钢制焊接常压容器
设计说明（计算）书
编写：郭攀
审核：曾淦伟
批准：张庆东
日期 2018年3月21日
云南省博来特石油设备安装有限公司曲靖分公司
一、设计概述
该产品为钢制焊接常压容器，盛装介质为柴油。柴油的理化特性包括：外观与性状：稍有粘性的棕色液体，熔点(℃)：-18，相对密度(水=1)：0.87-0.9，沸点(℃)：282-338，闪点(℃)：38，引燃温度(℃)：257。该产品罐体为卧式单层容器，罐体横截面为圆形，封头为标准椭圆形，主体材质为Q235B，设计容积为1m3。
该产品设计按照NB/T 47003.1-2009《钢制焊接常压容器》的要求进行，设计计算按照NB/T 47042-2014《钢制卧式容器》的有关规定进行。
二、基本参数表
三、强度计算表
强度计算表(续)
强度计算表(续)
强度计算表(续)
强度计算表(续)
强度计算表(续)
四、无损检测
1.容器对接焊接接头应进行局部射线检测或超声检测，检测长度
不得少于各条焊接接头长度的10%。局部无损检测应优先选择T 形接头部位。
2.焊接接头的无损检测应按NB/T 4701
3.2-2015、NB/T
47013.3-2015的规定进行，要求如下：
a)焊接接头的射线检测技术等级为AB级；质量等级III级合格；
b)焊接接头的超声检测技术等级为B级；质量等级II级合格。
五、试验
制造完成后，应进行盛水试验，试验方法按照NB/T47003.1-2009第9.7.5的要求进行。
立式贮罐设计 前言 玻璃钢罐分为立式、卧式机械缠绕玻璃钢储罐、运输罐、反应罐、各种化 工设备，玻璃钢卧式罐、立式贮罐、运输罐、容器及大型系列容器、根据所用(贮存或运输)介质选用环氧呋喃树脂、改性或聚酯树脂、酚醛树脂为粘结剂， 由高树脂含量的耐腐蚀内衬层、防渗层、纤维缠绕加强层及外表保护层组成。 玻璃钢具有耐压、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长、重量轻、强度高、防渗、 隔热、绝缘、无毒和表面光滑等特点。机械缠绕玻璃钢容器可以通过改变树脂 系统或采用不同的增强材料来调整产品的物理化学性能以适应不同介质和工 作条件需要，通过结构层厚度、缠绕角和壁厚设计制不同压力，是纤维缠绕复 合材料的显著特点。 由于有以上的特点，玻璃钢贮罐可广泛应用于石油、化工、纺织、印染、 电力、运输、食品酿造、给排水、海水淡化、水利灌溉及国防工程等行业。储 存各种腐蚀性介质可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂，主要应用于石油、化工、 制药、印染、酿造、给排水、运输等行业，适应于盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、 双氧水、污水、次氯酸钠等多种产品的贮存、运输，也可作地下油槽、保温储槽、运输槽车等[1]。 本设计为容积180,贮存质量分数为的硫酸,使用温度为90℃的立式贮罐,设计中分别从造型、性能、结构、工艺、零部件、防渗漏、安装、检验等八个方面做了说明、计算和设计，整体介绍了立式贮罐的设计流程、方法及主要事项，最终设计出了满足设计要求的立式贮罐。
1．造型设计 1.1设计要求 立式玻璃设计，容积为140，贮存质量分数为的醋酸，使用温度为常温，拱形顶盖设计。 1.2贮罐构造尺寸确定 贮罐容积V140，取公称直径为D3800， 则贮罐高度为（式1.1）初定贮罐结构尺寸为D H 1.3拱形顶盖尺寸设计 与锥形顶盖相比，其结构简单、刚性好、承载能力强，是立式贮罐广为使用的一种形式。为取得罐顶和罐壁等强度，罐顶的曲率半径与贮罐直径差值不超过20%。即 （式1.2）式中——拱顶球面曲率半径，; ——贮罐内径，，等于。 取罐顶高为h，r为转角曲率半径，r小则h小，一般取此时[1]。 所以 1.4贮罐罐底设计 罐体和罐底的拐角处理，对贮罐设计极为重要。尤其是立式贮罐底部附近的受力较为复杂，应引起足够的重视。一般在拐角处都应设计成一定的圆弧过渡区，圆弧半径不应小于38。如果罐壳和罐底分开制造，则应注意在罐壳和罐底的结合处内外进行有效的补强。拐角区域的最小厚度等于壳壁和底部的组合厚度。拐角区
387柴油机主要性能参数： 转速2400 r / min 功率20 kW 燃油消耗率≤243 g / kW. H 缸径：87mm; 设计： 1)汽缸数:i=3 2)冲程数:τ=4 3)缸径:d=87mm 4)行程:s=96 mm 由于s/d大约为1.05—1.2 s/d=1.103 5)总排量:V s=3×π／4×8.72×9.6=1711.20 ml=1.71 (l) 6)有效功率：Pe=20 kW 7)活塞平均速度:Cm=sn/30=0.096×2400÷30=7.68 m/s 8)平均有效压力：Pme=Pe·30τ／(Vh·Z·n)=20×30×4÷(1.71÷3)÷3÷2400=0.585 MPa 9)曲轴半径：R=s/2=96÷2=48 mm 10)连杆比：R/L取值为1/3--1/5,R/L可取1/4 连杆长度L=192 mm 11)缸心距L0/D=1.35---1.40 12) 取缸心距L0=1.40×87=121.8 