T0203二氧化碳吸收塔

1、軟件批準(zhǔn)號：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN工程名：PROJECT設(shè)備位號：ITEM設(shè)備名稱：EQUIPMENT圖號：DWG NO設(shè)計單位：中航一集團(tuán)航空動力控制系統(tǒng)研究所DESIGNER設(shè)計Desig ned by日期Date校核Checked by日期Date審核Verified by日期Date批準(zhǔn)Approved by日期Date塔設(shè) 備校核 計算單位中航一集團(tuán)航空動力控制系統(tǒng)研究所計算依據(jù)：NB/T 47041-2014計算條件塔型填料容器分段數(shù)(不包括裙座)1壓力試驗(yàn)類型液壓封頭上封頭下封頭材

2、料名稱Q345RQ345R名義厚度(mm)1410腐蝕裕量(mm)31焊接接頭系數(shù)11封頭形狀橢圓形橢圓形圓筒設(shè)計壓力(Mpa)設(shè)計溫度(C)長度(mm)名義厚度(mm)內(nèi)徑/外徑(mm)材料名稱(即鋼號)11.25141.228168 :152400Q345R2345678910圓筒腐蝕裕量(mm)縱向焊接接 頭系數(shù)環(huán)向焊接 接頭系數(shù)外壓計算長度(mm)試驗(yàn)壓力(立)(Mpa)試驗(yàn)壓力(臥)(Mpa)131101.561.842882345678910內(nèi)件及偏心載荷介質(zhì)密度kg/m""980塔釜液面離焊接接頭的高度mm400塔板分段數(shù)12345塔板型式塔板層數(shù)每層塔板上積

3、液厚度mm最高一層塔板高度mm最低一層塔板高度mm填料分段數(shù)12345填料頂部高度mm26770填料底部高度mm1802kg/m3填料密度250集中載荷數(shù)12345集中載荷kg集中載荷高度mm集中載荷中心至容器中 心線距離mm集中載荷方位角塔器附件及基礎(chǔ)塔器附件質(zhì)量計算系數(shù)1.2基本風(fēng)壓N/m2300基礎(chǔ)高度mm0塔器保溫層厚度mm50保溫層密度kg/m*250裙座防火層厚度mm50防火層密度3 pkg/m200管線保溫層厚度mm50最大管線外徑mm500籠式扶梯與最大管線的相對9011場地土類型I1場地土粗糙度類別A地震設(shè)防烈度低于7度設(shè)計地震分組第組3.28545e-6地震影響系數(shù)最大值O

4、nax阻尼比0塔器上平臺總個數(shù)5平臺寬度mm600塔器上最高平臺高度mm19845塔器上最低平臺高度mm9235阻尼比（檢修工況）0管道力12345管道力方向管道力大小N管道力到基礎(chǔ)的距離mm管道力到容器中心線的 距離mm管道力方位角678910管道力方向管道力大小n管道力到基礎(chǔ)的距離mm管道力到容器中心線的 距離mm管道力方位角裙座裙座結(jié)構(gòu)形式圓筒形裙座底部截面內(nèi)徑mm2400裙座與殼體連接形式對接裙座高度mm1802裙座材料名稱Q345R裙座設(shè)計溫度c30裙座腐蝕裕量mm1裙座名義厚度mm15裙座材料許用應(yīng)力MPa189裙座與筒體連接段的材料裙座與筒體連接段在設(shè)計 溫度下許用應(yīng)力MPa裙座

5、與筒體連接段長度mm裙座上同一高度處較大孔個數(shù)1裙座較大孔中心高度mm2000裙座上較大孔引出管內(nèi) 徑（或?qū)挾龋﹎m600裙座上較大孔引出管厚 度mm40裙座上較大孔引出管長度mm800地腳螺栓及地腳螺栓座地腳螺栓材料名稱16Mn地腳螺栓材料許用應(yīng)力MPa170地腳螺栓個數(shù)24地腳螺栓公稱直徑mm64全部筋板塊數(shù)30相鄰筋板最大外側(cè)間距mm297.891筋板內(nèi)側(cè)間距mm297.891筋板厚度mm55筋板寬度mm200蓋板類型整塊蓋板上地腳螺栓孔直徑mm85蓋板厚度mm65蓋板寬度mm0墊板有墊板上地腳螺栓孔直徑mm67墊板厚度mm24墊板寬度mm120基礎(chǔ)環(huán)板外徑mm2275基礎(chǔ)環(huán)板內(nèi)徑mm1

