《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程設(shè)計分離器設(shè)計

1、化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計專業(yè)： 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 分離器的設(shè)計 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc279793793 設(shè)計原理 PAGEREF _Toc279793793 h - 5 - HYPERLINK l _Toc279793794 符號說明 PAGEREF _Toc279793794 h - 6 - HYPERLINK l _Toc279793795 1 壁厚的計算 PAGEREF _Toc279793795 h - 9 - HYPERLINK l _Toc279793796 11筒體的壁厚設(shè)計 PAGEREF _Toc279793796

2、 h - 9 - HYPERLINK l _Toc279793797 設(shè)計厚度 PAGEREF _Toc279793797 h - 9 - HYPERLINK l _Toc279793798 1.2管的壁厚設(shè)計 PAGEREF _Toc279793798 h - 9 - HYPERLINK l _Toc279793799 2壓力試驗場的應(yīng)力校核 PAGEREF _Toc279793799 h - 11 - HYPERLINK l _Toc279793800 2.1選擇液壓試驗 PAGEREF _Toc279793800 h - 11 - HYPERLINK l _Toc279793801 2.

3、2 管的液壓試驗 PAGEREF _Toc279793801 h - 11 - HYPERLINK l _Toc279793802 3 壓力及應(yīng)力的計算 PAGEREF _Toc279793802 h - 14 - HYPERLINK l _Toc279793803 3.1 壓力的計算 PAGEREF _Toc279793803 h - 14 - HYPERLINK l _Toc279793804 3.2 管壓力的計算 PAGEREF _Toc279793804 h - 14 - HYPERLINK l _Toc279793805 4開孔補(bǔ)強(qiáng)計算 PAGEREF _Toc279793805 h

4、 - 16 - HYPERLINK l _Toc279793806 4.1計算條件 PAGEREF _Toc279793806 h - 16 - HYPERLINK l _Toc279793807 5法蘭強(qiáng)度的計算 PAGEREF _Toc279793807 h - 20 - HYPERLINK l _Toc279793808 5.1法蘭的類型 PAGEREF _Toc279793808 h - 20 - HYPERLINK l _Toc279793809 5.2 法蘭高度的校核 PAGEREF _Toc279793809 h - 20 - HYPERLINK l _Toc279793810

5、5.3 人孔 PAGEREF _Toc279793810 h - 21 - HYPERLINK l _Toc279793811 6封頭厚度設(shè)計 PAGEREF _Toc279793811 h - 21 - HYPERLINK l _Toc279793812 6.1計算封頭厚度 PAGEREF _Toc279793812 h - 21 - HYPERLINK l _Toc279793813 PAGEREF _Toc279793813 h - 21 - HYPERLINK l _Toc279793814 6.2 校核分離器體與封頭水壓試驗強(qiáng)度 PAGEREF _Toc279793814 h - 2

6、1 - HYPERLINK l _Toc279793815 7 鞍座的計算： PAGEREF _Toc279793815 h - 22 - HYPERLINK l _Toc279793816 7.1 粗略計算鞍座負(fù)荷 PAGEREF _Toc279793816 h - 22 - HYPERLINK l _Toc279793817 PAGEREF _Toc279793817 h - 22 - HYPERLINK l _Toc279793818 封頭質(zhì)量： PAGEREF _Toc279793818 h - 22 - HYPERLINK l _Toc279793819 PAGEREF _Toc27

7、9793819 h - 22 - HYPERLINK l _Toc279793820 蒸汽質(zhì)量： PAGEREF _Toc279793820 h - 22 - HYPERLINK l _Toc279793821 附件質(zhì)量：人孔質(zhì)量約200 kg，其他接管等質(zhì)量總和按300 kg計， PAGEREF _Toc279793821 h - 22 - HYPERLINK l _Toc279793822 于是 PAGEREF _Toc279793822 h - 22 - HYPERLINK l _Toc279793823 分離器總質(zhì)量： PAGEREF _Toc279793823 h - 23 - HY

8、PERLINK l _Toc279793824 PAGEREF _Toc279793824 h - 23 - HYPERLINK l _Toc279793825 每個鞍座只承受 2.05KN 負(fù)荷，根據(jù)表14-18，可選用耳式支座 PAGEREF _Toc279793825 h - 23 - HYPERLINK l _Toc279793826 耳座AN1 PAGEREF _Toc279793826 h - 23 - HYPERLINK l _Toc279793827 參考資料 PAGEREF _Toc279793827 h - 23 - HYPERLINK l _Toc279793828 （1

