4设计源文件9sw强度校验塔t

1、过程强度设计计算书SW6-20111全 国 化 工设 计 技 术 中心 站塔校 核计算集团航空动力系统研究所计算条件塔型板式容器分段数（不裙座）2试验类型封头上封头下封头材料名称Q345RQ345R名义厚度(mm)1212腐蚀裕量(mm)22焊接接头系数0.850.85封头形状椭圆形椭圆形圆筒设计(Mpa)设计温度()长度(mm)名义厚度(mm)内径/外径(mm)材料名称(即钢号)10.121059900122700Q345R20.12105Q345R345678910圆筒腐蚀裕量(mm)纵向焊接接头系数环向焊接接头系数外压计算长度(mm)试验(立)(Mpa)试验(卧)(Mpa)120.850

2、.8500.1250.398846220.850.8500.1250.398846345678910过程强度设计计算书SW6-20112全 国 化 工设 计 技 术 中心 站内件及偏心载荷介质密度kg/m3775.268塔釜液面离焊接接头的高度mm3000塔板分段数12345塔板型式筛板筛板塔板层数1526每层塔板上积液厚度mm8696.7最高一层塔板高度mm1240032300最低一层塔板高度mm450013100填料分段数12345填料顶部高度mm填料底部高度mm填料密度kg/m3集中载荷数12345集中载荷kg集中载荷高度mm集中载荷中心至容器中心线距离mm塔器附件及基础塔器附件质量计算

3、系数1.2基本风压N/m2600基础高度mm0塔器保温层厚度mm100保温层密度kg/m3300裙座防火层厚度mm0防火层密度kg/m30管线保温层厚度mm0最大管线外径mm200笼式扶梯与最大管线的相对位置90场地土类型III场地土粗糙度类别B设防烈度7度(0.1g)设计分组第一组影响系数最大值 amax0.08阻尼比0.01塔器上平台总个数6平台宽度mm1000塔器上最高平台高度mm32000塔器上最低平台高度mm5000过程强度设计计算书SW6-20113全 国 化 工设 计 技 术 中心 站裙 座裙座结构形式圆筒形裙座底部截面内径mm2500裙座与壳体连接形式对接裙座高度mm2500裙

4、座材料名称Q345R裙座设计温度105裙座腐蚀裕量mm2裙座名义厚度mm12裙座材料应力MPa189裙座与筒体连接段的材料Q345R裙座与筒体连接段在设计温度下应力MPa189裙座与筒体连接段长度mm96裙座上同一高度处较大孔个数2裙座较大孔中心高度mm1000裙座上较大孔引出管内径（或宽度）mm500裙座上较大孔引出管厚度mm10裙座上较大孔引出管长度mm120地脚螺栓及地脚螺栓座地脚螺栓材料名称Q235地脚螺栓材料应力MPa147地脚螺栓个数32地脚螺栓公称直径mm36全部筋板块数16相邻筋板最大外侧间距mm177.425筋板内侧间距mm177.425筋板厚度mm25筋板宽度mm130盖板

5、类型整块盖板上地脚螺栓孔直径mm50盖板厚度mm25盖板宽度mm0垫板有垫板上地脚螺栓孔直径mm39垫板厚度mm20垫板宽度mm80基础环板外径mm2710基础环板内径mm2310基础环板名义厚度mm20过程强度设计计算书SW6-20114全 国 化 工设 计 技 术 中心 站计算结果容器壳体强度计算元件名称设计名义厚度(mm)直立容器校核取用厚度(mm)内压(MPa)外压(MPa)下封头12121.152第1 段 圆筒12121.150第1 段 变径段第2 段 圆筒12121.150第2 段 变径段第3 段 圆筒第3 段 变径段第4 段 圆筒第4 段 变径段第5 段圆筒第5 段变径段第6 段

6、圆筒第6 段变径段第7 段圆筒第7 段变径段第8 段圆筒第8 段变径段第9 段圆筒第9 段变径段第10 段圆筒上封头12121.152裙 座名义厚度(mm)取用厚度(mm)1212过程强度设计计算书SW6-20115全 国 化 工设 计 技 术 中心 站风 载 及载 荷00AA裙座与筒体连接段11(筒体)11(下封头)2233操作质量m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + me93127.792195.689975.989886.589886.546813.2最小质量 m0 = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma + me5072

7、9.949797.847578.147488.647488.630115.3试验时质量223431222499220279588445884436988.3风弯矩 M I -I = P × l / 2 + P×( l + l/ 2 ) + P×( l + l+ l/ 2 ) + .wiii+1ii+1i+2ii+1i+21.544e+091.459e+091.343e+091.335e+091.335e+096.126e+08nMca (I) M I -I = ( 2p / T )2Y å m ( h - h )f ( h )ca1T 1kkk1k =i