13)压缩比：ε=18 朱仙鼎14~18 14)燃烧室形式：ω型半分开式 15)大气状态：P0=1 bar=0.1 Mpa,To=290 K 16)燃烧平均重量成分：C=0.87，H=0.126，O=0.004 17)燃料低热值：H u=441000kg/kg燃料 『1』参数选择 过量空气系数α=1.75 最高燃烧压力P z=70 bar=7 Mpa 热量利用率ξz=0.75 残余废气系数Φr=0.04 排气终点温度T r=800K 示功图丰满系数φi=0.96 机械效率ηm=0.80 『2』燃烧热计算： 1、理论所需空气量朱仙鼎热力计算 L0=1/0.21·（gC/12﹢gH/4－gO/32）=1/0.21×(0.87/12＋0.126/4－0.004/32)=0.495 kgmol/kg燃料 2、新鲜空气量M1 M1=αL0=1.75×0.495=0.866 kgmol/kg燃料 3、理论上完全燃烧（α=1）时的燃烧产物M0 不一样 M0=C/12＋H/2＋0.79L0=0.87/12＋0.126/2＋0.79×0.495＝0.5265 kgmol/kg燃料 4、当α=1.75时的多余空气量为 （α－1）L0=（1.75－1）×0.495=0.371 kgmol/kg燃料 5、燃烧产物总量M2 M2=M0＋（α－1）L0=0.5265＋0.371=0.8975 kgmol/kg燃料 6、理论分子变更系数μ0
B13新浦化学工业（泰兴）有限公司VCM项目工程 监理实施细则 （低温乙烯贮罐） 内容提要： 专业工程特点 监理工作流程 监理工作控制目标及控制要点 监理工作方法及措施 项目监理机构（章）： 专业监理工程师： 总监理工程师： 日期： 江苏省建设厅监制
一、工程概况： 1、工程名称：新浦化工氯乙烯项目乙烯低温贮罐制作及安装工程； 2、建设单位：新浦化学（泰兴）有限公司； 3、设计单位：上海工程化学设计院有限公司 4、施工单位：上海石化安装检修工程公司 5、监理单位：上海申峰工程建设监理有限公司 6、工程概况： 本工程为新浦化学（泰兴）有限公司乙烯低温贮罐，该 贮罐为双层钢结构立式贮罐，主要技术参数如下： 6.1 外罐（直径×高度）?35000×27600 外罐主体材料16MnR 内罐(直径×高度) ?33000×26400 内罐主体材料X12Ni5 6.2 物料名称：乙烯比重：568kg/m3。 6.3 贮罐工作温度：外罐－20～500C； 内罐－104～500C 该双层钢结构贮罐罐底板设计为搭接焊，罐壁板为对接焊，顶板为搭接焊。 贮罐制作安装工作特点是工作量大，室外作业，施工条件差，影响因素多，随机因素多，投入人力物力多等不利于焊接施工的特点。
二、目标分解 1、质量目标 2、HSE管理目标 三、设计要求适用规范及质量标准 1、低温乙烯贮罐设计施工图及技术文件 2、《现场设备、管道焊接工程施工及验收规范》GBJ50236-98
3、《工业安装工程质量检验评定统一标准》GB50252-98 4、《电器无损检测》JB4730-94 5、《钢制化工室焊接规范》JB4709-2000 6、《钢制焊接常压电器》JB/T4735-97 7、《立式圆筒形低温储罐施工技术规程》SH/T4735—2002 8、《石油化工设备和管道涂料防腐技术规范》SH3022-1999 9、《涂装前钢材表面锈蚀等级和防腐等级》GB8923-88 10、《管道与钢结构的现场涂漆规定》SP-74-V11-MS-0002 11、《钢板验收规范》GB/T3274-1988 12、《大型焊接、低压贮罐的设计和建造》API620标准 13、经审批的监理规划、施工组织设计 14、设计交底、图纸会审及设计变更单
设计要求 1、设计题目：空气储罐的机械设计 2、最高工作压力：0.8 MP a 3、工作温度：常温 4、工作介质：空气 5、全容积：163 m 设计参数的选择： 设计压力：取1.1倍的最高压力，0.88MP<1.6属于低压容器。 筒体几何尺寸确定：按长径比为3.6，确定长L=640000mm,D=1800mm 设计温度取50 因空气属于无毒无害气体，材料取Q345为低合金钢，合金元素含量较少，其强度，韧性耐腐蚀性，低温和高温性能均优于同含量的碳素钢，是压力容器专用钢板，主要用于制造低压容器和多层高压容器！ 封头设计：椭圆形封头是由半个椭圆球面和短圆筒组成，球面与筒体间有直边段。直边段可以避免封头和和筒体的连接焊缝处出现经向曲率突变，以改善曲率变化平滑连续，故应力分布比较均匀；且椭圆形封头深度较半球形封头小得多，易冲压成型，在实际生产中多有模具，是目前中低压容器应用较多的封头。 因此选用以内径为基准的标准型椭圆形封头为了防止热应力和边缘应力的叠加，减少应力集中，在封头和筒体连接处必须有一段过渡的直边段，直边段的高度依据标准选择。封头材料与筒体相同，选用头和筒体连接处必须有一段过渡的直边段，直边段的高度依据标准选择。 选材和筒体一致Q345R
