（画出俯视管口方位）
4、结构设计，设备法兰的型式及尺寸选用，管法兰等零部件选型。 1）零部件材料的选取
根据塔器使用条件（介质的腐蚀性、设计压力、设计温度）、材料的焊
接性能、零件的制造工艺及经济合理性进行选材：
塔体：16MnR
封头：16MnR
接管：20
底座：Q235-B
塔盘：16MnR
法兰：16MnII
设计题目： 例： 精馏塔（DN1800）设计
2、设计任务书
2.1设备的总体设计与结构设计 （1）根据《化工原理》课程设计，确定塔设备的型式(填料塔、板 式塔)； （2）根据化工工艺计算，确定塔板数目 (或填料高度)； （3）根据介质的不同，拟定管口方位； （4）结构设计，确定材料。 2.2设备的机械强度设计计算 （1）确定塔体、封头的强度计算。 （2）各种开孔接管结构的设计，开孔补强的验算。 （3）设备法兰的型式及尺寸选用；管法兰的选型。 （4）裙式支座的设计验算。 （5）水压试验应力校核。 2.3完成塔设备装配图 （1）完成塔设备的装配图设计，包括主视图、局部放大图、焊缝 节点图、管口方位图等。 （2）编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。
4、文献查阅要求
设计说明书中公式、内容等应明确文献出处;装配图上应写明引用标准 号。
5、设计成果
1、提交设计说明书一份。 2、提交塔设备(填料塔、板式塔)装配图一张(A1)。
二. 设计参数与结构简图
1、设计参数
本课程设计的工艺条件由化工原理课程设计计算而得。
工作温度 °C： 120
设计温度 °C： 150
3、原始资料
3.1《化工原理》课程设计 塔工艺计算数据。 3.2参考资料：
[1] 董大勤.化工设备机械基础[M]. 北京：化学工业出版社， 2003.
[2] 全国化工设备技术中心站.《化工设备图样技术要求》2000版 [S]．
[3] GB150-1998.钢制压力容器[S]． [4] 郑晓梅.化工工程制图 化工制图[M]．北京：化学工业出版 社，2002. [5] JB/T4710-2005.钢制塔式容器[S]．
材料 16MnR
管法兰选取结果汇总：
进料管法兰
HG20594 法兰 1.0MFM 18
SO80- 16MnII
塔顶回流管法兰
HG20594 法兰 1.0MFM 18
SO80- 16MnII
塔顶蒸汽管法兰
HG20594 法兰 1.0MFM 18
SO80- I
塔底出料管法兰
HG20594 1.0MFM 28
封头高度h取450mm 3)开孔补强计算
开孔补强结构选用JB/T4736-2002补强圈结构，补强圈尺寸按照 《化工设备机械基础》p327（列出所选尺寸），焊接坡口尺寸选《化工
设备机械基础》第十四章第二节p375 C型。
开孔补强计算采用等面积补强法，其公式参照第十二章第一节
（p326-p335）。
其它开孔直径比人孔直径要小，故不需再进行开孔计算
（如计算结果需要补强，还需对其他接管进行补强计算）
4)筒体的稳定性校核
因圆筒不受外压，所以此处不必对圆筒的周向稳定进行校核。如筒
体工作压力为真空，筒体的轴向稳定性校核参照第九章第六节（p242-
244）。
5)裙座的轴向稳定性校核
裙座的轴向稳定性校核：参照《化工设备机械基础》p442图17-21
手孔选取同上，例：本设计中选用不锈钢板式平焊人孔（仅限凸 面），公称压力0.6MPa，公称直径150mm，标准号为HG20597-95。 9） 视镜和液位计的选取
视镜和液位计的选取根据《化工设备机械基础》表11-9、表11-11选 取 10） 焊接接头形式和和焊接材料的选取
焊接接头形式的选取参照《化工设备机械基础》第十四章第二节 （p367-377），标准为HG20583-1998，A、B类焊接接头按照HG205831998中DU4，D类焊接接头按照HG20583-1998中G2，带补强圈D类焊接 接头按照JB/T4736-2002中C，
外伸高度：h1= ==64.4 mm 内伸高度：h2= 0 mm ②壳体多余截面积
A1=(B-d)( -)-2et( -)(1-) （4-5）
代入式（4-5）
A1=(1036-518)(7-0.69)-27(7-0.69)(1-0.78) = 1211.2 mm2
③接管多余截面积
A2=2h1(et-t) +2h2(et-C2)
焊接材料的选取参照第十四章《化工设备机械基础》第四节（p379382），标准GB/T5117-95、GB/T5118-95 GB/T983-95
焊接接头的检验《化工设备机械基础》第十四章第三节(p378) 11）压力容器类别的划分
压力容器类别的划分按《压力容器安全技术监察规程》，本设计塔 器为低压分离设备，介质为易燃、中毒危害介质，故划分为一类压力容 器。
