化機課程設計說明書模板

目錄TOC\o"1-3"\f\h\z第1章緒論 11.1課程設計的目的 11.2課程設計的要求 11.3課程設計的內容 11.4課程設計的步驟 11.4.1準備階段 11.4.2機械設計階段 21.4.3設計計算說明書 21.4.4課程設計答辯 2第2章塔體的機械設計 32.1按計算壓力計算塔體及封頭厚度 32.1.1塔體厚度計算 32.1.2封頭厚度計算 32.2塔設備質量載荷計算 32.2.1筒體、圓筒、封頭、裙座的質量 42.2.2塔內構件的質量 42.2.3保溫層的質量 52.2.4平臺、扶梯的質量 52.2.5操作時物料的質量 52.2.6附件的質量 62.2.7充水的質量 62.2.8各種質量匯總 62.3風載荷與風彎矩的計算 72.3.1風載荷的計算 72.3.2風彎矩的計算 92.4地震彎矩的計算 92.5偏心彎矩的計算 102.6各種載荷引起的軸向應力 102.6.1計算壓力引起的軸向應力 102.6.2操作質量引起的軸向應力 112.6.3最大彎矩引起的軸向應力 112.7塔體和裙座危險截面強度與穩(wěn)定性校核 122.7.1截面的最大組合軸向拉應力校核 122.7.2塔體與裙座穩(wěn)定性校核 122.8塔體水壓試驗和吊裝時的應力校核 132.8.1水壓試驗時各種載荷引起的應力 132.8.2水壓試驗時應力校核 142.8.3吊裝時應力校核 142.9基礎環(huán)設計 142.9.1基礎環(huán)尺寸 142.9.2基礎環(huán)的動力校核 152.9.3基礎環(huán)的厚度 152.10地腳螺栓設計 152.10.1地腳螺栓的最大拉應力 152.10.2地腳螺栓的螺紋小徑 16第3章塔結構的設計 173.1塔盤結構 173.2塔盤的支撐 18參考文獻 19設計結果及總結 20附錄一主要符號說明 21附錄二塔設備裝配圖 22緒論課程設計的目的培養(yǎng)學生吧所學《化工設備機械基礎》及相關課程的理論知識，在課程設計中綜合的加運用，把化工工藝條件與化工設備設計有機地結合起來，鞏固和強化有關機械課程的基本理論和基本知識。培養(yǎng)學生對化工工程設計的基本技能以及獨立分析問題、解決問題的能力。樹立正確設計思想，掌握是化工單元設備設計的基本方法和步驟，為今后設計化工及機械打下一定的基礎。培養(yǎng)學生熟悉、查閱并綜合運用各種有關的設計手冊、規(guī)范、標準、圖冊等設計技術資料。課程設計的要求樹立正確的設計思想。具有積極主動的學習態(tài)度和進取精神。學會正確的使用和規(guī)范，是設計有法可依、有章可循。學會正確的設計方法，統(tǒng)籌兼顧，抓住主要矛盾。課程設計的內容根據教學大綱要求，完成一種典型設備的機械設計，工作量包括：設備總裝配圖1張，零件圖1—2張，設計任務書1份。課程設計的步驟準備階段設計前應預先準備好設計資料、手冊、圖冊、計算和繪圖工具、圖紙及報告紙等；認真研究設計任務書，分析設計題目的原始數(shù)據和工業(yè)條件，明確設計要求和設計內容；設計前應認真復習有關教科書、熟悉有關資料和設計步驟；有條件應結合現(xiàn)場參觀，熟悉典型設備的結構，比較其優(yōu)點，以便擇出較適當?shù)慕Y構為己用。機械設計階段全面考慮按壓力大小、溫度高低和腐蝕性大小等因素來選材。選用零部件。計算外載荷，常用列表法、分相統(tǒng)計的方法來進行。強度、剛度、穩(wěn)定性設計和校核計算。傳動設備的選型、計算。繪制設備總裝圖。繪制零部件圖。提出技術要求。