接管设计3.4 接管设计优质低碳钢的强度较低，塑性好，焊接性能好，因此在化工设备制造中常用作热交换器列管、设备接管、法兰的垫片包皮。优质中碳钢的强度较高，韧性较好，但焊接性能较差，不宜用作接管用钢。 由于接管要求焊接性能好且塑性好。故选择 20 号优质低碳钢的普通无缝钢管制作各型号接管 3.5 法兰设计法兰连接的强度和紧密性比较好，装拆也比较方便，因而在大多数场合比螺纹连接、承插式连接、铆焊连接等型式的可拆连接显得优越，从而获得广泛应用。 平焊法兰连接刚性较差，只能在低压，直径不太大，温度不高的情况下使用。由于Q345R 为碳素钢，设计温度 50℃ <300℃，且介质无毒无害，可以选用带颈平焊法兰，即 SO 型法兰。 储罐的设计压力较小要保证法兰连接面的紧密性，必须合适地选择压紧面的形状。 对于压力不高的场合，常用突台形压紧面。突面结构简单，加工方便，装卸容易，且便于进行防腐衬里。储罐由于设计压力为 0.88MPa，空气无毒无害，可选择突面（RF）压紧面。 由于法兰钢件的质量较大，需要承受大的冲击力作用，塑性、韧性和其他方面的力学性能也较高，所以不用铸钢件，可以采用锻钢件。接管材料为 20 号钢，法兰材料选用 20Ⅱ锻钢。 3.6接管与法兰分配 3.6.6 N1、N2空气进、出口公称尺寸 DN250，接管尺寸? 273 x6 。接管采用无缝钢管，材料为 20 号钢。伸出长度为 150mm 。 选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰，材料选用 20Ⅱ，法兰标记为：SO300-2.5 RF3.6.2 N3排污口； 公称尺寸 DN40，接管采用 45 x3.5 无缝钢管，材料为 20 号钢，外伸长度为150mm。选取 0.88MPa 等级的带颈平焊突面法兰，材料选用 20Ⅱ，法兰标记为：SO40-1.6 RF 3.6.3 N4安全阀口公称尺寸 DN80，接管采用?89 x4 无缝钢管，材料为 20 号钢，外伸长度为 150mm。根据 GB12459-99，选用 90°弯头；弯头上方仍有一定
第三章各系统的设计及主要零部件的结构特点 3．1活塞组 活塞组包括活塞，活塞销和活塞环。它们在气缸里做往复惯性运动，活塞主要作用是承受气缸的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以次推动曲轴旋转。它还和气缸壁面一起活动构成密封装置，保证燃烧室的良好密封，这个功能是通过装在活塞头部环槽的一系列带开口的弹性活塞实现的。在高温，高负荷，高速和少量的机油消耗的情况下，它一方面要保证漏气量少，另一方面又要使摩擦损失不大，同时还要保证足够的耐久性。因此设计时要选用热强度好，耐磨，比重小，热膨胀系数小，导热性好，具有良好减磨性，工艺性的材料。目前制造活塞常用的材料有共晶铝硅合金，过晶铝硅合金和铝铜合金。设计选用共晶铝硅合金材料。 1、活塞设计的主要尺寸 [4] （1）活塞高度H： 根据《柴油机设计手册》，对于中小型柴油机而言，H/D范围在 1.0-1.1，而D=110mm，取H=113.5mm。在选择活塞高度时要注意在合理布置的情况下尽量选择小的活塞高度，如果转速越高，要使H越小，尽量减轻活塞重量，从而控制由于转速高而应引的惯性力的增大。（2）压缩高度H1： 根据《柴油机设计手册》，H1/D范围在0.6-0.8，取H1=67mm。HI=H5（换带高度）+H4（上裙高度）+h（顶岸高度）。在保证气环良好良好工作情况下，宜缩短H1高度，以便降低整机的高度尺寸。 （3）顶岸高度h（第一活塞环至活塞顶部距离）： 根据《柴油机设计手册》，对铝活塞h/D范围在0.07-0.20，取h=13.4mm。在保证第一道环可靠工作下，也要使h尽量小，降低活塞重量和高度，但h越小，会使第一道环的热负荷越高，。 一般第一道环的温度不应该超过240度，否则润滑油可能粘结甚至结碳，易使活塞环在活塞中失去活动性，散失了密封和传热的功能 （4）活塞环数目及排列： 根据《柴油机设计手册》，中速机气环3-4道，油环1-2道，取气环2道，油环一道。2道气环在上面，1道油环在气环下面。为了降低活塞和整台发动机的高度，减少惯性力和摩擦功率损耗，应该减少环数。 （5）环岸高度：
目录 摘要 ............................................................................................................................... I ABSTRACT ................................................................................................................. I I 第一章绪论 (1) 1.1液化石油气储罐的用途与分类 (1) 1.2液化石油气特点 (1) 1.3液化石油气储罐的设计特点 (2) 第二章工艺计算 (3) 2.1设计题目 (3) 2.2设计数据 (3) 2.3设计压力、温度 (3) 2.4主要元件材料的选择 (4) 第三章结构设计与材料选择 (5) 3.1筒体与封头的壁厚计算 (5) 3.2筒体和封头的结构设计 (6) 3.3鞍座选型和结构设计 (7) 3.4接管，法兰，垫片和螺栓的选择 (10) 3.5人孔的选择 (15) 3.6安全阀的设计 (15) 第四章设计强度的校核 (19) 4.1水压试验应力校核 (19) 4.2筒体轴向弯矩计算 (20) 4.3筒体轴向应力计算及校核 (20) 4.4筒体和封头中的切向剪应力计算与校核 (21) 4.5封头中附加拉伸应力 (22) 4.6筒体的周向应力计算与校核 (22) 4.7鞍座应力计算与校核 (23) 第五章开孔补强设计 (26) 5.1补强设计方法判别 (26) 5.2有效补强范围 (26) 5.3有效补强面积 (27) 5.4.补强面积 (28)
