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1、精选优质文档-倾情为你奉上第1章 绪 论1.1 课程设计的目的（1）把化工工艺与化工机械设计结合起来，巩固和强化有关机械课程的基本理论和知识基本知识。（2）培养对化工工程设计上基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。（3）培养识图、制图、运算、编写设计说明书的能力。1.2 课程设计的要求（1）树立正确的设计思想。（2）具有积极主动的学习态度和进取精神。（3）学会正确使用标准和规范，使设计有法可依、有章可循。（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。（5）在设计中处理好尺寸的圆整。（6）在设计中处理好计算与结构设计的关系。1.3 课程设计的内容对二氯乙烷精馏塔的机械设计。 DN=1800
2、mm PN=1.2MPa1.4 课程设计的步骤（1）全面考虑按压力大小、温度高低、腐蚀性大小等因素来选材。（2）选用零部件。（3）计算外载荷，包括内压、外压、设备自重，零部件的偏载、风载、地震载荷等。（4）强度、刚度、稳定性设计和校核计算（5）传动设备的选型、计算。（6）绘制设备总装配图。第2章 塔体的机械计算2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度2.1.1 塔体厚度的计算（1）计算压力 （2）塔体计算厚度 （3）塔体设计厚度 （4）塔体名义厚度 =12mm（5）塔体有效厚度 2.1.2 封头厚度计算（1）计算厚度 （2）设计厚度 （3）名义厚度 （3）有效厚度 2.2 塔设备质量载荷计算2.2
3、.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 m01（1）圆筒质量 m1=Kg（2）封头质量 m2=Kg（3）裙座质量 m3=Kg说明：1 塔体圆筒总高度为36.79m；2查得DN1800mm，厚度10mm的圆筒质量为536Kg/m；3 查得 DN1800mm，厚度10mm的椭圆形封头质量为338.4Kg/m；4 裙座高度3060mm。m01=m1+m2+m3=22036.4Kg2.2.2 塔内构件质量 m02m02=Kg浮阀塔盘质量75Kg/m 2.2.3 保温层质量 m =6851Kg为封头保温层质量2.2.4 平台与扶梯质量 m04= =6520Kg说明：平台质量q=150Kg/m；笼式扶梯质量=40
4、Kg/m；笼式扶梯高度H=39m，平台数n=82.2.5 操作时物料质量说明：物料密度，封头容积。塔釜圆筒部分深度，塔板层数N=70，塔板上液层高度2.2.6 附件质量按经验取附件质量 2.2.7 充水质量其中2.2.8 各种载荷质量汇总表2-1质量汇总 塔段01122334455顶合计塔段长度/mm10002000700010000100001000040000人孔与平台数0013228塔板数009222217705361410.4375253605360561822036.4-171741984198324713360-90126918131813186668514080900226016
5、4016006520-10398633.570317031545129185.5134352.6938134013401404.55509.1-8271780425434254342577495273-28005200-8000710473312402.411012.610992.611137.951588.5各塔段最小质量/kg 710577222409.5220022138219186.591462全塔操作质量/kg全塔最小质量/kg水压试验时最大质量/kg第3章 风载荷与风弯矩的计算3.1.1 风载荷计算23段计算风载荷，其中，。a b 取，a =2677b =2877取， 计算段vkf
6、平台数110004000.70.720.00752.801.020.641002620481220004000.70.720.03752.801.110.7230026201167370004000.70.720.1102.801.221.00101257287768904100004000.70.790.3502.801.621.252035403160179065100004000.70.820.6652.802.071.423023602980245856100004000.70.851.0002.802.531.564023602980328803.1.2 风弯矩的计算截面00 截面1
7、1 截面22 3.2 地震弯矩计算取第一振型脉动增大系数，则衰减指数，地震设防烈度9度，故取。查得， ，等直径等厚度的塔， 按下列方法计算地震弯矩。截面00 截面11截面22 。3.3 偏心弯矩的计算偏心质量 偏心距偏心弯矩 3.4 各种载荷引起的轴向应力3.4.1 计算压力引起的轴向应力其中 3.4.2 操作质量引起的轴向压应力 截面00 截面11 其中截面22 其中3.4.3 最大弯矩引起的轴向应力截面00 截面11 截面22 3.5 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核3.5.1 截面的最大组合轴向拉应力校核截面2-2塔体的最大组合轴向拉应力发生在正常操作时的22截面上，其中，, 满足要求
8、3.5.2 塔体与裙座的稳定性校核截面2-2塔体22截面上的最大做和轴向压应力 满足要求其中 查图5-9得, K=1.2截面1-1塔体11截面上的最打组合轴向压应力 满足要求其中 查图5-8得（Q235-B，200） B=110MPa K=1.2截面 0-0塔体00截面上的最大组合轴向应力 满足要求其中 K=1.2项 目计算危险截面0-01-12-2塔体与裙座有效厚度，mm101010截面以上的操作质量，kg914629075285030 计算截面面积 A，565005863056500计算截面的截面系数，最大弯矩 最大允许轴向拉应力173.4 最大允许压应力 KB129129140.4 K1
9、35.6135.6204计算压力引起的轴向拉应力,MPa0054操作质量引起的轴向压力 MPa15.8715.1814.76最大弯矩引起的轴向压力MPa99.9488.7889.83最大组合轴向拉应力 MPa115.81103.96102.88最大组合轴向拉应力 MPa 130.78 强度与稳定校核 强度 满足要求 稳定性满足要求满足要求满足要求各危险截面强度校核汇总3.6 塔体水压试验和吊装时代应力校核3.6.1 水压试验时各种载荷引起的应力（1）试验压力和液柱静压力引起的环向应力 液柱静压力=（2）试验压力引起的轴向拉应力 （3）最大质量引起的轴向压应力 （4）弯矩引起的轴向应力 3.6.
