化工设备设计大赛说明书ddun

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1、华东理工工大学第一届化化工设备备计算机机辅助概概念设计计比赛说明明书设计者:高一聪（过过程0112）杜鼎（机机设0115）孙英策（机机设0111）20033年111月6日日目 录一. 设计要求求3二. 设计思路路概述3三. 设计尺寸寸4四. 设计建模模过程4塔体4裙座4接管6法兰6人孔6吊柱7操作平台台7梯子88五. 椭圆形封封头钣金金展开9六心得得体会13七参考考书目14一设计计要求1 塔设设备三维维造型2设计平平台、扶扶梯、并并与塔组组装。a除了图图中已注注尺寸，其其余部分分形状大大小由设设计而定定。b塔筒体体内零件件忽略不不作，只只作塔设设备外形形。c接管、人人孔、支支座等方方位由设设计

2、而定定。d平台与与扶手形形状、大大小自行行设计。e 支座座数量为为4个。f 支座座与法兰兰大小应应由有关关系列标标准而定定。3 画出出塔设备备椭圆封封头的展展开图。展展开方法法合理，所所用材料料最省。二设计计思路概概述塔设备是是化工，炼炼油生产产中最重重要的设设备之一一。它主主要分为为板式塔塔和填料料塔两大大类。我我们设计计的塔设设备就是是以板式式塔为模模板的。我我们通过过查看实实物图片片，查阅阅相关塔塔设备资资料和设设计标准准手册研研究除了了一套较较合理的的方案。我我们的设设计主要要分为以以下几部部分：1、塔体体：塔设设备的外外壳。它它由等直直径、等等厚度的的圆筒和和作为头头盖和低低盖的椭椭

3、圆形封封头组成成。2、塔体体支座：塔体安安放在基基础上的的连接部部分。它它用以确确定塔体体的位置置。本题题中塔设设备采用用的是最最常用的的支座形形式裙座。3、除沫沫器：用用于捕集集夹带在在气流中中的液滴滴。对于于回收物物料，减减少污染染非常重重要。4、接管管：用以连连接工艺艺管道，把把塔设备备与其他他设备连连成系统统。安用用途可分分为进液液管、除除液管、进进气管、出出气管等等。5、人孔孔：为安安装、检检修、检检查的需需要而设设置的。6、平台台：为安安装、检检修、检检查的需需要而设设置的。一一般设在在经常需需要检修修、拆装装的地方方。7、扶梯梯：为方方便工人人上下塔塔体检修修、填料料而设。三设计

4、计尺寸设计要求求尺寸：全塔高：345525mmm基础环板板直径：26000mmm裙座直径径：22200mmm塔体上半半部直径径：18800mmm设计尺寸寸列表（详详见附录录设计图图纸） 四设计计建模过过程一）塔体体：本设设计以浮浮阀塔为为蓝本。二）裙座座：因为为其它是是塔体常常用的支支撑形式式。考虑到实实际制造造方便,又因为为（塔高高）H（塔直直径）DDg1630，其其结构主主要分为为一下几几个部分分:1础环环 外外径已知知26000mmm,内径径20000mmm，厚332mmm2筋板板 高h 2220mmm，宽bb1559mmm，厚166mm3压紧紧环 322mm4人孔孔 裙座上上必须设设有

5、人孔孔以方便便检修.人孔的的结构尺尺寸及开开设个数数见下表表(mmm)裙座直径径数量DM中心高HH10000140018090010000D18000145020090018000D34000245020090034000D46000250022095046000260025010000根据题目目已知裙裙座D=22000在118000到34400之之间,所所以我们们选择第第三组数数据,开开设两个个人孔DD=4550,MM=2000,HH=90005排气气孔其作用是是排出塔塔运行中中溢出的的气体,以免可可燃或腐腐蚀性气气体损伤伤设备、危危害检修修人员安安全。排排气管结结构尺寸寸及数量量见下表表。

6、 （mmm）裙座直径径数量排气孔直直径Ddwss孔中心与与切线距距离H100004505733513010000D18000470764417018000D340004100108423034000D46000610010842604600081001084300注：当裙裙座敷设设的防火火层或保保温层较较厚时排排气管两两端伸出出内外壁壁的长度度，应为为敷设层层厚度tts550mmm。由于于裙座直直径大于于18000小于于36000，所所以选取取的三组组数据。6引出出管通道道当塔釜内内物料易易堵或塔塔体与塔塔釜管内内有防腐腐衬里时时，考虑虑到检修修方便和和更换裙裙座引出出管的需需要，塔塔釜须用用