目录 前言 (3) 1 方案确定 (4) 1.1选择容器类型式 (4) 1.1.1 压力容器分类 (4) 1.1.2、封头形式的确定 (5) 1.2 材料的确定 (6) 2 设计计算 (8) 2．1 确定设计参数 (8) 2.1.1 工作压力、设计压力、计算压力 (8) 2.1.2 设计温度 (9) 2.1.3 厚度计算 (9) 2.1.4设计温度下的需用应力 (10) 2.1.5 焊接接头系数 (10) 2.2 容器相关量的确定 (11) 2.2.1 计算过程 (11) 2.2.2 筒体尺寸确定 (12) 2.3 容器强度校核 (13) 2.4 确定各工艺接管的公称通径及位置 (14) 3 结构设计 (17) 3．1 人孔选择 (17) 3.2人孔补强 (17) 3.3 支座的选择及校核 (20) 3.3.1支座的设计要求 (20) 3.3.2支座的选择及校核 (20) 4 总结与体会 (24)
5 谢辞 (25) 6 参考文献 (26)
前言 随着我国石油化工业的迅速发展，国家对清洁环保型能源越发的重视。化工业接触的都是危险品，因此对这些危险品的控制相当重要。以氢气为例，它就是易燃物质，储存的时候也要确保安全。因此对于氢气储罐有一定的设计要求。 氢气密度低，比容大，只有高压储运才能有效。氢气性质稳定，不容易跟其他物质发生化学反应，所以氢气的腐蚀性较小。但氢气在点燃加热等情况下易发生爆炸燃烧等现象，所以在储运的时候要格外小心对环境条件的控制。 本设计完成了6m3立式氢气储罐的设计，并对氢气储罐在设计、制造安装、使用、维护与定期检验提出了相应的安全技术要求。设计的氢气公称直径为1400mm，壁厚为6mm，对筒体与封头做了水压试验强度校核；对人孔的补强做了计算，计算补强圈的厚度为6mm ；选择了支座类型为A2型耳式支座。 本次设计各项参数均按照相关标准决定，主要有GB150-98《钢制压力容器》，《压力容器安全技术监察规程》，JB/T 4736-2002《补强圈》，HG 20592~20614-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》，JB/T 4725-1992《耳式支座》，HG 21520-1995《垂直吊盖带颈平焊法兰人孔》等。 本次设计流程为：首先进行结构设计，确定为立式筒体储罐；然后进行材料选择，为Q345R；再进行设计计算、强度校核与及零部件选型；最后进行开孔补强计算、安全阀的选型与校核。 1 方案确定
目录 前言 (2) 第1章设计参数的选择 1.1 设计要求与数据 1.1.1设计要求 (2) 1.1.2 设计数据 (2) 1.1.3 贮罐容积 (2) 1.2 设计温度 (3) 1.3 设计压力 (3) 1.4 主体设备和零部件材料选择 (3) 第2章设备的结构 2.1 罐体壁厚设计 (3) 2.2 封头壁厚设计 (4) 2.3 鞍座 (4) 2.4 人孔 (5) 2.5 人孔补强确定 (6) 2.6 法兰的选用 (6) 2.7 接口管 (6) 2.8 主体设备尺寸和零部件尺寸 (7) 2.9 设备总装配图 (7)
前言 卧式贮罐比立式贮罐易运输、设计合理、工艺先进、自动控制，符合GMP 标准要求，古采用卧式贮罐。 第1章设计参数的选择 1.1 设计要求与数据 1.1.1设计要求 （1）主体设备和零部件材料选择； （2）主体设备尺寸和零部件尺寸计算及选择规格； （3）设备壁厚以及封头壁厚的计算和强度校核； （4）各种接管以及零部件的设计选型； （5）设备支座的的设计选型； （6）法兰的设计选型； （7）设备开孔及开孔补强计算； （8）设计图纸要求1号图纸一张，包括设备总装配图，至少画三个重要构件的局部图；技术特性表，接管表和总图材料明细表。要求比例适当，字体规范，图纸整洁。 1.1.2 设计数据 表1-1 设计数据 序号项目数值单位备注 1 设备名称乙烯贮罐 2 公称直径2200 ㎜ 3 贮罐长度4000 ㎜ 4 最大工作压力 2. 5 MPa 5 贮存介质乙烯 6 工作地点宜宾 7 其他要求100%无损检测 1.1.3 贮罐容积 贮罐的容积=封头的容积+筒体的容积 由钢制筒体的容积、面积及质量表，可查得公称直径为2200㎜的筒体，1米高的容积为3.8013m，可得筒体的容积为：3.801×4=15.2043m；由JB/T4337
