硫磺回收装置再生塔机械设计.doc
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1、诚信承诺保证书提供全套毕业论文,各专业都有 学号: 毕业设计说明书硫磺回收装置再生塔机械设计Sulfur Recovery regeneration tower mechanical design学院 机电工程学院 专业 化工设备与机械 班级 学生 指导教师(职称) 完成时间 2014 年 3 月 3 日至 2014 年 6 月 8 日3广东石油化工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺保证书本人郑重承诺:硫磺回收装置再生塔机械设计毕业设计的内容真实、可靠,是本人在 指导教师的指导下,独立进行研究所完成。毕业设计中引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处,如果存在弄虚作假、抄袭
2、、剽窃的情况,本人愿承担全部责任。 学生签名: 年 月 日A毕业设计任务书3毕业设计任务书专业负责人批准日期 毕 业 设 计 任 务 书院(系): 机电工程学院 专业: 化工设备与机械 班 级: 学生: 学号: 一、毕业设计课题 硫磺回收装置再生塔机械设计 二、毕业设计工作自 2014 年 3 月 3 日起至 2014 年 6 月 8 日止三、毕业设计进行地点 : 学校、实习公司 四、毕业设计的内容要求: 一、设计参数: 塔内直径mm:2200 操作介质:贫液、再生酸性气 塔内塔盘数:23 设计压力MPa:0.5 基本风压值:690 Pa 设计温度:80 焊缝系数:0.85 最高工作温度:16
3、5 腐蚀裕度:碳钢3mm;不锈钢1mm 塔总高mm:28568 隔热材料:岩棉 地震烈度: 7 隔热厚度mm:80 二、设计要求: 任务明确,设计思路清晰,符合GB150钢制压力容器规范要求;选型正确合理, 论证充分,符合规范标准要求;计算准确;绘图规范符合要求。具体如下:1明确设计的目的和意义; 2对塔体及塔内主要部件材质的进行选择与论证。 3结构型式的设计选择与论证,包括: (1)塔盘、封头、裙座、法兰、进出口结构型式的选择; (2)平台、扶梯结构型式的选择; (3)塔顶、塔底与进料空间高度的确定; (4)绘制塔体简图及开孔一览表; 4设计计算,包括:强度及稳定性计算,包括以下内容: (1
4、)主要设计参数的确定及说明; (2)塔体、封头的最小厚度及设计厚度的确定; (3)水压试验应力校核; (4)塔体轴向稳定与强度校核计算; (5)地脚螺栓的强度计算与基础环设计; (6)开孔补强计算; (7)塔体挠度计算; 指导教师 接受毕业设计任务开始执行日期 2014 年 3 月 3 日学生签名 摘要硫磺回收装置的就是对炼油过程中产生的含有硫化氢的酸性气,采用适当的工艺方法回收硫磺,实现清洁生产,达到化害为利,变废为宝,降低污染,保护环境的目的,并同时满足产品质量要求,降低腐蚀,实现装置长周期安全生产等诸多方面要求。由于硫磺产品应用日益扩大和硫磺市场价格的快速提升,硫磺回收装置不仅仅是环保装
5、置,也是产生巨大经济效益的生产装置。这次的设计是硫磺回收装置再生塔机械设计。通过自己的查找资料,分析设计要求 ,并且根据相应的计数公式来确定塔的结构。首先通过设计条件,确定设计的步奏。对塔体,裙座,内件,封头等结构进行选型和材料的选择,并且计算壁厚,进行强度校核,绘制相应的塔体绘制塔体简图及开孔一览表,最后给出相应的技术要求。硫磺回收装置再生塔机械设计中严格按照相关标准来进行设计,例如GB150,GB 713-2008 锅炉和压力容器用钢板等等。保证设计符合生产的需要和达到安全的要求等级。在设计的同时会引用到相应的参考资料,在设计的最后会进行相应的标出。关键词:再生塔 机械设计 3目录Abst
6、ractSulfur recovery unit is produced in the refining process of acid gas containing hydrogen sulfide, the introduction of appropriate technological process recovery of sulfur, implementation of cleaner production, to reach victims, to reduce pollution, the purpose of protecting the environment, and
7、at the same time meet the requirements of product quality, reduce corrosion, realization of long period safety production device, and many other aspects. Because the sulfur product application and sulfur growing market price of rapid ascension, the sulfur recovery unit is not only environmental prot
8、ection device, is also a huge economic benefit of production equipment. This is designed to be regenerated sulfur recovery unit tower mechanical design. Through their search for information, analysis and design requirements, and to determine the structure of the tower according to the corresponding
9、count formula. First, by design conditions, determine the design of the step-outs. On the tower, skirt, trim, seal top structure selection and choice of materials, and calculate the wall thickness, strength check, draw the appropriate tower tower sketch and draw a list of openings, and finally gives