6、755基礎(chǔ)環(huán)板名義厚度mm60計算結(jié)果容器殼體強(qiáng)度計算元件名稱壓力設(shè)計名義厚度(mm)直立容器校核取用厚度(mm)許用內(nèi)壓(MPa)許用外壓(MPa)下封頭10101.488第1段圓筒15151.834第1段變徑段第2段圓筒第2段變徑段第3段圓筒第3段變徑段第4段圓筒第4段變徑段第5段圓筒第5段變徑段第6段圓筒第6段變徑段第7段圓筒第7段變徑段第8段圓筒第8段變徑段第9段圓筒第9段變徑段第10段圓筒上封頭14141.644裙座名義厚度(mm)取用厚度(mm)1515風(fēng)載及地震載荷0-0A- A裙座與筒體 連接段1- 1(筒體)1 1( 下封 頭)2 23 3操作質(zhì)量m0 =m01 +m)2 +

7、m03 十m04 +m05 +ma +me74618.872015.971602.771602.7最小質(zhì)量m0 =+ 0.2mo2 + mo3 + m04 + ma + me4214639767.139353.839353.8壓力試驗(yàn)時質(zhì)量17399017161139353.839353.8風(fēng)彎矩 M：=p 占 /2 + p 十(li+ly/2)+p半 U +h+lid2 +8.507e+087.564e+087.656e+087.656e+08nMca (I) MCa=(2jt/T1)2Yt1Z m/hk h)%1( h)k4nMca (II) MCa=(2兀/丁2 )館2瓦 mjhk _h

8、)%2(h)k 土Mca檢修狀態(tài)順風(fēng)向彎矩 mCu)順風(fēng)向彎矩 mCqi)順風(fēng)向彎矩 M C (I)檢修狀態(tài)組合風(fēng)彎矩 Mew = max(M,J(M)(M 防)2 )8.507e+087.564e+087.656e+087.656e+08地震彎矩MenF1k(hk h)注：計及高振型時，此項(xiàng)按B.24計算k土0000偏心彎矩M e = megle0 00 0最大彎矩 Mmax =max( M+M e,M+0.25MW+ Me )需橫風(fēng)向計算時M max = max( M+ M e,M+0.25M+ M e )8.507e+087.564e+087.656e+087.656e+08n垂直地震力

9、 Fm =mihFv04/遲 mk(i =1,2,.,n)70000應(yīng)力計算=RDj/4&i64.1086.210i2 =(m0g 土Fj 亠)/ 兀D6i7.094.477.9610.71I _2=4M max / 兀Dj 6ei13.739.7514.4619.45CT22 =(口0" ±FvI L )/ JlDid4.385.89°3l = PT Di / 46ei80.00107.59碼2 umTg / nDVei16.5210.664.385.89I I2O33=4(0.3Mw+Me)/兀 Di®4.122.924.345.84兇189

10、.00189.00189.00189.00B139.23139.23115.9185.45組合應(yīng)力校核O"A1 =丐一口2 +厲3（內(nèi)壓），一12+貯3（外壓）70.6094.95許用值226.80 226.80ctA2 =+ 3 (內(nèi)壓)， 切 + cr2 + cr3 (夕卜壓)20.8114.2218.8425.34許用值167.08167.08139.09102.54= W d + °379.96107.54許用值310.50310.50a4 = 口2 + 口320.6413.588.7211.72許用值139.23139.23121.0285.45<t=(S

11、+9.81PHw)(D +%)/2%189.93255.43許用值310.50310.50校核結(jié)果合格合格合格合格注1: 中i和j的意義如下i=1操作工況j=1設(shè)計壓力或試驗(yàn)壓力下引起的軸向應(yīng)力（拉）i=2檢修工況j=2重力及垂直地震力引起的軸向應(yīng)力（壓）i=3液壓試驗(yàn)工況j=3彎矩引起的軸向應(yīng)力（拉或壓）孑設(shè)計溫度下材料許用應(yīng)力 B設(shè)計溫度下軸向穩(wěn)定的應(yīng)力許用值注2:厲：軸向最大組合拉應(yīng)力O：軸向最大組合壓應(yīng)力6：液壓試驗(yàn)時軸向最大組合拉應(yīng)力04：液壓試驗(yàn)時軸向最大組合壓應(yīng)力CT試驗(yàn)壓力引起的周向應(yīng)力注3:單位如下質(zhì)量kg力:N彎矩:N mm 應(yīng)力:MPa計算結(jié)果地腳螺栓及地腳螺栓座44基礎(chǔ)

