过程设备设计课程设计

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1、前言本次设计主要在于巩固过程设备设计这门课程所学的相关知识，是该课程的一个总结性教学环节。在整个教学计划中，它培养学生初步掌握化工设备工程设计的过程，熟悉设计之中所设计的标准，规范的内容和使用方法，是毕业设计的一次预演。过程设备在生产技术领域中的应用十分广泛，是化工，炼油，轻工，交通，食品，制药，冶金，纺织，城建，海洋工程等传统部门所必需的关键设备。一些新技术领域，如航空航天技术，能源技术等，也离不开过程设备。而压力容器是广泛用于各种行业的特种设备。由于涉及人的生命和工业生产安全，历来受到国家及有关各级行政部

2、门的高度重视，制订了一系列法规、规定和条例。而过程设备设计这门课正是压力容器设计的核心课程。我们这次主要是关于液化石油气储罐的设计。主要指导思想是：1.选材合理，备料方便；2.结构设计保证工艺过程顺利和进行并使得运输，安装盒维修方便。3.全部设计工作均符合现行标准和规范。4.保证设备安全。17第一章设计参数的选择设计题目：液化石油气储罐设计已知条件：工作压力为，在武汉地区储罐的工作温度为-19℃~50℃，容积为85。分析：此设备为低压容器，液化石油气为易燃气体，因此其应为第二类压力容器。设计压力：取最高工作压

3、力的1.1倍，即。设计温度：最高工作温度为50℃，一般当>15℃时，介质设计温度应在工作温度的基础上加15~30℃，故可取设计温度为70℃。主要受压元件材料的选择：，设计温度为70℃，综合考虑安全性和经济性，查询有关资料，选择16MnR（Q345R），假设壳体厚度在范围内，查表GB150中表4-1可得，，。第二章容器强度的计算及校核2.1封头与筒体的厚度计算：2.1.1考虑采用双面对接焊，局部无损擦伤，焊接接头系数取。根据长径比在3~6内最为合适，取，则。取充气系数0.9，则查表圆整为。则，总深度，代入原式反

4、算：17则在区间3~6内，符合要求。计算厚度厚度超过5mm，根据GB3531《低温压力容器用低合金钢钢板》规定，可取，取腐蚀余量，则筒体设计厚度则筒体名义厚度考虑钢板常用规格厚度，向上圆整可取筒体名义厚度。2.1.2封头壁厚设计：选用标准椭圆形封头，其形状系数，封头采用钢板整体冲压而成，焊接接头系数取，故封头计算壁厚：取，则封头设计厚度同上取，则封头名义厚度考虑钢板常用厚度规格，以及为了材料采购和焊接上的方便，可取封头壁厚与筒体壁厚相同。2.1.3液压试验应力校核：试验压力故而,液压试验应力校核合格。172.

5、2支座选型和结构确定2.2.1鞍座选型该卧式容器采用双鞍式支座，根据JB/T4712中得垫板材料一般应与容器筒体材料相同，故选用Q345R。估计鞍座负荷：储罐总质量——筒体质量：——单个封头质量：查表得——充气质量：，水压试验充满水，故取。则——附件质量：估人孔质量为200kg，其他接管总和为400kg，。综上，则每个鞍座承受约518618.9N。由此据表JB/T4712.1-2007表3得相应参数：公称直径DN允许载荷QkN鞍座高度h底板腹板筋板3000785250218036016103403164101

6、0垫板螺栓配置鞍座质量增加100mm高度增加的质量kg17弧长e间距螺孔d螺纹孔长46234349066012120194028M24602.2.2鞍座位置确定根据JB/T4712-2005中规定：当满足时，最好使.圆整由标准型椭圆封头当时，当时，取，圆整为。增加高度增加的质量为。两封头切线间距离。172.3封头、法兰、接管的选型和结构尺寸拟定2.3.1封头（图1）由前边各项数据已定，由JB/T4746-2002，选用。2.3.2法兰（图2）选用带颈对焊钢制管法兰，按GB20595-2009标准，都是FM（凹

7、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，使用于的容器法兰和管法兰。选用尺寸见表1。符号公称直径连接尺寸标准连接面形式钢管外径法兰外径D螺栓孔中心圆直径K1720凹面251057580凹面89200160500凹面53071565050凹面5716512580凹面89200160螺栓孔直径L螺栓孔数量n螺纹Th法兰厚度NSRH质量/kg144M1218402.344010188M16241053.2858503320M3023457811129070.7164M1618752.9648301

8、88M16241053.2858502.4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4。公称直径DN垫片内径垫片外径垫片厚度T包边宽度b2027611.5350611071.5380891421.53500530624332.5材料的选择筒体、封头、人孔、鞍座为Q345R，接管选用1