化工机械基本课程的设计.docVIP

目录 1、塔的设计条件及主要物性参数表 2 2、塔设备设计计算程序及步骤 3 按设计压力计算塔体和封头厚度 3 塔 设 备 质 量 载 荷 计 算 3 按设计压力计算塔体和封头壁厚 4 自 振 周 期 计 算 6 地 震 载 荷 与 地 震 弯 矩 计 算 6 地 震 载 荷 与 地 震 弯 矩 计 算 8 风 载 荷 与 风 弯 矩 计 算 8 风 载 荷 与 风 弯 矩 计 算 10 偏 心 弯 矩 10 最 大 弯 矩 11 圆筒轴向应力校核和圆筒稳定校核 11 塔设备压力试验时的应力校核 12 裙 座 轴 向 应 力 校 核 13 基 础 环 设 计 14 地 脚 螺 栓 计 算 15 3、设计结果汇总表 16 4、设计综述 17 5、参考资料 17 6、主要符号说明 18  板式塔设备机械设计任务书 1. 设计任务及操作条件： 试进行一蒸馏塔与裙座的机械设计。 已知条件为：塔体内径Ｄi＝mm，塔高m，工作压力为MPa，设计温度为350℃，介质为原油，安装在郊区，地震强度为度，塔内安装层浮阀塔板，塔体材料选用20R，裙座选用Q235A。 3. 设计要求： （1）进行塔体和裙座的机械设计计算； （2）进行裙式支座校核计算； （3）进行地脚螺栓座校核计算； （4）绘制装备图（A3图纸） 1、塔的设计条件及主要物性参数表 将全塔分为5段，计算截面分别为0－0、1－1、2－2、3－3、4－4。 表1 设计条件及主要物性参数表 已 知 设 计 条 件 分段示意图 塔体内径Di 1200mm （分段示意图在附图中） 塔体高度H 3000mm 工作压力p0 0.8MPa 设计压力p 0.8MPa 设计温度t 350℃ 塔体 材 料 20R 许用应力 [σ] 133MPa [σ]t 92MPa 设计温度下弹性模量E 1.73×105MPa 常温屈服点σs 245MPa 厚度附加量C 2mm 塔体焊接接头系数φ 0.85 介质密度ρ 810kg/m3 塔盘数N 50 每块塔盘存留介质层高度hw 100mm 基本风压值q0 250N/m2 地震设防烈度 7度 设计基本地震加速度 0.2 场地类别 II类 地面粗糙度 B类 偏心质量me 4000kg 偏心矩e 2000mm 塔外保温层厚度δs 100mm 保温材料密度ρs 300kg/m3 裙座 材料 Q235-A 许用应力[σ]st 140MPa 常温屈服点σs 235MPa 设计温度下弹性模量Es 厚度附加量Cs 2mm 人孔、平台数 6 地脚螺栓 材料 Q235-A 许用应力 [σ]bt 147MPa 腐蚀裕量C2 3mm 个数n 40 2、塔设备设计计算程序及步骤 按设计压力计算塔体和封头厚度 计算内容 计算公式及数据 塔内液柱高度h/m 可忽略 液注静压力pH/MPa 可忽略 计算压力pc/MPa 圆筒计算厚度δ/mm 圆筒设计厚度δc/mm 圆筒名义厚度δn/mm 圆筒有效厚度δe/mm 封头的计算厚度δh/mm 封头设计厚度δhc/mm 封头名义厚度δhn/mm 封头有效厚度δhe/mm 塔 设 备 质 量 载 荷 计 算 计算内容 计算公式及数据 1(0~1) 2(1~2) 3(2~3) 4(3~4) 5(4~5) 塔段内直径Di/mm 1200 塔段名义厚度δni/mm 10 塔段长度li/mm 1000 2000 7000 10000 10000 塔设备高度H/mm 30000 1单位筒体质量 m1m/kg/m 298 筒体高度H1/mm 29350 筒体质量m1/kg 封头质量m2/kg 裙座高度H3/mm 3000 裙座质量m3/kg 塔体质量m01/kg 298 596 2086 2980 3954.3 塔段内件质量m02/kg (浮阀塔盘质量) -- -- 1102.7 1611.6 1526.85 保温层质量m03/kg m03——封头保温层质量，（kg） -- 18.9 2302.9 3289.5 3310.7 按设计压力计算塔体和封头壁厚 平台、扶梯质量m04/kg 平台质量qp＝150kg/m2 笼式扶梯质量qF＝40kg/m 平台数量n＝6 笼式扶梯高度HF＝29m 40 80 1433 1533 1534 操作时塔内物料质量