附录一6135型柴油机热计算及结果 试对6135型柴油机标定工况进行实际循环热计算 已知条件为： 型号： D6135 型式： 四冲程,水冷，直列直喷式燃烧室 缸数： i=6 气缸直径： D=135mm 活塞行程： S=140mm 排量： 12L 转速： n=1500r/min 压缩比： ε=17 最大功率： P e =130PS 总功率曲线最低燃油消耗率 165g/P s ?h 起动方式 电起动 1. 参数选择 根据类似柴油机的实验数据和统计资料，结合本柴油机的具体情况，可以选定： （1）过量空气系数： a φ=1.65 高速非增压额定工况的过量空气系数，一般均推荐1.6-1.9（直接喷射式）,选择的原因如下： （a ）有利于燃烧过程迅速地完成，增加燃烧产物中的二原子气体含量，可以获得很大的绝热压缩与膨胀指数，减少排气热损失，增加发动机的经济性。 （b ）在充气状态良好的状态下采用较大的过量空气系数，可以降低主要零件的热负荷，特别是活塞组的热负荷，有利于整机的可靠性以及耐久性。 （c ）较大的过量空气系数可以降低发动机的升功率和平均指示压力。 （2）压缩过程起始压力： Pa=0.9 (kg/cm 2 ) 一般推荐Pa=（0.85-0.9）P 0，取Pa=0.9P 0 （3）空气进入气缸的加热温升：T ?=10C ? 非增压高速柴油机T ?一般推荐（10-20)C ?，本参数实现的条件。 （a ） 进气管和排气管分置柴油机的两侧，在进气管的外侧包上隔热材料，减少 排气管对进气管中的空气的影响： （b ） 在机体和进气管中间加上隔热板，减少机体本身的散热对进气管的加热。 （4）最高燃烧爆发压力：Pz=76(kg/cm 2 ) 采用较高燃烧爆发压力的原因： ω型燃烧室燃烧压力，据经验非增压直喷式四冲程柴油机为60-90 (kg/cm 2 ) （5）Z 点的热量利用系数：z ξ=0.75
《化工容器设计》课程设计说明书 题目： 学号： 专业： 姓名： I 目录 1 设计 (1) 1.1工艺参数的设定 (1) 1.1.1设计压力 (1) 1.1.2筒体的选材及结构 (1) 1.1.3封头的结构及选材 (2) 1.2 设计计算 (2) 1.2.1 筒体壁厚计算 (2) 1.2.2 封头壁厚计算 (3)
1.3压力实验 (4) 1.3.1水压试验 (4) 1.3.2水压试验的应力校核： (4) 1.4附件选择 (4) 1.4.1 人孔选择及人孔补强 (4) 2.4.3 进出料接管的选择 (6) 1.4.4 液面计的设计 (8) 1.4.5 安全阀的选择 (8) 1.4.6 排污管的选择 (8) 1.4.7 鞍座的选择 (8) 1.4.8鞍座选取标准 (9) 1.4.9鞍座强度校核 (10) 1.4.10容器部分的焊接 (11) 1.5 筒体和封头的校核计算 (11) 1.5.1 筒体轴向应力校核 (11) 1.5.2 筒体和封头切向应力校核 (13) 2 液氨储罐的泄漏及处理方法............................................................. 错误!未定义书签。 2.1 液氨泄漏的危害 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2 泄漏的危害 ...................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 .1 生产运行过程中危险性分析······································错误!未定义书签。 2.2.2 设备、设施危险性分析 ············································错误!未定义书签。 2.3液氨储罐泄漏事故的应急处置措施 .............................................. 错误!未定义书签。
镇江高专 ZHENJIANG COLLEGE 毕业设计(论文) 基于柴油机拆装的零件设计与数控编程 Based on disassembly of parts engine design and NC programming 系名：机械工程系 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二○一一年九月
目录 第一章R175A柴油机的工作原理 (1) 1.1 柴油机的概述 (1) 1.2 柴油机的工作原理 (1) 1.2.1 进气冲程 (2) 1.2.2 压缩冲程 (2) 1.2.3 燃烧膨胀冲程 (3) 1.2.4 排气冲程 (3) 第二章曲轴概述 (4) 2.1 曲轴的作用 (4) 2.2 曲轴的组成 (5) 2.2.1主轴颈 (5) 2.2.2连杆轴颈 (6) 2.2.3曲柄 (6) 2.2.4自由端（前端） (6) 2.2.5功率输出自由端（后端） (6) 第三章曲轴的加工工艺 (7) 3.1 一般曲轴的加工工艺 (7) 3.2 零件设计与工艺分析 (8) 3.2.1零件材料选择 (8) 3.2.2零件几何尺公差及技术要求的确定 (9) 3.3 确定生产类型 (10) 3.3.1确定毛坯种类 (10) 3.3.2确定铸件余量及形状 (10) 3.4 曲轴加工工艺过程设计 (10) 3.4.1选择表面加工方法 (10) 3.4.2确定工艺过程方案 (11)
