食品機械與設備課程設計指導書

1、西華大學 食品與生物工程學院 食品機械與設備課程設計指導書食品機械與設備課程設計指導書一、 課程設計的目的與性質(zhì)食品機械與設備課程設計是食品機械與設備課程的一個實踐性、總結性和綜合性的教學環(huán)節(jié)，是學生進一步學習、掌握食品機械與設備課程的重要組成部分，也是培養(yǎng)學生綜和運用課堂所學知識分析、解決實際問題所必不可少的教學過程?，F(xiàn)代工業(yè)要求相關技術人員不僅應當具備工藝師或檢驗員的能力，還應當具備按工藝要求進行生產(chǎn)設備和生產(chǎn)線的選型配套及工程設計能力。食品機械與設備課程設計對學生進行初步的工程設計能力的培養(yǎng)和訓練，為后續(xù)專業(yè)課程的學習及進一步培養(yǎng)學生的工程意識、實踐意識和創(chuàng)新意識打下基礎。二、課程設計的

2、基本要求(1)在設計過程中進一步掌握和正確運用所學基本理論和基本知識，了解工程設計的基本內(nèi)容，掌握設計的程序和方法，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的獨立工作能力。 (2)在設計中要體現(xiàn)兼顧技術上的先進性、可行性和經(jīng)濟上的合理性，注意勞動條件和環(huán)境保護，樹立正確的設計思想，培養(yǎng)嚴謹、求實和科學的工作作風。 (3)正確查閱文獻資料和選用計算公式，準確而迅速地進行過程計算及主要設備的工藝設計計算。(4)用簡潔的文字和清晰的圖表表達設計思想和計算結果。三、設計題目題目1：試設計一液氨儲罐。工藝尺寸已確定：儲罐內(nèi)徑di=2500mm，儲罐（不包括封頭）長度l=4500mm。使用地點：成都。題目2：試設

3、計一液氨儲罐。工藝尺寸已確定：儲罐內(nèi)徑di=3000mm，儲罐（不包括封頭）長度l=5000mm。使用地點：成都。題目3：試設計一液氨儲罐。工藝尺寸已確定：儲罐內(nèi)徑di=3500mm，儲罐（不包括封頭）長度l=5500mm。使用地點：成都。題目4：試設計一液氨儲罐。工藝尺寸已確定：儲罐內(nèi)徑di=4000mm，儲罐（不包括封頭）長度l=6000mm。使用地點：成都。題目5：試設計一液氨儲罐。工藝尺寸已確定：儲罐內(nèi)徑di=4500mm，儲罐（不包括封頭）長度l=6500mm。使用地點：成都。四、課程設計的任務（內(nèi)容）要求與進度1搜集資料、閱讀教材，擬定設計方案 (0.3周)2工藝設計及計算（物料衡

4、算、能量衡算、工藝參數(shù)選定及其計算） (0.5周)3結構設計（設備的主要結構設計及其尺寸的確定等） (0.4周)4繪制設備裝配圖（包括設備的各類尺寸、技術特性表等，用1號圖紙繪制） (0.4周)5編寫設計說明書（包括封面、目錄、設計任務書、概述或引言、設計方案的說明和論證、設計計算與說明、對設計中有關問題的分析討論、設計結果匯總、參考文獻目錄、總結及感想等。） (0.4周)五、課程設計方法與步驟1、通過閱讀教材、查閱文獻資料和本指導書所列示例，了解題目相關的工藝與設備的知識，熟悉工藝設計、計算和設備結構設計的方法、步驟；2、根據(jù)設計任務書給定的生產(chǎn)任務和操作條件，進行工藝設計及計算；3、根據(jù)工

