3-典型设备设计说明书

2018“东华科技陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛扬子石化年产8万吨甲基丙烯酸甲酯项目参赛队员：蔡楚源 何泽兴 彭建文 刘琦玮 陈思帆指导老师：汤吉海 包宗宏 周志伟 刘定华 崔 群2018“东华科技陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛312018“东华科技陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛目 录第一章 塔设备设计51.1塔设备设计依据51.2塔设备设计要求51.3塔设备简介51.3.1填料塔简介51.3.2板式塔简介61.4塔设备设计与校核（以T0202为例）61.4.1塔设备设计方法说明61.4.2塔内件设计（以T0202为例）71.4.3塔的水力学校核111.5塔设备机械设计131.5.1实际塔板数131.5.2塔高的计算131.5.3接管的计算131.5.4筒体、封头及裙座的壁厚计算141.5.5 机械强度校核151.6 新型塔板的使用281.7塔设备设备条件图281.8塔设备计算结果一览表30第二章 换热器的选型设计312.1 换热器的选型设计依据312.2 换热器类型介绍312.2.1 按工艺功能分类312.2.3 按结构分类312.3 换热器的设计选型规则332.3.1 基本要求332.3.2 介质流程332.3.3 终端温度332.3.4 流速选择342.3.5 压力降342.3.6 传热膜系数342.3.7 污垢热阻342.3.8 换热管352.4 换热器型号的表示方法352.5 换热器选型所用软件352.6 选型范例（以E0405为例）362.6.1 工艺参数确定362.6.2 EDR数据输入372.6.3 换热器结构参数确定382.6.4 换热器详细尺寸432.6.5 换热器机械强度校核442.6.6 换热器设计和校核小结772.6.7 设备条件图782.7 换热器设备选型一览表802.7 换热器设备选型一览表82第三章 反应器833.1 反应器概述833.2 反应器类型833.2.1 釜式反应器（反应釜）833.2.2 管式反应器833.2.3 固定床反应器833.2.4 流化床反应器843.3 设计要点843.4 甲基丙烯醛反应器设计条件843.4.1 反应方程式及动力学843.4.2 催化剂参数853.4.3 反应器类型的选择853.4.4 工艺条件的选择853.5 甲基丙烯醛反应器设计883.5.1 进出口物料信息893.5.2 催化剂用量计算893.5.3 反应器列管数893.5.4 床层压降计算903.5.5 传热面积核算903.5.6 双盘气体分布器913.5.7 拉杆设计923.5.8 接管设计923.5.9 反应器管板、管箱、反应列管的连接结构设计933.5.10 支座与附件设计933.5.11 反应器校核933.5.12 反应器结果汇总1203.6 反应器设备条件图1203.7 反应器设计一览表122第四章 容器1234.1 设计依据1234.2 容器简介及要求1234.3 储罐、回流罐1234.3.1 储罐、回流罐容积计算1234.3.2 储罐、回流罐计算示例（以V0101为例）1244.3.3 储罐、回流罐选型一览表1254.4 缓冲罐1274.4.1 缓冲罐的计算（以V0201为例）1274.4.2 缓冲罐选型一览表127第五章 气液分离器1285.1 设计依据1285.2 气液分离器的分类1285.2.1 立式和卧式重力分离器1285.2.2 立式和卧式丝网分离器1285.3 设计目标1285.4 气液分离器设计（以V0102为例）1285.4.1 丝网自由截面上的气体流速（uG）的计算1295.4.2 气液分离器尺寸计算1295.4.3 气液分离器接管计算1295.4.4 机械强度校核1315.5 气液分离器选型一览表134第六章 泵1366.1 泵的概述1366.2 泵类型和特点1366.3 泵选型原则1376.4 泵选型示例（以P0101为例）1386.4.1 具体选型（以P0101为例）1396.5 泵选型一览表143第七章 压缩机1467.1 压缩机分类1467.2 压缩机适用范围1477.3 压缩机选型1477.3.1压缩机工艺参数1477.3.2压缩机选型一览表148第八章 设备选型一览表1498.1 非标设备设计一览表1498.1.1 反应器设计一览表1498.1.2 塔设备设计一览表1508.1.3 缓冲罐选型一览表1508.1.4 气液分离器选型一览表1518.2 标准设备选型一览表1518.2.1 换热器设计一览表1518.2.2 储罐、回流罐选型一览表1538.2.3 泵选型一览表1548.2.4 压缩机选型一览表156第一章 塔设备设计1.1 塔设备设计依据 化工设备设计全书塔设备化工工艺设计手册（第四版）化工设备设计基础规定HG/T 20643-2012设备及管道保温设计导则GB 8175-2008钢制人孔和手孔的类型与技术条件HG/T 21514-2014钢制化工容器结构设计规定HG/T 20583-2011工艺系统工程设计技术规范HG/T 20570-1995钢制压力容器焊接规程JB/T 4709-2007塔器设计技术规定HG 20652-1998管径的选择HG/T 20570.6-1995石油化工钢管尺寸系列SH/T3405-2012不锈钢人、手孔HG 21594-21604-2014压力容器封头GB/T 25198-2010钢制塔式容器NB/T 47041-2014塔顶吊柱HG/T 21639-20051.2 塔设备设计要求作为气、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。