3.5选择加工设备与工艺装备 (13) 3.5.1选择机床 (13) 3.5.2选择夹具 (13) 3.5.3选择刀具 (13) 3.5.4选择量具 (14) 3.6 确定工序尺寸 (14) 致谢 (18) 参考文献 (19)
题目：6135柴油机结构设计 姓名： 班级学号： 指导教师：
摘要 随着我国工程机械技术水平的不断提高，对工程机械所配套的动力的要求也越来越高，本课题是针对6135型柴油机的结构特点，进行设计及改进，注重提高该机型的动力性能，使其能在工程机械领域发挥作用，提高该机型的经济性能，满足用户的需要，提高排放性能，更好地适应国家对车辆、工程机械发动机排放性能的要求。通过对该机型的改进设计，使其满足系列机型的需要。 本课题主要对6135型柴油机的有关参数进行选择，确定其有效功率，燃油消耗率。6135型柴油机热力计算，得到设计该机型的原始参数；从动力计算，获得设计机型的曲柄销和主轴颈的最大扭矩并绘出扭矩图，从而绘制出曲柄销的预磨损图，以便在最佳处开机油孔。利用现有的实验设备及现代发动机有效参数和现代设计参考文献，对该机型进行一系列有效改进，使其达到设计的最佳设计方案。使该机型能够更好的适应现代工程机械的需要。 通过对该机型有关计算与校核，确定该机型主要技术性能。利用所绘制的总体装配图及零件图，分析该机型的结构特点、确定对该机型的改进设计，为同类产品设计提供有价值的理论参考。 关键词：6135柴油机；热力与动力计算；强度校核；结构设计
Abstract As Chinese technology that is about construction machinery continues to improve, the power requirements of construction machinery is also increasing. the topic is about the design of the 6135 diesel engine overall structure, so that it can meet the needs of the power plant working for the project mechanical better. The main subject of the relevant parameters of the 6135 Diesel to choose, to determine the effective power, fuel consumption rate. 6135 type of diesel engine thermodynamic calculation, the original parameters of the design of the model; from the dynamic calculation, design models of the maximum torque of the crank pin and main journal and draw the torque diagram to draw the crank pin of the pre-wear maps, boot hole so that the best place. Use of existing laboratory equipment and the effective parameters of modern engines and modern design references to the models to a series of effective improvements to make it the best design programs to meet the design. So that the models are better able to adapt to the needs of modern construction machinery . By the models for computing and checking to determine the technical performance of the models. The general assembly drawings and part drawings are drawn to analyze the structural characteristics of the models to determine the design of the model improvements, and provide valuable theoretical reference for the design of similar products . Keywords：6135diesel engine; Heat and power calculation; Checking calculation; Structural design
