【導(dǎo)讀】乙醇-水連續(xù)精餾浮閥塔設(shè)計(jì)說明書。學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院。專業(yè)過程裝備與控制工程。指導(dǎo)教師唐委校宋清華。山東大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）成績評定表。學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：過程裝備與控制工程年級：09級

　　

【正文】 ? ? ? 0 0 0 0 0 0e 0 v5 5 38 3 6M M +M FZA 10 10 + 10 170 91 130 64= = 65M P a 4 10 10 1 10Ewbbmg??? ?? ? ? ? ? ??? ? ? 取兩者較大值， B m ax = 5MP as 采用 16 個(gè)地腳螺栓， 材料 Q235 查表可得 [ ]bt =113MPas 螺紋小徑[ ]6B m a x b12bt4A 4 0 .6 7 6 5 1 .1 3 1 1 0d = +C = +2 =2 6 .8 0 m mn 8 1 4 7sp s p創(chuàng) ?創(chuàng) 取地腳螺栓 M27， 16個(gè)。 [6] 筋板 選取 Q235 查得 ??G?=140MP 6 4BbA 0 . 4 9 8 1 . 1 3 1 1 0F = = = 6 . 3 7 6 1 0 Nn8? ?? ? 2Gl = 200 m m = 22 m m?， k0 .5 l 0 .5 2 0 0= = = 1 3 .4 4 8i 0 .3 3 8 2 2? ? ? ? ?2 2 5c GE 10= = = 170 . 140????? ?? ?? 故 b=22mmd 取地腳螺栓M27， 16個(gè) 2Gl =200mm=22mm? ， 18 力 環(huán)形蓋板的最大壓應(yīng)力 對接焊縫截面JJ處的拉應(yīng)力 開孔直徑 ? ? ? ? ? ? ? ?22c G2c1 0 .4 / 1 0 .4 1 5 .7 / 1 5 3 1 1 3= = = 7 4 .9 3 8 M Pa2 1 5 .71 .5 +3 1 5 3? ? ???? ? ? ???? ? ? ???? ???? 筋板壓應(yīng)力 ? ?4G c1 G 2F 6 . 3 7 6 1 0= = = 7 . 2 4 5 M P an l 2 2 2 2 0 0??? ? ??? 蓋板（環(huán)形蓋板加墊板結(jié)構(gòu)） 差結(jié)構(gòu)表得 取 3l =75mm ， 4l =60mm ， z=1 8 =1 2m mc?? 環(huán)形蓋板的最大壓應(yīng)力為 ? ? ? ? ? ? ? ?? ?43z2 2 2 22 3 c 4 2 zz3 F l 3 6 .3 7 1 0 7 5==4 l d + 4 l d 4 7 5 4 3 1 8 + 4 6 0 3 0 1 2 = 2 4 3 .9 5 M = 1 4 0 M PaPa? ???? ? ?? ? ? ?? 將 尺寸調(diào)整為 z= =22mmc?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?43z2 2 2 22 3 c 4 2 zz3 F l 3 6 .3 7 1 0 7 5==4 l d + 4 l d 4 7 5 4 3 2 2 + 4 6 0 3 0 2 2 = 1 1 9 .4 M = 1 4 0 M PaPa? ???? ? ?? ? ? ?? 所以的蓋板 z= =22mmc?? 對接焊縫截面 JJ處的拉應(yīng)力 [ ]J J J J J J 5J J m a x 0 v22it e s it e stw4 M m g F 4 1 .5 3 1 0 1 7 0 9 1 9 .8 1 2 8 8 5= = = 2 3 .9 7 M PaD D 1 6 0 0 5 .7 1 6 0 0 5 .7 0 .6 K = 0 .6 1 .2 1 1 3 = 8 1 .4 M Pas p d p d p ps創(chuàng) ?創(chuàng)創(chuàng)４ ? 所以對接焊縫處驗(yàn)算合格。 開孔與開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) 根據(jù) GB 150，當(dāng)在設(shè)計(jì)壓力小于或等于 的殼體上開孔，兩相鄰開孔中心的間距（對曲面間距以弧長計(jì)算）大于兩開孔直徑之 G =? z =? JJ = 19 所需最小補(bǔ)強(qiáng)面積A 有效寬度 外側(cè)高 內(nèi)側(cè)高度 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 Ae 接管計(jì)算厚度 和的兩倍，且接管公稱外徑小于或等于 89mm 時(shí)，只要接管最小厚度滿足表要求，就可不另行補(bǔ)強(qiáng)。 表 不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管最小厚度 mm 接管公稱外徑 25 32 38 45 48 57 65 76 89 最小厚度 由以上規(guī)定可知，氣體出口、氣體入口、液體出口及人孔處需要進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。 氣體出口補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) （ 1） 選取接管材料 20 鋼，接管規(guī)格為 φ355 [7]，取厚度附加量 C=2mm。 [4] 開孔直徑 iop Dd = 3 2 5 8 2 + 2 2 = 3 1 3 m m = 5 3 3 . 3 3 m m3創(chuàng) ? 滿足等面積補(bǔ)強(qiáng)法的適用條件，故可用等面積補(bǔ)強(qiáng)法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。 （ 2） 所需最小補(bǔ)強(qiáng)面積 A [ ][ ]tnr r 147f = = = 0 .7 8189ss et nt= C =8 2 = 6 m mdd ( ) ( ) 2o p e t rA = d + 2 1 f = 31 3 4. 49 4 + 2 4. 49 4 3 1 0. 78 = 14 12 .6 m md d d 創(chuàng)創(chuàng) （ 3） 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 opB = 2d = 2 32 5= 65 0 m m180。 op n ntB = d + 2 + 2 = 35 0 + 2 8+ 2 8= 35 7 m mdd 創(chuàng) 取兩者較大值，有效寬度 B=650mm opd =313mm 2A= B=650mm 20 有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫金屬的截面積 所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 開孔直徑 所需最小補(bǔ)強(qiáng)面積 1 o p n th = d = 3 5 0 8 = 5 0 .9 9 m md 180。 取實(shí)際外伸高度 h1=200mm 取兩者較小值，外側(cè)高度 h1= 2 o p n th = d = 3 5 0 8 = 5 0 .9 9 m md 180。 