工作压力 MPa： 0.1
设计压力 MPa： 0.11
塔体内径 mm： 1800
塔 板 数 块： 63
介 质：醋酸-丙酸混合物
2、结构简图 （手画）
图1 塔结构简图
三. 设备的总体设计及结构设计
1、根据《化工原理》课程设计，确定塔设备的型式(填料塔、板式塔)。 2、根据化工工艺计算，确定塔板数目 (或填料高度)。 3、根据介质条件的不同，拟定管口方位。
4. 强度计 算…………………………………………………………… 7
5. 设计小 结…………………………………………………………..13
6. 参考文 献…………………………………………………………..14
一、设计任务书
1、设计题目
根据《化工原理》课程设计工艺计算内容进行填料塔（板式塔）设 计。各个同学按照自己的工艺参数确定设计题目：填料塔（板式塔） DNXXX设计。
et=nt- Ct=8-1=7 mm
塔体材料：16MnR =170 MPa
接管材料：20 t=130 MPa
==0.78
代入式（4-4） A=+2et(1-)
=518+20.697(1-0.78) = 359.5 mm2
b. 有效补强范围内的补强面积：
①有效补强范围
有效宽度： B=2d=2518=1036 mm
管
管
管
管
公称直径 80
80
80
450
500
（mm）
4 ）压力容器法兰和接管法兰 压力容器法兰的选取按照《化工设备机械基础》选JB/T4700～
4707-2000标准。（按照《化工设备机械基础》（p263）写出选取过 程）
容器法兰选取结果如下表：
设备法兰
MFM 1800-0.25 JB/T47032000
式中 ：名义厚度； C1：腐蚀裕量； C2：钢板负偏差； ：圆整量； ：有效厚度； 查表《化工设备机械基础》表8-7=170 MPa pc：取塔体的设计压力，0.11 MPa 焊缝为双面焊，100%射线检测，取=1
代入数据到式（4-3）得： ==0.59 mm
C1 =1 mm C2 =0 mm 代入数据到式（4-2）得：名义厚度： = 2 mm 按标准椭圆封头最小厚度min 〉0.15%Di要求 取 = 6 mm 查《化工设备机械基础》(p196) 选标准椭圆形封头JB/T4746-2002封头直边高度h0取25mm
法兰SO450- 16MnII
在沸器回流管法兰 HG20594 1.0MFM 28
法兰SO500- 16MnII
5） 法兰密封垫片的选取 法兰密封垫片的选取参照《化工设备机械基础》表10-30
6） 裙座选取
裙座的选取根据参照《化工设备机械基础》图17-21确定裙座各尺 寸。 7）人孔设置
人孔的选取根据筒体直径和公称压力参照《化工设备机械基础》表 11-1和表11-6，例：本设计中选用带颈平焊法兰人孔，公称压力 1.0MPa，公称直径500 mm，标准号为HG20594-95。 8） 手孔设置
卧置水压试验压力：+ h 水压试验压力下的应力校核：
（3-8）
式中 ： 焊接接头系数 ： 塔体有效厚度 ： 塔体材料的屈服极限 ： 水压试验压力 ： 圆筒水压试验压力下的应力 ：试验温度下材料的许用应力 ：设计温度下材料的许用应力 Di： 圆筒内直径 代入数据到式（3-8） = 满足水压试验压力下的应力校核条件。
2) 封头的强度计算
（封头的设计参照第八章第二节p175-185）。
塔体封头壁厚计算按照GB150-1998《钢制压力容器》式7-1
计算壁厚：
（4-3）
式中 ：塔体封头的理论计算壁厚，mm pc：塔体的计算压力，MPa Di：塔体内径，mm ：钢板在设计温度下的许用应力，MPa ：焊接接头系数；
名义厚度： ； ； ；
（材料的许用应力按照《化工设备机械基础》表8-7查并列表）
2）塔盘结构
根据工艺条件、塔体直径，塔盘结构选为单液流分块式塔盘，具体
塔盘结构及尺寸的选取见第十七章第三节（p430-438）。（自选） 3）工艺接管
接管的选取根据介质流量，参照GB12771-91，接管的选取如下
表： 名称
进料管 塔顶回流 塔底出料 塔顶蒸汽 再沸器回流
五. 设计小结
（约300字左右）
六. 参考文献
[1] 董大勤.化工设备机械基础[M]. 北京：化学工业出版社， 2003.
[2] 全国化工设备技术中心站.《化工设备图样技术要求》2000版 [S]．
[3] GB150-1998.钢制压力容器[S]． [4] 郑晓梅.化工工程制图 化工制图[M]．北京：化学工业出版 社，2002. [5] JB/T4710-2005.钢制塔式容器[S]．
例：人孔开孔补强计算：
人孔选公称压力1.0MPa，公称直径500 mm，标准号为HG20594-95