9、）壓力容器的應(yīng)力分析與強(qiáng)度設(shè)計；北京：原子能出版社，1979 PAGEREF _Toc279793828 h - 23 -設(shè)計原理原理：飽和氣體在降溫或者加壓過程中，一部分可凝氣體組分會形成小液滴隨氣體一起流動。氣液分離器作用就是處理含有少量凝液的氣體，實現(xiàn)凝液回收或者氣相凈化。其結(jié)構(gòu)一般就是一個壓力容器，內(nèi)部有相關(guān)進(jìn)氣構(gòu)件、液滴捕集構(gòu)件。一般氣體由上部出口，液相由下部收集。 分離器的介紹分離原理有兩種：一、利用組分質(zhì)量（重量）不同對混合物進(jìn)行分離（如分離方法1、2、3、6）。二、利用分散系粒子大小不同對混合物進(jìn)行分離（如分離方法4、5）。分離方法有：1、重力沉降：由于氣體與液體的密度不同，液

10、體在與氣體一起流動時，液體會受到重力的作用，產(chǎn)生一個向下的速度，而氣體仍然朝著原來的方向流動，也就是說液體與氣體在重力場中有分離的傾向，向下的液體附著在壁面上匯集在一起通過排放管排出。2、折流分離：由于氣體與液體的密度不同，液體與氣體混合一起流動時，如果遇到阻擋，氣體會折流而走，而液體由于慣性，繼續(xù)有一個向前的速度，向前的液體附著在阻擋壁面上由于重力的作用向下匯集到一起，通過排放管排出。3、離心力分離：由于氣體與液體的密度不同，液體與氣體混合一起旋轉(zhuǎn)流動時，液體受到的離心力大于氣體，所以液體有離心分離的傾向，液體附著在分離壁面上由于重力的作用向下匯集到一起，通過排放管排出。4、絲網(wǎng)分離：由于氣

11、體與液體的微粒大小不同，液體與氣體混合一起流動時，如果必須通過絲網(wǎng)，就象過篩一樣，氣體通過了，而液體被攔截而留在絲網(wǎng)上，并在重力的作用下下流至分離器底部排出。5、超濾分離：由于氣體與液體的微粒大小不同，液體與氣體混合一起流動時，如果必須通過微孔過濾，就象過篩一樣，氣體通過了，而液體被攔截而留在微孔過濾器上，并在重力的 作用下下流至分離器底部排出。6、填料分離：由于氣體與液體的密度不同，液體與氣體混合一起流動時，如果遇到阻擋，氣體會折流而走，而液體由于慣性，繼續(xù)有一個向前的速度，向前的液體附著在阻擋填料表面上由于重力的作用向下匯集到一起，通過排放管排出。符號說明計算壓力 圓筒的內(nèi)徑 圓筒的外徑

12、圓筒的最大容許壓力 圓筒的計算厚度 圓筒的設(shè)計厚度 圓筒的名義厚度 圓筒的有效厚度 其值 圓筒材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 圓筒材料在設(shè)計溫度下的計算應(yīng)力 焊接接頭系數(shù)鋼板厚度的負(fù)偏差 腐蝕余量 厚度附加量 圓筒壁在試驗壓力下的計算應(yīng)力 圓筒材料在試驗溫度下的屈服點(diǎn) 封頭內(nèi)壁曲面高度 實驗壓力 設(shè)計壓力 每一支座承受的壓力 容器的總質(zhì)量 重力加速度 重力加速取9.81接管有效厚度 補(bǔ)強(qiáng)有效厚度 開孔直徑 強(qiáng)度削弱系數(shù)殼體有效厚度減去計算厚度之外的多余面積 接管有效厚度減去計算厚度之外的多余面積 焊縫金屬減去計算厚度之外的多余面積 接管的計算厚度 補(bǔ)強(qiáng)面積 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)另加的補(bǔ)強(qiáng)面積 有效寬度

13、分離器設(shè)計設(shè)備設(shè)計主要技術(shù)指標(biāo)：設(shè)計壓力為0.8Mpa，最高工作壓力為0.45Mpa，設(shè)計溫度為100工作溫度為60的立式氣液分離器。設(shè)備主要材質(zhì)為00Cr17Ni14Mo2。壁厚根據(jù)式計算； 圓筒或球殼的計算厚度，； 計算壓力，Mpa； 圓筒或球殼的內(nèi)徑，；圓筒或球殼材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力； 焊接接頭系數(shù)，在計算應(yīng)力時=1本分離器的工作溫度為60，根據(jù)表6-4查得材質(zhì)00Cr17Ni14Mo2在60的=117Mpa，取腐蝕裕量=4，負(fù)偏差1 壁厚的計算11筒體的壁厚設(shè)計公稱壓力 1.1.1計算厚度1.1.2設(shè)計厚度根據(jù)，由表12-9查得，名義厚度：圓整后取名義厚度為 復(fù)驗 0.25mm取

