1、PF 洗涤罐设计1化工设备机械基础课程设计PF 洗涤罐设计系部：专业：姓名：学号：指导教师：时间：PF 洗涤罐设计2目 录目 录 1本次设计的原理 31、壁厚设计 41.1 内筒壁厚设计 51.2 夹套壁厚设计 52、封头厚度设计与校核 62.1 封头壁厚设计 62.2 夹套： 62.3 验核 73、鞍座设计 73.1 罐体质量估算： 73.2 封头质量估算 73.3 设定观众溶液体积为 .73.4 估算附件质量 74、上盖估算与校核 85、接管、法兰设计选择 86、人孔设计 108、人孔补强 12符号说明 14参考文献 16致 谢 17PF 洗涤罐设计3摘要：随着化工行业的发展，洗涤罐的用途
2、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PF 洗涤罐设计4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4NHRW 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5N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3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。2NPF 洗涤罐设计51、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
3、150最高工作压力 常压 工作温度介质名称 HCN设备主要材质 01742rGNiMo设备容积 0.35 3m夹套设计压力 MPa 0.58 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 16MnRPF 洗涤罐设计61.1 内筒壁厚设计 1058.64cPMPa内筒 ，62oeD5190tE通过 1.7ocreL由于 较小假设 得e4m75.crLm同理通过估算： 73cr由于 crrL则该容器属于钢制短圆管故代公式 2.5913eotcrDPEL又要求 crcpm由于要求 3所以： 2.552.91060.647ee化简得 2.5570e e通过解方程： .4m由于
4、 腐蚀较强取HCN2325.8.che由表 12-9 查得： ，又由于该值小于名义厚度的 ，所以钢板厚度负偏差可以106%忽略不计： .4C.nch m圆整后 9.m1.2 夹套壁厚设计 0.64cPiD153tMPa取 （表 12-8）1PF 洗涤罐设计72citcPD0.641.25715.m由于介质为 水取 C=表 12-9 得 10.27nm圆整后取 3n2、封头厚度设计与校核2.1 封头壁厚设计 0.15oeAR.2.6通过查图 13-15 得 78BMPaoePR780.6512a由于 所以满足要求.4P同前 123Cm9n2.2 夹套：由公式 0.5citcDP1.0.64cPi
5、m153tMPa.2625.0同前： 125CPF 洗涤罐设计8故 1.256.7Cm圆整后取 3n2.3 验核 0.92TiesPD1.5.64.8T6emsMPa0.8940.62T.9.152.s a因而 ，所以水压式压强度足够0Ts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：1mDL3.40651.20978164.5kg3.2 封头质量估算 221.20354.6.109783.5mkg3.3 设定观众溶液体积为估算得 3V210.10kg3.4 估算附件质量45mkg12346.7.05PF 洗涤罐设计9275.kg3mF.981.KN根据表 14-18 可选耳式
6、支座 JB/T4725-92,支座，A24、上盖估算与校核 2220.68DSmFP49.12.008Pa故选 足够nm5、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 RF 65mm1.6MPa JB/T 4703-2000N3N4 长颈对焊法兰 RF 50mm1.6MPa JB/T 4703-2000N5N6 长颈对焊法兰 RF 32mm1.6MPa JB/T 4703-2000N7N8 长颈对焊法兰 RF 20mm1.6MPa JB/T 4703-2000N9 长颈对焊法兰 RF 15mm1.6MPa JB/T 4703-2000接管选择：无缝钢管取 。12,N
7、768m取 345.取 56,取 78N26m取 95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PF 洗涤罐设计10N2: m876设 ， ,acMP5.0nR1mt8(1)确定壳体和和接管的计算壁厚和开孔直径 2cOttpD0.57613.t4m开孔直径为： 12dC(768)1.553m(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 。1h2106B153nthd8(3)计算需要补强的金属面积和可以作为的金属面积。需要补强的金属面积为 1()eABd0653(1.256)2.91()ntrhf85.6134.2127.eAm由于
8、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7.5ntJB/T 4703-2000N1 法兰-RF 65-1.6PF 洗涤罐设计11N2 法兰-RF 65-1.6N3 法兰-RF 50-1.6N4 法兰-RF 50-1.6N5 法兰-RF 32-1.6N6 法兰-RF 32-1.6N7 法兰-RF 20-1.6N8 法兰-RF 20-1.6N9 法兰-RF 15-1.6接管：N1 m876N2 N3 5.N4 m76N5 .4N6 5N7 m632N8 N9 56、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 150mm250m
