锅炉与压力容器,课程设计夹套设计

化工设备机械基础课程设计题目：1m3夹套反应釜设计学院: 化学与材料工程学院专业: 化学工程班级: 10化工姓名:学号: ***********指导老师:完成日期: 2012年6月1日夹套反应釜设计任务书设计者：班级：10化工学号：10111003101指导老师：日期：一、设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。

二、设计参数和技术特性指标见下表三、设计要求1.进行罐体和夹套设计计算；2.选择支座形式并进行计算；3.手孔校核计算；4.选择接管、管法兰、设备法兰；5.进行搅拌传动系统设计；（1）进行传动系统方案设计（指定用V带传动）；（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸（指定选用库存电机Y1322-6，转速960r/min,功率5.5kW）；（3）选择轴承；（4）选择联轴器；（5）进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计；6.设计机架结构；7.设计凸缘及安装底盖结构；8.选择轴封形式；9.绘制装配图；10. 绘传动系统部件图。

表1 夹套反应釜设计任务书简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力，Mpa设计压力，MPa0.2 0.3工作温度，℃设计温度，℃<100 <150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积，m3 1.0操作容积，m30.8全容积传热面积，m2>3.5腐蚀情况微弱推荐材料Q235-A搅拌器型式推进式搅拌轴转速，r/min200轴功率，kW 4接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途a 25 蒸汽入口b 25 加料口c 80 视镜d 65 温度计管口e 25 压缩空气入口f 40 放料口g 25 冷凝水出口h 100 手孔目录1. 夹套反应釜的结构 (5)1.1 夹套反应釜的功能和用途 (5)1.2 夹套反应釜的反应条件 (5)2. 设计标准 (6)3. 设计方案的分析和拟定 (6)4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算 (7)4.1 罐体和夹套的结构设计 (7)4.1.1 罐体几何尺寸计算 (8)4.1.2 夹套几何尺寸计算 (10)4.2 夹套反应釜的强度计算 (12)4.2.1 强度计算(按内压计算强度) (12)4.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度) (15)4.2.3水压试验校核 (21)4.3 反应釜的搅拌器 (23)4.3.1 搅拌装置的搅拌器 (23)4.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (23)4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计 (24)4．4 反应釜的传动装置设计 (26)4.4.1 常用电机及其连接尺寸 (26)4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 (26)4.4.3 V带减速机 (27)4.4.4凸缘法兰 (30)4.4.5安装底盖 (31)4.4.6机架 (31)4.4.7联轴器 (32)4.5 反应釜的轴封装置设计 (33)4.5.1 填料密封 (33)4.5.2 机械密封 (33)4.6反应釜的其他附件设计 (34)4.6.1 支座 (34)4.6.2 手孔和人孔 (35)4.6.3 设备接口 (35)5. 设计小结 (38)6. 参考文献 (39)设计说明书1. 夹套反应釜的结构夹套反应釜主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。

化工设备械基础《夹套反应釜设计说明书》院系：西北大学化工学院年级：2010级专业：制药工程姓名：李军学号：2010115114指导教师：杨斌日期：2012年6月4日目录一设计内容概述⑴设计要求⑵设计参数和技术特性指标⑶设计条件二强度设计计算⑴几何尺寸⑵强度计算（按内压计算厚度）⑶稳定性校核（按外压校核厚度）⑷水压实验校核三标准零部件的选取⑴支座⑵手孔⑶视镜⑷法兰⑸接管四参考文献五意见和建议一、夹套反应釜设计任务书一、夹套反应釜设计任务书设计者姓名：李军班级：制药工程学号：2010115114指导老师姓名：杨斌日期：2012年6月4日（一）设计内容：设计一台夹套传热式配料罐（二）设计参数和技术性能指标（三）设计要求：⒈进行罐体和夹套设计计算；⒉选择支座形式并计算；⒊手孔校核计算；⒋选择接管，管法兰，设备法兰；⒌绘制装备图（1#图纸）；（四）设计要求，压力容器的基本要求是安全性和经济性的统一。