7、法兰连连接。7防火火层与保保温层一般操作作条件下下，塔体体的保温温延伸到到裙座与与塔体的的连接焊焊缝以下下四倍保保温层厚厚度的距距离为止止。裙座座的其余余部分不不需保温温。防火火层可起起到防止止裙座因因温度升升高而丧丧失强度度，以致致倒塌。通通常裙座座直径15000mmm时仅外外测设防防火层；直径15000mmm时，两两侧均须须敷设厚厚度500mm的的石棉水水泥层。8、裙座座与封头头的连接接裙座直接接焊在塔塔釜封头头上，可可采用用用对接。即即裙座的的外周与与塔体外外侧平齐齐。我们们的设计计中裙座座的壁厚厚与封头头壁厚相相等，则则封头切切线到裙裙座顶端端的距离离h参考考下表选选取D thh 81

8、420242000066881061162200069921111222400072961161272600075100120132注：D为为裙座直直径，tth为塔塔釜风头头壁厚，tts为裙裙座壁厚厚D222000；thh=tss我们选选取200mm；查表得得h1111mmm9、地脚脚螺栓及及螺栓数数（略）三）接管管本设计中中所设计计到的接接管有直直管进料料管与弯弯管进料料管。四）法兰兰法兰的设设计参照照化工工容器及及设备简简明设计计手册PP5177（法兰兰密封手手册）所所规定的的参数设设计。五）人孔孔的设置置和选用用人孔的设设置应便便于人员员进入任任何一级级塔板，但但由于设设置人孔孔处的塔塔

9、板间距距要增大大，且人人孔设置置过多会会使制造造时塔体体的弯曲曲度难以以达到要要求，所所以一般般板式塔塔每隔110220层塔塔板或55100m塔段段才设一一个人孔孔。我们们设计的的板式塔塔，塔高高h为AAmm。所所以们设设置了66个人孔孔。在设设人孔处处，塔板板间距至至少应比比人孔尺尺寸大1150mmm，且且不许小小于6000mmm在设置置平台操操作的地地方，人人孔中心心高度一一般比操操作平台台高0.811m，不不易超过过1.55m。所所以我们们选择了了1.22m。我我们根据据JB标标准将人人孔选为为RF4500-1.6。六）吊柱柱在塔顶设设置吊柱柱，对补补充和更更换填料料，安装装和拆卸卸内件

10、，是是既方便便又经济济的一项项措施。在在高度115m以以上的塔塔都设有有吊柱。七） 操作平台台1操作作平台的的设计及及尺寸2操作作平台应应设置在在人孔、吊吊柱、液液面计等等需要经经常检修修和操作作的地方方。我们们设计的的平台是是圆形和和矩形的的组合体体。园直直径DAmmm，矩形形A*BB。3由于于平台下下的地面面往往是是通道，所所以底层层平台的的净空高高度我们们选取了了2.00m。各各层平台台之间距距离不得得小于22.0mm，所以以我们取取了1.8m 。4平台台宽度应应根据检检修需要要而定，一一般为00.81.22m，最最小不得得小于00.6mm当平台台设有人人孔时，净净款不小小于0.9。5、

11、平台台边缘与与塔壁之之间应留留一定间间隙。八）梯子子梯子的设设计采用用斜梯为为45度度，护栏栏高度为为1.22m，笼笼梯之间间的间隔隔为0.15mm。详细细图纸如如下：五“椭椭圆形封封头”展开法法化工塔设设备的顶顶部封头头为椭圆圆形，为为保证其其强度及及密封性性能，所所以加工工时常采采用整块块钢板冲冲压而成成，为节节约材料料需要精精确的计计算冲压压时所需需要的钢钢板面积积，以下下就是“椭圆形形封头”的几何何展开法法，以及及其计算算机程序序实现。如图a为为一椭圆圆封头（其其正面投投影半个个椭圆用用三段圆圆弧代替替，各段段弧见图图中所作作），它它是不可可展曲面面，其近近似展开开的步骤骤为：1. 顶