14、 ，該筒體可采用6mm厚的00Cr17Ni14Mo21.2管的壁厚設(shè)計公稱壓力 公稱尺寸DN500e管：根據(jù)公式（12-5）計算：計算厚度： 設(shè)計厚度： 根據(jù) 查表12-9得名義厚度：圓整后取名義厚度為,復(fù)驗故取 試管可采用8mm厚的00Cr17Ni14Mo2a管：公稱壓力： 公稱尺寸：DN250 計算厚度： 設(shè)計厚度：根據(jù) ，查表12-9得：名義厚度圓整后取名義厚度為 ，復(fù)驗故取 ，該管可采用6mm厚的00Cr17Ni14Mo2b管 公稱壓力 公稱尺寸計算厚度: 設(shè)計厚度：根據(jù)： 查表12-9得：名義厚度 圓整后取名義厚度為 復(fù)驗 故取 .設(shè)管可采用 5mm 厚的00Cr17Ni14Mo2管

15、 公稱壓力 公稱尺寸DN80計算厚度設(shè)計厚度根據(jù)： 查表12-9得：名義厚度: 圓整后取名義厚度為,復(fù)驗 故取, 設(shè)管可采用 5mm 厚的00Cr17Ni14Mo2管 公稱壓力 公稱直徑DN50計算厚度設(shè)計厚度根據(jù)： 查表12-9得：名義厚度 圓整后取名義厚度為,復(fù)驗 故取 該管可采用 5mm 厚的00Cr17Ni14Mo22壓力試驗場的應(yīng)力校核2.1選擇液壓試驗 有效厚度 可見 所以液壓試驗強(qiáng)度足夠2.2 管的液壓試驗e管：選擇液壓試驗 有效厚度: 可見 , 所以液壓試驗強(qiáng)度足夠a管：選擇液壓試驗 有效厚度: 可見 ，所以液壓試驗a管強(qiáng)度足夠管：夠選擇液壓試驗有效厚度可見 所以液壓試驗 管強(qiáng)

16、度足夠 管：選擇液壓試驗有效厚度：可見 所以液壓試驗管強(qiáng)度足夠管：選擇液壓試驗有效厚度：可見 所以液壓試驗 管強(qiáng)度足夠3 壓力及應(yīng)力的計算3.1 壓力的計算圓筒最大允許工作壓力設(shè)計溫度下的計算壓力 筒體厚度合格3.2 管壓力的計算e管最大允許工作壓力設(shè)計溫度下的計算壓力 ，e管厚度合格a管 最大允許工作壓力設(shè)計溫度下的計算壓力 ，所以a管厚度合格管最大允許工作壓力設(shè)計溫度下的計算壓力 ，所以管厚度合格管 最大允許工作壓力 設(shè)計溫度下的計算壓力 ，所以管厚度合格管 最大允許工作壓力 設(shè)計溫度下的計算壓力 ，所以管厚度合格4開孔補(bǔ)強(qiáng)計算4.1計算條件計算壓力 圓筒內(nèi)徑圓筒焊接接頭系數(shù)： 在設(shè)計溫度

17、下的許用應(yīng)力管焊接接頭系數(shù)：4.2 管補(bǔ)強(qiáng)e管： 管內(nèi)徑DN500 公稱壓力 =1.0Mpa 伸出長度：200mm內(nèi)伸出長度：0mm圓筒計算厚度 接管計算厚度 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) 開孔直徑 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度為 接管內(nèi)側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度為 需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為 所以作為補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為 比較 與，同時考慮接管與圓筒焊縫面積之后，所以開孔接管補(bǔ)強(qiáng)度足夠，不需另外補(bǔ)強(qiáng)。a管 公稱壓力 1.0Mpa 公稱尺寸DN250 伸出長度194mm接管計算厚度： 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)： 開孔直徑： 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度：有效高度：外側(cè)高度 內(nèi)測高度 需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為 可以作為金屬補(bǔ)強(qiáng)面積為比較

18、所以開孔接管補(bǔ)強(qiáng)足夠，不需另加補(bǔ)強(qiáng)管 公稱壓力 1.0Mpa 公稱尺寸DN150 伸出長度150mm 內(nèi)伸出440mm接管計算厚度接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)開孔直徑補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度：有效高度：外側(cè)高度內(nèi)測高度需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為可以作為金屬補(bǔ)強(qiáng)面積為比較,所以開孔接管補(bǔ)強(qiáng)足夠，不需另加補(bǔ)強(qiáng)管 公稱壓力 1.6Mpa 公稱尺寸DN80 伸出長度150mm接管計算厚度 接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù) 開孔直徑補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度：有效高度：外側(cè)高度: 內(nèi)測高度: 需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為: 可以作為金屬補(bǔ)強(qiáng)面積為: 比較，所以開孔接管補(bǔ)強(qiáng)足夠，不需另加補(bǔ)強(qiáng)管 公稱壓力 1.6Mpa 公稱尺寸 DN50伸出長度125mm接管計算厚度接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)開孔直徑補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度：有效高度：外側(cè)高度內(nèi)測高度需要補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積為： 可以作為補(bǔ)強(qiáng)的金屬面積：比較 所以開孔接管補(bǔ)強(qiáng)足夠，不需另加補(bǔ)強(qiáng)5法蘭強(qiáng)度的計算5.1法蘭的類型板