安全是前提，经济是目标，在充分保证安全的前提下，尽可能做到经济。

经济性包括材料的节约，经济的制造过程，经济的安装维修。

设计檔，压力容器的设计檔，包括设计图样，技术条件，强度计算书，必要时还要包括设计或安装、使用说明书。

若按分析设计标准设计，还应提供应力分析报告。

强度计算书的内容至少应包括：设计条件，所用规范和标准、材料、腐蚀裕度、计算厚度、名义厚度、计算应力等。

设计图样包括总图和零部件图。

设计条件，应根据设计任务提供的原始数据和工艺要求进行设计，即首先满足工艺设计条件。

设计条件常用设计条件图表示，主要包括简图，设计要求，接管表等内容。

简图示意性地画出了容器的主体，主要内件的形状，部分结构尺寸，接管位置，支座形式及其它需要表达的内容。

二、设计计算 （夹套反应釜设计计算）（一）几何尺寸 1-1 全容积 V=1.43m 1-2 操作容积 V 1=1.123m 1-3 传热面积 F=52m 1-4 釜体形式：圆筒形 1-5 封头形式：椭圆形 1-6 半径比 i=1H /1D =1.11-7 初算筒体内径 1D ≅带入计算得：1D ≅1.175 m1-8 圆整筒体内径1D =1200 mm1-9 一米高的容积1m V 按附表4-1选取 1m V =1.1313m 1-10 釜体封头容积1V 封按附表4-2选取 1V 封=0.2553m1-11 釜体高度1H =(V -1V 封)/1m V =1.012m1-12 圆整釜体高度1H =1000 mm1-13 实际容积V=1m V *1H +1V 封=1.131*1.0+0.2553m =1.393m1-14 夹套筒体内径2D 按表4-3选取得： 2D =1D +100=1300 mm1-15 装料系数η=V 操/V=0.81-16 操作容积V 操=1.123m1-17 夹套筒体高度2H ≥(ηV -1V 封)/1m V =0.765m1-18 圆整夹套筒体高度2H =800 mm1-19 罐体封头表面积1F 封按附表4-2选取1F 封=1.66252m1-20 一米高筒体内表面积1m F按附表4-1选取1m F =3.772m1-21 实际总传热面 按式4-5校核F=1m F *2H +1F 封=3.77*0.7+1.6625=4.68122m >32m （二）强度计算（按内压计算厚度） 2-1 设备材料 Q345--R2-2 设计压力（罐体内）1P =0.2 MPa 2-3 设计压力（夹套内）2P =0.3 MPa 2-4 设计温度（罐体内）1t <120℃ 2-5 设计温度（夹套内）2150t <℃ 2-6 液柱静压力 1H P =0.0088 MPa 2-7 计算压力1CP =1P =0.2MPa2-8 液柱静压力 2H P =0MPa 2-9 计算压力2CP =2P =0.3MPa2-10 罐体及夹套焊接系数 采用双面焊，局部无损探伤 0.85ϕ=2-11 设计温度下材料许用应力 []tσ=170Mpa 2-12 罐体筒体计算厚度 []11112C tCP D δ=σϕ-P =0.83mm 2-13 夹套筒体计算厚度 []22222C tCP D δ=σϕ-P =1.35mm 2-14 罐体封头计算厚度ct c p D p 211'][20.5-=1φσδ=0.83mm2-15 夹套封头计算厚度ctc p D p 211'][20.5-=1φσδ=1.35mm2-16 假设钢板厚度为3.8~4.0 mm 2-17 取钢板厚度负偏差 1C =0.30 mm2-18 腐蚀裕量2C =2.0 mm2-19 厚度附加量12C C C =+=2. 3mm2-20 罐体筒体设计厚度 δ1c =δ1+C 2=0.83+2.3=3.13mm 2-21 夹套筒体设计厚度 δ2C =δ2+C 2=1.35+2.3=3.65mm 2-22 罐体封头设计厚度 δ1C ʹ=δ1ʹ+C 2=0.83+2.3=3.13mm 2-23 夹套封头设计厚度 δ2C ʹ=δ2ʹ+C 2=1.35+2.3=3.65mm 2-24 罐体筒体名义厚度 1n δ=4 mm 2-25 夹套筒体名义厚度 2n δ=4 mm 2-26 罐体封头名义厚度 '1nδ=4 mm 2-27 夹套封头名义厚度'2nδ=4 mm⒉ 稳定性校核（按外压校核厚度） 3-1 罐体筒体名义厚度1n δ=10mm(假设)3-2 厚度附加量 C=1C +2C =0.8+2.0=2.8mm 3-3 罐体筒体有效厚度1e δ=1n δ-C=10-2.8=7.2mm 3-4 罐体筒体外径1O D =1D +21n δ=1200+2*8=1216 mm 3-5 筒体计算长度L=2H +1/31h +2h =800+*300/3+25=925 mm 3-6 系数L/1O D =925/1216=0.761 3-7 系数1O D /1e δ=1216/7.2=233.8463-8 系数 查参考文献1 图11-5 得： A=0.000833-9 系数 查参考文献1 图 11-8 得： B=113 3-10 []p =11/O eB D δ=0.669>0.3Mp ，所以稳定。

