化工设备课程设计10版

中南大学化工原理课程设计2010年01月22日目录一、设计题目及原始数据（任务书） (3)二、设计要求 (3)三、列环式换热器形式及特点的简述 (3)四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择 (8)五、换热过程中的有关计算（热负荷、壳层数、总传热系数、传热面积、压强降等等） (10)①物性数据的确定 (14)②总传热系数的计算 (14)③传热面积的计算 (16)④工艺结构尺寸的计算 (16)⑤换热器的核算 (18)六、设计结果概要表（主要设备尺寸、衡算结果等等） (22)七、主体设备计算及其说明 (22)八、主体设备装置图的绘制 (33)九、课程设计的收获及感想 (33)十、附表及设计过程中主要符号说明 (37)十一、参考文献 (40)一、设计题目及原始数据（任务书）1、生产能力：17×104吨/年煤油2、设备形式：列管式换热器3、设计条件：煤油：入口温度140o C，出口温度40 o C冷却介质：自来水，入口温度30o C，出口温度40 o C允许压强降：不大于105Pa每年按330天计，每天24小时连续运行二、设计要求1、选择适宜的列管式换热器并进行核算2、要进行工艺计算3、要进行主体设备的设计（主要设备尺寸、横算结果等）4、编写设计任务书5、进行设备结构图的绘制（用420*594图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图。

一剖面图，两个局部放大图。

设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。

）三、列环式换热器形式及特点的简述换热器概述换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，以实现不同温度流体间的热能传递，又称热交换器。

换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。

在换热器中，至少有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。

在工程实践中有时也会存在两种以上的流体参加换热，但它的基本原理与前一种情形并无本质上的区别。

化工仿真实训课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工生产过程中常见设备的结构、原理和操作方法。

2. 使学生了解化工生产过程中的基本工艺流程和控制参数。

3. 帮助学生理解化工仿真技术的应用和优势。

技能目标：1. 培养学生运用化工仿真软件进行设备操作和工艺流程控制的能力。

2. 提高学生在实际操作中分析问题、解决问题的能力。

3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对化工行业的兴趣，培养其从事化工生产的职业素养。

2. 培养学生严谨、务实的学习态度，养成良好的操作习惯。

3. 强化学生的安全意识，使其遵循化工生产的安全规范。

课程性质：本课程为实践性课程，以化工生产实际为背景，结合仿真技术，培养学生实际操作能力和解决问题的能力。

学生特点：学生具有一定的化学基础和化工原理知识，但对实际化工生产过程了解较少，需要通过实践操作来巩固和提高所学知识。

教学要求：教师需结合课本内容，运用仿真软件进行教学，注重培养学生的实际操作能力和安全意识。

同时，关注学生的学习进度和个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 化工设备认识：泵、压缩机、换热器、反应釜等常见化工设备的结构、原理及操作方法，对应课本第三章内容。

2. 化工工艺流程：精馏、萃取、吸附等基本工艺流程的原理和控制参数，对应课本第四章内容。

3. 化工仿真技术：介绍化工仿真软件的功能、操作方法及应用案例，结合课本第五章内容。

4. 实训操作：分组进行仿真操作，包括设备启停、工艺参数控制、故障处理等，涵盖课本第六章实训内容。

教学大纲：第一周：化工设备认识及操作方法学习。

第二周：化工工艺流程原理及控制参数学习。

第三周：化工仿真技术介绍及软件操作学习。

第四周：实训操作，分组进行仿真练习。

第五周：实训操作，总结与评价。

教学内容安排和进度：按照教学大纲进行，每周完成一个阶段的教学内容，第五周进行总结与评价。

苯氯苯分离过程板式精馏塔设计课程设计精品海南大学课程设计书系（部、中心）材料与化工学院专业化学工程与工艺班级 10级2班课程名称化工原理课程设计设计题目名称苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计化工单元设备设计任务书（苯—氯苯精馏装置设计）一、设计题目试设计一座苯-氯苯连续精馏装置,要求年产纯度为99.5%的氯苯26000吨,塔顶馏出液中含氯苯不得高于2%,原料液含氯苯35%(以上均为质量百分数)。