10、2 水压试验时应力校核（1）筒体环向应力校核 满足要求（2）最大组合轴向应力校核液压试验时 满足要求（3）最大组合轴向压应力校核 满足要求。3.7 基础环设计3.7.1 基础环尺寸取mm mm3.7.2 基础环的应力校核，其中 （1）取以上两者中的较大值，选用100号混凝土，由表8-9查得其许用应力 , 满足要求。3.7.3 基础环的厚度；。，假设螺栓直径为，由表8-11查得，当 取其中较大值，故按有筋板时计算基础环厚度+C=24.86mm圆整后取3.8 地脚螺栓计算2.10.1地脚螺栓承受的最大拉应力，其中 （1） （2） 取以上两数中的较大值， 3.8.1 地脚螺栓的螺纹小径，选取地脚螺栓
11、个数 n=44，+C2=+3=35.944mm，由表8-12查得螺栓的螺纹小径，故选用的地脚螺栓，满足要求。第4章 塔结构设计3.1 塔体塔体包括塔壳筒体、封头、人孔、手孔、叶面计、接管、法兰等各受压元件，其结构形式和要求应满足GB150有关规定3.2 板式塔及塔盘因塔径为1600mm大于800mm 故选用分块式塔盘3.3塔设备附件3.3.1接管塔设备的塔体上配有各种工艺接管和仪表接管，大多数接管与一般容器上接管结构相同3.3.2 除沫装置 除沫装置属气液分离装置，用以出去气体夹带的液滴和雾沫，保证传质效率。触摸装置可安装在塔内或塔上部，也可作为独立的气液分离设备。3.3.3 吊柱 对于高度大
12、于15m的室外无框架的整体塔，应考虑安装和检修时起吊塔台及其他附件方便，所以常在塔顶安装可转动的吊柱。3.3.4 裙式支座裙座是塔设备广泛采用的一种支座，裙座有圆筒形和圆锥型两种。3.3.5 保温圈 塔外保温材料的支撑圈叫保温圈。 塔体保温圈为I型。 塔顶保温圈为型。 塔底封头保温圈为型。 参考文献1 刁玉玮，王立业，喻健良。化工设备机械基础（第六版）大连，大连理工大学出版社 2006,12.2 蔡纪宁，张秋翔，化工机械基础课程设计指导书。北京 化学工业出版社2010,8.3 余国琮化工容器及设备北京，化学工业出版社 1998.4 余国琮化工机械手册天津，天津大学出版社1979.5 闫康平 工
13、程材料北京， 化学工业出版社 2001. 设计结果评价及总结 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关化工机械设备方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终，这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一
14、一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！通过这次课程设计，我掌握了如何将化工工艺条件与化工设备设计有机的结合起来，使所学有关机械课程的基本理论和基本知识得以巩固和强化，为今后设计化工化工设备及机械打下一定的基础。实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起的喜悦心情，果然是团结就是力量。只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。 致谢我认为，在这学期的实验中，在收获知识得同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我请教老师和同学，使
15、我在专业知识好动手实践方面都得到了很好的提升，在此，要对老师和同学表示衷心的感谢。附录A主要符号说明基础环面积：Ab 平台质量：裙座筒体的截面积： 笼式扶梯质量：基础环伸长宽度：b 各类土场的特征周期：厚度附加量：C 自振周期： 塔内直径： 设计温度：t弹性模量：E 裙座筒体的截面系数：塔体高度：H 常温屈服点：笼式扶梯高度： 介质密度 ：塔盘介质层高度 ： 塔外保温层厚度：风压高度变化系数 ： 圆筒计算厚度：地震弯矩 ： 名义厚度： 风弯矩 ： 有效厚度：充液质量 ： 保温材料密度 ：塔盘数 ：N 基本振型参数 ：人孔个数 ：n 地震影响系数 ：设计压力 ：P 脉动增大系数 ： 基本风压值 ： 载荷组合系数 ：k 地震影响系数： 自振周期地震影响系数：风压高度变化系数： 设计温度弹性模量：附录B 塔设备的装配图。专心-专注-专业