10、 the corresponding technical requirements. Sulfur Recovery regeneration tower in strict accordance with the relevant mechanical design standards for the design, such as GB150, GB 713-2008 boiler and pressure vessel steel plate and so on. Ensure that the design meets the needs of production and meet
11、safety requirements levels. In the design will also referenced to the appropriate reference in the final design will be marked accordingly. Keywords: Regeneration tower Mechanical designIII目录摘要IAbstractII绪论1第一章 设计参数及要求21.1符号说明2第二章 材料选择42.1塔体主体材料的选择42.2裙座的材料选型4第三章 主要元件结构型式的选择及论证53.1板式塔简介53.2塔盘的选型53.3
12、塔盘、封头、裙座、法兰、进出口结构型式的选择63.3.1 塔盘结构形式的选择63.3.2 封头结构型式的选择与论证113.3.3辅助装置及附件的选择与论证123.3.4法兰的结构型式选择与论证153.3.5容器的接口管与凸缘183.3.6 进出口结构型式设计183.4 平台和梯子结构型式的确定203.4.1 平台结构型式的确定203.4.2 梯子结构型式的确定213.4.3 本次设计的平台和梯子的设置223.5 塔顶、塔底与进料空间高度的确定223.5.1 塔顶空间高度的确定223.5.2 塔底空间高度的确定233.5.3 进料空间高度的确定23第四章 塔体的机械设计及计算244.1壁厚厚度计
13、算244.1.1封头的选型和厚度计算244.1.2塔体厚度的确定244.2各部位质量计算254.2.1塔设备质量载荷计算254.2.2圆筒体、裙座和封头的质量计算254.2.3附件的质量254.2.4内构件(浮阀塔盘)质量264.2.5保温层质量264.2.6平台、扶梯的质量264.2.7操作时物料质量274.2.8水压试验质量274.2.9质量汇总表274.3风载荷与风弯矩的计算284.3.1风载荷的计算284.3.2风弯矩的计算304.4地震弯矩的计算304.4.1地震载荷的计算304.4.2地震弯矩的计算324.5塔体和裙座危险截面强度与稳定性校核344.5.1截面的最大组合轴向拉应力校
14、核344.6塔体水压试验和吊装时的应力校核354.6.1水压试验时各种载荷引起的应力354.6.2水压试验时应力校核354.7基础环设计364.7.1基础环尺寸364.7.2基础环的动力校核364.7.3基础环的厚度364.8地脚螺栓设计374.8.1地脚螺栓的最大拉应力374.8.2地脚螺栓的螺纹374.9开孔补强374.10挠度计算39总结41附录一 有关部件的质量42附录二 螺纹小径与公称直径对照表42参考文献:43绪论 塔设备在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业行业有大量的应用,它是一种重要的单元操作失败。它的应用面广,量大。塔设备无论其投资费用还是所消耗的钢材重量,在整个过程设备
15、中所占得比例都相当大!塔设备的作用是实现气(汽)-液相或液-液相之间的充分接触,从而达到相际间进行传热及传质的目的。塔设备广泛用于蒸馏、吸收、介吸(气提)、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中,它的操作性能好坏,对整个装置的生产,产品、产量、成本以及环境保护、“三废”处理等都有较大的影响。因此对塔设备的研究一直是工程界所关注的热点。随着石油、化工的迅速发展,塔设备的合理造型及设计将越来越受到关注!而本设计的目标是硫磺回收装置再生塔机械设计。针对硫磺回收装置再生塔塔身钢材的选定、结构设计,其中结构主要包括有塔盘、封头、裙座计设及结构式选型。强度校核、稳定性能力计算,其中包括塔体,封头最小厚度
16、及设计厚度的确定。水压力应力校核。通过这次设计,日后必定能使个人对塔设备的认识有更加深刻的了解,并且达到更加高的层次!43第一章 设计参数及要求1.1符号说明 - 计算压力, ; - 圆筒或球壳内径,;-圆筒或球壳的最大允许工作压力,; - 圆筒或球壳的计算厚度,;n - 圆筒或球壳的名义厚度,;e - 圆筒或球壳的有效厚度,;- 圆筒或球壳材料在设计温度下的许用应力,; - 圆筒或球壳材料在设计温度下的计算应力,; - 焊接接头系数;C - 厚度附加量,;表1.1塔设备设计计算常用符号及说明符号符号说明符号符号说明系数,按GB-150相关章节,壳体和裙座的质量,kg塔设备壳体内直径,mm内件
17、质量,kg基本环内直径,mm保温材料质量,kg裙座壳体外直径,mm平台,扶梯质量,kg基本环外直径操作时塔内物料质量,kg塔顶管线外径,mm塔设备第i段的操作质量,kge偏心质量重心至塔设备中心线的距离,mm距地面hk处的集中质量(见图5-4),kgE设计温度下材料的弹性模量,塔设备的当量质量,取=0.75mo,kg风压高度变化系数,按表5-7选取任意计算截面I-I的基本振型地震弯矩,塔设备底截面处的垂直地震力,N底截面0-0处的地震弯矩,第三章.主要元件结构型式的选择及论证塔设备任意设计截面I-I处垂直地震力,N任意计算截面I-I处的风弯矩,集中质量mk引起的基本振型水平地震力,N底截面0-
18、0处的风弯矩,g重力加速度,取g=9.8m/任意计算截面I-I处的最大弯矩,H塔设备高度,mm基本风压值,N/m塔设备顶部至第i段截面的距离,mm基本环计算厚度,mm塔设备第i段集中质量距地面的高度,mm圆筒的有效厚度,mm第i段,第i-1段的截面惯性矩,封头的有效厚度,mmK载荷组合系数,取K=1.2裙座的有效厚度,mm体形系数,取=0.7圆筒的的名义厚度,mm笼式扶梯当量宽度,当无确切数据时,可取=400mm封头的名义厚度,mm操作平台当量宽度,mm裙座的名义厚度,mm第i计算段长度(见图5-7),mm管线保温层厚度,mm操作平台所在计算段的长度,mm塔设备第i段保温层的厚度,mm人孔,接
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