5、藝設計及計算的結果，進行設備結構設計；4、以工藝設計及計算為基礎，結合設備結構設計的結果，繪制設備裝配圖生產(chǎn)線設備連接與安裝圖；5、編寫設計說明書對整個設計工作的進行書面總結，設計說明書應當用簡潔的文字和清晰的圖表表達設計思想、計算過程和設計結果。六、成績評定標準學習態(tài)度20分，技術水平與實際能力30分，論文(計算書、圖紙)撰寫質(zhì)量50分，詳見以下課程設計成績評定表。評定時可從設計過程情況，提交的設計資料，答辯情況等進行綜合評定。 課程設計成績評定表項目分值優(yōu)秀(100x90)良好(90>x80)中等(80>x70)及格(70>x60)不及格(x<60)評分學習態(tài)度20

6、學習態(tài)度認真，工作作風嚴謹，嚴格遵守教學紀律，保證設計按進度要求進行，能圓滿完成設計任務。學習態(tài)度好，工作作風認真，遵守教學紀律，能按期圓滿完成設計任務。學習態(tài)度尚好，遵守教學紀律較好，能按設計作息時間作業(yè)，能較好地按期完成各項工作。學習態(tài)度尚可，能遵守教學紀律，能按期完成任務，完成的質(zhì)量一般。學習態(tài)度馬虎，紀律渙散，工作作風不嚴謹，不能按設計作息時間作業(yè)，不能按期完成任務或完成質(zhì)量差。技術水平與實際能力30技術路線正確，論證合理充分，能把文獻報道的新技術應用于設計中，引用數(shù)據(jù)準確，計算正確。技術路線正確，論證較合理、較充分，能把文獻報道的新技術應用于設計中，引用數(shù)據(jù)準確，計算正確。技術路線正

7、確，論證較合理、較充分，能把文獻報道的新技術應用于設計中，引用數(shù)據(jù)較準確，計算基本正確。技術路線基本正確，論證較合理、較充分，引用數(shù)據(jù)較準確，計算基本正確。技術路線不正確，論證不合理、不充分，引用數(shù)據(jù)不準確，計算不正確。論文(計算書、圖紙)撰寫質(zhì)量50設計說明書寫作結構嚴謹、合理，邏輯性強，層次清晰，語言準確，文字流暢，書寫工整或用計算機打印成文。圖紙規(guī)范。設計說明書寫作結構合理，邏輯性較強，層次分明，語言準確，文字流暢，書寫工整或用計算機打印成文。圖紙規(guī)范。設計說明書寫作結構較合理，層次較分明，文理較通順，書寫較工整或計算機打印成文。圖紙較規(guī)范。設計說明書寫作結構基本合理，邏輯基本清楚，文字

8、尚通順，書寫較工整，圖紙基本規(guī)范。設計說明書寫作內(nèi)容空泛，結構混亂，文字表達不清，錯別字較多，達不到規(guī)范化要求。圖紙不規(guī)范。七、成績評定方法1、學生提交作業(yè)時進行驗收和單獨答辯，時間為510分鐘。2、根據(jù)作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)期間指導答疑和提交作業(yè)時答辯的情況，初步評定課程設計成績等級。3、課程設計成績按設計說明書和設計圖紙的內(nèi)容完整性、設計計算的正確性和合理性及完成質(zhì)量；作業(yè)進度和工作態(tài)度、掌握本課程相關知識的程度、分析和解決問題的能力及完成設計的能力進行綜合評分。八、參考文獻1食品機械與設備 機械工業(yè)出版社2食品機械學下冊 四川教育出版社3壓力容器手冊 勞動人事出版社4鋼制石油化工壓力容器手冊 化

9、學工業(yè)出版社5化工管路手冊 化學工業(yè)出版社6化工設備設計全書化工容器 化學工業(yè)出版社7化工機械基礎 化學工業(yè)出版社 九、參考文獻摘錄與設計計算示例容器設計舉例（化工機械基礎 化學工業(yè)出版社）試設計一液氨儲罐。工藝尺寸已確定：儲罐內(nèi)徑di=2600mm，儲罐（不包括封頭）長度l=4800mm。使用地點：天津。1. 罐體壁厚設計根據(jù)第二篇第8章選材所進行的分析，本儲罐選用16mnr制作罐體和封頭。設計壁厚根據(jù)式（10-12）計算 式中設計壓力。本儲罐在夏季最高溫度可達40，這時氨的飽和蒸汽壓為1.555mpa（絕對壓力），故取=1.1×1.455=1.6mpa（表壓），=2600mm,