設計計算說明書目錄；設計任務書；設計方案的分析和擬定；各部分尺寸的確定和設計計算；設計小結；參考資料；課程設計答辯塔體的機械設計按計算壓力計算塔體及封頭厚度塔體厚度計算計算壓力：圓筒的計算厚度：名義厚度：圓整后取名義厚度：有效厚度：封頭厚度計算計算壓力：封頭的計算厚度：名義厚度：圓整后取名義厚度：有效厚度：塔設備質量載荷計算計算前先對塔進行分段，以地面為0-0截面，裙座人孔為1-1截面，塔低封頭焊縫為2-2截面，塔板間第一個人孔為3-3截面，塔板間第二個人孔為4-4截面，塔板間第三個人孔為5-5截面，塔頂為6-6截面。表2-1塔體分段長度0-11-22-33-44-55-6106020003000355039003800筒體、圓筒、封頭、裙座的質量筒體質量：由，查得單位筒體質量筒體高度：封頭質量：由，查得封頭質量 裙座質量：由裙座高度為塔體總質量：】‘表2-2塔體分段質量0-11-22-33-44-55-6237.44525.42672.0795.2873.6783.0塔內構件的質量篩板塔塔盤單位質量塔內構件的質量：表2-3塔內構件分段質量0-11-22-33-44-55-6000371.97371.97206.65保溫層的質量由，即則取直邊查得封頭容積表2-4溫層分段質量0-11-22-33-44-55-6027.39288.252341.098374.727330.054平臺、扶梯的質量查得平臺單位質量籠式扶梯單位質量其中平臺數(shù)，平臺寬帶為，籠式扶梯高度為平臺、扶梯的質量：表2-5平臺、扶梯分段質量0-11-22-33-44-55-642．480548．139570．139584．139507．739操作時物料的質量取板上液層高度，塔低液高度，封頭容積操作時物料質量：表2-6操作物料分段質量0-11-22-33-44-55-6096.72915.624457.812457.812254.34附件的質量依照經驗取表2-7附件分段質量0-11-22-33-44-55-659.36131.355168198.8218.4195.775充水的質量表2-8充水分段質量0-11-22-33-44-55-60120.91907.552257.26752479.8152123.827各種質量匯總操作質量：偏心質量：2.9質量匯總表0-11-22-33-44-55-6塔體分段質量237.44525.42672.0795.2873.6783.0塔內構件分段質量000371.97371.97206.65溫層分段質量027.39288.252341.098374.727330.054平臺、扶梯分段質量42．480548．139570．139584．139507．739操作物料分段質量096.72915.624457.812457.812254.34附件分段質量59.36131.355168198.8218.4195.775充水分段質量0120.91907.552257.26752479.8152123.827操作作時分段質量339.2860.8853992.0155335.01922880.64722277.5786偏心分段質量014002600000最大質量最小質量風載荷與風彎矩的計算風載荷的計算塔體外徑：，籠式扶梯寬度：，塔頂管線外徑：，溫層厚度：塔體各段長度：0-11-22-33-44-55-6106020003000355039003800各段平臺數(shù)：0-11-22-33-44-55-6001111平臺構件投影區(qū)面積：操作平臺當量寬度：0-11-22-33-44-55-600400338307.7315.8各段有效直徑