小设计说明书.doc

前言
水分离器设计的目的
　　化学工业的生产离不开容器，容器是化工过程中用的非常广泛和必须的设备，它不仅要适合化学工艺要求的压力和温度，还要承受化学介质的作用,它必须长期安全的工作。
本小设计课题是设计一台容器,通过这个课题可以让学生进行一次实际工作能力的锻炼，从而进一步提高和巩固所学的专业知识，同时也能提高工作能力。
水分离器设计要求
一、 结构设计
二、　强度计算
三、 不少于2张1号的设计图纸，要求用AUTO CＡD绘制
四、 设计说明书12页（含公式和图表约四千字左右)
设计主要内容及进度
一、 设计参数见设计条件单
二、 结构设计
　a．总体结构设计
　
三、 强度设计主要内容
a．筒体、封头等壁厚计算
ｂ．开孔补强计算
四、 设计说明书主要内容
　a。结构设计和强度计算
，焊接形式选用及说明,设备的设计制造、检验、试验和安装过程等
1 材料选择
筒体材料
水分离器的结构比较简单,由于筒体直径较小，所以采用管子作为筒体，其材料为不锈钢0Cr18Ni9。水分离器中进入的液体是工艺水,属于无毒无害的介质，所以筒体材料没有特别的要求。
法兰材料
　 水分离器共有五个法兰,分为两类，一类是筒体上的法兰，选用和筒体相同的材料,经过锻造而成。与筒体的连接方式为带颈平焊,法兰采用榫槽面结构，具体结构本文第2章会详细介绍。其余四个法兰都是接管法兰,由于接管都是采用不锈钢材料,所以四个法兰都是用0Cr１8Ni９的不锈钢材料,同样是经过锻造而成。
吊耳材料
　 吊耳是在器械运输或者搬移的时候方便吊起器械的零件，本次设计的水分离器共有二个吊耳，成180°分布在筒体周边。吊耳的结构与选材是根据吊耳需要承受的载荷决定的,由于吊耳是与筒体直接焊接的，为了保证焊接质量，我们采用0Cr18Ｎi9的不锈钢作为其材质。具体的结构会在本文第2章详细说明。
底座与支柱材料
底座和支柱在设备中是起到支撑筒体及接管的作用，在材料上没有筒体和接管那么严格,所以本次设计中我们采用Q2３５作为其材料。支柱上面还有盖板,其材料同样为Ｑ２3５，最后还有把支柱与筒体连接的垫板，由于是与筒体直接接触的零件，对其焊接等各方面的要求较高，所以采用和筒体相同的材料0Ｃr18Ni9。并采用锻造的制造工艺。
玻璃板液位计
　 玻璃板液位计这一部件是用来观察筒体内液体量的，由接缘、盖板、玻璃板还有衬垫等零件组成。其中结缘和盖板采用不锈钢材质，因为这两个零件都是锻件所以其材料为0６Cｒ１9Ｎｉ10。玻璃板用玻璃制成,衬垫采用聚四氟乙烯材料.

设计计算
２。１ 总体设计计算
2．　圆筒壁厚的计算
表2。1 设备设计主要技术指标
设计压力 MPａ
0。1
设计温度 °C
100
最高工作压力MPa
０。1
工作温度 °C
９0
介质名称
工艺水
设备主要材质
S３０408
介质性质
无毒,无害
设备容积　M
0．１３
管口表
符号
公称压力
公称尺寸
法兰形式
密封面形式
用途
伸出长度
N1
ＰN16
DN25/DＮ5０
SO
ＲＦ
液体进口
见图
N２
PN16
DＮ25
SＯ
RF
气体出口
120
Ｎ3
PＮ１6
DＮ25
SＯ
RF
水出口
１２0
N4
PN１6
DN25
SO
RF
压力平衡口
见图
由设计任务书可知,本次设计的水分离器公称直径为350 mm，比一般的容器小得多，所以考虑用管子作为筒体，查得DN350的管子直径为377 mm,壁厚为６mm。在确定用管子后，继续查与之配合的管法兰，，设计压力为０。１ＭＰａ,查带颈平焊法兰中PN=，发现没有DN350这个尺寸的,于是继续在更大的公称压力里面找，在ＰN=1。０MPａ的标准中找到DN350的管法兰,故可选用DＮ350的管子作为筒体。下面校核筒体壁厚:
　　已知设计压力 =０．1 MPａ,材料许用应力=137 ＭPａ(查GＢ１5０—１９９8），焊接接头系数＝1,筒体内径=377－１2＝３６5 mm,厚度负偏差=0．6 mm（小设计资料）,腐蚀余量=０(小设计资料）.
筒体计算厚度δ： +C=０．７33 mm ＜6 mｍ
所以用DN(φ377X6）的管子符合强度要求.
2。
在校核好筒体壁厚之后，对筒体做水压试验，具体步骤如下:
试验压力：　 =　MPａ
　　由于筒体的有效壁厚＝— Ｃ=5．４　ｍm,