浮阀塔机械设备课程设计.docx

化工设备机械基础 课程设计系 院：材料与化学工程专业班级：08化工1姓 名：学 号：08206040145题 目：浮阀塔机械设备课程设计指导老师： 设计时间：2010、12、20-2011、1、6设计目的熟悉查阅文献资料，搜集有关数据，正确使用公式，当缺乏必要数据时，要自己通过实验确定。培养学生把所学《化工设备机械基础》及相关课程的理论知识，在课程设计中综合的加以运用，把化工工艺条件与化工设备设计有机结合起来，巩固和强化有关机械课程基本理论。培养学生熟悉查阅并综合运用各种有关设计手册，规范，标准图册等设计资料，进一步培养学生识图，制图，运算，编写设计说明。二、设计内容 根据大纲要求，完成浮阀塔设备的机械设计 工作量包括：设备装配图，零件部分图，设计任务书设计任务和要求进行塔体和裙座的机械设计计算进行裙座支座校核计算进行地脚螺栓校核计算选择法兰接管进行塔盘结构设计绘制塔盘装备图绘制塔盘零件图可选器材Q235-A16Mn参考资料《化工设备机械基础》 董大勤 化学工业出版社《化工设备机械基础课程设计指导书》蔡纪宁 化学工业出版社《化工设备机械基础》 编写组 化工设备机械基础第三册 北京：石油化学工业出版社GB150—1988《钢制压力容器》JB4710—92《钢制塔式容器》塔设备的载荷分析和设计分析塔设备在操作时注意承受的以下几种载荷作用：操作压力、质量载荷，地震载荷，风载荷，偏心载荷塔设备的强度和稳定性通常按下列步骤计算： = 1 \* GB3 ①根据GB150—1988章节，按压力确定圆筒有效厚度δe及封头有效厚度δeh = 2 \* GB3 ②根据地震和风载荷需要选取若干计算截面，并考虑制造，安装，运输要求，设定各截面处圆筒有效厚度δei与裙座有效厚度δes， 应满足δei≥δe，δes≥6mm = 3 \* GB3 ③根据自支承式塔设备的质量载荷，风载荷，地震载荷及偏心载荷的作用，依次进行校核，计算并满足相应要求。2. 塔设备已知设计条件及分段 选取计算截面，将全塔分为6段mm030003000~1000010000~2000020000~3000030000~40000分段123456设计条件：塔径Di ：2000mm；塔体高度H：40000mm；设计压力p：1.1MP；设计温度t：200℃塔体条件:材料16Mn许用应力 [σ] [σ]t150Mp150Mp设计温度下弹性模量1.9×105Mp常温屈服极限σs345Mp厚度附加量C2mm塔体焊接接头系数φ0.85介质密度ρ800Kg/m3塔盘数N70每块塔盘存留介质层高度hw100mm基本风压值q0400N/mm地震设防烈度9度场地土类别Ⅰ类偏心质量me4000Kg偏心距e2000mm塔外保温层厚度δs100mm保温材料密度ρ2300Kg/m3人孔、平台数8裙座条件：材料Q235A许用应力[σ]ts113MPa常温屈服点σs235Mpa设计温度下弹性模量Es厚度附加量Cs2mm地脚螺栓条件：材料Q235 A许用应力[σ]bt147Mpa腐蚀余量C23个数n323.按设计压力计算塔体和封头厚度塔内液面高度h,m h=2.34(仅考虑塔底至液封盘液面高度)液柱静压力pH pH=10-6ρgh=10-6×800×9.8×2.34=0.180.05p计算压力 PC MPa PC=pH+p=p=1.1圆筒计算厚度δmm δ=PcDi2σφ圆筒设计厚度 δC mm δC=δ+c=10.66圆筒名义厚度δn mm δn=12mm圆筒有效厚度 δe mmδe=δn －c=12-2=10封头计算厚度δh mm δh=PcDi2σφ封头设计厚度δhc mm δhc=δh+c=8.65+2=10.65封头名义厚度δhn mm δhn=12封头有效厚度δhe mm δhe=δhn-c=104.塔设备质量载荷计算塔设备的操作质量m0=m01+m02+m03+m04+m05+ma+me塔设备的最大质量mmax= m01+m02+m03+m04+mw+ma+me塔设备的最小质量mmin= m01+0.2m02+m03+m04 +ma+mema Kg人孔，接管等质量m01 Kg壳体和裙座质量me Kg偏心质量m02 Kg内件质量m0 Kg塔设备操作质量m03 Kg保温材料质量mw Kg液压试验塔设备内溶液m04 Kg平台扶梯质量mi Kg塔设备i段操作质量m05 Kg操作时塔内物料质量4.1塔体质量载荷计算查JB1153-73 筒体公称直径为2000mm时，1m高筒节板理论质量596Kg/m，查JB/T-4737-95 以内径为2000mm为公称直径的椭圆封头