：0-11-22-33-44-55-615391539193818771846.71854.8各截面到地面高度：0-11-22-33-44-55-610603060606096101351017310風壓高度變化系數(shù)：由場地為B類，查得0-11-22-33-44-55-60.80.8111.141.14體系系數(shù)：基本風壓值：塔設備的自振周期：塔設備自震周期：脈動影響系數(shù)：由，查得0-11-22-33-44-55-60.720.720.720.720.790.79各段振型系數(shù)：由得0-11-22-33-44-55-60.06120.1770.3500.5550.7801再由，查得0-11-22-33-44-55-60.020.060.20.420.721各段風振系數(shù)：由于，各段風載荷:0-11-22-33-44-55-6621.21172.12767.43171.85643.53824.7風彎矩的計算0—0截面1—1截面2—2截面地震彎矩的計算地震綜合影響系數(shù)：場地特征周期：地震影響系數(shù)最大值：地震影響系數(shù)：底截面處地震彎矩：又由，則0—0截面處地震彎矩：1—1截面處地震彎矩：2—2截面處地震彎矩：偏心彎矩的計算偏心質量：偏心距最大彎矩：0—0截面1—1截面2—2截面最大彎矩取較大者，所以地震彎矩為最大彎矩。各種載荷引起的軸向應力計算壓力引起的軸向應力0—0截面1—1截面2—2截面00操作質量引起的軸向應力各截面操作質量：0—0截面1—1截面2—2截面15685.33615346.13614485.2510—0截面1—1截面2—2截面6.817.196.29最大彎矩引起的軸向應力最大彎矩：0—0截面1—1截面2—2截面0—0截面1—1截面2—2截面80.2187.8955.89塔體和裙座危險截面強度與穩(wěn)定性校核截面的最大組合軸向拉應力校核載荷組合系數(shù)：系數(shù)A：設計溫度下的許用應力： 系數(shù)B：0—0截面1—1截面2—2截面105105170108108141.6126126204107.1107.1173.4塔體的最大組合軸向啦應力發(fā)生在正常時的截面2-2上所以滿足要求塔體與裙座穩(wěn)定性校核塔體截面2-2上的最大組合軸向壓應力所以滿足要求其中塔體1-1截面上的最大組合軸向壓應力滿足條件其中塔體截面0-0上的最大組合軸向壓應力滿足條件塔體水壓試驗和吊裝時的應力校核水壓試驗時各種載荷引起的應力試驗介質密度：液柱高度：液柱靜壓：試驗壓力：試驗壓力和液柱靜壓力引起的環(huán)向應力：試驗壓力引起的軸向啦應力：最大質量引起的軸向壓應力：2-2截面處最大質量：彎矩引起的軸向應力水壓試驗時應力校核筒體環(huán)向應力校核，滿足要求最大組合軸向拉應力校核，滿足要求最大組合軸向壓應力校核，滿足要求吊裝時應力校核基礎環(huán)設計基礎環(huán)尺寸裙座外徑：基礎環(huán)外徑：基礎環(huán)內徑：基礎環(huán)伸出寬度：相鄰兩筋版最大外側間距：基礎環(huán)面積：基礎環(huán)截面系數(shù)：基礎環(huán)的動力校核所以取以上倆者較大的。選75號混凝土滿足要求基礎環(huán)的厚度；所以對X軸的彎矩：對Y軸的彎矩：取其中較大的值按有勁板時計算基礎環(huán)厚度：所以最后圓整到地腳螺栓設計地腳螺栓的最大拉應力其中取以上兩數(shù)中較大值地腳螺栓的螺紋小徑,選取地腳螺栓個數(shù)n=28個；；則圓整到36所以選取的螺栓塔結構的設計塔盤結構塔盤在結構方面要有一定的剛度，以維持就水平；塔盤與塔壁之間應有一定的密封性，以避免棄、液短路；塔盤應便于制造、安裝、維護，并且成本要低。