12、部的展展开。一般取,展开后后为一圆圆，其直直径d=2ao，见图图b，落落料后经经模压成成封头的的顶部。2. 本体的展展开b 顶部部展开图图c 一块块本体得得展开图图a 封头头投影图图d 数学学模型参参考图将本体NN等份，现现作出其其中一块块的展开开图，见见图c。将将oe展开成成一直线线OA=oa,AB=aabDEE=de等，再再分别以以o为中中心,OOA,OOBOE为为半径画画圆弧，取取在俯视视图上相相应的圆圆弧长度度，然后后光滑连连接各点点，即得得一块展展开图。3复制制N块完完成封头头展开图图。数学模型型的建立立1 求两圆弧弧，以圆心心，由图d可可知I点点是ACC上连线线上自CC点起减减去长

13、、短短半轴之之差后的的中点，其其表达式式为: 式中：，。由此得： 式中aa、b为为椭圆长长、短半半轴，AAC方程程为：方方程为：由方程得得：、圆心坐坐标：当当x00时，0，；z00是：，0。并并可得两两圆弧半半径：，2 求展开图图中得，值由图c可可知，当当时，当时，上面的两两式中的的，的值均均与两圆圆弧连接接点l11的坐标标xl11有关，此此值可由由求得3展开开曲线方方程为Autoolissp语言言的实现现(deffun c:zzhannkaii() ;椭圆钣钣金开 (ssetqq p00(geetpoointt n输入入起始点点pO:) (ssetqq R (geetreeal 输入入a:)

14、 (ssetqq H (geetreeal 输入入c:) (ssetqq N (geetreeal 输入入N:) (ssetqq Nmmax (geetreeal 输入入Nmaax:) (ssetqq X00 (ccar p0) (ssetqq Z00(caadr p0) (ssetqq RAAD 00.011745532) (ssetqq XAA a) (ssetqq ZAA 0) (ssetqq XCC 0) (ssetqq ZCC c) (ssetqq LAAMD (/ (- (sqqrt (+ (* a aa) (* cc c) (- a cc) (+ (sqqrt (+ (* a a

15、a) (* cc c) (- a cc) (ssetqq XII (/ (+ XAA (* LAAMD XC) (+ 11 LAAMD) (ssetqq ZII (/ (+ ZAA (* LAAMD ZC) (+ 11 LAAMD) (ssetqq XCC2 (/ (* (- (* aa (/ XII c) ZZI) c) a) (ssetqq R22 (- a XC22) (ssetqq R11 (+ c abss(- ZI (* a (/ XXI cc) (ssetqq ALLF (* 22 (/ PII N) (ssetqq AFFLFII attan(/ aa c) (ssetqq B

16、EETD (- (/ pi 2) asiin(* 0.4 (/ aa R11) ;asiin函数数未义 (ssetqq U (* a (/ AALF (* 2 (+ (* RR1 (- (/ ppi 22) AALFII) (* R2 ALFFI) (ssetqq LEE (+ (* R11 (- (/ pii 2) ALLFI) (* RR2 AALFII) (ssetqq D (* 2 (* LLE ssin(U) (ssetqq BEET AALFII) (ssetqq P11 (llistt XII ZII) (ssetqq N 0) (wwhille (= N NNmaxx) (wh

17、hilee (= BBET BETTD) (settq PPHI11 (/ (* ALLF ssin(- (/ ppi 22) BBET) (* 22 (- (/ pii 2) BEET) (settq LLO1 (* R1 (- (/ pi 2) BETT) (settq XXL (+ (+ 550 (* LLO1 sinn(PHHI1) (* N DD) (settq YYL (+ 2200 (* LO11 coos(PPHI11) (settq PP2(llistt XLL YLL) (if (= BETT ALLFI) (ssetqq P11 (llistt XLL YLL) (com

18、mmannd linne p1 p2 ) (settq PP1 (lisst XXL YYL) (settq BBET (+ BETT RAAD) ) (seetq N (+ NN 1) ) (ssetqq N 0) (wwhille (= N NNmaxx) (seetq PUSSE 00) (whhilee (= PPUSEE ALLFI) (settq PPHI22 (/ (+ (* R22 coos(PPUSEE) XC22) (* 22 (+ (* R11 (- (/ pii 2) ALLFI) (* RR2 (- AALFII PUUSE) (settq LLO2 (+ (* R1

19、 (- (/ pi 2) ALFFI) (* R22 (- ALLFI PUSSE) (settq XXL(+ (+ 500 (* LOO2 ssin(PHII2) (* NN D) (settq YYL(+ 2000 (* LLO2 coss(PHHI2) (if (= PUSSE 00)(seetq PL(lisst XXL YYL) (commmannd linne p1 p2 ) (settq pp1(llistt XLL YLL) (settq PPUSEE (+ PUUSE RADD) ) (seetq N (+ NN 1) ) (ssetqq N 0) (wwhille (= N

