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1、压力容器课程设计—PressureVesselCourseProject主讲:沈阳航空航天大学程乃伟cnw2001@163.com课程设计设置课程设计题目:夹套罐设计课程设计共2周,2学分2011年12月5日~2011年12月18日开课模式:必修授课2学时上机20~30学时课程设计结束方式:考查总成绩由平时成绩、报告成绩和答辩成绩组成程乃伟cnw2001@163.com虚拟结构程乃伟cnw2001@163.com1.容器外形程乃伟cnw2001@163.com2.主要工艺参数位 置项 目参 数罐内夹套内介
2、质酒精水溶液水蒸汽操作压力(Mpa)0.20.3操作温度(℃)100饱和蒸汽温度公称直径(mm)10001100容积(m3)计算得到计算得到传热面积(m2)计算得到使 用 年 限15程乃伟cnw2001@163.com3.设备管口表(见附图)符号公称尺寸用途aDn搅拌器连接口bDn安全阀口cDn温度表口dDn压力表口eDn安全阀口fDn蒸汽入口gDn蒸汽入口hDn窥镜口iDn进料口jDn冷凝水出口kDn出料口程乃伟cnw2001@163.com一、设计说明书内容1设计说明压力容器泛指承受介质压力的密闭容器。本
3、次课程设计中的压力容器是高效酒精回收装置中的夹套罐。夹套罐由内外两个容器套在一起构成,内置容器是由竖直圆筒和上下两个椭球封头组成的罐体;在罐体的外面有一个比罐体稍大的夹套容器,夹套下部是一个椭球封头,上部在适当高度采用圆弧过渡结构与罐体连接。在罐体和夹套之间形成一个约50mm左右的间隔。程乃伟cnw2001@163.com工作原理:罐体盛装酒精溶液,罐体上部安装有搅拌装置,使酒精溶液在加热过程中得到均匀搅拌。在内置容器上设置有进料口、出料口、搅拌器口、压力表口、安全阀口、观察口等工艺接口。在夹套上设置两个蒸汽
4、入口,夹套的下部设有一个冷凝水出口。蒸汽进入夹套后,对罐体内的酒精溶液进行加热,蒸汽冷凝成水后从冷凝水出口流出。程乃伟cnw2001@163.com设备的开孔情况:压力容器设备上共开有11个孔,连接有不同的接管。a孔位于内置容器上封头的中心,用于连接搅拌器;b、e孔为安全阀孔,同样位于内置容器上封头上;c、d同样位于内置容器上封头上,c孔用于设置温度表,d孔用于设置压力表;……程乃伟cnw2001@163.com2.设计参数选择2.1设计压力p247~p248工作压力(pw):在正常工作情况(开车、操作或停车
5、)下,容器顶部可能达到的最高表压力。设计压力(p):设定的容器顶部允许达到的最高表压力,它与相应的设计温度一起作为容器的设计载荷条件,其值不得低于工作压力。计算压力(pc):在相应设计温度下,用以确定元件在计算截面处厚度的表压力,其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于设计压力5%时,可忽略不计。程乃伟cnw2001@163.com设计压力p的选取:当容器上装有安全阀时,p≧p0,即取等于或略高于安全阀的开启压力p0。而取p0≧1.05~1.10pw亦成立。程乃伟cnw2001@163.com2.2设
6、计温度容器在正常工作中,在相应设计压力下,壳壁或元件金属可能达到的最高或最低温度(指温度≦0℃),如各部位温度不同,可分段计算。见p52~p53(注意绝对压力和表压力的换算)附表9饱和水蒸气表(以压强计)。程乃伟cnw2001@163.com2.3焊缝系数的确定,p261。程乃伟cnw2001@163.com2.4材料的选择及许用应力确定,p252。程乃伟cnw2001@163.com程乃伟cnw2001@163.com2.5厚度附加量确定,p250。程乃伟cnw2001@163.com3.几何参数的确定3.
7、1罐体封头各参数封头结构尺寸参见p315-椭圆形标准封头(JB/T4737-95)。程乃伟cnw2001@163.com3.2罐体的高度及体积3.3夹套的高度计算按罐体酒精填充系数0.8计算。3.4传热面积计算程乃伟cnw2001@163.com3.5搅拌口法兰尺寸确定(p1006)DJ=0.25DN程乃伟cnw2001@163.com3.6视孔尺寸确定(p713)程乃伟cnw2001@163.com3.7其他法兰、接管尺寸确定HG20593-1997板式平焊钢制管法兰PDF文件无缝钢管GB8163-87(p
8、125)进气管口径按水蒸气在管内20~30m/s流速确定。疏水管口径(j)按水蒸气凝结成水量确定。压力表采用M20X1.5外螺纹。进料出料管径:Dn300--50;Dn400--65;Dn500~Dn600--80;Dn700~Dn800--100Dn900~Dn1000--125;Dn1200~Dn1400--150;>Dn1600--200程乃伟cnw2001@163.com4.罐体强度设计4.
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