二、设计条件（一）精馏塔（1）塔顶压力 4KPa（表）（2）进料热状态自选(3)回流比自选(4)塔底加热蒸汽压力 0.5MPa（表）(5)单板压降≤0.7KPa（6）全塔效率 E T=54%（7）塔板类型——筛板或浮阀塔板（F1型）（二）换热器——配置于精馏装置中的预热器冷凝器冷却器再沸器等选一设计（1）加热介质——饱和水蒸汽0.3MPa（绝）；（2）冷却介质——冷却循环水，进口温度30℃，出温度40℃；（3）换热器允许压降≯510Pa；（4）换热器类型——标准型列管式或板式换热器。

三、工作日每年工作300天，每天24小时连续运行。

四、生产厂址海南洋浦工业开发区五、设计内容（一）选择合适的精馏塔（1）精馏塔的物料衡算；（2）塔板数的确定；（3）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；（4）精馏塔的塔体工艺尺寸的计算；（5）塔板的主要工艺尺寸的计算；（6）塔板的流体力学验算与塔板负荷性能图；（7）精馏塔接管尺寸计算；（8）绘制精馏装置工艺流程图；（9）绘制精馏塔设计条件图；（10）对设计过程的评述和有关问题讨论。

（二）选择合适的换热的（1）确定设计方案——选择换热器类型；流动空间及流速的确定。

（2）确定物性数据（3）估算传热面积（4）工艺结构尺寸（5）换热器核算（6）绘制换热器设计示意图；（7）对换热器设计过程的评述和有关问题讨论。

目录第1章绪论1.1 精馏原理 (5)1.2 塔设备概述 (5)1.3 氯苯简介 (6)第2章苯-氯苯分离精馏 (7)2.1 工艺流程 (7)2.2设备选型 (8)2.2.1 塔设备的选型 (8)2.2.2 塔板的类型与选择 (9)2.3 操作条件的选择 (10)第3章工艺计算 (10)3.1 全塔的物料衡算 (10)3.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (10)3.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (10)3.1.3 原料液及塔顶底产品的摩尔流率 (11)3.2 塔板数的确定 (11)3.2.1 理论板层数N T的求取 (11)3.2.2 实际板层数的求取 (13)3.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (14)3.3.1 平均压强m p (14)3.3.2 平均温度m t (14)M (14)3.3.3 平均分子量m3.3.4 平均密度mρ (15)σ (16)3.3.5 液体的平均表面张力m3.3.6 液体平均粘度计算 (17)3.3.7 气、液负相体积流量负荷计算 (17)3.4 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 (18)3.4.1 塔径 (19)3.4.2 精馏塔有效高度 (19)3.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (20)3.5.1 溢流装置计算 (20)3.5.2 塔板布置 (21)3.5.3 筛孔计算及其排列 (21)3.6 筛板的流体力学验算 (22)3.6.1 塔板压降 (22)3.6.2 液面落差 (23)3.6.3 液沫夹带 (23)3.6.4 漏液 (23)3.6.5 液泛 (23)3.7 塔板负荷性能图 (24)3.7.1 精馏段塔板负荷性能图 (24)3.8 塔附件的设计 (29)3.8.1 接管 (29)3.8.2 裙座 (30)3.8.3 塔板负荷性能图 (30)3.8.4 塔总体高度的设计 (31)第四章换热器的设计 (31)4.1 热量衡算 (31)4.1.1 原料预热的热量衡算 (31)4.1.2 塔顶苯的热量衡算 (32)4.1.3 再沸器的热量衡算 (32)4.2换热器（冷却器）的计算 (33)4.2.1 塔顶苯的设计 (33)4.2.2 估算传热面积 (34)4.2.3 工艺结构尺寸 (34)4.3 换热器核算 (35)4.3.1 核算压力降 (35)4.3.2 核算总传热系数 (37)4.5 对换热器设计过程的评述和有关问题的讨论 (39)致谢 (39)参考文献 (39)第1章总论1.1 氯苯简介氯苯为无色液体，分子式为C6H5Cl。

化工设备机械基础课程设计说明書【原创实用版】目录1.化工设备机械基础课程设计概述2.设计目的与要求3.设计内容与流程4.设计注意事项5.设计成果与评价标准正文一、化工设备机械基础课程设计概述化工设备机械基础课程设计是针对化工专业学生的一门实践性课程，旨在让学生在理论学习的基础上，通过课程设计锻炼自己的实际工程能力，提高解决实际问题的技能。