锅炉压力容器课程设计目录1设计说明 (1)2容器设计参数的选择 (2)2.1设计任务要求 (2)2.2设计压力 (2)2.3设计温度 (2)2.4焊缝系数的确定 (2)2.5材料的选择及许用应力确定 (2)2.6腐蚀裕度确定 (2)3容器几何参数的确定 (3)3.1罐体封头参数 (3)3.2罐体的高度及容积 (3)3.3夹套的高度计算 (3)3.4传热面积计算 (3)4容器法兰和接管的选取 (4)4.1搅拌口法兰尺寸确定 (4)4.2视孔尺寸确定 (4)4.3其它法兰及接管的选取 (4)5罐体强度设计 (5)5.1罐体封头壁厚设计 (5)5.1.1按内压罐体封头壁厚设计 (5)5.1.2按外压罐体封头壁厚设计 (5)5.2罐体筒体壁厚设计 (6)5.2.1 按内压罐体筒体壁厚设计 (6)5.2.2 按外压罐体筒体壁厚设计 (7)6夹套强度设计 (8)6.1夹套封头壁厚设计 (8)6.2夹套筒体壁厚设计 (8)7罐体与夹套连接处的剪切应力校核 (10)7.1 罐体质量计算 (10)7.2罐体内介质质量计算 (10)7.3总负荷计算 (10)7.4焊缝连接处环形面积计算 (10)7.5 焊缝连接处剪切应力强度校核 (10)8开孔补强设计 (11)8.1不需另行补强的条件 (11)8.2补强计算公式及符号说明 (11)8.3搅拌器连接口补强计算 (12)8.4蒸气入口接管补强计算 (12)9水压试验压力确定 (13)9.1 本节公式及符号说明 (13)9.2 罐体水压试验压力计算 (13)9.3 罐体筒体和封头在水压试验压力下强度校核 (13)9.4 夹套水压试验压力计算 (13)9.5 夹套筒体和封头在水压试验压力下强度校核 (14)9.6 罐体筒体在水压试验外压力下稳定性校核 (14)9.7 罐体封头在水压试验外压力下稳定性校核 (14)10支座的选取 (15)10.1容器总质量计算 (15)10.2支座选取 (15)参考文献 (16)1设计说明主要包含的内容：压力容器的定义；压力容器在国民经济中的重要作用；压力容器的危险性；本次设计的夹套罐的主要结构；夹套罐的工作原理等。

摘要
压力容器泛指承受流体压力的密闭容器。

这里我们设计的夹套罐属于压力容器的一类。

压力容器广泛用于电力、机械、化工、轻工、纺织、交通运输等部门及日常生活中。

压力容器是高压设备，具有很高的危险性。

一般影响锅炉安全的因素有：
1.承受压力及温度；
2.接触物质的性质；
3.局部应力；
4.支座，安全阀等所有接口的法兰的选取、密封与焊接；
5.检修。

所以这次我们进行夹套罐设计必须充分考虑这些儿因素，要进行容器的强度校核、接口处应力校核及开孔补强及按照国家标准正确进行参数选取。

（包括：安全阀、搅拌口法兰、温度表等等）
关键词：参数选择；强度设计；应力校核；开孔补强；支座。

课程设计姓名：郭建学号：20080863班级：过控08—1班指导教师：沈健王庆生朱仁胜1 设计方案的分析和拟定根据任务书中的要求，一个夹套反应釜主要有搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管等一些附件构成。

而搅拌容器又可以分为罐体和夹套两部分。

搅拌装置分为搅拌器和搅拌轴，根据任务说明书的要求本次设计搅拌器为浆式搅拌器；考虑到机械轴封的实用性和应用的广泛性，所以轴封采用机械轴封。

在阅读了设计任务书后,按以下内容和步骤进行夹套反应釜的机械设计。

（1）总体结构设计。

根据工艺的要求，并考虑到制造安装和维护检修的方便来确定各部分结构形式。

（2）搅拌器的设计。

①根据工艺参数确定各部几何尺寸；②考虑压力、温度、腐蚀因素，选择釜体和夹套材料；③对罐体、夹套进行强度和稳定性计算、校核；（3）传动系统设计，包括选择电机、确定传动类型、选择联轴器等。