20、 NNmaxx) (seetq BETT ALLFI) (whhilee (= BBET BETTD) (settq PPHI11 (/ (* ALLF ssin(- (/ PPI 22) BBET) (* 22 (- (/ PII 2) BEET) (settq LLO1 (* R1 (- (/ PI 2) BETT) (settq XXL (+ (- 550 (* LLO1 SINN(PHHI1) (* N DD) (settq YYL (+ 2200 (* LO11 SIIN(PPHI11) (if (= BETT ALLFI)(seetq PL(lisst XXL YYL) (comm

21、mannd linne p1 p2 ) (settq pp1(llistt XLL YLL) (settq BBET (+ BETT (* 0.1 RRAD) ) (seetq N (+ NN 1) ) (ssetqq N 0) (wwhille (= N NNmaxx) (seetq PUSSE 00) (whhilee (= PPUSEE ALLFI) (settq PPHI22 (/ (+ (* R22 coos(PPUSEE) XC22) (* 22 (+ (* R11 (- (/ pii 2) ALLFI) (* RR2 (- AALFII PUUSE) (settq LLO2 (+

22、 (* R1 (- (/ pi 2) ALFFI) (* R22 (- ALLFI PUSSE) (settq XXL (+ (- 550 (* LLO2 sinn(PHHI2) (* N DD) (settq YYL (+ 2200 (* LO22 coos(PPHI22) (if (= PUSSE 00)(seetq PL(lisst XXL YYL) (commmannd linne p1 p2 ) (settq pp1(llistt XLL YLL) (settq PPUSEE (+ PUUSE RADD) ) (seetq N (+ NN 1) ) (ssetqq PHHI2 (/

23、(* (+ R2 XC22) AALF) (+ (* R11 (- (/ PII 2) ALLFI) (* R22 ALLFI) (ssetqq LEE (+ (* R11 (- (/ PII 2) ALLFI) (* RR2 AALFII) (ssetqq STTANGG (* -990 (+ 11 (/ PHHI2 PI) (ssetqq ETTANGG (* -990 (- 11 (/ PHHI2 PI) (ssetqq N 0) (wwhille (= N NNmaxx) (ssetqq arrc(550+NN*D,2000,SAANG,EANNG,LLS) ; (ssetqq R(*

24、 RR1 aasinn(* 0.44 (/ a R1) (ssetqq ciirclle(2200,1000,R) ;)六心得得体会中华民族族曾经在在人类历历史上创创造过灿灿烂的文文明，有有力地显显示了中中华民族族优秀的的智慧和和卓越的的创新才才能。但但是到了了近现代代以后，中中国的创创新能力力明显逊逊色于发发达国家家。原因因有很多多，但此此中有一一点可以以肯定就就是：我我国的传传统的教教育体制制在培养养学生创创新能力力方面还还存在着着严重的的问题。我我们还缺缺乏适合合培养学学生的创创新人才才的土壤壤，还没没有形成成系统的的有效的的创新人人才培养养机制。但是我们们不能就就因此而而停止不不前，要

25、要努力在在各个方方面充实实自己。参参加创新新实践活活动是我我们拓展展自己知知识面的的一个重重要的方方法，在在比赛的的过程中中我们接接触到了了和多课课堂上接接触不到到的知识识，培养养了我们们团体协协作的能能力。七参考考书目化工设设备设计计全书上海科学学技术出出版社 化工工设备设设计全书书编辑委委员会化工容容器及设设备简明明设计手手册化学工业业出版社社 贺匡匡国 主主编Auttocaad二次次开发技技术清华大学学出版社社 郭朝涌涌等 编编著Auttocaad20000高高级应用用技巧科学出版版社 刘韬等等 编著著附录21栏杆h1.22d33020扶梯H20000h2000B1170001419平台

26、4800024400aa*b30000*116000718法兰PLL100011.6RRF317接管1088*6LL3000316吊柱115椭圆封头头DN118000*144114接管4480*6L2000113法兰PPL2551.6RFF312接管32*3.55L1150311法兰PLL4500*6EE110接管4480*6L500019裙座圈22200144h33000018筒体1、DDN22200*12HH1667600筒体2、DDN18800*12HH166765517人孔RFF（AGG45001.6）56法兰PLL12551.6RFF15接管1133*8L2022014裙座人孔孔4700*2LL122023垫片3212筋板1559*220016611基础环板板26000/200003221序号名称数量完完25