设备设计说明书

目 录第一章塔设备设计计算说明书11.1塔设备选型设计依据11.2 塔形的选型11.2.1塔设备简介11.2.2与物性有关的因素11.2.3其它因素21.2.4流程布置21.3吸收剂的选择31.4操作温度和压力的确定31.5填料的选择41.6填料塔工艺设计计算51.6.1 物料计算51.6.2进料塔混合气中各组分的量61.6.3混合气基础塔的摩尔组成61.6.4气液平衡关系71.6.5吸收剂（氨水）用量71.7塔径计算81.7.1核算气速81.7.2规整填料选择81.8填料层高度的确定91.8.1传质单元高度HOG计算91.8.2计算KYa111.8.3计算HOG111.8.4传质单元数NOG计算111.9.1填料塔附属高度计算121.10通过Cup-tower软件对吸收塔的校核和计算131.11填料吸收塔的附属设备151.12辅助设备的选型201.13塔强度计算201.14塔强度的校核22第二章 反应器设计422.1反应器概述422.1.1常见的反应器分类：422.1.2选型:432.2亚硫酸铵氧化反应概述：432.2.1反应机理442.3反应器的选择452.3.1双搅拌反应器中研究影响氧化反应因素462.4夹套反应釜的总体结构492.4.1夹套反应釜设计内容和步骤502.5反应器工艺数据512.6反应器设计过程522.6.1反应器体积的计算：522.7双搅拌釜式反应器的强度校核532.7.1强度计算的原则及依据532.7.2算内筒筒体厚度542.7.3封头厚度计算542.7.4夹套厚度的计算552.7.5夹套封头厚度设计562.8反应釜搅拌装置562.8.1反应器桨叶的选择562.8.2搅拌功率计算592.8.3行星轴自转叶轮功率602.8.4搅拌功率的修正612.8.5搅拌功率计算622.9循环特性的计算622.10轴径计算：632.10.1轴采用实心轴计算632.10.2扭矩和弯矩合成计算轴632.10.3刚度计算642.11搅拌器强度校核652.11.1框式搅拌器强度校核652.11.2三叶后掠式搅拌器强度校核672.13反应釜的轴封装置设计682.14反应釜附件设计702.14.1设备法兰702.14.2支座712.14.3手孔和人孔712.14.4设备接口712.14.5接管与管法兰722.15进料管设计：722.16反应器的强度校核73第三章 换热器设计883.1换热器概述883.2换热器设计依据883.3换热器的选型893.4工艺条件选择923.4.1公用工程923.5换热器选型范例953.5.1换热器选型软件953.5.2设计过程953.6通过对SW6-2011对其校核，结果如下103第四章 泵设备选型1134.1概述：1134.2泵的分类：1134.3选型依据：1144.4泵的选型：115第五章 储罐及混合器选型1215.1概述1215.2储罐选型依据1215.3储罐选型原则1225.4原料储罐设计计算：1225.4.1氨水储罐设计计算1225.4.2液氧储罐设计计算1235.4.3乙醇胺储罐设计计算：1235.4.4非罐区罐设备设计：124第六章 气液分离器选型1256.1设计依据：1256.2概论：1256.3气液分离器设计：1256.3.1分离器类型选择：1266.3.2尺寸计算：126第七章 除尘器选型130除尘器分类：130除尘器选型：131第八章 结晶器选型131概论：131选型：132第九章 干燥器选型133第十章 离心过滤机选型134第十一章 压缩机选型13411.1 压缩机概述13411.2 类型13511.3 选型13511.3.1 选型原则13511.3.2：设计计算13611.3.3选型结果1363子长工业园区300MW火电厂烟气氨法脱硫项目第一章 塔设备设计计算说明书1.1塔设备选型设计依据表1-1 塔设计依据石油化工设计手册固定式压力容器 GB150-2011设备及管道保温设计导则 GB8175-2008压力容器封头 GB/T25198-2010塔器设计技术规定 HG20652-1998钢制化工容器结构设计规定 HG/T20583-2011工艺系统工程设计技术规范 HG/T20570-1995塔顶吊柱 HG/T21639-2005不锈钢人、手孔 HG21594-2014钢制人孔和手孔的类型与技术条件 HG/T21514-2014钢制塔器容器 JB/T4710-20051.2 塔形的选型1.2.1塔设备简介 塔设备是石油、化工、医药、轻工等生产中的重要设备之一，在塔设备内可进行气液或液液两相间的充分接触，实施相间传质，因此在生产过程中常用塔设备进行精馏、吸收、解吸、气体的增湿及冷却等单元操作过程。塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节。选择时考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能，以及塔设备的制造、安装、运转和维修等。1.2.2与物性有关的因素 (1) 易起泡的物系，如处理量不大时，以选用填料塔为宜。因为填料能使泡沫破裂，在板式塔中则易引起液泛；(2) 具有腐蚀性的介质，可选用填料塔。如必须用板式塔，宜选用结构简单、造价便宜的筛板塔盘、穿流式塔盘或舌形塔盘，以便及时更换；(3) 具有热敏性的物料须减压操作，以防过热引起分解或聚合，故应选用压力降较小的塔型。如可采用装填规整填料的散堆填料等，当要求真空度较低时，也可用筛板塔和浮阀塔；(4) 黏性较大的物系，可以选用大尺寸填料，板式塔的传质效率较差；(5) 含有悬浮物的物料，应选择液流通道较大的塔型，以板式塔为宜。可选用泡罩塔、浮阀塔、栅板塔、舌形塔和孔径较大的筛板塔等。不宜使用填料；(6) 操作过程中有热效应的系统，用板式塔为宜。因塔板上积有液层，可在其中安放换热管，进行有效的加热或冷却。1.2.3其它因素 (1) 对于多数情况，塔径小于 800mm 时，不宜采用板式塔，宜用填料塔。对于大塔径，对加压或常压操作过程，应优先选用板式塔；对减压操作过程，宜采用新型填料； (2) 一般填料塔比板式塔重； (3) 大塔以填料塔造价较廉。因填料价格约与塔体的容积成正比，板式塔按单位面积计算的价格，随塔径增大而减小；因考虑到本次设计为二氧化硫的脱除，所以在这里我们采用填料塔进行吸收效果会更好些。1.2.4流程布置吸收装置的流程布置是指气体和液体进出吸收塔的流向安排。本设计采用的是逆流操作，即气相自塔底进入由塔顶排出，液相流向与之相反，自塔顶进入由塔底排出。逆流操作时平均推动力大，吸收剂利用率高，分离程度高，完成一定分离任务所需传质面积小，工业上多采用逆流操作。1.3吸收剂的选择 吸收剂性能的优劣是决定吸收操作效果的关键之一，吸收剂的选择应考虑以下几方面：(1)溶解度: 吸收剂对溶质的溶解度要大，以提高吸收速率并减少吸收剂的用量；(2)选择性: 吸收剂对溶质组分有良好的溶解能力，对其他组分不吸收或甚微；(3)挥发度：操作温度下吸收剂的蒸汽压要低，以减少吸收和再生过程中的挥发损失；(4)粘度: 吸收剂在操作温度下粘度要低，流动性要好，以提高传质和传热速率； (5)其他：所选用的吸收剂尽量要无毒性、无腐蚀性、不易爆易燃、不发泡、冰点低、廉价易得及化学性质稳定；一般来说，任何一种吸收剂都难以满足以上所有要求，选用是要针对具体情况和主要因素，既考虑工艺要求又兼顾到经济合理性，综上因素的考虑，本次设计任务选用浓度为5%的氨水做吸收剂。1.4操作温度和压力的确定 (1)温度：低温利于吸收，但温度的底限应由吸收系统决定，本设计温度选25；(2)压力：加压利于吸收，但压力升高操作费用、能耗增加，需综合考虑，本设计采用常压。1.5填料的选择 1.5.1填料种类的选择 填料种类的选择要考虑分离工艺的要求,还要确保有较高的传质效率.除此之外,还应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料,这样可以使通量增大,塔的处理能力也增大.通常考虑以下几个方面。 传质效率，传质效率即分离效率，它有两种表示方法：一是以理论级进行计算的表示方法，以每个理论级当量的填料层高度表示，即HETP值；另一是以传质速率进行计算的表示方法，以每个传质单元相当的填料层高度表示，即HTU值。在满足工艺要求的前提下，应选用传质效率高，即HETP(或HTU值)低的填料。