为了满足工业生产需要，塔设备还应具备下列各种基本要求：（1）气、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。（2）操作稳定，弹性大，即当塔设备的气、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行未定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。（3）流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破环物系的操作。（5）结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。（4）耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。（6）塔内的滞留量要小。不同的塔型各有某些独特的优点，设计时应根据物系的性质和具体要求进行设计、选型。1.3 塔设备简介工业上使用的塔类型主要是填料塔和板式塔两种，需要根据不同的物系以及操作条件选择适合的塔设备已达到成本最低、分离效果最优的目的。1.3.1 填料塔简介填料塔以填料作为气液传质的元件，两相在填料层中逆向连续接触。它具有简单的结构、较小的压力降、可用耐腐蚀非金属材料制造等优点，对于吸收、解吸、真空蒸馏以及处理腐蚀性流体的操作，十分适用。但当塔径增大时，引起气液两相分布不均匀、接触状况差等，造成塔设备生产效率下降，即为放大效应。此外，填料塔有质量大、造价昂贵、维护繁琐、填料损耗大等缺点，因此填料塔在很长时间内不及板式塔使用广泛。但随着新型高效填料的出现，流体分布技术的不断改进，填料塔的效率有所提高，放大效应也渐渐得以解决。1.3.2 板式塔简介板式塔是塔设备除填料塔外的另一大类板式塔内沿塔高装有若干层塔板（或称塔盘），液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。1.4 塔设备设计与校核（以T0202为例）1.4.1 塔设备设计方法说明(1)使用Aspen Plus V9.0软件内置的塔内件设计模块Column Internals对塔的基础参数、塔内件结构进行详细设计，并进行水力学校核；(2)使用SW6-2011进行塔的机械计算与强度校核。所需的软件如下表所示。表1-2 塔设备设计所用软件一览表序号名称来源用途1Aspen Plus V9.0Aspen Tech公司详细设计2SW6-2011全国化工设备设计技术中心站设备校核1.4.2 塔内件设计（以T0202为例）1.4.2.1 T0202 粗MAL吸收塔简介T0202 粗MAL吸收塔内进行的是反应产生并经过脱重的甲基丙烯醛（MAL）与反应剩余的原料气经由甲醇吸收得到醛醇混合液也进入后续流程进行反应生成甲基丙烯酸甲酯（MMA）。由于MAL氧化酯化生成MMA的催化剂在水含量达到一定量（水的质量分数不大于3%）时易失活，因此该塔的性能与装置工况、寿命以及产品质量直接相关，故选择此塔作为计算示例十分具有代表意义。首先通过Aspen Plus V9.0进行塔的工艺计算，得到T0202具体的进出口流股信息，如下表所示。表1-3（1） T0202进出口流股信息2-132-152-162-17来自T0201E0401T0202T0202送往T0202T0202P0301V0401相态VaporLiquidLiquidVapor温度52.43 35.00 51.06 46.57 压力MPa0.13 0.12 0.13 0.12 摩尔密度kmol/m0.05 22.96 19.67 0.05 质量密度kg/m1.61 798.54 781.26 1.41 平均相对分子质量33.31 34.77 39.71 31.13 摩尔流率kmol/h1438.84 585.00 614.52 1409.32 IBEkmol/h0.08 0.00 0.00 0.07 O2kmol/h65.66 0.00 0.17 65.49 MALkmol/h128.13 0.00 127.86 0.27 H2Okmol/h19.67 0.37 19.90 0.14 MEOHkmol/h447.61 561.09 463.79 544.91 MMAkmol/h0.04 23.54 1.81 21.77 N2kmol/h757.93 0.00 0.73 757.20 CO2kmol/h0.28 0.00 0.00 0.27 1-BEkmol/h5.44 0.00 0.10 5.35 T-C4H8kmol/h2.06 0.00 0.04 2.01 C-C4H8kmol/h1.02 0.00 0.02 1.00 C3kmol/h0.03 