（4）决定并选择轴封类型及有关零部件。

（5）绘图，包括总图、部件图。

（6）编制技术要求，提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。

2. 反应釜釜体的设计反应釜是有罐体和夹套两部分构成，罐体是反应的核心，为物料完成搅拌过程提供一个空间。

夹套为反应的操作温度提供保障，是一个套在罐体外的密封空间容器。

2．1罐体和夹套的结构设计罐体采用立式的圆筒形容器，有筒体和封头构成。

通过支座安装在基础平台上。

封头一般采用椭圆形封头。

由于筒体内径Di<1200mm ，因此下封头与筒体的连接采用焊接连接。

而为了拆卸清洗方便，上封头采用法兰与筒体连接。

夹套型式与罐体大致一致。

2.2 罐体几何尺寸计算2.2.1确定筒体内径一般有工艺条件给定容积V 、筒体内径D i 估算：314iV D π= 式中i 为长径比即：ii H i D = ，有表选取。

根据题意取i=1.1，已知V=1.7,则1D =1217mm, 将D i 圆整到公称直径系列，则1D =1200(mm)，此时每米高的筒体容积m V 1=1.131，每米高的表面积m F 1=3.772.2.2 确定封头尺寸椭圆封头选取标准件，它的内径与筒体内径相同，标准椭圆封头尺寸见附表4-2.即DN=1D =1200（mm ）曲边高度 h1 =300mm 直边高度h2=40mm 容积封V =0.27143m表面积封F =1.71172m2.2.3 确定筒体的厚度H i反应釜容积V 通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。

锅炉与压力容器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握锅炉与压力容器的基本概念、分类及工作原理；2. 使学生了解锅炉与压力容器在设计、制造、安装、运行及维护方面的基本要求；3. 引导学生掌握锅炉与压力容器安全评价的基本方法。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际工程中锅炉与压力容器问题的能力；2. 提高学生在锅炉与压力容器设计和计算方面的实际操作技能；3. 培养学生进行锅炉与压力容器安全评价的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱专业，树立正确的工程伦理观念，关注锅炉与压力容器行业的健康发展；2. 增强学生的安全意识，使其认识到锅炉与压力容器安全的重要性；3. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力。

课程性质分析：本课程为专业技术课程，旨在培养学生具备锅炉与压力容器方面的专业知识和技能。

学生特点分析：学生具备一定的理论基础，但实际操作能力和工程意识有待提高。

教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的实际工程能力和安全意识。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的职业发展打下坚实基础。

二、教学内容1. 锅炉与压力容器的基本概念- 锅炉的定义、分类及工作原理- 压力容器的定义、分类及结构特点2. 锅炉与压力容器的设计与制造- 设计原则及基本要求- 制造过程及质量控制3. 锅炉与压力容器的安装与运行- 安装工艺及注意事项- 运行参数及监控4. 锅炉与压力容器安全评价- 安全评价方法及流程- 常见事故案例分析5. 锅炉与压力容器维护与修理- 维护保养方法及周期- 修理技术及要求6. 锅炉与压力容器相关法规标准- 国家法规及行业标准- 法规标准在工程实践中的应用教学内容安排与进度：第一周：锅炉与压力容器的基本概念第二周：锅炉与压力容器的设计与制造第三周：锅炉与压力容器的安装与运行第四周：锅炉与压力容器安全评价第五周：锅炉与压力容器维护与修理第六周：锅炉与压力容器相关法规标准教材章节关联：《锅炉与压力容器》第一章：锅炉与压力容器概述《锅炉与压力容器》第二章：锅炉与压力容器设计《锅炉与压力容器》第三章：锅炉与压力容器安装与运行《锅炉与压力容器》第四章：锅炉与压力容器安全评价《锅炉与压力容器》第五章：锅炉与压力容器维护与修理《锅炉与压力容器》第六章：锅炉与压力容器法规标准三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 对于锅炉与压力容器的基本概念、工作原理、设计原则等理论性较强的内容，采用讲授法进行教学，使学生在短时间内掌握基础知识和核心概念。

课程设计任务书 (1)1.1. 1. 设计方案的分析和拟定 (4)2. 罐体和夹套的设计 (5)2.1. 罐体和夹套的结构设计 (5)2.2. 罐体几何尺寸计算 (5)2.2.1. 确定筒体内径 (5)2.2.2. 确定封头尺寸 (6)2.2.3. 确定筒体高度H1 (6)2.3. 夹套几何尺寸计算 (6)2.3.1. 确定夹套内径 (6)2.3.2. 确定夹套高度 (7)2.3.3. 校核传热面积 (7)2.4. 夹套反应釜的强度计算 (7)2.4.1. 强度计算的原则及依据 (8)2.4.2. 按内压对筒体和封头进行强度计算 (8)2.4.3. 按外压对筒体和封头进行稳定性校核 (10)2.4.4. 水压试验校核 (11)3. 反应釜的搅拌器 (12)3.1. 搅拌器的选用 (12)3.2. 挡板 (12)4. 反应釜的传动装置 (12)4.1. 电动机、减速机选型 (13)4.2. 凸缘法兰 (13)4.3. 安装底盖 (14)4.4. 机架 (14)4.5. 联轴器 (14)4.6. 搅拌轴设计 (14)5. 反应釜的轴封装置 (16)6. 反应釜的其他附件 (17)6.1. 支座 (17)6.1.1. 确定耳式支座实际承受载荷Q (17)6.1.2. 确定支座的型号及数量 (18)6.2. 手孔 (18)6.3. 设备接口 (18)设计目的：培养学生把所学“化工机械基础”及其相关课程的理论知识，在设备课程设计中综合地加以运用，把化工工艺条件与化工设备设计有机结合起来，使所学有关机械课程的基本理论和基本知识得以巩固和强化。