取實(shí)際內(nèi)伸高度 h2=0 取兩者較小值，內(nèi)側(cè)高度 h2=0mm （ 4） 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 Ae 殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 A1 ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )1 o p e e t e r2A = B d 2 1 f = 650 325 4 2 6 4 1 = 388 .737 m md d d d d創(chuàng)創(chuàng) 接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 A2 接管計(jì)算厚度 0 . 9 3 0 9 0 . 9 4 92 [ ] 2 1 4 7 1 . 0 0 . 9ict tncdP mmP? ?? ?? ? ?? ? ? ? ( ) ( ) ( ) 22 1 e t t r 2 e t 2 rA = 2 h f + 2 h C f = 2 5 0 .9 9 6 0 .9 4 9 0 .7 8 + 0 = 4 0 1 .7 7 8 mmd d d 創(chuàng) ? 有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫金屬的截面積 A3 23 1A = 6 .0 6 .0 2 = 3 6 m m2 創(chuàng) ? 221 2 3A A A A 3 8 8 .7 3 7 4 0 1 .7 8 8 3 6 3 6 7 A = 8 2 6 .5 1 6 m me mm? ? ? ? ? ? ? ? 故需另行補(bǔ)強(qiáng) （ 5）所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積 A4 24eA = A A = 14 12 .69 82 16 = 58 8m m，采用補(bǔ)強(qiáng)圈進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng) （ 6）補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì) 根據(jù)接管公稱直徑 DN350 選補(bǔ)強(qiáng)圈，選取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑 D2=620mm，內(nèi)徑 ( )10D = d + 3 ~ 5 = 3 2 5 + 5 = 3 3 0 m m，因 B=650mm＞ D2，補(bǔ)強(qiáng)圈在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)。 [8] h1= h2=0mm 21A =293mm 22A =38mm 23A =36mm 24A =637mm `= 21 有效寬度 外側(cè)高度 內(nèi)側(cè)高度 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 接管計(jì)算厚度 有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫金屬的截面積 開孔直徑 所需最小補(bǔ)強(qiáng)面積 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度 ` 421A 5 8 6 . 0 8 4= = = 2 . 6 6 4 m mD D 5 5 0 3 3 0d 按標(biāo)準(zhǔn)取名義厚度 `n=4mmd 。 氣體入口補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì) （ 1）選取接管材料 20 鋼，接管規(guī)格為 φ53018mm ，取厚度附加量 C=3mm。 開孔直徑 iop Dd = 5 3 0 2 8 2 + 3 2 = 5 0 0 m m = 6 0 0 m m2創(chuàng) ? 滿足等面積補(bǔ)強(qiáng)法的適用條件，故可用等面積補(bǔ)強(qiáng)法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。 （ 2） 所需最小補(bǔ)強(qiáng)面積 A [ ][ ]tnr r 147f = = = 0 .7 8189ss e t n t= C = 18 3 = 15m mdd ( ) ( ) 2o p e t rA = d + 2 1 f = 5 0 0 4 .4 9 4 + 2 4 .4 9 4 1 5 1 0 .7 8 = 2 2 7 6 .9 3 mmd d d 創(chuàng)創(chuàng) （ 3）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 opB = 2d = 2 50 0= 10 00 m m180。 op n ntB = d + 2 + 2 = 5 0 0 + 2 8 + 2 1 8 = 5 5 2 m mdd 創(chuàng) 取兩者較大值，有效寬度 B=1000mm 1 o p n th = d = 5 0 0 1 8 = 9 4 .9 m md 180。 取實(shí)際外伸高度 h1=200mm 取兩者較小值，外側(cè)高度 h1= 2 o p n th = d = 5 0 0 1 8 = 9 4 .9 m md 180。 取實(shí)際內(nèi)伸高度 h2=0 取兩者較小值，內(nèi)側(cè)高度 h2=0mm （ 4） 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 Ae 殼體有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 A1 opd =500mm 2A=1707mm B=1000mm h1= h2=0mm 22 有效寬度 外側(cè)高度 內(nèi)伸高度 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 接管計(jì)算厚度 有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫金屬的截面積 ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )1 op e e t e r2A = B d 2 1 f = 100 0 500 2 15 1 = md d d d d創(chuàng)創(chuàng) 接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 A2 接管計(jì)算厚度 0 . 9 4 9 4 1 . 5 1 72 [ ] 2 1 4 7 1 . 0 0 . 9ict tncdP mmP? ?? ?? ? ?? ? ? ? ( ) ( ) ( ) 22 1 e t t r 2 e t 2 rA = 2h f + 2 h C f = 2 94 .9 15 2. 7 0. 78 + 0 = 19 90 .9 59 m md d d 創(chuàng) ? 有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫金屬的截面積 A3 23 1A = 6 .0 6 .0 2 = 3 6 m m2 創(chuàng) ? 221 2 3A A A A 5 9 4 .9 6 8