化工原理课程设计化工机械设计部分精馏塔

1、化工机械设计部分设计条件：设计压力0.1mpa，工作温度130，设计温度150，介质名称为苯氯苯，介质密度为973/，基本风压300n/1，地震烈度为8，场地类别，塔板数量22，塔高26m，保温层材料厚度为100mm，保温层密度为300/一 塔体及封头厚度设计1壳体材料选取 该塔工作温度为130，设计压力为0.12mpa，塔体内径3400mm，塔高21米。介质苯-氯苯有轻微的腐蚀性，选用强度较好的16mnr，16mnr在设计温度下的许用应力=170mpa，rel=345mpa，腐蚀裕量=2mm，采用双面对接焊缝，局部无损探伤，焊接系数为=1.02塔体厚度计算计算压力： d=4600mm 圆筒的

2、计算厚度：设计厚度：考虑到其受到风载荷、地震载荷、偏心载荷和介质压力作用，取名义厚度： 有效厚度：3封头厚度计算 （封头采用标准椭圆形封头，材料与筒体相同）计算压力： 封头厚度：设计厚度：取名义厚度： 有效厚度：二 塔设备质量载荷计算 1 筒体、圆筒、封头、裙座的质量【8】2附件的质量3塔内构件的质量筛板塔塔盘单位质量塔内构件的质量：4 保温层的质量5平台、扶梯的质量查得平台单位质量 笼式扶梯单位质量其中平台数，笼式扶梯高度为平台、扶梯的质量6操作时物料的质量7水压试验质量8 操作质量：9 全塔最大质量mmax=m01+ m02+ m03+ m04+ ma+ mw=37732610 全塔最小质

3、量mmin=m01+0.2 m02+ m03+ m04=43256kg计算前先对塔进行分段，以地面为0-0截面，裙座人孔为1-1截面，塔低封头焊缝为2-2截面，筒体分为两段,总共四段。塔段0-11-22-33-4合计塔体长度1000600010000900026000塔板数00121022908 54489080 81722362512956107962375353314442844140240552030058977585347111 1564522713622270204359061661021494953156011175705043673355698634537732643256三 塔

4、的自振周期计算段平台数110003000.70.720.00751.691.024110056011072260003000.70.720.141.691.1451700560173953100003000.70.7690.591.691.7171.184172360577623668490003000.70.84111.692.0481.335262360627632146四 风载荷与风弯矩的计算【6】 0-0截面风弯矩=1-1截面风弯矩2-2截面风弯矩五地震弯矩的计算第一振型脉动系数： 0.02衰减指数：0.95塔总高：26m自振周期 t1=0.36场地特征周期：（表8-2）地震影响系数最

5、大值：（表8-3）地震影响系数：h (0-0)=0mmh（1-1）=1000mmh（2-2）=7000mm底截面处地震弯矩： 11截面处地震弯矩： 22截面处地震弯矩：1.1 偏心弯矩的计算不设置再沸器所以不考虑1.2 各种载荷引起的轴向应力1.2.1 计算压力引起的轴向应力1.2.2 操作质量引起的轴向应力各截面操作质量：00截面11截面22截面 8634585437799891.2.3 最大弯矩引起的轴向应力最大弯矩：1.3 塔体和裙座危险截面强度与稳定性校核1.3.1 截面的最大组合轴向拉应力校核截面2-2，塔体的最大组合轴向拉应力发生在正常操作的2-2截面上，其中，塔体的最大组合轴向啦

6、应力发生在正常时的截面2-2上 所以满足要求1.3.2 塔体与裙座稳定性校核塔体截面2-2上的最大组合轴向压应力所以满足要求其中查图5-9得（16mnr，200） e=1.86 【6】塔体1-1截面上的最大组合轴向压应力查图5-9得（q235-b 150）e=2 塔体截面0-0上的最大组合轴向压应力满足条件项目计算危险截面0-01-12-2塔体与裙座有效厚度，/mm5.25.25.2截面以上的操作质量/863458543779989计算截面面积a=75109计算截面的抗弯截面系数z=0.86最大弯矩最大轴向拉应力/mpa204最大允许轴向压应力/mpakb343451.55135.5135.5

7、204计算压力引起的轴向拉应力0022.12操作质量引起的轴向压应力8.4213.478.13最大弯矩引起的轴向应力14.329.527.46最大组合轴向拉应力21.19最大组合轴向压应力19.9517.0218.78强度与稳定校核强度满足要求稳定性满足要求满足要求满足要求1.4 塔体水压试验和吊装时的应力校核1.4.1 水压试验时各种载荷引起的应力 液柱静压：试验压力：试验压力和液柱静压力引起的环向应力： 试验压力引起的轴向啦应力：最大质量引起的轴向压应力： 弯矩引起的轴向应力 1.4.2 水压试验时应力校核 筒体环向应力校核 16mnr（），满足要求最大组合轴向拉应力校核，满足要求最大组合轴向压应力校核1.5 基础环设计1.5.1 基础环尺寸裙座外径：基础环外径：基础环内径：基础环伸出宽度： 基础环面积：基础环截面系数：1.5.2 基础环的动力校核所以取以上俩者较大的。查表8-9选75号混凝土满足要求1.5.3 基础环的厚度选q235-b ；所以对x轴的弯矩：对y轴的弯矩：取其中较大的值