12、環(huán)板抗彎斷面模數(shù)z MDob -Dib）Jb32Dob3 mm7.46582e+082 2基礎(chǔ)環(huán)板面積代Dib）42mm1.64588e+06基礎(chǔ)環(huán)板計算力矩 maX(Mx =CxQmaxb2,My =Cbmaxl2)N mm4757.76基礎(chǔ)環(huán)板需要厚度mm12.96基礎(chǔ)環(huán)板厚度厚度校核結(jié)果合格混凝土地基上最大壓應(yīng)力込_max / Zb *( m g亠Fv )/Ab中大值max.3M w°+Me)/Zb+mmaxg/AbMPa1.58受風(fēng)載時基礎(chǔ)環(huán)板與基礎(chǔ)表面間虛擬的最大拉應(yīng)力0-0. 1全B國%工M設(shè)備空設(shè)計技術(shù)中心站ZbAbMPa0.89受地震載荷時基礎(chǔ)環(huán)板與基礎(chǔ)表面間虛擬的最

13、大拉應(yīng)力對接接頭校核對接接頭橫截面Dit 5esmm103295對接接頭抗彎斷面模數(shù) 也2&/4mrn6.19773e+07對接焊接接頭在操作工況下最大拉應(yīng)力4MmaJm0 上g _FvJ上TD it &sJlD it &sMPa5.55對接焊接接頭拉應(yīng)力許可值MPa136.08對接接頭拉應(yīng)力校核結(jié)果合格搭接接頭校核搭接接頭橫截面Aw=0.7Qo£smrn搭接接頭抗剪斷面模數(shù)Zw =O.55D°2耳mm搭接焊接接頭在操作工況下最大剪應(yīng)力.J-JJ JJM max十g *FvZaJ wwMPa搭接焊接接頭在操作工況下的剪應(yīng)力許可值MPa搭接焊接接頭在試

14、驗(yàn)工況下最大剪應(yīng)力0.3MW 丄十Me *mmaJgZ wAwMPa搭接焊接接頭在試驗(yàn)工況下的剪應(yīng)力許可值MPa搭接接頭拉應(yīng)力校核結(jié)果主要尺寸設(shè)計及總體參數(shù)計算結(jié)果裙座設(shè)計名義厚度mm15容器總?cè)莘e3 mm1.31844e+11直立容器總高mm30652殼體和裙座質(zhì)量kg28046.8附件質(zhì)量kg5609.35內(nèi)件質(zhì)量kg0保溫層質(zhì)量kg2866.22平臺及扶梯質(zhì)量kg5623.73操作時物料質(zhì)量kg32472.7液壓試驗(yàn)時液體質(zhì)量kg 1131844吊裝時空塔質(zhì)量kg33656.1直立容器的操作質(zhì)量=m01 +m°2 +m°3 +m04 +m05 +mu +mekg746

15、18.8直立容器的最小質(zhì)量mmin =m0i +0.2m02 +m03 +m04 +ma +mekg42146直立容器的最大質(zhì)量mmax =m°i +m°2 +m°3 +m°4 +ma mwekg173990空塔重心至基礎(chǔ)環(huán)板底截面距離mm15111.3直立容器自振周期s0.75第二振型自振周期s第三振型自振周期s臨界風(fēng)速（第一振型）臨界風(fēng)速（第二振型）雷諾系數(shù)設(shè)計風(fēng)速風(fēng)載對直立容器總的橫推力瓦RN47981.9地震載荷對直立容器總的橫推力£ f1kN0:操作工況下容器頂部最大撓度mm9.18562容器許用外壓MPa:操作工況下塔頂振幅mm0檢

16、修工況下塔頂振幅mm0:檢修工況下自振周期s0.121182注：內(nèi)件質(zhì)量指塔板質(zhì)量； 填料質(zhì)量計入物料質(zhì)量； 偏心質(zhì)量計入直立容器的操作質(zhì)量、最小質(zhì)量、最大質(zhì)量中。上封頭校核計算計算單位中航一集團(tuán)航空動力控制系統(tǒng)研究所計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 150.3-2011計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力pc1.25MPa設(shè)計溫度t141.20° G 內(nèi)徑D2400.00mm曲面深度h590.00mm材料Q345R （板材）設(shè)計溫度許用應(yīng)力JoJ189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力fo189.00MPa負(fù)偏差G0.30mm腐蝕裕量G3.00mm焊接接頭系數(shù) ©1.00+Di壓力試驗(yàn)類型試驗(yàn)