目录 第一章工艺设计 任务书*************************************** 储量***************************************** 备的选型及轮廓尺寸*************************** 第二章机械设计 结构设计 2.1.1 筒体及封头设计 材料的选择********************************** 筒体壁厚的设计计算 封头壁厚的设计计算 2.1.2 接管及接管法兰设计 接管尺寸选择********************************* 管口表及连接标准***************************** 接管法兰的选择***************************** 紧固件的选择******************************* 2.1.3 人孔的结构设计 密封面的选择****************************** 人孔的设计******************************** 2.1.4 核算开孔补强**************************** 2.1.5 支座的设计
支座的选择********************************** 支座的位置********************************** 2.1.6液面计及安全阀选择 2.1.7总体布局 2.1.8焊接接头设计 强度校核 小结
课程设计任务书 1．设计目的： 设计目的 1）使用国家最新压力容器标准、规范进行设计，掌握典型过程设备设计的全过程。 2）掌握查阅和综合分析文献资料的能力，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。 3）掌握电算设计计算，要求设计思路清晰，计算数据准确、可靠，且正确掌握计算机操作和专业软件的使用。 4）掌握工程图纸的计算机绘图。 2．设计内容 1）设备工艺、结构设计； 2）设备强度计算与校核； 3）技术条件编制； 4）绘制设备总装配图； 5）编制设计说明书。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、实物样品等〕： 1）设计说明书：主要内容包括：封面、设计任务书、目录、设计方案的分析和拟定、各部分结构尺寸的设计计算和确定、设计总结、参考文献等； 2）总装配图设计图纸应遵循国家机械制图标准和化工设备图样技术要求有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确，图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽，图纸采用计算机 绪论 1、任务说明
化工设备课程设计乙烯贮罐设计说明书 院系：生命科学与食品工程学院09级4班学号： 090604019 姓名: 杨灵 二〇一一年六月
目录 第一章设计参数的选择 (2) 一、设计要求与数据： (2) 二、设计压力： (2) 三、设计温度： (2) 四、主要元件材料选择： (2) 第二章设备的结构设计 (3) 一、罐体壁厚设计 (3) 二、封头壁厚设计 (3) 三、鞍座 (3) 四、人孔 (5) 五、人孔补强确定 (6) 六、法兰选用 (6) 七、接口管 (6) 八、设备总装备图 (7)
第一章设计参数的选择 一、设计要求与数据： 表1：设计数据 项目数值单位备注 序 号 1 名称液化乙烯储罐 2 最大工作压力 2.2 MPa 3 工作温度40 4 公称直径1600 mm 5 筒体长度3019 mm 6 容积7.32 3m 7 贮存介质液化乙烯 8 其他要求100%无损检测 二、设计压力： 设计压力取最大工作压力的1.1倍，即2.42MPa 三、设计温度： 工作温度为：40 设计温度取：35+5=40 四、主要元件材料选择： 筒体材料的选择： 根据GB150-1998表4-1，选用筒体和封头材料为低合金钢16MnR（钢材标准为GB6654）。16MnR适用范围：考虑有一定大气腐蚀，壁厚较大（）的压力容器。鞍座材料的选择： 根据JB/T4731,鞍座选用材料为Q235-A
地脚螺栓的材料选择： 地脚螺栓选用符合GB/T 700规定的Q235，Q235的许用应力[]147 bt MPa σ= 第二章设备的结构设计 一、罐体壁厚设计 根据所学知识对材料作分析可知，本设计贮罐选用16MnR制作罐体和封头。 设计壁厚： 式中：p为表压（设计压力）：. (双面对接焊缝，100%探伤)，取, 代入公式为 圆整后，取厚的16MnR钢板制作罐体。 二、封头壁厚设计 从工艺操作和定性分析可知：半球形封头受力最好，壁厚最薄，重量轻，但深度大，制造较难，中、低压小设备不宜采用；碟形封头的深度可通过过度半径加以调节，但由于碟形封头母线曲率不连续，存在局部应力，故受力不如椭圆形封头；标准椭圆形封头制造比较容易，受力状况比碟形封头好，故本设计可采用标准椭圆形封头。 其壁厚按下列公式计算： 因钢板自身的性质决定，封头需并焊后冲压，考虑冲压减薄量，圆整后取14mm 厚的16MnR钢板制作封头。 校核罐体与封头液压试验强度，由公式有： . . 所以 液压试验满足强度要求。 三、鞍座 首先粗略计算鞍座负荷 贮罐总质量 其中为罐体质量，Kg；为封头质量，Kg；充液质量，Kg；为附件质量，Kg.
