40M27150?，4.曳-6-乎一；-I500480,10,6401585i350175,2503813

13、636124011624I20/40M27)50171J530x071565013902O0,3(X)4214040126012024i20140M3n216)I,GOo630尸10H407701450250I35046i4444,2801243020;40M332I753-41本设计选用，公称压力PN=1OMPa,公称直径DN=450,H1=230mm,RF型密封面，采用第W材料，其中的垫片采用石棉橡胶，垫片的回转盖带颈法兰人孔。3. 2.2人孔开孔补强由于人孔的筒节不是采用无缝钢管，故不能直接选用补强圈原则。本设计所选的人孔筒节外径Do=480mm,壁厚8mm,故补强计算如下：1 .补强计算措施鉴别开孔直径：d=%+2。=464+2X2=468侬人孔开孔直径d=468mm42=800mm,满足等面积补强计算B合用条件，故可以用等面积法进行开孔补强。2 .开孔所需补强面积（1）筒体计算厚度=1.1Iw0.263160021891-0.263（2）开孔所需补强面积人孔有效厚度bN=C,一。=82=6勿勿开孔所需补强面积A=d+2数N