培养学生对化工设备设计的基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。

设计要求：（1）树立正确的设计思想。

（2）要有积极主动的学习态度和进取精神。

（3）学会正确使用标准和规范，使设计有法可依、有章可循。

（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。

（5）在设计中应注意处理好尺寸的圆整，处理好计算与结构设计的关系。

1设计说明压力容器：一般泛指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程，并能承受压力载荷（内力、外力）的密闭容器。

早期主要用于化学工业，压力多在10兆帕以下。

合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现后，要求压力容器的压力达100兆帕以上。

随着化工和石油化工等工业的发展，压力容器的工作温度范围越来越宽，容量不断增大，有些还要求耐介质腐蚀。

20世纪60年代开始，核电站的发展对反应堆压力容器提出了更高的安全和技术要求，从而促进了压力容器的进一步发展，广泛应用于各工业部门。

压力容器主要为圆柱形，也有球形或其他形状。

根据结构形式，可分为多层式压力容器，绕板式压力容器、型槽绕带式压力容器、热套式压力容器、锻焊式压力容器和厚板卷焊式压力容器等。

按安装方式分类：固定式压力容器：有固定安装和使用地点，工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。

移动式压力容器：使用时不仅承受内压或外压载荷，搬运过程中还会受到由于内部介质晃动引起的冲击力，以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷，因而在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。

压力容器的分类方法很多，从使用、制造和监检的角度分类，有以下几种。

(1)按承受压力的等级分为：低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。

(2)按盛装介质分为：非易燃、无毒；易燃或有毒；剧毒。

(3)按工艺过程中的作用不同分为：反应容器：用于完成介质的物理、化学反应的容器。

换热容器：用于完成介质的热量交换的容器。

分离容器：用于完成介质的质量交换、气体净化、固、液、气分离的容器。

贮运容器：用于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起缓冲作用的容器。

(4)为了更有效地实施科学管理和安全监检，我国《压力容器安全监察规程》中根据工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将压力容器分为三类。

并对每个类别的压力容器在设计、制造过程，以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。

其主要工艺参数如表1.1所示。

2设计参数的选取2.1设计压力由于在本次设计的容器上装有安全阀，通常设计压力为操作压力的1.05-1.10倍，在本次设计中采用1.10倍的操作压力，即罐内的设计压力为1.21 Mpa，夹套内的设计压力为1.32Mpa。

夹套反应釜课程设计(范例)一、项目背景：实验室工作中，有时会使用夹套反应釜，但是从来没有有针对性的课程上进行讲解和训练。

为了提高大家使用夹套反应釜技术的能力，现决定将夹套反应釜作为课程进行上课学习和培训研讨。

二、课程实施方案：1、主题和目的：以提高大家使用夹套反应釜的技术能力为目的，开展关于夹套反应釜的课程。

2、课程分配：主要着重于夹套反应釜的使用，分为三个部分 --理论知识篇、操作技能篇和技能练习篇。

3、理论知识篇：将介绍夹套反应釜基本构造、用途，常用图形结构，详细介绍夹套反应釜接管、堵头、电焊、密封等工艺工序以及该设备在化学实验中的应用。

4、操作技能篇：将实操夹套反应釜的组装、连接、拆装、清洁等安全操作技能，以及操作规程、操作步骤等实用性技能等讲解。

5、技能练习篇：安排学生进行操作课程设计，让学生自行组装一个夹套反应釜，熟悉操作流程以及操作具体步骤，将操作技能理论和实践结合起来，加深学生对夹套反应釜操作的理解。

三、开发人员：本课程由实验室技术支持人员、操作技术负责人、专家共同完成，并由实验室技术支持人员负责相关课程题材的组织和配置。

四、课程实施：针对大家的实际水平，结合实验室负责人的指导，专家根据实际情况的调整，安排课程的具体实施及考核内容，安排学生按照一定的时间表进行相关课程的学习。

五、考核办法：针对不同水平的学生，安排不同的考核方式。

对操作技能篇，安排考核策略以及考试题，考核学生对夹套反应釜基本操作技能的认识程度；而技能练习篇需要就所学知识实际组装一个夹套反应釜，并进行安全操作仿真测试，检验学生的技能水平。