毕业论文（设计） D6135CZ型柴油机设计 The Design of D6135CZ Diesel Engine 学生姓名：****** 指导教师：*********** 合作指导教师： 专业名称：热能与动力工程 所在学院：机械工程学院 二〇一一年六月
附 录 附录一 D6135CZ 型柴油机热计算及结果 柴油机已知参数 缸径 D=135 (mm) 行程 S=140(mm) 缸数 i=6 转数 r=1500(r/min) 有效功率 Pe=220Ps 压缩比 ε=16 每缸工作容积 Vh=2.0(L)， Vc=0.133(Ｌ) 大气状态 P0=1(2/cm kg ) T0=298(K) 燃料平均重量成分 C=0.86，H=0.13，O=0.01 燃料低热值 Hu ＝10200(kcal/kg) 燃烧室形式 “ω”形燃烧室 ⒈参数选择 根据类似柴油机的试验数据和统计资料，结合本柴油机具体情况，可以选定： ⑴、过量空气系数：a =1.8 增压额定工况的过量空气系数，一般均推荐1.6～2.0（直接喷射式），较非增压大10%～30%原因： a)、有利于燃烧过程迅速地完成，增加燃烧产物中的二原子气体含量，可以获得较大的绝热压缩与膨胀指数，减少排气热损失，增加发动机经济性。 b)、在充气状态良好的状态下采用较大的过量空气系数，可以降低主要零件的热负荷，特别是活塞组的热负荷，有利于整机的可靠性以及耐久性。 c)、较大的过量空气系数可以降低发动机的升功率和平均指示压力。 ⑵、增压器出口的空气压力：k P =1.51 （2cm kg ） ⑶、压缩过程起始压力： a P =0.98K P =1.48 （2cm kg ） (1) 一般推荐a P =(0.85～1.1) k P z ⑷、增压器进口压力：r P =1.28 （2cm kg ） 一般功率较大的增压器大多采用单级涡流式涡轮 ，效率较高，而从结构的合理性与制造成本方面来看135系列柴油机以采用径流式涡轮较为合理，但涡轮的热效率较低，故所取r P 值稍大。
化工原理课程设计 乙烯-乙烷精馏塔工艺设计说明书 学院（系）：化工与环境生命学部 专业：能源化学工程 学生姓名：杨旭 学号：201341260 指导教师：董宏光 评阅教师： 完成日期：2016年7月7日 - 1 -
目录 第 1章概述......................................................... - 4 - 第2章方案流程简介.................................... 错误！未定义书签。 2.1精馏装置流程................................................ - 5 - 2.2 工艺流程....................................... 错误！未定义书签。 2.2.1工艺流程.............................................. - 5 - 2.2.2能量利用.............................................. - 5 - 2.3 设备选用....................................... 错误！未定义书签。 2.4 处理能力及产品质量要求......................... 错误！未定义书签。 2.5 设计的目的和意义 - 6 - 第3章精馏塔工艺设计............................................... - 7 - 3.1 设计条件.................................................... - 7 - 3.1.1 工艺条件.............................................. - 7 - 3.1.2 操作条件：........................................... - 7 - 3.1.3 塔板形式：............................................ - 7 - 3.1.4 处理量：.............................................. - 7 - 3.1.5 安装地点：............................................ - 7 - 3.1.6 塔板设计位置：........................................ - 7 - 3.2 物料衡算及热量衡算........................................ - 8 - 3.2.1 物料衡算............................................. - 8 - 3.2.2 热量衡算............................................. - 8 - 3.3 塔板数的计算........................................... - 9 - 3.3.1相对挥发度的查取...................................... - 9 - 3.3.2最小回流比计算：..................................... - 10 - 3.3.3 逐板计算过程：...................................... - 10 - 3.4 精馏塔工艺设计............................................. - 11 - 3.4.1 物性数据............................................. - 11 - 3.4.2 板间距和塔径的初步选取............................... - 11 - 3.4.3校核................................................. - 12 - 3.4.4塔板负荷性能图....................................... - 14 - 3.4.4 塔高的计算........................................... - 16 - 第4章再沸器的设计................................................ - 16 - - 2 -
钢制焊接常压容器设计说明（计算）书 编写：郭攀 审核：曾淦伟 批准：庆东 日期2018年3月21日省博来特石油设备安装分公司
一、设计概述 该产品为钢制焊接常压容器，盛装介质为柴油。柴油的理化特性包括：外观与性状：稍有粘性的棕色液体，熔点(℃)：-18，相对密度(水=1)：0.87-0.9，沸点(℃)：282-338，闪点(℃)：38，引燃温度(℃)：257。该产品罐体为卧式单层容器，罐体横截面为圆形，封头为标准椭圆形，主体材质为Q235B，设计容积为1m3。 该产品设计按照NB/T 47003.1-2009《钢制焊接常压容器》的要求进行，设计计算按照NB/T 47042-2014《钢制卧式容器》的有关规定进行。
二、基本参数表 参数名称数值单位参数名称数值单位 设计压力p 0.09 MPa 圆筒直径Di 100 mm 计算压力p c0.09 MPa 圆筒平均半径R a500 mm 圆筒材料Q235B 圆筒名义厚度δo 6 mm 封头材料Q235B 圆筒有效厚度δe 4.5 mm 鞍座材料Q235B 封头名义厚度δhn7.75 mm 圆筒材料常温许用应力[σ] 160 MPa 封头有效厚度δhe 6.25 mm 封头材料常温许用应力[σ]h160 MPa 鞍座垫板名义厚度δre 6 mm 圆筒材料设计温度下许用应 力 160 MPa 鞍座腹板名义厚度b o 6 mm 鞍座材料许用应力[σ]sa160 MPa 两封头切线间距离L 154 mm 地脚螺栓材料许用应力[σ]bt59 MPa 圆筒长度L c 150 mm 圆筒材料常温屈服强度R eL235 MPa 封头曲面深度h i250 mm 圆筒材料常温弹性模量E 2.06 × 105 MPa 鞍座轴向宽度b 200 mm 圆筒材料设计温度下弹性模 量E12.06 × 105 MPa 鞍座包角θ120 （°） 圆筒材料密度ρS 7.85 × 10-6 kg/mm 3 鞍座底板中心至封头切线 距离A 200 mm 封头材料密度ρh 7.85 × 10-6 kg/mm 3 焊接接头系数φ0.85 操作时物料密度ρo 8.4 × 10-7 kg/mm 3 设计温度20 ℃