17、壓力值壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)力校核條件 校核結(jié)果形狀系數(shù)計算厚度有效厚度 最小厚度 名義厚度 結(jié)論 重量最大允許工作壓力結(jié)論壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核液壓試驗(yàn)Pt = 1.25 p= 1.5600（或由用戶輸入）Qpr< 0.90 Rl = 310.50；丁= p(KDi 0.5、eh)= 179.332eh.MPaMPaMPaJ合格厚度及重量計算1.0228KpcDi“ =2寸.5pc = 813&h = &h - G- C 2= 10.70.min = 7.20J.nh =14.00滿足最小厚度要求732.05壓 力 計 算pw=2± eh_ =

18、1.64411KDi 切.5eh合格mmmmmmmmKgMPa下封頭校核計算計算單位中航一集團(tuán)航空動力控制系統(tǒng)研究所計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 150.3-2011計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力pc1.25MPa設(shè)計溫度t141.20° G 內(nèi)徑D2400.00mm曲面深度h640.00mm材料Q345R （板材）設(shè)計溫度許用應(yīng)力JoJ189.00MPa試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力fo189.00MPa負(fù)偏差G0.30mm腐蝕裕量G1.00mm焊接接頭系數(shù) ©1.00+Di壓力試驗(yàn)類型試驗(yàn)壓力值壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)力校核條件 校核結(jié)果形狀系數(shù)計算厚度有效厚度 最小厚度

19、名義厚度 結(jié)論 重量最大允許工作壓力結(jié)論壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核液壓試驗(yàn)Pt = 1.25 p= 1.8429（或由用戶輸入）Qpr< 0.90 Rl = 310.50；丁 = P（KDi - °.5、eh） = 234.132eh.MPaMPaMPaJ合格厚度及重量計算0.9193KpcDi“ =2捫7.5久=7.31&h = &h - G- C 2= 8.70.min = 3.60J.nh =10.00滿足最小厚度要求540.64壓 力 計 算pw=2二"h = 1.48765KDi 切.5eh合格mmmmmmmmKgMPa內(nèi)壓圓筒校核計算單位中航一集團(tuán)

20、航空動力控制系統(tǒng)研究所計算所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 150.3-2011計算條件筒體簡圖計算壓力pc1.25MPa設(shè)計溫度t141.20飛c內(nèi)徑D2400.00mm材料Q345R（板材）試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力同189.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力joj189.00MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)Rl345.00MPa負(fù)偏差G0.30mm腐蝕裕量G3.00mm焊接接頭系數(shù) ©1.00厚度及重量計算計算厚度PcDi右=2d%-Pc = 7.96mm有效厚度& = § - G- C 2= 11.70mm名義厚度6 =15.00mm重量25163.52Kg:壓力試驗(yàn)時應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)

21、試驗(yàn)壓力值pT= 1.25 p 竺 =1.8429（或由用戶輸入）MPa壓力試驗(yàn)允許通過 的應(yīng)力水平 Htfed 蘭 0.90 R = 310.50MPa試驗(yàn)壓力下 圓筒的應(yīng)力OT = pT.(Di= 189.932蠢沖MPa校核條件5 蘭 1gt校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力2&卅p=(Dj+gJ = 1.83381MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力tpc( Di Pe) =2&二 128.83MPa189.00MPa校核條件far © > er結(jié)論合格開孔補(bǔ)強(qiáng)計算計算單位中航一集團(tuán)航空動力控制系統(tǒng)研究所接 管:N1,100 x12計算方法：GB/T 150

22、.3-2011等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔設(shè)計條件簡圖計算壓力pc1.25MPa設(shè)計溫度141.2°C殼體型式橢圓形封頭1?殼體材料Q345R名稱及類型板材JZAid£1 1殼體開孔處焊接接頭系數(shù)$1殼體內(nèi)直徑 D2400mm1 '/殼體開孔處名義厚度5 n14mm1殼體厚度負(fù)偏差 Ci0.3mmJ 斗1©i-11殼體腐蝕裕量 C3mm殼體材料許用應(yīng)力bt189MPa橢圓形封頭長短軸之比2.0339凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾角(° )-0接管實(shí)際外伸長度100mm接管連接型式插入式接管接管實(shí)際內(nèi)伸長度0mm接管材料 名稱及類型16Mn管材接管焊接接頭