六、成果：通过本课程的学习，熟悉夹套反应釜的基本构造、用途，掌握相关操作技能，熟悉夹套反应釜的常见维修和更换，熟悉夹套反应釜在实验室的应用及使用等，以期为大家提高使用夹套反应釜的技术能力。

沈阳航空工业学院
课程设计任务书
课程名称压力容器课程设计
院/系民航与安全工程学院专业安全工程
班级5405102 学号200504051035 姓名常本旭
课程设计题目夹套罐设计
课程设计时间2008 年11 月24 日至2008 年12 月5 日
课程设计的内容及要求：
要求图面布局合理，表达清晰，图面工整，要求有标题栏，技术要求，技术特性表，管口表等。

2.法兰零件图一张(要求同上)。

3.设计说明书一份，主要内容如下：
①工艺参数选定、②容器的强度设计、③夹套罐壁厚设计、④夹套折边焊缝强度校核、⑤开孔补强设计、⑥水压试验设计
注：主要设计参数(设计压力，设计温度，材料，许用应力，壁厚附加量等)根据GB150－98及有关规定按上表自己确定。

指导教师2008 年11 月20 日
负责教师年月日
学生签字年月日。

课程设计任务本课程设计使用THJ-4过程控制装置为试验平台，通过选择和设置平台的检测、控制装置，编制程序控制，完成过程参数检测与控制系统。

1．设计本课题的检测与控制装置；2．连线调试本系统；3．编程实现通过控制界面对系统参数的检测与控制；4．分析系统的工作特性；5. 完成课程设计报告。

目录分组 (2)1总体设计 (2)1.1系统概述 (2)1.1.1控制原理框图 (3)1.1.2硬件组成 (4)1.2被控对象 (4)1.3 检测仪表 (5)1.4 执行机构 (5)1.5控制屏组件 (6)1.6 智能仪表控制组件 (6)1.6.1 磁力驱动泵CQ型 (6)1.6.2 数据采集模块 (7)1.6.3 智能调节阀 (8)2实验内容 (8)2.1 实验步骤 (8)2.2 数据采集硬件系统构件、连线 (9)2.2.1数据采集硬件系统构件 (9)2.2.2 硬件系统连线 (10)2.3组态软件界面、逻辑、代码 (10)2.3.1 MCGS组态软件 (10)2.3.2 组态软件设计 (12)2.3.3 组态软件代码 (14)3实验结果曲线及分析 (15)4心得体会 (17)5.参考文献 (19)分组锅炉夹套水温定值控制系统1总体设计1.1 系统概述本设计以锅炉作为被控对象，夹套的水温为系统的被控制量。

设计目的是使锅炉夹套的水温稳定至给定量；使用MCGS组态软件结合数据采集设备来实现具体调节效果。

1.1.1控制原理框图图1. 锅炉夹套水温定值控制系统(a)结构图 (b)方框图本实验系统结构图和方框图如图1所示。

本实验以锅炉夹套作为被控对象，夹套的水温为系统的被控制量。

本实验要求锅炉夹套的水温稳定至给定值，将铂电阻TT2检测到的锅炉夹套温度信号作为反馈信号，与给定量比较后的差值通过调节器控制三相调压模块的输出电压（即三相电加热管的端电压），以达到控制锅炉夹套水温的目的。

在锅炉夹套水温的定值控制系统中，其参数的整定方法与其它单回路控制系统一样，但由于锅炉夹套的温度升降是通过锅炉内胆的热传导来实现的，所以夹套温度的加热过程容量时延非常大，其控制过渡时间也较长，系统的调节器可选择PD或PID控制。

第一章 原始资料1.1 热负荷及其介质参数全厂采暖热负荷为10274kW ；采暖方式为直接取自锅炉房的高温水，其介质参数为130/70℃。

1.2 煤质资料该锅炉房实际使用的是小窑煤矿生产的褐煤，其煤质与河南省平顶山褐煤相近。

因此，本设计在锅炉房设备的选择与设计计算时均以平顶山褐煤为依据。

1.煤的成分Car＝34.65％，Har=2.34％,Sar=0.31％，Oar=10.48％，Nar=0.57％，Aar=17.02％，%63.34=ar M ，V ar=43.75％；Q arnet ,=12288kJ/kg 。

