化工原理課程設(shè)計(jì)化工機(jī)械設(shè)計(jì)部分精餾塔

1、化工機(jī)械設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)條件：設(shè)計(jì)壓力0.1mpa，工作溫度130，設(shè)計(jì)溫度150，介質(zhì)名稱為苯氯苯，介質(zhì)密度為973/，基本風(fēng)壓300n/1，地震烈度為8，場(chǎng)地類別，塔板數(shù)量22，塔高26m，保溫層材料厚度為100mm，保溫層密度為300/一 塔體及封頭厚度設(shè)計(jì)1殼體材料選取 該塔工作溫度為130，設(shè)計(jì)壓力為0.12mpa，塔體內(nèi)徑3400mm，塔高21米。介質(zhì)苯-氯苯有輕微的腐蝕性，選用強(qiáng)度較好的16mnr，16mnr在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力=170mpa，rel=345mpa，腐蝕裕量=2mm，采用雙面對(duì)接焊縫，局部無(wú)損探傷，焊接系數(shù)為=1.02塔體厚度計(jì)算計(jì)算壓力： d=4600mm 圓筒的

2、計(jì)算厚度：設(shè)計(jì)厚度：考慮到其受到風(fēng)載荷、地震載荷、偏心載荷和介質(zhì)壓力作用，取名義厚度： 有效厚度：3封頭厚度計(jì)算 （封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，材料與筒體相同）計(jì)算壓力： 封頭厚度：設(shè)計(jì)厚度：取名義厚度： 有效厚度：二 塔設(shè)備質(zhì)量載荷計(jì)算 1 筒體、圓筒、封頭、裙座的質(zhì)量【8】2附件的質(zhì)量3塔內(nèi)構(gòu)件的質(zhì)量篩板塔塔盤單位質(zhì)量塔內(nèi)構(gòu)件的質(zhì)量：4 保溫層的質(zhì)量5平臺(tái)、扶梯的質(zhì)量查得平臺(tái)單位質(zhì)量 籠式扶梯單位質(zhì)量其中平臺(tái)數(shù)，籠式扶梯高度為平臺(tái)、扶梯的質(zhì)量6操作時(shí)物料的質(zhì)量7水壓試驗(yàn)質(zhì)量8 操作質(zhì)量：9 全塔最大質(zhì)量mmax=m01+ m02+ m03+ m04+ ma+ mw=37732610 全塔最小質(zhì)

3、量mmin=m01+0.2 m02+ m03+ m04=43256kg計(jì)算前先對(duì)塔進(jìn)行分段，以地面為0-0截面，裙座人孔為1-1截面，塔低封頭焊縫為2-2截面，筒體分為兩段,總共四段。塔段0-11-22-33-4合計(jì)塔體長(zhǎng)度1000600010000900026000塔板數(shù)00121022908 54489080 81722362512956107962375353314442844140240552030058977585347111 1564522713622270204359061661021494953156011175705043673355698634537732643256三 塔

4、的自振周期計(jì)算段平臺(tái)數(shù)110003000.70.720.00751.691.024110056011072260003000.70.720.141.691.1451700560173953100003000.70.7690.591.691.7171.184172360577623668490003000.70.84111.692.0481.335262360627632146四 風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩的計(jì)算【6】 0-0截面風(fēng)彎矩=1-1截面風(fēng)彎矩2-2截面風(fēng)彎矩五地震彎矩的計(jì)算第一振型脈動(dòng)系數(shù)： 0.02衰減指數(shù)：0.95塔總高：26m自振周期 t1=0.36場(chǎng)地特征周期：（表8-2）地震影響系數(shù)最

5、大值：（表8-3）地震影響系數(shù)：h (0-0)=0mmh（1-1）=1000mmh（2-2）=7000mm底截面處地震彎矩： 11截面處地震彎矩： 22截面處地震彎矩：1.1 偏心彎矩的計(jì)算不設(shè)置再沸器所以不考慮1.2 各種載荷引起的軸向應(yīng)力1.2.1 計(jì)算壓力引起的軸向應(yīng)力1.2.2 操作質(zhì)量引起的軸向應(yīng)力各截面操作質(zhì)量：00截面11截面22截面 8634585437799891.2.3 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力最大彎矩：1.3 塔體和裙座危險(xiǎn)截面強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核1.3.1 截面的最大組合軸向拉應(yīng)力校核截面2-2，塔體的最大組合軸向拉應(yīng)力發(fā)生在正常操作的2-2截面上，其中，塔體的最大組合軸向啦

6、應(yīng)力發(fā)生在正常時(shí)的截面2-2上 所以滿足要求1.3.2 塔體與裙座穩(wěn)定性校核塔體截面2-2上的最大組合軸向壓應(yīng)力所以滿足要求其中查圖5-9得（16mnr，200） e=1.86 【6】塔體1-1截面上的最大組合軸向壓應(yīng)力查圖5-9得（q235-b 150）e=2 塔體截面0-0上的最大組合軸向壓應(yīng)力滿足條件項(xiàng)目計(jì)算危險(xiǎn)截面0-01-12-2塔體與裙座有效厚度，/mm5.25.25.2截面以上的操作質(zhì)量/863458543779989計(jì)算截面面積a=75109計(jì)算截面的抗彎截面系數(shù)z=0.86最大彎矩最大軸向拉應(yīng)力/mpa204最大允許軸向壓應(yīng)力/mpakb343451.55135.5135.5

7、204計(jì)算壓力引起的軸向拉應(yīng)力0022.12操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力8.4213.478.13最大彎矩引起的軸向應(yīng)力14.329.527.46最大組合軸向拉應(yīng)力21.19最大組合軸向壓應(yīng)力19.9517.0218.78強(qiáng)度與穩(wěn)定校核強(qiáng)度滿足要求穩(wěn)定性滿足要求滿足要求滿足要求1.4 塔體水壓試驗(yàn)和吊裝時(shí)的應(yīng)力校核1.4.1 水壓試驗(yàn)時(shí)各種載荷引起的應(yīng)力 液柱靜壓：試驗(yàn)壓力：試驗(yàn)壓力和液柱靜壓力引起的環(huán)向應(yīng)力： 試驗(yàn)壓力引起的軸向啦應(yīng)力：最大質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力： 彎矩引起的軸向應(yīng)力 1.4.2 水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核 筒體環(huán)向應(yīng)力校核 16mnr（），滿足要求最大組合軸向拉應(yīng)力校核，滿足要求最大組合軸向壓應(yīng)力校核1.5 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)1.5.1 基礎(chǔ)環(huán)尺寸裙座外徑：基礎(chǔ)環(huán)外徑：基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑：基礎(chǔ)環(huán)伸出寬度： 基礎(chǔ)環(huán)面積：基礎(chǔ)環(huán)截面系數(shù)：1.5.2 基礎(chǔ)環(huán)的動(dòng)力校核所以取以上倆者較大的。查表8-9選75號(hào)混凝土滿足要求1.5.3 基礎(chǔ)環(huán)的厚度選q235-b ；所以對(duì)x軸的彎矩：對(duì)y軸的彎矩：取其中較大的值