《化工设备设计基础》
课程设计计算说明书
学生姓名： 学 号：
所在学院：
专 业：
设计题目：
指导教师：
2006 年 月 日 1
目 录
一. 设计任务书…………………………………………………………2
二. 设计参数与结构简图………………………………………………4
三. 设备的总体设计及结构设计………………………………………5
四. 强度计算……………………………………………………………7
五. 设计小结…………………………………………………………..13
六. 参考文献…………………………………………………………..14
2
一、设计任务书
1、设计题目
根据《化工原理》课程设计工艺计算内容进行填料塔（板式塔）设计。各个同学按照自己的工艺参数确定设计题目：填料塔（板式塔）DNXXX设计。
设计题目：
例： 精馏塔（DN1800）设计
2、设计任务书
2.1设备的总体设计与结构设计
（1）根据《化工原理》课程设计，确定塔设备的型式(填料塔、板式塔)；
（2）根据化工工艺计算，确定塔板数目 (或填料高度)；
（3）根据介质的不同，拟定管口方位；
（4）结构设计，确定材料。
2.2设备的机械强度设计计算
（1）确定塔体、封头的强度计算。
（2）各种开孔接管结构的设计，开孔补强的验算。
1 《化工设备基础 》教学大纲
一、课程的性质与任务
本科程是化工专业的基础课，是为后续专业课程学习和今后的生产实践奠定基础。
其任务是：
1 、掌握化工常用设备的结构及其特点。
2 、掌握常用化工设备的维修方法及对故障的诊断。
3 、掌握化工设备常用的材料及其特点。
4 、掌握常用的机械传动种类和特点。
二、教学内容与要求
绪论
（一）、教学内容
1 、化学工业与过程工业、化工机械与过程机械
2 、化工生产与化工机械
3 、化工机械与化工设备
4 、化工生产操作和化工设备维护
（二）、教学要求
1 、了解化工机械与过程机械之间的关系。
2 、了解化工机械与化工设备之间的联系。
3 、掌握化工机械的分类。
第一章 化工设备基础知识
（一）、教学内容
第一节 容器的基本结构
1 、化工容器的结构
2 、化工容器的分类
第二节 化工生产对化工设备的基本要求
1 、安全方面的要求
2 、经济方面的要求 2 （二）、教学要求
1 、掌握化工容器的基本结构和分类。
2 、了解化工生产对化工设备的安全方面的要求。
（三）、教学重点
化工容器的结构
第二章 化工设备结构与管路
（一）、教学内容
第一节 换热器
1 、列管式换热器的基本结构形式
2 、列管式换热器的主要类型
3 、列管式换热器的结构
4 、其他类型的换热器
第二节 塔设备
1 、板式塔
2 、填料塔
第三节 反应设备
1 、总体结构中的主要部件及其用途
2 、夹套传热及其结构
3 、蛇管传热及其结构
4 、搅拌器的形式
5 、其他反应类设备
第四节 加热炉和废热锅炉
1 、加热炉
2 、废热锅炉
第五节 其他设备
1 、蒸发设备
2 、干燥设备 3 3 、结晶设备
4 、几种运转设备简介
第六节 化工管路
关于塔设备各结构的详细介绍
根据塔类设备在炼油工艺及化工生产过程中作用的不同，.采用结构的不同，操作压力的不同，塔设备可分为：
(1)按用途及在工艺过程中的作用可分为：分馏塔、吸收塔、解收塔、抽提塔、汽提塔、稳定塔、水洗塔和于燥塔等;
(2)按内件结构可分为：板式塔、填料塔和转盘塔等;.
(3)按压力可分为：常压塔、减压塔和加压塔等。
塔设备包括塔体、端盖、支座、接管、人孔或手孔、物料进出口、塔内附件、塔外附件等。
塔体是塔设备的外壳，用钢板卷焊制成，其直径随处理量及操作条件而定。常见的塔休多为等直径.、等壁厚的圆筒。随着生产装置的大型化，由于工艺需要和节约原材料，也有各种用途的不等直径，不等壁厚的大型塔设备用于炼油化工生产中。塔的高度主要取决于对分馏产品的要求，炼油厂的分馏塔一般为十几米到几十米高。.塔体壳壁的厚度除满足工艺条件下的强度要求外，还应校核风力、地震、偏心载荷所引起的强度和刚度，以及水压试验、吊装、运输、开停工的悄况下塔体的强度及稳定性。另外.对塔体安装的垂直度和弯曲度都有一定的要求。
端盖是由钢板压制焊接而成，一般塔设备多采用标准椭圆形端盖。减压塔多为半球形端盖，以有利承受外部较高的压强，而且可利用端盖自身做为破沫空间，以节省金属。
塔体支座是支承塔体并与基础连接的部件，一般采用裙座.。其高度根据工艺要求及管线布置要求所决定。由于炼油厂的塔设备重量较大，高度也较高，露天安置经常受到风力以及地震等载荷作用，因此，它应具有足够的强度和刚度。
接管是用以连接工艺管线，使之与相关设备连成封闭的系统，有物料进、出口接管、进气、排气接管，侧线进、出口管，安装检修用人孔、手孔接管，各种化工仪表接管等。人孔和手孔是为了安装检修的需要而设置的。
板式塔内件由塔盘、降液管、溢流堰、紧固件，支承件及涂沫网装置等组成。
填料塔内件由喷淋装置，填料，栅板，液休再分配器等组成。
1塔吊的安装检查
1.1首先安装单位要能提供资质，塔吊要有出厂合格证及相关的出厂检测报告；
1.2应进行整机性能测试，在无载荷情况下，塔身与地面的垂直度偏差不得超过4/1000。塔吊的电动机和液压装置部分，应按关于电动机和液压装置的有关规定执行；
1.3塔吊的金属结构、轨道及所有电气设备的金属外壳应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于4Ω，并应设立避雷装置；
1.4塔吊不得靠近架空输电线路作业，如限于现场条件，必须在线路旁作业时，必须采取安全保护措施。塔吊与架空输电导线的安全距离应符合相关规定；
1.5安装检查完毕后应委托当地的特种设备管理单位进行检测、验收，取得合格证。
2塔吊的使用检查
2.1一般要求
为了塔机的工作安全，应保持塔机处于适当的工作状况。因此所有塔机均应进行使用检查，以使不安全的情况得以及时排除。指派人员应安排塔机的检查工作。
检查包括：
——日常检查；
——周期检查；
——定期检查；
——全面检查；
——特殊检查。
注：当制造商给出与此部分不同的检查说明时，应参照制造商的说明进行检查。
2.2日常检查
2.2.1通则
日常检查应在每班开始工作前进行。包括目测检查（一般不需要拆卸）和功能测试。
日常检查应由具有该方面能力的人进行（如塔机司机）。 2.2.2内容
日常检查至少应包括以下内容：
a）机构运转情况，尤其是制动器的动作情况（空载时）；
b）指示与限制装置的动作情况；
c）肉眼可见的明显缺陷，包括钢丝绳和钢结构。
2.2.3结果
发现任何缺陷均应向指派人员报告。指派人员应根据缺陷严重情况作出塔机停用、维修、部分或整体检查、限制性使用等决定。
应查明缺陷产生的原因，并对缺陷进行分级。
应将结果及时记入设备档案（包括维修日期、处理方法等）。