8、nMca (II) M I -I = ( 2p / T )2 Yå m ( h - h )f ( h )ca2T 2kkk 2k =i顺风向弯矩 M I -I (I)cw顺风向弯矩 M I -I (II)cw组合风弯矩 M= max( M I -I , ( M I -I )2 + ( M I -I )2 )ewwcacw1.544e+091.459e+091.343e+091.335e+091.335e+096.126e+08n弯矩 M I -I = å F ( h - h ) 注:振型时,此项按B.24计算E1kkk =i8.707e+088.289e+087.703e+

9、087.663e+087.663e+083.765e+08偏心弯矩 Me = me gle000000最大弯矩 M= max( M I -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M )maxweEwe需横风向计算时 M= max( M I -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M )maxeweEwe1.544e+091.459e+091.343e+091.335e+091.335e+096.126e+08过程强度设计计算书SW6-20116全 国 化 工设 计 技 术 中心 站n垂直力 F = m h F 0-0 / å m h ( i =

10、1,2,.,n )vii i vk kk =1000000应力计算s11 = Pc Di / 4dei8.358.358.35s= ( mI -I g ± FI -I ) / pD d120vi ei11.9912.7611.5910.7210.725.58s= 4M I -I / pD2d13maxi ei32.4235.4328.2124.0424.0411.03s= ( mI -I g ± FI -I ) / pD d220vi ei5.665.663.59s31 = PT Di / 4dei8.708.708.70s= mI -I g / pD d32Ti ei28

11、.7730.7928.367.027.024.41s= 4( 0.3M I -I + M ) / pD2d33wei ei9.7310.638.467.217.213.31st189.00189.00189.00189.00184.80189.00B87.0887.0887.0887.0887.0887.08过程强度设计计算书SW6-20117全 国 化 工设 计 技 术 中心 站组合应核sA1 = s1 - s2 + s3 (内压), - s2 + s3 (外压)21.6821.6813.80值192.78188.50192.78sA2 = s2 + s3 (内压), s1 + s2 + s

12、3 (外压)44.4148.1839.7929.7029.7014.62值104.50104.50104.50104.50104.50104.50sA3 = s1 - s2 + s38.908.907.60值310.50310.50310.50sA4 = s2 + s338.5041.4236.8314.2314.237.72值89.8789.8789.8789.87107.8489.87s = ( pT + 9.81rHw )( Di + dei ) / 2dei55.7155.7155.71值310.50310.50310.50校核结果合格合格合格合格合格合格注1: sij中i 和j 的意

13、义如下i=1 操作工况j=1 设计或试验下引起的轴向应力（ 拉）i=2 检修工况j=2 重力及垂直力引起的轴向应力（ 压）i=3试验工况j=3 弯矩引起的轴向应力（ 拉或压）st 设计温度下材料应力 B 设计温度下轴向的应力值注2:sA1: 轴向最大组合拉应力sA2: 轴向最大组合压应力sA3:试验时轴向最大组合拉应力sA4:试验时轴向最大组合压应力s: 试验引起的周向应力注3:如下质量: kg力:N弯矩: Nmm应力: MPa过程强度设计计算书SW6-20118全 国 化 工设 计 技 术 中心 站计算结果地脚螺栓及地脚螺栓座基础环板抗弯断面模数p (D4 - D4 )Zb =obib 32

14、Dobmm39.22402e+08p (D2 - D2 )基础环板面积 Ab =obib 4mm21.57708e+06基础环板计算力矩 max( M = C sb2 ,M = C sl 2 )xx bmaxyy bmaxNmm5937.5基础环板需要厚度mm15.57基础环板厚度厚度校核结果合格混凝土地基上最大压应力s= ìM 0-0 / Z + (m g ± F 0-0 ) / Aí maxb0vb中大值b maxî0.3M 0-0 + M ) / Z + mg / AwebmaxbMPa2.25地脚螺栓受风载时最大拉应力 s = M 0-0 + M

15、 - m g we min BZAbbMPa1.36地脚 螺栓受载荷时最大拉应力s = M 0-0 + 0.25M 0-0 + M - m g - F 0-0 Ewe0vBZAbbMPa0.78地脚螺栓需要的螺纹小径 d = 4s B Ab + C1pns 2btmm27.0755地脚螺栓实际的螺纹小径mm31.67地脚螺栓 校核结果合格筋板压应力 s=FGn d l ' 1 G 2MPa57.57筋板应力MPa96.90筋板校核结果合格3F l '盖板最大应力 s z = 4(l '2'21 32 - d 3 )d c + (l4 - d 2 )d zMPa1

16、34.11盖板应力MPa147盖板校核结果¦合格裙座与壳体的焊接接头校核焊接接头截面上的塔器操作质量kg89886.5焊接接头截面上的最大弯矩Nmm1.33529e+09过程强度设计计算书SW6-20119全 国 化 工设 计 技 术 中心 站对接接头校核对接接头横截面 pDit desmm276183.6对接接头抗弯断面模数 pD2d / 4it esmm34.76147e+07对接焊接接头在操作工况下最大拉应力4M J - Jm J - J g - F J - J max - 0vpD 2dpD dit esit esMPa16.46对接焊接接头拉应力值MPa133.056对接接

