强度校核与热量衡算

1、2.4 热量平衡2.4.1 塔顶蒸汽带出的热量 2.4.2 釜液带出的热量 2.4.3 料带入的热量 2.4.4 回流带入的热量 2.4.5 塔釜加热蒸汽带入的热量 2.4.6 热量损失设热量损失为，则 塔的热量平衡第4章 强度校核设计条件：地区的基本风压值、地震设防烈度=6级、塔内装有14层浮阀塔盘、每块塔盘存留的介质高为70mm、介质密度为800公斤/立方米，塔壳外表面保温层厚度为100mm 、保温层材料密度为300公斤/立方米、塔上每隔6m安装一层操作平台、宽1m操作平台共2层 、单位质量为100公斤/平方米,包角为180度。塔内设计压力为0.1mpa 设计温度为150 、塔壳厚度附加量

2、为3mm、裙座厚度附加量为2mm。 裙座高为3m；焊缝系数取0.9；塔全高为13540mm。4.1塔壳厚度计算塔体材料选用20r、设计条件下的许用应力为：。圆筒厚度为：=0。175 （毫米）封头厚度为：=0.176 (毫米)选用标准椭圆形封头，所以k=1,因为钢板最小厚度不得小于4毫米，所以取圆筒和封头的厚度为4毫米加上厚度附加量3毫米等于7毫米。最后取厚度为8毫米的标准钢板。4.2质量载荷计算4.2.1 塔壳及裙座质量=4560.3 （千克）4.2.2 人孔、法兰和接管附件等的质量 （千克）4.2.3 塔内构件的质量 （千克）4.2.4 保温层质量 =1803 （千克）4.2.5 平台扶梯质

3、量=989.86 （千克）4.2.6 操作时塔内物料质量=1046.2 （千克）4.2.7 充水质量 （千克）4.2.8 塔器的操作质量=4560.3+1401.22+1803+989.86+1046.2+1140=10940.58 （千克）4.2.9 塔器的最大质量=4560.3+1401.22+1803+989.86+1140+23911.5=33805.88 （千克）4.2.10 塔器的最小质量=4560.3+1401.22+1803+989.86+1140=9894.38（千克）4.3 塔的自震周期计算=0.47 （s）4.4 地震载荷及地震弯矩的计算由于设计条件中规定地震裂度为小于等

4、于6级，所以在此地震载荷及地震弯矩均可忽略不计。4.5 风载荷和风弯矩计算4.5.1 风载荷计算内容计算结果第一段第二段第三段塔段长度m0-55-1010-13.54基本风压值450动载荷系数0.7扶梯当量宽度400保温层厚度100管线保温层厚度 mm100操作平台当量宽度600风压高度变化系数0.81.01.14各计算段的外径mm1716各计算段的有效直径2716各计算段的风振系数当塔高小于20m时，取1.70各计算段长度 mm500050005000各计算段水平风力 n5817.677272.098290.184.5.2 风弯矩各段截面的风弯矩：0-0截面的风弯矩： =n1-1截面的风弯矩

5、： =n2-2截面的风弯矩：= n4.6 最大弯矩最大弯矩根据下面公式计算，并取其中最大者：计算结果如下：0-0截面： n.mm1-1截面： n.mm2-2截面： n.mm4.7 圆筒应力校核验算塔壳2-2截面处操作时和压力试验时的强度和稳定性。计算结果见下表：4.7.1塔操作时的应力校核：计算截面2-2截面以上的塔的操作质量9870.7kg计算截面的横截面积24780mm2塔壳的有效厚度8mm截面的截面系数最大弯矩 mpa许用轴向压应力132许用轴向拉应力14256操作压力引起的轴向拉应力 5.3 mpa重力引起的轴向应力 mpa1.64 mpa弯矩引起的轴向应力2.66 mpa轴向压应力1

6、.64+2.66=4.3132 mpa组合拉应力5.3-1.64+2.66=6.23142.56 mpa结论：根据结果可知塔操作时圆筒稳定。4.7.2 压力实验时的应力校核0.2304 mpa液压试验时截面上的塔的质量28700 许用轴向压应力132 mpa许用周向应力19845 mpa许用轴向拉力2381 mpa实验压力引起的周向应力=24.7198.45 mpa压力引起的轴向应力12.24 mpa重力引起的轴向应力mpa6.59 mpa弯矩引起的轴向应力0.79 mpa轴向压应力6.59+0.79=7.38132 mpa组合拉应力12.24-6.54+0.79=6.49198.45mpa结

7、论：根据结果可知道压力实验时圆筒稳定。4.8 裙座壳轴向应力校核 裙座材料选用：q235-a、采用对接焊缝、由于是圆筒形裙座，所以。为了方便选材壁厚s=8mm、裙座材料的许用应力=127 、查表知b=704.8.1操作时的压应力计算由于=所以，操作时的压力校核合格。4.8.2 水压实验时的压应力计算=所以，水压实验时的压力校核合格4.9 基础环的计算由于裙座内径为：所以取基础环尺寸为：外径： =1700+300=2000mm内径： =1700-300=1400mm基础环截面面积： = =1.60基础环截面系数为：z=5.965 =1489.7n.m =1012.4n.m基础环厚度为： =0.0082 （米）其中为、二者中较大的者。由于基础环厚度不应过小，所以在此我们取=18mm4.10 地脚螺栓计算4.10.1 求风侧最大拉应力由于最小质量mmin=9573.8kg、风弯距=1.47n.mm；以及偏心距 所以最大拉应力： =0.33mpa4.10.2 计算地脚螺栓直径 首先，选择出螺栓的个数为32个、螺栓材料的许用应力为=132mpa、腐蚀裕量c=3mm。那么，地脚螺栓的直径为： =15.6mm所以，选择32个m24