本课程设计将结合化工设备的特点，着重培养学生的工程技术应用能力。

二、设计目的与要求1.设计目的：通过本课程设计，使学生掌握化工设备机械基础的设计方法，了解相关工程技术规范，提高学生在化工设备设计方面的综合素质。

2.设计要求：设计成果应满足化工设备的安全、可靠、经济、合理的要求，同时应符合国家相关技术规范和标准。

三、设计内容与流程1.设计内容：本课程设计主要涉及化工设备的机械结构、材料选择、强度计算、设备安装等方面的内容。

2.设计流程：（1）任务接受：学生需认真阅读课程设计任务书，明确设计要求和目标。

（2）资料收集：学生应收集与设计任务相关的技术资料，如设备手册、设计规范等。

（3）设计方案：学生应根据设计要求和资料，提出设备设计方案，并进行比选。

（4）设计实施：根据选定的设计方案，进行设备的详细设计，包括结构、材料、强度计算等。

（5）设计成果整理：编写设计说明书，整理设计图纸，提交设计成果。

（6）设计答辩：学生需对设计成果进行答辩，接受教师和同学的评价。

四、设计注意事项1.设计过程中要充分考虑设备的安全性、可靠性、经济性和合理性。

2.严格遵守国家相关技术规范和标准。

3.注重设计过程中的创新，但要确保创新方案的可行性。

4.设计说明书和图纸应规范、简洁、清晰，便于他人理解和操作。

五、设计成果与评价标准1.设计成果：包括设计说明书、设计图纸等。

2.评价标准：设计成果应满足设计要求，符合国家相关技术规范和标准，具有较高的实际应用价值和创新性。

化工设备机械基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工设备机械基础的相关理论知识，包括设备的结构、工作原理、材料性能等；2. 使学生了解化工设备机械在化工生产过程中的应用和重要性；3. 引导学生掌握化工设备机械的设计原则和标准，具备初步的设计能力。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际化工设备机械问题的能力；2. 提高学生的工程图纸阅读和绘制能力，能够完成简单的化工设备机械设计；3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，能够在项目中进行有效交流。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工设备机械专业的兴趣和热情，激发学生的学习动力；2. 引导学生树立正确的工程观念，关注化工设备机械在环保、节能方面的表现；3. 培养学生的创新意识，鼓励他们在设计过程中提出新思路、新方案。

课程性质：本课程为专业基础课，旨在培养学生化工设备机械方面的基本理论、基本技能和初步设计能力。

学生特点：学生已具备一定的高中阶段物理、化学知识基础，对化工设备机械有一定了解，但缺乏系统深入的学习。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的学习积极性，提高他们的实践操作能力和创新能力。

通过本课程的学习，使学生具备化工设备机械基础知识和初步设计能力，为后续专业课程学习打下坚实基础。

教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学方法和策略，确保课程目标的达成。

二、教学内容1. 化工设备机械概述：介绍化工设备机械的定义、分类、应用领域和发展趋势，对应教材第一章内容。

- 结构与原理：分析各种化工设备机械的结构特点、工作原理及其在化工生产中的作用。

- 材料选择：阐述化工设备常用材料的性能、特点及选用原则。

2. 化工设备设计原则与标准：讲解化工设备设计的基本原则、设计标准和规范，对应教材第二章内容。

- 设计原则：探讨化工设备设计的安全性、可靠性、经济性和环保性等方面的要求。

- 设计标准：介绍国家和行业相关化工设备设计标准，以及国际标准。

《化工设备机械基础》课程设计10立方米氮气罐设计系部：专业：姓名：学号：指导教师：时间：目录摘要 (3)1 罐体壁厚的设计 (5)（１）计算厚度 (5)（２）校核气压试验强度 (5)2 封头厚度设计 (6)（１）计算封头厚度 (6)（２）校核罐体与封头气压试验强度 (6)3 鞍座的设计 (7)m............................................................................................... 错误!未定义书签。

（１）罐体质量1m .............................................................................................. 错误!未定义书签。

（２）封头质量2m............................................................................................... 错误!未定义书签。

（３）液氮质量3m .............................................................................................. 错误!未定义书签。

（４）附体质量44 人孔 (8)5 人孔补强 (9)6 接管 (10)致谢 (13)符号说明 (14)参考资料 (16)摘要氮气，常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常无毒。

氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。

常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。

氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。

化工设备基础课程设计化工设备基础课程设计化工设备基础课程设计第一章设计方案的确定1 1.1 液氨储罐选型1 1.2 液氨储罐选材2 第二章储罐的工艺设计2 2.1 筒体壁厚设计2 2.2 筒体封头设计3 2.3 校核罐体及封头的水压试验强度4 2.4 人孔设计4 2.5 人孔补强5 2.6 接口管5 2.6.1 液氨进料管5 2.6.2 液氨出料管6 2.6.3 排污管6 2.6.4 液面计接管6 2.6.5 放空接口管6 2.7 鞍座6 2.7.1 罐体质量7 2.7.2 封头质量7 2.7.3 液氨质量7 2.7.4 附件质量7 第三章设备总装配图8 3.1 设备总装配图8 3.2 储罐技术要求：8 3.3 设计技术特性表9 第四章设计总结9 参考文献10 第一章设计方案的确定 1.1 液氨储罐选型工业的压力容器种类很多，按形状主要分以下几类：（1）方型或矩形容器（2）球型容器（3）圆筒型容器。

本设计采用圆筒型容器，方型或矩形容器虽制造简单，但承压能力差，四角的边缘应力较大，容易失效且封头设计较厚，故不选用。

球型容器，虽单位容积所用的材料最少且受力最佳，承载力好，但对中小型储罐来说安装内件不方便，制造难度较大，成本相对较高，不选用。

而圆筒型容器，制造容易，选用适当的长径比之后，安装、检修方便，承载能力较好。

因此本设计采用圆筒型容器。

1.2 液氨储罐选材储罐的经济性与实用性重要方面就是材料的选择。

根据实际条件，本设计采用16MnR，主要有几下方面原因：（1）容器的使用条件，如温度、压力等。

当容器温度低于0℃时，不得选用Q235系列的钢板，因其塑性变脆。

虽20R的碳素钢满足，但其制造要求较高且强度底。

而16MnR在常温-40℃—200℃下，具有良好的力学性能和足够的强度。

（2）综合经济市场调查（2009年）20R 碳素钢价格：2600元/吨，低合金钢16MnR价格：2680元/吨，两者价格相差不大，但16MnR制造的储罐比碳素钢的质量轻1/3，同时减少了壁厚。

浙江海洋学院化工设备机械基础课程设计成果说明书（2009级）题目夹套反应釜设计学院石油化工学院专业化学工程与工艺班级A09化工（2）班学号090702206学生姓名林伟帮指导教师张仁坤完成日期 2019年6月20日目录一、罐体和夹套设计计算----------------------------------11.1 罐体几何尺寸计算------------------------------------------------------1 1.2夹套几何尺寸计算-------------------------------------------------------11.3 罐体及夹套的强度计算---------------------------------------------------2二、进行搅拌传动系统设计--------------------------------62.1 进行传动系统方案设计和作带传动设计计算---------------------------------6 2.2 搅拌轴的设计----------------------------------------------------------------------------------------7 2.3 联轴器的型式及尺寸的设计----------------------------------------------------------------------9 2.4 轴承的型式及尺寸的设计--------------------------------------------------------------------------9 2.5 拌桨尺寸的设计--------------------------------------------------------------------------------------9 2.6 反应釜的轴封装置设计----------------------------------------------------------------------------10 三．机架的设计----------------------------------------------------------------11四.选择接管、管法兰、设备法兰及其他构件-----------------114.1法兰及其他构件----------------------------------------------------------114.2视镜的选型----------------------------------------------------------------------------------------------12五.选择安装底盖结构-------------------------------------13六、选择支座形式并进行计算------------------------------136.1 确定耳式支座实际承受载荷Q---------------------------------------------136.2 确定支座的型号及数量---------------------------------------------------13七.焊缝结构的设计---------------------------------------147.1 釜体上主要焊缝结构的设计------------------------------------------------147.2夹套上的焊缝结构的设计-----------------------------------------------------------------------------15八.手孔选择与补强校核----------------------------------19九. 小结-----------------------------------------------------------------------20十.反应釜的装配图0.40m3夹套反应釜设计计算说明书一、罐体和夹套设计计算1.1 罐体几何尺寸计算1.1.1 选择筒体和封头的形式选择圆柱筒体及椭圆形封头。

