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浮阀塔课程设计 班级 09化学工程与工艺2班姓名 学号 1 课程设计内容 1 塔设备的结构设计包括 塔盘结构 塔底 塔顶空间 人孔数量及位置 仪表接管选择 工艺接管管径计算等 2 塔体及封头壁厚计算及其强度 稳定性校核 1 根据设计压力初定壁厚 2 计算危险截面的重量载荷 风载荷 地震载荷及偏心载荷 3 计算危险截面的由各种载荷作用下的轴向应力 4 计算危险截面的组合轴向拉应力和组合轴向压应力 并进行强度和稳定性校核 3 筒体和裙座水压试验应力校核4 裙座结构设计及强度校核包括 裙座体 基础环 地脚螺栓5 编写设计说明书一份6 绘制2号装配图一张 2 课程设计的条件 1 设备类型 自支承式塔设备 塔顶无偏心载荷 2 设置地区环境 基本风压 qo 400N 设计地震烈度 7度 或8度 场地土 类 地震加速度0 15g 或者0 3g 3 塔体及裙座的机械设计条件 1 塔体内径Di 2200mm 塔高近似取H 50000mm 每组增加1000mm 2 计算压力Pc 2 0MPa 设计温度t 250 3 塔体装有N 75层浮阀塔盘 每块塔盘上存留介质层高度为hw 100mm 介质密度为 1 800kg m3 3 4 沿塔高每5m左右开设一个人孔 人数为8 10个 相应在人孔处安装半圆形平台8 10个 平台宽度为B 900mm 高度为1000mm 5 塔外保温层厚度为 s 120mm 保温材料密度为 2 300kg m3 6 塔体与裙座间悬挂一台再沸器 其操作质量为me 4000kg 偏心距e 2000mm 7 塔体与封头材料为16MnR 8 裙座统一采用Q235 A 9 塔体与裙座对接焊接 塔体焊接接头系数 0 85 10 塔体与封头厚度附加量C 2mm 裙座厚度附加量C 2mm 4 浮阀塔 5 选材 材料的一般要求1 材料品种应符合我国资源和供应的情况 2 材质可靠 可保证使用寿命 3 要有足够的强度 良好的塑性和韧性 对腐蚀介质能耐腐蚀 4 便于制造加工 焊接性能良好 5 经济上合算 在课程设计上 要求选用低合金高强度钢 6 通过分析操作条件得 已知塔的容积为50 36立方米 且属于中压中温的范畴 对材料的要求为耐压 根据选材原则 选用低合金钢时16MnR 15MnTi 15MnVR等 在此我选用16MnR 7 按计算的压力计算塔体和封头的厚度 1 塔体厚度计算考虑厚度附加量C 2mm 经过圆整后取20mm2 封头厚度计算 采用标准椭圆封头 考虑厚度附加量C 2mm 经过圆整后取20mm 8 计算塔体承受的各种载荷 自承式塔设备的塔体除了承受工作介质压力外 还承受质量载荷 地震载荷 风载荷 及偏心载荷 9 1 塔设备质量载荷计算 塔设备的质量载荷包括塔设备壳体质量 塔设备内构件质量 平台和扶梯的质量 操作时塔内物料质量 附件质量 液压时塔内充液质量 偏心质量 10 2 风载荷与风弯矩的计算 11 3 地震弯矩的计算 分截面计算地震弯矩 0 0截面 h 01 1截面 h 1000mm2 2截面 3000mm 4 偏心弯矩计算 12 各种载荷引起的轴向应力 主要计算三个截面的由于各种载荷引起的轴向应力分别为 0 0截面 h 01 1截面 h 1000mm2 2截面 3000mm其中应力又分为轴向压应力和轴向拉应力 具体有压力引起的轴向拉应力 操作质量引起的轴向压应力 最大弯矩引起的轴向应力 13 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 由此可看到塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核是满足要求的 14 水压试验应力校核 主要有 1 筒体环向应力的校核 满足要求 2 最大组合轴向拉应力的校核 满足要求 3 最大组合拉应力的校核 满足要求 15 还有就是基础环的设计 其中包括基础环的尺寸计算 基础环的应力校核 确定基础环的厚度 最后就是计算地脚螺栓承受的最大拉应力 选螺栓 以及根据手工图的要求完成浮阀塔手工图 16 收获 经过这次课程设计后 我感觉到自己的自学能力大大提高了 对于我来说 课程设计就是要将书本上生硬的东西 通过自己的理解 并结合实际的操作条件 以实际操作情况为依据 进而计算 考虑和分析所形成的 在计算和设计的过程中 最困扰我的是对于参数的确定 由于缺乏选材经验与设计经验 针对不同的材料和不同操作条件 参数在查阅参数的过程中有一定的困难 通过反复的斟酌与计算 最终 我还是克服了这个困难 从这次课程设计中 让我清楚了自己在掌握知识方面的不足 通过这次难得的机会 我加强对化工设备设计的学习 将基础学习巩固好 我们才能把知识综合地运用起来 我很感谢老师们给我们一次这么珍贵的机会 我们可以一边学习课本的知识 又能一边把它运用到实际中