17、头拉应核结果合格搭接接头校核搭接接头横截面 Aw = 0.7pDotdesmm2搭接接头抗剪断面模数 Z = 0.55D2 dwot esmm3搭接焊接接头在操作工况下最大剪应力M J - Jm J - J g + F J - J max + 0vZwAwMPa搭接焊接接头在操作工况下的剪应力值MPa搭接焊接接头在试验工况下最大剪应力0.3M J -J + Mm J -J g we + max ZwAwMPa搭接焊接接头在试验工况下的剪应力值MPa搭接接头拉应核结果主要设计及总体参数计算结果裙座设计名义厚度mm12容器总容积mm31.61346e+11直立容器总高mm30427壳体和裙座质量k

18、g25207.2附件质量kg5041.44内件质量kg14194.2保温层质量kg7208.67平台及扶梯质量kg10433.7操作时物料质量kg31042.5试验时液体质量kg161346吊装时空塔质量kg33087.5直立容器的操作质量m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + mekg93127.7直立容器的最小质量mmin = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma + mekg50729.9直立容器的最大质量mmax = m01 + m02 + m03 + m04 + ma +mw +mekg223431过程强度设计计算书SW6

19、-201110全 国 化 工设 计 技 术 中心 站空塔重心至基础 环板底截面距离mm15068.8直立容器自振周期s0.71第二振型自振周期s第三振型自振周期s临界风速(第一振型)临界风速(第二振型)系数设计风速风载对直立容器总的横推力 å PiN84892.2载荷对直立容器总的横推力 å F1KN41764.4操作工况下容器顶部最大挠度mm13.8592容器外压MPa注：内件质量指塔板质量； 填料质量计入物料质量；偏心质量计入直立容器的操作质量、最小质量、最大质量中。过程强度设计计算书SW6-201111全 国 化 工设 计 技 术 中心 站上封头校核计算计算集团航空动

20、力系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件椭圆封头简图计算Pc0.24MPa设计温度 t105.00° C内径 Di2700.00mm曲面深度 hi675.00mm材料Q345R(板材)设计温度应力 st189.00MPa试验温度应力 s189.00MPa钢板负偏差 C10.30mm腐蚀裕量 C22.00mm焊接接头系数 f0.85试验时应核试验类型试验试验值PT = 1.25Pc s = 0.1250 (或由用户输入)s tMPa试验通过的应力stsT£ 0.90 ss = 310.50MPa试验下封头的应力sT = pT .(KDi + 0.5de

21、) = 20.502de.fMPa校核条件sT£ sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数K = 1 éæ D ö2 ù = 1.0000ê2 + ç i ÷ ú6 êç 2h ÷ úëèi ø û计算厚度 KPc Didh = 2s t f -0.5Pc= 2.02mm有效厚度deh =dnh - C1- C2= 9.70mm最小厚度dmin = 4.05mm名义厚度dnh = 12.00mm结论满足最小厚度要求重量759.2

22、3Kg压 力 计 算最大工作2s t fd ePw= KDi +0.5d e = 1.15223MPa结论合格过程强度设计计算书SW6-201112全 国 化 工设 计 技 术 中心 站下封头校核计算计算集团航空动力系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件椭圆封头简图计算Pc0.15MPa设计温度 t105.00° C内径 Di2700.00mm曲面深度 hi675.00mm材料Q345R(板材)设计温度应力 st189.00MPa试验温度应力 s189.00MPa钢板负偏差 C10.30mm腐蚀裕量 C22.00mm焊接接头系数 f0.85试验时应核试验类型试验

23、试验值PT = 1.25Pc s = 0.3988 (或由用户输入)s tMPa试验通过的应力stsT£ 0.90 ss = 310.50MPa试验下封头的应力sT = pT .(KDi + 0.5de ) = 65.422de.fMPa校核条件sT£ sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数K = 1 éæ D ö2 ù = 1.0000ê2 + ç i ÷ ú6 êç 2h ÷ úëèi ø û计算厚度 KPc D

24、idh = 2s t f -0.5Pc= 1.25mm有效厚度deh =dnh - C1- C2= 9.70mm最小厚度dmin = 4.05mm名义厚度dnh = 12.00mm结论满足最小厚度要求重量759.23Kg压 力 计 算最大工作2s t fd ePw= KDi +0.5d e = 1.15223MPa结论合格过程强度设计计算书SW6-201113全 国 化 工设 计 技 术 中心 站第1段筒体校核计算集团航空动力系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件筒体简图计算Pc0.14MPa设计温度 t105.00° C内径 Di2700.00mm材料Q345R( 板材 )试验温度应力 s189.00MPa设计温度应力 st189.00MPa试验温度下屈服点 ss345.00MPa钢板负偏差 C10.30mm腐蚀裕量 C22.00mm焊接接头系数 f0.85厚度及重量计算计算厚度 Pc Did = 2s t f - Pc= 1.20mm有效厚度de =dn - C1- C2= 9.70mm名义厚度dn = 12.00mm重量7945.35Kg试验时应核试验类型试验试验值PT = 1.25P s = 0.3988(或由用户输入)s tMPa