10、=170mpa（附錄6），=1.0（雙面對接焊縫，100%探傷，表10-9），=1.0mm，于是取=0.8mm（見表10-10），圓整后取=16mm厚的16mnr鋼板制作罐體。2. 封頭厚壁設計采用標準橢圓形封頭。雙面對接焊縫100%探傷=1.0。設計壁厚按式（10-32）計算?？紤]鋼板厚度負偏差及沖壓減薄量，圓整后取厚的16mnr鋼板制作封頭。校核罐體與封頭水壓試驗強度的計算根據(jù)式（10-19）。式中，（附錄6）。則水壓試驗滿足強度要求。3. 鞍座設計首先粗略計算鞍座負荷。儲罐總質(zhì)量式中罐體質(zhì)量；封頭質(zhì)量；充液質(zhì)量；附件質(zhì)量。（1）罐體質(zhì)量 表dn=2600mm，=16mm的筒節(jié)，每米質(zhì)量為

11、=1030kg/m（見附錄12），故=l=1030×4.8=4944kg（2）封頭質(zhì)量 dn=2600mm，=16mm，直邊高度h=40mm的橢圓形封頭，其質(zhì)量為=1100kg（見附錄12），故=2=2×1100=2200kg（3）充液質(zhì)量=v式中 v儲罐容積，v=v封+v筒=2×2.51（見附錄12）+4.8×5.309（見附錄12）=30.42m3； 水的密度為1000kg/ m3。=30.42×1000=30420kg（4）附件質(zhì)量 人孔質(zhì)量為200kg，其他接管的總和按300kg計，故=500kg設備總質(zhì)量為=4944+2200+304

12、20+500=38064kg38.1t每個鞍座只約承受190kn負荷，所以選用輕型帶墊板、包角為120°的鞍座，即jb/t4712-92鞍座a2600-f，jb/t4712-92鞍座a2600-s。4. 人孔設計根據(jù)儲罐是在常溫及最高工作壓力為1.6mpa的條件下工作，人孔標準應按公稱壓力為1.6mpa的等級選取。從人孔類型系列標準可知，公稱壓力為1.6mpa的人孔類型很多。本設計考慮人孔蓋直徑較大較重，故選用水平吊蓋人孔。該人孔結構中有吊鉤和銷軸，檢修時只需松開螺栓將蓋板繞銷軸旋轉(zhuǎn)一個角度，由吊鉤吊住，不必將蓋板取下。該人孔標記為hg21523-95 人孔rf （a.g）450-1

13、.6，其中rf指突面密封，指接管與法蘭的材料為20r，a.g指用普通石棉橡膠板墊片，450-1.6是指公稱直徑為450mm、公稱壓力為1.6mpa。5. 人孔補強確定由于人孔的筒節(jié)不是采用無縫鋼管，故不能直接選用補強圈標準。本設計所選用的人孔筒節(jié)內(nèi)徑=450mm，壁厚=10mm。故補強圈尺寸確定如下：補強圈內(nèi)徑d1=484mm，外徑d2=760mm，根據(jù)補強的金屬面積應大于或等于開孔減少的截面積，補強圈的厚度按下式估算，即故補強圈取26mm厚。6. 接口管設計本儲罐設有以下接口管。（1）液氨進料管 采用57mm×3.5mm無縫鋼管（強度應驗算，在此略去）。管的一端切成45°