2.煤的粒度 统煤。

1.3 水质资料悬浮物 607mg/L 总硬度O H 4.5me/L 非碳酸盐硬度 FT H 0 碳酸盐硬度T H 4.5me/L 总碱度 O A 6.32me/L 负硬度（T O H A -） 1.82me/L 溶解氧 5.8 mg/L pH 值 7.2。

1.4 气象及地质资料1.大气压力100.4kPa2.室外计算温度冬季采暖温度t-22℃w采暖期室外平均温度t-7.2℃pj冬季通风温度-15℃夏季通风温度27℃3.主导风向西南4.最大冻土深度0.148m第二章 热负荷、锅炉类型及台数的确定2.1 热负荷计算1.最大计算热负荷010max Q K K Q = kW式中 0K ——热水管网的热损失系数，取值1.08；l K ——采暖热负荷同时使用系数，取值1；0Q ——采暖最大热负荷，10274kW ，kW Q 1109610274108.1max =⨯⨯=。

2.采暖平均热负荷01Q Q pj ϕ= kW式中 1ϕ——采暖系数，可按下式求出wn pj n t t t t --=1ϕpj w t t ,——室外采暖计算温度和采暖期室外平均温度，分别为-22℃和-7.2℃；n t ——采暖室内计算温度，取14℃。

59.0362.21)22(14)2.7(141==----=ϕkW Q pj 60621027459.0=⨯=3.采暖年热负荷pj z pj n Q n Q n Q 11816+= kW式中 16,8——每天按两班工作制计算采暖小时数和值班采暖小时数；1n ——采暖天数，为162天；pj z Q ——值班期间室内保持+5℃时的平均采暖热负荷。

课程设计课题名称湖工顺枫公寓食堂锅炉爆炸危险性评价专业名称安全技术管理所在班级学生姓名学生学号指导教师完成时间课程设计任务书姓名：专业：班级：27.设计题目：湖工顺枫公寓食堂锅炉的安全评价28.设计期限：自2012年11月21日开始至2012年12月 2日完成29.设计原始资料：（1）湖工顺枫公寓食堂锅炉房位置平面布局；（2）锅炉房内部结构图；（3）锅炉压力容器安全、危险评价方法课本；（4）相关参考书籍；（5）锅炉压力容器的有关标准规范。

30.设计完成的主要内容:运用了安全评价及锅炉压力容器安全技术的基本原理和方法，对学校顺枫公寓食堂锅炉进行科学的分析与评价，查找隐患，从发现的问题着手对锅炉爆炸的危险性及后果的严重度进行科学的评价，并对其存在的安全隐患提出合理的整改措施。

5 提交设计（设计说明书与图纸等）及要求：提交一份分析报告（或论文）以及相关的设计图纸若干张（根据图内容的繁简可以选用适当的版面A1、A2或者A3）。

要求语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强，设计改进明确、可实施性强。

报告要求用小四号宋体、A4纸型打印；图纸部分要求严格按照作图规范绘制（可出Auto CAD图，也可出手工图），采用国际统一标准符号和单位制，并打印。

6. 发题日期：2012年 11 月 21 日指导老师（签名）：学生（签名）：摘要主要通过对我院顺枫公寓食堂生活锅炉房进行实地考察、测量所得数据、运用锅炉压力容器、危险性评价和安全管理等学科知识，对其运行现状进行系统的危险辨识、分析及评价，计算学校食堂生活锅炉的爆破能量，划分出爆炸伤害范围，并根据相应的物价水平及锅炉爆炸波及范围内的人员密度折算出锅炉爆炸事故后果的严重度。

最后将根据具体的情况制定锅炉应急救援措施，采取相应的措施预防和控制锅炉爆炸事故，减小爆炸事故对人员的伤害和对财产的破坏。

同时对锅炉房布局、锅炉的操作、维护以及日常的检查等细节进行调查研究，针对调查中存在的问题、提出合理的整改意见。

锅炉压力容器课程设计设计题目压力容器设计能源与安全工程学院安全工程专业（二）班设计者学号指导老师田兆君课程设计时间 2019 年5月29日起至2019年 6月 12日一、课程设计题目：压力容器设计二、课程设计工作自2019 年5月29日起2019年6月12 日止三、课程设计的内容及要求：一）基本工艺参数二）学生完成的工作1． 总装备图一张（1号图纸）要求：图面布局合理，表达清晰，字迹工整，有标题栏、技术要求、技术特性表、管口表 2． 由指导老师指定零件图一张（要求同上） 3． 设计说明书一份（1）根据工艺参数选定容器及夹套尺寸（包括直径、厚度、夹套与容器间距及连接尺寸，保证有足够的传热面积）。