0.00 0.00 0.03 1-BAkmol/h3.18 0.00 0.04 3.14 I-BAkmol/h0.56 0.00 0.01 0.56 COkmol/h7.09 0.00 0.01 7.08 METHY-01kmol/h0.06 0.00 0.05 0.02 摩尔分率IBE0.00 0.00 0.00 0.00 O20.05 0.00 0.00 0.05 MAL0.09 0.00 0.21 0.00 H2O0.01 0.00 0.03 0.00 MEOH0.31 0.96 0.75 0.39 MMA0.00 0.04 0.00 0.02 N20.53 0.00 0.00 0.54 CO20.00 0.00 0.00 0.00 1-BE0.00 0.00 0.00 0.00 T-C4H80.00 0.00 0.00 0.00 C-C4H80.00 0.00 0.00 0.00 C30.00 0.00 0.00 0.00 1-BA0.00 0.00 0.00 0.00 I-BA0.00 0.00 0.00 0.00 CO0.00 0.00 0.00 0.01 METHY-010.00 0.00 0.00 0.00 质量流率kg/h47933.50 20342.00 24405.30 43870.20 IBEkg/h4.26 0.00 0.08 4.18 O2kg/h2101.01 0.00 5.30 2095.71 MALkg/h8980.73 0.00 8962.13 18.60 H2Okg/h354.32 6.64 358.45 2.52 MEOHkg/h14342.33 17978.56 14860.71 17460.18 MMAkg/h4.09 2356.79 181.14 2179.73 N2kg/h21232.24 0.00 20.53 21211.71 CO2kg/h12.21 0.00 0.14 12.06 1-BEkg/h305.35 0.00 5.36 300.00 T-C4H8kg/h115.36 0.00 2.35 113.01 C-C4H8kg/h57.28 0.00 1.25 56.03 C3kg/h1.49 0.00 0.01 1.48 1-BAkg/h185.06 0.00 2.51 182.56 I-BAkg/h32.63 0.00 0.35 32.27 COkg/h198.70 0.00 0.26 198.44 METHY-01kg/h6.46 0.00 4.74 1.72 质量分率IBE0.00 0.00 0.00 0.00 O20.04 0.00 0.00 0.05 MAL0.19 0.00 0.37 0.00 H2O0.01 0.00 0.01 0.00 MEOH0.30 0.88 0.61 0.40 MMA0.00 0.12 0.01 0.05 N20.44 0.00 0.00 0.48 CO20.00 0.00 0.00 0.00 1-BE0.01 0.00 0.00 0.01 T-C4H80.00 0.00 0.00 0.00 C-C4H80.00 0.00 0.00 0.00 C30.00 0.00 0.00 0.00 1-BA0.00 0.00 0.00 0.00 I-BA0.00 0.00 0.00 0.00 CO0.00 0.00 0.00 0.00 METHY-010.00 0.00 0.00 0.00 体积流率m/h29773.36 25.47 31.24 31051.23 表1-3（2）物料信息对照代号物质代号物质IBE异丁烯1-BE1-丁烯O2氧气T-C4H8反-2-丁烯MAL甲基丙烯醛C-C4H8顺-2-丁烯H2O水C3丙烷MEOH甲醇1-BA1-丁烷MMA甲基丙烯酸甲酯I-BA异丁烷N2氮气CO一氧化碳CO2二氧化碳METHY-01异丁酸甲酯1.4.2.2 塔径以及塔内件的计算在Aspen Plus V9.0软甲内的Column Internals模块中新建塔内件设计。如下图所示。图1-1 新建塔内件设计点击Add New按钮添加塔板，全塔共有9块理论板。根据估算，此塔需要的塔径为2600mm。根据AspenPlus工艺计算得出的气液相负荷，选用双溢流塔板，板间距为0.6m。通常塔底存液时间取5-10分钟，但因为本流程生产负荷较大，故取塔底液体停留时间为5分钟。将塔内件的参数输入，如下图所示。图1-2 塔内件基础参数设置点击塔板后的View按钮，可以对塔板结构进行详细设计。对T0202中的塔板进行详细设计。根据化工工艺设计手册中的参数对塔板参数进行调整，使塔内流体流动参数符合设计规定的同时满足工艺需要。塔板的参数如下图所示。图1-3 T0202塔板详细结构参数将上述结构参数归结为下列表中所示数据。表1-4(1) T0202塔板详细结构参数-基本参数属性值单位塔板类型筛板直径2.6m板间距0.6m降液管数2孔径10mm横截面积5.30929m2有效传质区面积4.4401m2净面积4.8747m2表1-4(2) T0202塔板详细结构参数-降液管参数属性侧降液管中心降液管单位降液管底隙高度37.337.3mm降液管顶部宽度200.2189.8mm降液管底部宽度200.2189.8mm降液管顶部面积0.1880730.493041m2降液管底部面积0.1880730.493041m2表1-4（3）T0202塔板详细结构参数-溢流堰参数属性边缘降液管中心降液管单位溢流堰高度0.050.05m溢流堰长度1.386282.59306m表1-4（4）T0202塔板详细结构参数-盘面参数属性AB单位流路长度1.00491.0049m输入完成后可点击运行，运行结果无警报、无报错，说明塔内件设计合理。