精馏塔设计计算校核.doc

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名 ： PROJECT 设备位号： ITEM 设备名称： EQUIPMENT 图 号： DWG NO。 设计单位： XXXXXXXXXXXXXXXXX DESIGNER设 计Designed by日期Date校 核Checked by日期Date审 核Verified by日期Date审 定Approved by日期Date 塔 设 备 校 核计 算 单 位XXXXXXXXXXXXXXXXX计 算 条 件塔 型 板式设 计 压 力 MPa 0.11容 器 分 段 数（不 包 括 裙 座） 1压 力 试 验 类 型 液压压 力 试 验 计 入 液 柱 高 度 Hmm 13925试 验 压 力（立 试）MPa 0.138试 验 压 力（卧 试）MPa 0.274封 头上 封 头下 封 头材 料 名 称 16MnR(正火) 16MnR(热轧)名 义 厚 度mm 8 8腐 蚀 裕 量mm 2 2焊 接 接 头 系 数 0.85 0.85封 头 形 状 椭圆形 椭圆形圆 筒12345设 计 温 度150圆 筒 长 度mm13600圆 筒 名 义 厚 度mm8圆 筒 内 径mm1200材 料 名 称（即 钢 号）16MnR(正火)腐 蚀 裕 量mm2纵 向 焊 接 接 头 系 数0.85环 向 焊 接 接 头 系 数0.85圆 筒 外 压 计 算 长 度 mm0变 径 段1234设 计 温 度变 径 段 下 端 内 径mm变 径 段 上 端 内 径mm材 料 名 称腐 蚀 裕 量mm纵 向 焊 接 接 头 系 数横 向 焊 接 接 头 系 数变 径 段 轴 向 长 度mm变 径 段 外 压 计 算 长 度mm变 径 段 大 端 过 渡 段 转 角 半 径mm变 径 段 小 端 过 渡 段 转 角 半 径mm内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 954塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 1200塔 板 分 段 数12345塔 板 型 式 筛板 塔 板 层 数 18 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 60 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 13200 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 5800 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 4000 集 中 载 荷 高 度mm 50000 集 中 载 荷 中 心 至 容 器 中 心线 距 离mm 2000 塔 器 附 件 及 基 础塔 器 附 件 质 量 计 算 系 数 1.2基 本 风 压N/m2 300基 础 高 度mm 16塔 器 保 温 层 厚 度mm 100保 温 层 密 度kg/m3 300裙 座 防 火 层 厚 度mm 100防 火 层 密 度kg/m3 300管 线 保 温 层 厚 度mm 100最 大 管 线 外 径mm 450笼 式 扶 梯 与 最 大 管 线 的 相 对 位 置 180场 地 土 类 型 II场 地 土 粗 糙 度 类 别 C地 震 烈 度 8级地 震 远 近 参 数 近震塔 器 上 平 台 总 个 数 3平 台 宽 度mm 900塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 15000塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 6500裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 1200裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 28000裙 座 材 料 名 称Q235-B裙 座 设 计 温 度 20裙 座 腐 蚀 裕 量mm2裙 座 名 义 厚 度mm 16裙 座 材 料 许 用 应 力MPa113裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数2裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 900裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm450裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 16裙座上较大孔引出管长度mm80地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座地 脚 螺 栓 材 料 名 称16Mn地 脚 螺 栓 材 料 许 用 应 力MPa 170注：以 下 设 计 参 数 均 参 照 JB4710-92 表 5-6 并 计 算 确 定地 脚 螺 栓 个 数 16地 脚 螺 栓 公 称 直 径mm 36全 部 筋 板 块 数 32相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 140筋 板 内 侧 间 距mm 140筋 板 厚 度mm 24筋 板 宽 度mm 180盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 95盖 板 厚 度mm 40盖 板 宽 度mm 240垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 75垫 板 厚 度mm 26垫 板 宽 度mm 130基 础 环 板 外 径mm 1500基 础 环 板 内 径mm 1000基 础 环 板 名 义 厚 度mm 24计 算 结 果容 器 壳 体 强 度 计 算元 件 名 称压 力 设 计名 义 厚 度 (mm)直 立 容 器 校 核取 用 厚 度 (mm)许 用 内 压 (MPa)许 用 外 压 (MPa)下 封 头 8 8 1.441 第 1 段 圆 筒 8 8 1.438 第 1 段 变 径 段 第 2 段 圆 筒 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 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 8 8 1.441 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 16 16风 载 及 地 震 载 荷00AA1122334455操 作 质 量33727.333069.67770.26最 小 质 量3002129363.46232.77液 压 试 验 时 质 量46945.546287.96232.77风 弯 矩1.14338e+091.09767e+091.42926e+08地 震 弯 矩2.90706e+082.7887e+085.85057e+07偏 心 弯 矩7.848e+077.848e+077.848e+07最 大 弯 矩1.22186e+091.17615e+092.21406e+08垂 直 地震 力72583.472583.466364.3应 力 计 算s110.000.005.50s126.357.423.37s1379.27113.0032.63s226.357.423.37s310.000.006.88s328.8410.392.70s3327.3439.1817.88st113.00113.00170.00B140.24140.24118.44组合应力校核sA134.76许 用 值173.40sA285.62120.4336.00许 用 值135.60135.60142.13sA322.06许 用 值316.71sA436.1949.5720.59许 用 值168.28168.28142.13s27.23许 用 值263.93校 核 结 果合格合格合格注 1: sij 中 i 和 j 的 意 义 如 下i=1 操 作 工 况 j=1 设 计 压 力 或 试 验 压 力 下 引 起 的 轴 向 应 力（ 拉 ）i=2 检 修 工 况 j=2 重 力 及 垂 直 地 震 力 引 起 的 轴 向 应 力（ 压 ）i=3 液 压 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 许 用 应 力 B 设 计 温 度 下 轴 向 稳 定 的 应 力 许 用 值注 2:sA1: 操 作 工 况 下 