（1）塔盤塔盤結構有整塊式與分塊式兩種。塔徑在以下時，建議采用整塊式塔盤，塔徑在以上時，一般選用分塊式塔盤。本塔直徑為，故選用整塊塔盤。在直徑較大的板式塔中，如果仍然用整塊式塔盤，則由于剛度的要求，勢必要增加塔盤板的厚度，而且在制造、安裝與檢修等方面都很不方便。因此，當塔徑在以上時，都采用分塊式塔盤。此時塔身為一焊制整體圓筒，不分塔節(jié)。而塔盤系分成數(shù)塊，通過人孔送進塔內，裝到焊在塔內壁的塔盤固定件上。塔盤分塊，應該使結構簡單，裝拆方便，有足夠剛度，便于制造、安裝和檢修。一般采用自身梁式塔盤板，有時也采用槽式塔盤板。這兩種結構的特點是：(1)結構簡單，裝拆方便。將塔盤板沖壓折邊，使其具有足夠剛度，不但可簡化塔盤結構，而且可少耗鋼材。(2)制造方便，模具簡單，能以通用模具壓成不同長度的塔盤板。分塊塔盤板的長度隨塔徑大小而異，最長可達。寬度由塔體人孔尺寸、塔盤板的結構強度及升氣孔的排列情況等因素決定。例如，自身梁式塔盤板為，槽式塔盤板為。對于塔盤板厚，碳鋼為，不銹鋼為。分塊式塔盤之間的連接，根據人孔位置及檢修要求，分為上可拆連接和上、下可拆連接兩種。常用的緊固構件是螺栓和橢圓墊板。塔盤板安放于焊在塔壁上的支持圈上。塔盤板與支持圈的連接一般用卡子。這種塔盤緊固方式雖然被普遍采用，但所用緊固構件加工量大，裝拆麻煩，而且螺栓需用抗銹蝕材料。另一種緊固方式是用楔形緊固件，其特點是結構簡單，裝拆方便，不用特殊材料，成本低等。塔盤的支撐對于直徑不大的塔（直徑在2000mm一下），塔盤的支撐一般用焊在塔壁上的支持圈。支持圈一般用扁鋼彎制成或將鋼板切為圓弧焊成，有時也有用角鋼。若塔盤版的跨度較小，本身強度足夠，這不需要支撐梁。本它直徑為900mm，選用扁鋼彎制的支撐圈，不加支撐梁。參考文獻【1】蔡紀寧,張秋翔.《化工機械設備基礎課程設計指導書》.北京：化學工業(yè)出版社，2000.6【2】刁玉瑋,王立業(yè),喻建良.《化工機械設備基礎》.大連：大連理工出版社（第六版），2006.12【3】周大軍,揭嘉.《化工工藝制圖》.北京：化學工業(yè)出版社，2005.6【4】鄭津洋,董其伍,桑芝富.《過程設備設計》.北京：化學工業(yè)出版社(第二版)，2005.07【5】朱有庭,曲文海,于浦義．《化工設備設計手冊》.北京：化學工業(yè)出版社(第一版)，2005.6【6】涂偉萍,陳佩珍,程達芳．《化工過程及設備設計》.北京：化學工業(yè)出版社，2000.6設計結果及總結這次的課程設計結束了，這也是我第一次接觸化工生產的實際內容，課程設計給我最深刻印象是實際生產比課堂上理論知識更加復雜，我感到很多不足。在課程設計的過程中，我們經歷了感動，經歷了一起奮斗的酸甜苦辣。也一起分享了成功的喜悅。這次的課程設計對我們每個人來說都是一個挑戰(zhàn)。知識接觸的就不是很多，而且對于軟件我就更抓狂了。這時候小組的力量就體現(xiàn)出來了，各司其職，各盡其能。發(fā)揮了集體的效用。在這個過程，我受到了好多幫助，其實這次的課程設計我的最大的感受不是知識的獲得，而是人格的磨練和交際的能力。和大家想的一樣我們也會產生一些小矛盾，當然這是不可避免的。在產生小矛盾的時候，我們沒有逃避。重要的是我們如何去解決它。為什么會產生這些矛盾，以怎樣的方式去解決它，這是我們應該去考慮的問題。我想經過這樣的一個過程我們會學到很多，學會了怎樣去和別人溝通，理解別人所做的事，別人也會寬容的