1.4.3 塔的水力学校核最后将塔内件设置自设计（Interactive sizing）改为（Rating）校核对设计好的塔内件进行负荷性能计算以及水力学校核，校核结果可导出。全塔校核结果如下图所示。图1-4 全塔水力学校核结果图主要水力学数据见下表，详细的塔设备设计及水力学校核结果见塔设计文件夹内附件T0202 粗MAL吸收塔水力学校核报告书。表1-6 T0202水力学数据理论板液泛因子单板压降降液管液位/板间距干板压降侧降液管停留时间中心降液管停留时间%kPakPass164.51 0.66 26.34 0.48 5.29 6.65 264.37 0.66 26.29 0.47 5.30 6.66 364.22 0.65 26.25 0.47 5.30 6.66 464.16 0.65 26.25 0.47 5.27 6.63 564.23 0.65 26.34 0.47 5.21 6.54 664.48 0.66 26.52 0.48 5.09 6.40 764.85 0.67 26.80 0.49 4.95 6.22 865.26 0.68 27.11 0.50 4.80 6.03 965.83 0.69 27.44 0.51 4.70 5.90 从上表数据可得到，该塔的液泛因子均处于60%85%（0.60.85）之间，单板压降处于0.40.7kPa之间，所有降液管内液位高度与塔板间距的比值在0.20.5之间，液体在降液管内停留时间均大于4s，符合其要求范围。2018“东华科技陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛1.5 塔设备机械设计1.5.1 实际塔板数在Aspen Plus中由塔设备的工艺计算得到的理论塔板数为9块，取塔板效率为0.45， 则由：式中：NT实际板数；N理论板数。计算得NT=20，即全塔实际板数为20块。1.5.2 塔高的计算1.筒体的高度为了方便清洗、检查、维修，应在塔上开设人孔，拟在塔筒体每67块塔板开设一个人孔（DN500），共开设4个人孔，其中第一个与最后一个人孔开设在塔顶与塔底部空间，其余在塔板段。普通塔板板间距HT为600 mm，开设人孔的塔板间距HT为800 mm。因此可求得塔板段的塔高Hb为：为了满足塔顶空间高度的作用是安装塔板和开人孔的需要，也使气体中的液体自由沉降，减少塔顶出口气中的液滴夹带，空间高度一般取1.001.50m，此处取Hd=1.50m；塔底空间高度具有贮存槽的作用，塔底釜液最好能在塔底有1015min的储量，以保证塔底料液不至排完。对于塔底产量较大的塔，塔底容量可取小些，取25min的储量。此处Hw取1.50m。综上，塔的筒体高度H1为：2.封头的高度封头的选型根据GB/T25198-2010 压力容器封头选型。该塔内径为2600 mm，选用DN=2600的EHA型标准椭圆封头，总深度H2d=690 mm。3.裙座的高度裙座的型式分为圆柱形和圆锥形两种。裙座高度是指从塔底封头切线到基础环之间的高度。此处选用DN=2600 mm的圆柱形裙座，裙座高度由塔底封头切线至出料管中心线的高度U和出料管中心线至基础环的高度V两部分组成。则裙座高度H3：综上，全塔的总高度H为：1.5.3 接管的计算接管的管径计算使用HG/T20570.6-1995 管径的选择中的计算方法进行计算，计算后的管径通过SH/T3405-2012 石油化工钢管尺寸系列进行圆整。1.塔顶气体出料管取气体流速为25.00 m/s，气体体积流率为31051.23 m3/h，所以：管径圆整为7117.92 mm（DN700），气体实际流速为：2.吸收剂进料管取液体流速为2.00 m/s，液体体积流率为25.47 m3/h，所以：管径圆整为88.95.49 mm（DN80），液体实际流速为：3.塔底气体进料管取液体流速为25.00 m/s，气体体积流率为29773.36 m3/h，所以：管径圆整为7117.92 mm（DN700），液体实际流速为：4.吸收剂出料管取液体流速为2.00m/s，液体体积流率为31.24 m3/h，所以：管径圆整为88.95.49 mm（DN80），液体实际流速为：上述接管计算结果列于下表。表1-7 T0202接管一览表名称预估流速体积流率初选管径公称直径外径壁厚内径m/sm3/hmmmmmmmm塔顶气体出料管25.0031051.23662.92DN700711.007.92695.16吸收剂进料管2.0025.4767.13DN8088.905.4977.92塔底气体进料管25.0087.67124.54DN150168.3010.97146.36吸收剂出料管2.0029773.36649.13DN700711.007.92695.161.5.4 筒体、封头及裙座的壁厚计算筒体壁厚计算采用GB150-2011 压力容器中所述的计算方法，封头根据GB/T25198-2010 压力容器封头计算、选型。