14、，伸入儲罐內(nèi)少許。配用具有突面密封的平焊管法蘭，法蘭標記為hg 20592法蘭so50-1.6 rf 16mnr。因為殼體名義壁厚=16mm>12mm，接管公稱直徑小于80mm，故不用補強。（2）液氨出料管 采用可拆的壓出管25mm×3mm，將它用法蘭套在接口管38mm×3.5mm內(nèi)。罐體的接口管法蘭采用法蘭為hg 20592 法蘭so32-1.6 rf 16mnr。該法蘭與38mm×3.5mm的接口管相配并焊接在一起，另一法蘭蓋與該法蘭用螺栓緊固，法蘭蓋上穿過25mm×3mm的壓出管，兩者焊牢。其聯(lián)接尺寸和厚度與hg 20592 法蘭 so32-

15、1.6 rf 16mnr相同，但其內(nèi)徑為25mm（見總裝配圖的局部放大圖）。液氨壓出管的端部法蘭（與氨輸送管相聯(lián)接）采用hg20592 法蘭so20-1.6 rf 16mnr。這些小管都不必補強。壓出管伸入儲罐2.5m。（3）排污管 儲罐右端最底部安設排污管1個，管子規(guī)格是57mm×3.5mm，管端焊有一與截止閥j41w-16相配的管法蘭hg 20592 法蘭 so50-1.6 rf 16mnr。排污管與罐體聯(lián)接處焊有一厚度為10mm的補強圈。（4）液面計接口管 本儲罐采用玻璃管液面計biw pn1.6，l=1000mm，hg 5-227-80兩支。與液面計相配的接口管尺寸為18mm

16、×3mm，管法蘭為hg 20592 法蘭so15-1.6 rf 16mnr。（5）放空管接口管 采用32mm×3.5mm無縫鋼管，法蘭hg 20592法蘭so25-1.6 rf 16mnr。（6）安全閥接口管 其尺寸由安全閥泄放量決定。本儲罐選用32mm×2.5mm的無縫鋼管，法蘭為hg 20592法蘭so25-1.6 rf 16mnr。7. 設備總裝配圖儲罐的總裝配圖如圖13-1所示，各零部件的名稱、規(guī)格、尺寸、材料等見明細表。本儲罐技術要求如下。本設備按gb150-1998鋼制壓力容器進行制造、試驗和驗收。焊接材料，對接焊接接頭形式及尺寸可按gb985-80中

17、規(guī)定（設計焊接接頭系數(shù)=1.0）。焊接采用電弧焊，焊條型號為e4303。殼體焊縫應進行無損探傷檢查，探傷長度為100%。設備制造完畢后，以2mpa表壓進行水壓試驗。管口方位按接管表。技術特性表名稱指標名稱指標設計壓力1.6mpa物料名稱液氨工作溫度40容積30.52接管表符號聯(lián)接法蘭標準密封面形式用途hg 20592 so15-1.6 rf突面液面計接口管hg 20592 so15-1.6 rf突面液面計接口管chg 20592 so450-1.6 rf突面人孔dhg 20592 so32-1.6 rf突面出料口ehg 20592 so50-1.6 rf突面進料口fhg 20592 so25-

18、1.6 rf突面安全閥接口管ghg 20592 so25-1.6 rf突面放空管hhg 20592 so50-1.6 rf突面排污管裝配圖明細表22gb 8163-87出料接口管38×3.5 l=200 1010.521hb 20592-95法蘭 so32-1.6 rf16mnr11.620hb 20592-95法蘭內(nèi)徑35，其他尺寸按so32-1.616mnr118619gb 8163-87壓料接口管25×3 l=27501014.518hb 20592-95法蘭 so20-1.6 rf16mnr10.9417gb 8163-87排污接口管57×3.5 l=2101011.016hb 20592-95法蘭 so50-1.6 rf16mnr12.7715jb/t 4712-92jb/t4712-92鞍座a2600-fjb/t4712-92鞍座a2600-sq235-a.f242084014hb 20592-95法蘭 so25-1.6 rf16mnr11.1213gb 8163-87放空管