23、系數(shù)1接管腐蝕裕量3mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差Gt1.2mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差Grmm接管材料許用應(yīng)力b t180.18MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力b tMPa開孔補(bǔ)強(qiáng)計算非圓形開孔長直徑84.4mm開孔長徑與短徑之比1殼體計算厚度57.2499mm接管計算厚度5t0.2645mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù)f rr0接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr0.9533開孔補(bǔ)強(qiáng)計算直徑d84.4mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B168.8mm接管有效外伸長度hi31.825mm接管有效內(nèi)伸長度h20mm開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A6172 mm殼體多余金屬面積A2892 m

24、m接管多余金屬面積A4572 mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A422 mmA+A2+A3- 788mrn，大于A,不需另加補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A2 mmA( A+A2+A)2 mm結(jié)論：合格開孔補(bǔ)強(qiáng)計算計算單位中航一集團(tuán)航空動力控制系統(tǒng)研究所接 管:N2100 x12計算方法：GB/T 150.3-2011等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔設(shè)計條件簡圖計算壓力pc1.13MPa設(shè)計溫度98.5°C殼體型式橢圓形封頭1?殼體材料Q345R名稱及類型板材JZAid/' A j 彳、昌殼體開孔處焊接接頭系數(shù)$1殼體內(nèi)直徑 D2200mm1 '殼體開孔處名義厚度5 n10mm1>3' -

25、v 殼體厚度負(fù)偏差 Ci0.3mmJ 斗1©i-11殼體腐蝕裕量 C1mm殼體材料許用應(yīng)力bt189MPa橢圓形封頭長短軸之比1.8644凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾角(° )-0接管實(shí)際外伸長度100mm接管連接型式插入式接管接管實(shí)際內(nèi)伸長度0mm接管材料 名稱及類型16Mn管材接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量3mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差Gt1.2mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差Grmm接管材料許用應(yīng)力b t181MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力b tMPa開孔補(bǔ)強(qiáng)計算非圓形開孔長直徑84.4mm開孔長徑與短徑之比1殼體計

26、算厚度55.5167mm接管計算厚度5t0.238mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù)f rr0接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr0.9577開孔補(bǔ)強(qiáng)計算直徑d84.4mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)有效寬度 B168.8mm接管有效外伸長度hi31.825mm接管有效內(nèi)伸長度h20mm開孔削弱所需的補(bǔ)強(qiáng)面積A4692 mm殼體多余金屬面積A2672 mm接管多余金屬面積A4612 mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)的焊縫面積A302 mmA+A2+A3- 758mrn，大于A,不需另加補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈面積 A2 mmA( A+A2+A)2 mm結(jié)論：合格開孔補(bǔ)強(qiáng)計算計算單位中航一集團(tuán)航空動力控制系統(tǒng)研究所接 管:N3100 x12計算方法：GB/T 150.3-

27、2011等面積補(bǔ)強(qiáng)法，單孔設(shè)計條件簡圖計算壓力pc1.13MPa設(shè)計溫度98.5°C殼體型式圓形筒體1?殼體材料Q345R名稱及類型板材JZAid/' A j 彳、昌殼體開孔處焊接接頭系數(shù)$1殼體內(nèi)直徑 D2200mm1 '殼體開孔處名義厚度5 n15mm1>3' -v 殼體厚度負(fù)偏差 Ci0.3mmJ 斗1©i-11殼體腐蝕裕量 C3mm殼體材料許用應(yīng)力bt189MPa接管軸線與筒體表面法線的夾角(° )0凸形封頭上接管軸線與封頭軸線的夾角(° )接管實(shí)際外伸長度100mm接管連接型式插入式接管接管實(shí)際內(nèi)伸長度0mm接管材料 名稱及類型16Mn管材接管焊接接頭系數(shù)1接管腐蝕裕量3mm補(bǔ)強(qiáng)圈材料名稱凸形封頭開孔中心至 封頭軸線的距離mm補(bǔ)強(qiáng)圈外徑mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度mm接管厚度負(fù)偏差Gt1.2mm補(bǔ)強(qiáng)圈厚度負(fù)偏差Grmm接管材料許用應(yīng)力b t181MPa補(bǔ)強(qiáng)圈許用應(yīng)力b tMPa開孔補(bǔ)強(qiáng)計算非圓形開孔長直徑84.4mm開孔長徑與短徑之比1殼體計算厚度56.5964mm接管計算厚度5t0.238mm補(bǔ)強(qiáng)圈強(qiáng)度削弱系數(shù)f rr0接管材料強(qiáng)度削弱系數(shù)fr0.9577開孔補(bǔ)強(qiáng)計算直徑d84.4mm補(bǔ)強(qiáng)區(qū)