设计压力取塔最高操作压力的1.1倍，设计温度取塔最高操作温度+30。T0202筒体、封头选用材料为Q345R，裙座材料选用Q245R。已知在设计温度下，Q345R的许用应力t=189.00MPa。焊接全为双面焊，全无损探伤。腐蚀裕量及钢板负偏差总和C取2.00mm。表1-8（1） 设备主体设计参数设计温度Tc设计压力Pc设计年限nMPa年800.1515表1-8（2）筒体主体设计参数内径Di名义厚度n腐蚀裕量Cmmmmmm260082表1-8（3）封头主体设计参数位置形式内径Di名义厚度n腐蚀裕量Cmmmmmm上封头EHA260082下封头EHA260082表1-8（4）裙座主体设计参数形式内径Di名义厚度n腐蚀裕量Cmmmmmm圆筒26001021.5.5 机械强度校核使用SW6-2011软件对塔设备机械结构设计进行强度校核，塔的机械结构设计合理，强度合格。下为T0202强度校核书。 塔 设 备 校 核计 算 单 位南京工业大学Eureka团队计算依据：NB/T 47041-2014计 算 条 件塔 型 板式容 器 分 段 数（不 包 括 裙 座） 1压 力 试 验 类 型 液压封头上 封 头下 封 头材料名称 Q345R Q345R名义厚度(mm) 8 8腐蚀裕量(mm) 2 2焊接接头系数 1 1封头形状 椭圆形 椭圆形圆筒设计压力(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)10.15801480082600Q345R2345678910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)试验压力(立) (Mpa)试验压力(卧)(Mpa)121100.20.85069723456789内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 0塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 0塔 板 分 段 数12345塔 板 型 式 筛板 塔 板 层 数 20 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 0 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 16850 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 5450 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 集 中 载 荷 方 位 角 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 200塔 器 保 温 层 厚 度mm 0保 温 层 密 度kg/m3 0裙 座 防 火 层 厚 度mm 0防 火 层 密 度kg/m3 0管 线 保 温 层 厚 度mm 0最 大 管 线 外 径mm 711笼 式 扶 梯 与 最 大 管 线 的 相 对 位 置 90场 地 土 类 型 II场 地 土 粗 糙 度 类 别 A地 震 设 防 烈 度 低于7度设 计 地 震 分 组 第一组地震影响系数最大值 amax3.28545e-66阻 尼 比0.01塔 器 上 平 台 总 个 数 0平 台 宽 度mm 0塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 0塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 0阻 尼 比(检修工况) 0.01管道力12345管 道 力 方 向 管 道 力 大 小N 管 道 力 到 基 础 的 距 离mm 管 道 力 到 容 器 中 心 线 的 距 离mm 管 道 力 方 位 角 678910管 道 力 方 向 管 道 力 大 小N 管 道 力 到 基 础 的 距 离mm 管 道 力 到 容 器 中 心 线 的 距 离mm 管 道 力 方 位 角 裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 2580裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 3950裙 座 材 料 名 称Q245R裙 座 设 计 温 度 80裙 座 腐 蚀 裕 量mm2裙 座 名 义 厚 度mm 10裙 座 材 料 许 用 应 力MPa141.4裙座与筒体连接段的材料裙座与筒体连接段在设计温度下许用应力MPa 裙座与筒体连接段长度mm裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数2裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 1000裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm207裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 