（2）容器的强度设计a ． 筒体强度及稳定性设计b ． 封头强度及稳定性设计 （3）夹套罐壁厚设计 a ． 筒体部分设计 b ． 封头部分设计 （4）附件设计 （5）开孔补强设计 （6）水压力试验设计× 4． 夹套罐使用说明书一份 四、 已知数据： 1．材料选用筒体和夹套为A2．筒体形状 ii D H =1.2，3．设计压力 P 设计=1.25P 操作 五、参考资料 1、《压力容器与化工设备实用手册》 2、《化工机械基础课程设计指导书》 3、《钢制石油化工压力容器设计规定》 4、《压力容器标准规范汇编》 指导教师： 田兆君 负责教师： 田兆君 学生签名： 程锋附注：任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页锅炉压力容器课程设计1 前言锅炉、压力容器广发应用于电力、机械、化工、轻工、交通等运输部门及日常生活中，与我们的日常生活息息相关。

且随着社会经济的发展，对锅炉、压力容器的需求数量也日益增加。

通过对锅炉压力容器的分析，运用锅炉压力容器应力分析、强度设计、制造质量控制及安全装置相关的知识，了解其工作原理与各个部分的相关作用及其工作原理，并分析锅炉中可能出现的相关问题和缺陷并作出预防，从而加强对锅炉的认识。

摘要
我国一直是重工业生产的大国，全国各地分布着很多重工业企业，对于以重工业为主的地方来说，维护设备的安全与稳定运营显得尤为重要。

在近几年不断发生的工业事故中，我们可以看到，由于锅炉设备原因而发生爆炸等工业事故的几率占了50%左右，将近是所有工业事故的一半。

由此我们可以看出，锅炉的设计对于工业生产来说至关重要。

夹套罐的应用在锅炉压力容器中非常广泛，夹套罐的设计对于压力有较高的要求，对于容器罐体、夹套的封头与筒体高度、强度等方面的设计要求精度很高，所设计的内容是否与各标准相一致，是否达到国家保准，这些都非常重要。

关键词：罐体；夹套罐；压力；校核
本论。

夹套罐设计目录1设计说明.................................................................................................................................... ３2设计参数的选取........................................................................................................................ ４2.1 设计压力......................................................................................................................... ４2.2 设计温度......................................................................................................................... ４2.3 材料的选择及许用应力确定......................................................................................... ４2.4 焊缝系数......................................................................................................................... ４2.5 附加厚度......................................................................................................................... ４3几何参数的确定........................................................................................................................ ６3.1 描述设备的总体结构..................................................................................................... ６3.2 确定各封头参数............................................................................................................. ６3.3 筒体高度(含设备容积的计算) ................................................................................... ７3.4 夹套高度（含传热面积的计算）............................................................................... ７3.5 搅拌口法兰尺寸的确定（确定法兰标准及型号）..................................................... ８3.6 窥镜规格的确定（确定窥镜标准及型号）................................................................. ９3.7 其他法兰接口尺寸的确定......................................................................................... １０4 罐体强度设计....................................................................................................................... １１4.1 罐体筒体内压强度设计............................................................................................. １１4.2 罐体封头内压强度设计............................................................................................. １２5 夹套强度设计....................................................................................................................... １４5.1 夹套筒体内压强度设计............................................................................................. １４5.2 夹套封头内压强度设计............................................................................................. １４6 罐体与夹套连接处的剪切强度设计................................................................................... １５6.1 罐体质量计算............................................................................................................. １５6.2 罐体内介质质量计算................................................................................................. １５6.3 罐体上法兰及其他附属件质量计算......................................................................... １５6.4 总负荷计算................................................................................................................. １６6.5 焊缝连接处环形面积计算......................................................................................... １６6.6 焊缝连接处剪切应力校核......................................................................................... １７7 开孔补强计算....................................................................................................................... １８7.1 搅拌器连接口补强计算............................................................................................. １８7.2 蒸汽入口补强计算..................................................................................................... １９8水压实验压力确定................................................................................................................ ２１8.1 罐体水压实验校核..................................................................................................... ２１8.2 夹套水压实验校核..................................................................................................... ２２9 支座的选取........................................................................................................................... ２５9.1 容器总质量的计算..................................................................................................... ２５9.2 支座选取..................................................................................................................... ２５参考文献................................................................................................................................... ２７1设计说明本次设计的压力容器为夹套罐，是由内外两个容器套在一起构成，内置容器是由竖直圆筒和上下两个椭球封头组成的罐体；在罐体的外面有一个比罐体稍大的夹套容器，夹套下部是一个椭球封头，上部在适当高度采用圆弧过渡结构与罐体连接。