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA2: 操 作 工 况 下 轴 向 最 大 组 合 压 应 力sA3: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA4: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 压 应 力 s: 试 验 压 力 引 起 的 周 向 应 力注 3: 单 位 如 下质 量: kg 力:N 弯 矩: Nmm 应 力: MPa计 算 结 果地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座基 础 环 板 抗 弯 断 面 模 数mm32.6589e+08基 础 环 板 面 积mm2981747基 础 环 板 计 算 力 矩Nmm11473基 础 环 板 需 要 厚 度mm22.17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MPa4.93基 础 在 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力MPa0.00基 础 在 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 最 大 拉 应 力MPa0.00地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径mm0地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径mm20地 脚 螺 栓 校 核 结 果 地脚螺栓承受的最大拉应力小于零,塔器可以自身稳定，地脚螺栓仅起固定作用筋 板 压 应 力MPa7.40筋 板 许 用 应 力MPa90.59筋 板 校 核 结 果 合格盖 板 最 大 应 力MPa159.80盖 板 许 用 应 力MPa140盖 板 校 核 结 果 不合格裙 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kg7770.26焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩Nmm2.21406e+08对 接 接 头 校 核搭 接 接 头 校 核对 接 接 头 横 截 面mm252075搭 接 接 头 横 截 面mm2对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数mm31.54142e+07搭 接 接 头 抗 剪 断 面 模 数mm3对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力MPa12.90搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 剪 应 力MPa对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值MPa81.36搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值MPa对 接 接 头 拉 应 力 校 核 结 果 合格搭 接 焊 接 接 头 在 试 验 工 况 下 最 大 剪 应 力MPa搭 接 焊 接 接 头 在 试 验 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值MPa搭 接 接 头 拉 应 力校 核 结 果 主 要 尺 寸 设 计 及 总 体 参 数 计 算 结 果裙 座 设 计 名 义 厚 度mm16壳 体 和 裙 座 质 量kg16703.8附 件 质 量kg3340.75内 件 质 量( 包 括 塔 内 集 中 质 量 )kg1292.93保 温 层 质 量kg5107.17平 台 及 扶 梯 质 量kg4610.75操 作 时 物 料 质 量kg2671.89直 立 容 器 的 操 作 质 量kg33727.3直 立 容 器 的 最 小 质 量kg30021直 立 容 器 的 最 大 质 量kg46945.5液 压 试 验 时 液 体 质 量kg15890.1吊 装 时 空 塔 质 量kg20303.1直 立 容 器 第 一 振 型 自 振 周 期s2.05空 塔 重 心 至 基 础 mm17899.8环 板 底 截 面 上 风 弯 矩Nmm1.14338e+09环 板 底 截 面 距 离环 板 底 截 面 上 地 震 弯 矩Nmm2.90706e+08环 板 底 截 面 上 垂 直 地 震 力N72583.4操 作 时 基 础 环 板 底 截 面 的 最 大 计 算 弯 矩Nmm1.22186e+09风 载 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力N50920.4地 震 载 荷 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力N13976.9操 作 工 况 下 容 器 顶 部最 大 挠 度mm123.747容 器 许 用 外 压MPa容 器 总 容 积mm31.58901e+10直 立 容 器 总 高mm41933直 立 容 器 第 二 振 型 自 振 周 期s0.28直 立 容 器 第 三 振 型 自 振 周 期s0.05上封头校核计算计算单位 XXXXXXXXXXXXXXXXX计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.11MPa设计温度 t 150.00 C内径 Di 1200.00mm曲面高度 hi 300.00mm材料 16MnR(正火) (板材)试验温度许用应力 s 170.00MPa设计温度许用应力 st 170.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 d = = 0.46mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.00mm最小厚度 dmin = 1.80mm名义厚度 dn = 8.00mm结论 满足最小厚度要求重量 102.24 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.44140MPa结论 合格下封头校核计算计算单位 XXXXXXXXXXXXXXXXX计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 0.12MPa设计温度 t 150.00 C内径 Di 1200.00mm曲面高度 hi 300.00mm材料 16MnR(热轧) (板材)试验温度许用应力 s 170.00MPa设计温度许用应力 st 170.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算形状系数 K = = 1.0000计算厚度 d = = 0.50mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.00mm最小厚度 dmin = 1.80mm名义厚度 dn = 8.00mm结论 满足最小厚度要求重量 102.24 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.44140MPa结论 合格内压圆筒校核计算单位XXXXXXXXXXXXXXXXX计算条件筒体简图计算压力 Pc 0.12MPa设计温度 t 150.00 C内径 Di 1200.00mm材料 16MnR(正火) ( 板材 )试验温度许用应力 s 170.00MPa设计温度许用应力 st 170.00MPa试验温度下屈服点 ss 345.00MPa钢板负偏差 C1 0.00mm腐蚀裕量 C2 2.00mm焊接接头系数 f 0.85厚度及重量计算计算厚度 d = = 0.50mm有效厚度 de =dn - C1- C2= 6.00mm名义厚度 dn = 8.00mm重量 3241.18Kg压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值PT = 1.25P = 0.2741 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 sTsT 0.90 ss = 310.50MPa试验压力下圆筒的应力 sT = = 32.41 MPa校核条件 sT sT校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 1.43781MPa设计温度下计算应力 st = = 12.18MPastf 14