6裙座上较大孔引出管长度mm1393.7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 许 用 应 力MPa 147地 脚 螺 栓 个 数 36地 脚 螺 栓 公 称 直 径mm 30全 部 筋 板 块 数 36相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 148.435筋 板 内 侧 间 距mm 148.435筋 板 厚 度mm 30筋 板 宽 度mm 150盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 35盖 板 厚 度mm 50盖 板 宽 度mm 0垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 51垫 板 厚 度mm 20垫 板 宽 度mm 100基 础 环 板 外 径mm 2834基 础 环 板 内 径mm 2394基 础 环 板 名 义 厚 度mm 45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 88 1.678 第 1 段 圆 筒 8 8 1.549 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 1.678 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 1010风 载 及 地 震 载 荷00AA裙座与筒体连接段11(筒体)11(下封头)2233操 作 质 量 114780111411109326109326最 小 质 量 87069.983700.881615.681615.6压 力 试 验 时 质 量468378465009109326109326风 弯 矩 5.633e+095.241e+095.119e+095.119e+09Mca (I) 7.568e+087.118e+086.976e+086.976e+08Mca (II) 3.618e+082.574e+082.247e+082.247e+08 Mca (I) 检修状态 1.027e+099.667e+089.475e+089.475e+08顺风向弯矩 (I)2.001e+081.858e+081.814e+081.814e+08顺风向弯矩 (II)4.899e+094.574e+094.473e+094.473e+09 顺风向弯矩 (I)检修状态 2.768e+082.571e+082.509e+082.509e+08组合风 弯 矩 5.633e+095.241e+095.119e+095.119e+09地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算0000偏 心 弯 矩 0000最 大 弯 矩 需横风向计算时 5.633e+095.241e+095.119e+095.119e+09垂 直 地 震 力 0000应 力 计 算10.3310.3311.788.3312.2712.2790.6836.8990.1190.119.169.1612.1512.1548.0834.7512.2712.2727.2011.0727.0327.03st141.40141.40189.00189.00B106.48106.4897.2997.04组合应力校核(内压),(外压)88.1688.16许 用 值226.80226.80(内压),(外压)102.4645.2299.2799.27许 用 值127.77127.77116.74116.4526.9126.91许 用 值310.50310.5075.2845.8239.3039.30许 用 值106.48106.48101.7097.04103.78103.78许 用 值310.50310.50校 核 结 果合格合格合格合格注 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: 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA2: 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 mm31.09672e+09基 础 环 板 面 积 mm21.80667e+06基 础 环 板 计 算 力 矩 Nmm13132.2基 础 环 板 需 要 厚 度mm21.53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MPa5.76受 风 载 时 基 础 环 板 与 基 础 表 面 间 虚 拟 的 最 大 拉 应 力 MPa4.66受 地 震 载 荷 时 基 础 环 板 与 基 础 表 面 间 虚 拟 的 最 大 拉 应 力MPa0.66地 脚 螺 栓剪应力MPa地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 mm27.8747地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径mm28.587地 脚 螺 栓