9、m，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mDi503075时，至少开设 1 个 的人孔或 2 个 的手孔。人孔和手孔i15 40150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、 。m
10、2504m2803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 所示是一种回转盖快开式人孔的结构图。PF 洗涤罐设计12图 41 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（HG215121535-95）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/mm1 GB/T713-2008 筒节 1 6MnR320,1480Hdw2 HG20592 法兰 1 16Mn（锻件）3 H
11、G20592 垫片 1 石棉橡胶板 (代号 A-F)4 HG20592 法兰盖 1 Q345R 4,3921b5 HG20592 螺柱 30 35GrMoA 75M6 螺母 40 30GrMo7 吊环 1 Q235-A-F8 转臂 1 Q235-A-F 360d9 GB/T795-2000 垫圈 20 1 100HV10 GB/T6170-2000 螺母 M20 2 5 级11 吊钩 1 Q235-A-F12 环 1 Q235-A-F13 GB/T8163-2000 无缝钢管 1 2014 支承板 1 Q345RPF 洗涤罐设计137、技术特性内筒：1、设计压力 0.1MPa2、工作温度 60
12、3、物料名称 01742rGNio4、容积 0.3535、材质 HC夹套：1、设计压力 0.6MPa2、工作温度 603、介质 水4、材质 16nR法兰N1 法兰-RF 65-1.6N2 法兰-RF 65-1.6N3 法兰-RF 50-1.6N4 法兰-RF 50-1.6N5 法兰-RF 32-1.6N6 法兰-RF 32-1.6N7 法兰-RF 20-1.6N8 法兰-RF 20-1.6N9 法兰-RF 15-1.68、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MnR16，外径 ，补强厚度为 。mD481mD702m20PF 洗涤罐设
13、计14PF 洗涤罐设计15符号说明计算压力 cPaMp圆筒的内径 iDm圆筒的外径 O圆筒的最大容许压力 wPap圆筒的计算厚度 圆筒的设计厚度 dm2dC圆筒的名义厚度 n 1n圆筒的有效厚度 其值 ee圆筒材料在设计温度下的许用应力 t aMp圆筒材料在设计温度下的计算应力 t焊接接头系数钢板厚度的负偏差 1Cm腐蚀余量 2厚度附加量 12C圆筒壁在试验压力下的计算应力 taMp圆筒材料在试验温度下的屈服点 s封头内壁曲面高度 ihm实验压力 TPap设计压力 M每一支座承受的压力 FKN容器的总质量 mkg重力加速度 重力加速取 9.81g2msPF 洗涤罐设计16接管有效厚度 etsm
14、补强有效厚度 nt开孔直径 d强度削弱系数rf壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积 1A 2m接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积 2焊缝金属减去计算厚度之外的多余面积 3 2接管的计算厚度 tf m补强面积 eA2有效补强范围内另加的补强面积 4 2有效宽度 BPF 洗涤罐设计17参考文献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，19982 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，19993 全国化工设备设计技术中心站， 化工设备图样技术要求 ，2000，114 郑津洋、董其伍、桑芝富， 过程设备设计 ，化学工业出版社
15、， 20015 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， 20026 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，19967 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， 2003PF 洗涤罐设计18致 谢本设计是在 xx 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我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标，掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处事的道理。本设计从选题到到完成，每一步都是在老师的指导下完成的，倾注了老师大量的心血。在此，谨向老师表示崇高的敬意和衷心的感谢。本设计的顺利完成，离不开各位老师，同学和朋友的关心和帮助。在此致谢 xx 老师的指导和帮助，没有你们的帮助和指导是没有办法完成我的设计的。