《化工设备机械基础课程设计》1.1课程设计的目的(1) 综合运用《化工设备机械基础》及其相关课程的理论知识，巩固和强化有关机械课程的基本理论和基本知识。

(2)培养学生对化工工程设计的技能以及独立分析问题、解决问题的能力。

树立明确的设计思想，掌握化工单元设备设计的基本方法初步骤，为今后创造性地设计化工设备及机械打下一定的基础。

(3)培养学生熟悉、查问并综合运用各种有关的设计手册、规、标难、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设汁能力的基本训练。

1.2课程设计的要求(1)树立正确的设计思想。

在设计中要本着对工程设计负责的态度，从难从严要求，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性，严肃认真地进行设计，高质量地完成设计任务。

(2)具有积极主动的学习态度和进取精神。

在课程设计中遇到问题不敷衍，通过查阅资料和复习有关教科书，积极思考，提出个人见解，主动解决问题，注重能力培养。

(3)学会正确使用标准和规，使没汁有法可依、有章可循。

(4)学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。

1.3 课程设计的容根据教学大纲要求，完成一种典型设备的机械设计，工作量应包括：设备总装图1，设计计算书1份。

1.4课程设计的步骤1.4.1准备阶段(1)设计前应预先准备好设计资料、手册、图册、计算和绘图工具、图纸及报告纸等；(2)认真研究设计任务书，分析设计题目的原始数据和工艺条件，明确设计要求和设计容1.4.2 机械设计阶段化工设备的机械设计是在设备的工艺设计后进行的。

根据设备的工艺条件(包括工作压力、温度、介质特性、结构形式和尺寸、管口方位、标高等)，围绕着设备、外附件的选型进行机械结构设计、围绕着确定厚度大小进行强度、刚度和稳定性的设计和校核计算。

这一步往往通过“边算、边选、边画、边改”的做法来进行。

一般步骤如下。

(1)全面考虑按压力大小、温度高低和腐蚀性大小等因素来选材。

化工设备机械基础设计说明书课程名称：化工设备机械基础设计题目：液氨储罐容器设计学院：材料工程学院组号：第七组组长：高岩梧组员：黄永斌康宏强侯雄侯正鹏蒋丽专业：林产化工指导教师：***2011年6月19日前言压力容器是一种能够承受压力载荷的密闭容器。

主要用于传热、传质等工艺过程，以及贮存、运输有压力的气体或液化气体。

本设计是根据液氨存在条件的要求以及使用地点、地理环境、技术要求等来完成一个液氨储罐容器。

采用卧式圆筒形储罐，保持介质压力稳定，生产连续进行。

从安全管理的角度来看，液氨对大多数材料尚无腐蚀作用。

冷凝时，加压至0.9—1.4MPa。

所以选材时优先采用低合金钢，如使用16MnR、15MnVR等。

储罐是一种广泛应用于许多工业部门的通用工艺设备。

本设计为卧式圆筒形储罐，封头采用标准椭圆形封头，鞍座可以选用轻型带垫板，包角为1200的鞍座。

人孔选择水平吊盖带颈对焊法兰人孔，采用榫槽面密封面，接管设有液氨进料管、液氨出料管、排污管、液面计接管和放空管接管。

容器各结构选择如下：筒体：卧式圆筒形封头：标准椭圆形封头人孔：TG Ⅷ(A.G) 450—2.5 HG21524—95鞍座：JB/T 4712-92 鞍座A2600-FJB/T 4712-92 鞍座A2600-S接管：液氨进料管、液氨出料管、排污管、液面计接管和放空管接管目录第一章绪论 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计思想 (3)1.3设计特点 (3)第二章材料选择 (4)2.1筒体的选择 (4)2.2封头的选择 (5)2.3人孔的选择 (5)2.4容器支座的选择 (5)2.5法兰型式 (6)2.6液面计的选择 (6)第三章罐体壁厚设计 (7)第四章封头厚度设计 (9)第五章鞍座 (10)第六章人孔 (12)第七章接管 (13)7.1液氨进料管 (13)7.2液氨出料管 (13)7.3排污管 (14)7.4液面计接管 (14)7.5放空管接管 (14)7.6安全阀接管 (14)第八章设备总装配图 (15)附录 (19)参考文献 (19)总结 (20)第一章绪论1.1 设计任务综合运用所学的知识，针对化工厂中常见的液氨储罐，完成主体设备的工艺设计和附属设备的选型设计，绘制总装配图和零件图，并编写设计说明说1.2 设计思想综合运用所学过程装备知识，本着认真负责的态度，对储罐进行设计。