对于常用的工业填料，其HETP(或HTU)值可由有关手册或文献中查到，也可通过一些经验公式来估算； 通量，在相同的液体负荷下，填料的泛点气速愈高或气相动能因子愈大，则通量愈大，塔的处理能力亦越大。因此，在选择填料种类时，在保证具有较高传质效率的前提下，应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料。对于大多数常用填料，其泛点气速或气相动能因子可由有关手册或文献中查到，也可通过一些经验公式来估算； 填料层的压降，填料层的压降是填料的主要应用性能，填料层的压降愈低，动力消耗越低，操作费用愈小。选择低压降的填料对热敏性物系的分离尤为重要。比较填料的压降有两种方法，一是比较填料层单位高度的压降P/Z；另一是比较填料层单位传质效率的比压降P/NT。填料层的压降可用经验公式计算，亦可从有关图表中查出； 填料的操作性能，填料的操作性能主要指操作弹性、抗污堵性及抗热敏性等。所选填料应具有较大的操作弹性，以保证塔内气液负荷发生波动时维持操作稳定。同时，还应具有一定的抗污堵、抗热敏能力，以适应物料的变化及塔内温度的变化。 此外，所选的填料要便于安装、拆卸和检修。 1.5.2填料规格的选择 填料按规格规格通常分为散装填料与规整填料：散装填料规格的选择 散装填料的规格通常是指填料的公称直径。工业塔常用的散装填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等几种规格。（一般推荐：300时，选25的填料；时，选2538的填料;时，选用的填料，但一般大塔中常用的填料。）规整填料规格的选择 工业上常用规整填料习惯用比表面积表示，主要有125、150、250、350、500、700等几种规格。1.6填料塔工艺设计计算1.6.1 物料计算如图所示，对于逆流操作的吸收塔，在任意截面M-N与塔顶或塔底作物料衡算： 或 吸收塔的逆流物料衡算示意图如下：MN图1-1吸收塔的逆流物料衡算示意图 1.6.2进料塔混合气中各组分的量本设计任务是子长300Mw火力发电厂烟气脱硫。烟气处理量为137万（m3/h）,烟气中二氧化硫含量为0.2%(本设计温度为50度，实际操作温度为45度)混合气处理量G=137w（m3/h）近似取塔平均操作压强为0.1mpa,故混合气量n=混合气中二氧化硫量 混合气中水蒸气量n=6679.1kmol/h1.6.3混合气基础塔的摩尔组成Y1=0.000844136Y2=7.17825*10-71.6.4气液平衡关系当x0.1，t1545时，so2溶于氨水其亨利常数E可用下式计算： 1gE9.171-2040(t十273) 液相温度 t = 45时 E=211.54 kpaH= =0.262该系统的相平衡关系可以表示为1.6.5吸收剂（氨水）用量最小吸收剂用量 0.02一般，根据生产经验，吸收剂的用量L=（1.12.0），故取安全系数为1.5，则L=1.5=塔底吸收液浓度X1依物料衡算式： =操作线依操作线方程式：所以1.7塔径计算塔底气液负荷大，依塔底条件(混合气45)，101.3kPa，吸收液25计算操作气速的确定U=(0.6-0.8)uf经cup-tower计算可得uf=7.9m/sU=0.8uf=7.58m/s塔径的确定取塔径为8.0m(8000mm)1.7.1核算气速u故符合要求1.7.2规整填料选择考虑到氨法脱硫反应的类型及特点，本设计采用氨法脱硫除雾填料塑料孔板波纹填料材质。塑料孔板波纹填料是由彼此平行、交叉后垂直排列的波纹板片组成盘形的规整填料，在填料片上开有小孔，具有大能量、低压降和高的比表面积，在提高产量，降低能耗，提高效率上有较大的优势。同时由于采用规则排列的板片组成，物料中含有的固相颗粒可通过填料的波纹底排出，在填料中不易积累因此抗堵性能优良，操作弹性比一般通用塔器大，取代散装塔填料，可提高生产能力5%，提高生产效率50%。塑料波纹填料按其比表面积及角度不同分为125Y（X）、250Y(X) 、350Y(X) 、500Y几种型号.其中X代表波纹倾角为300，Y型代表波纹倾角为450。本设计将采用型号为SB-250Y的填料。（由于cup-tower中没有该类填料材质，所以采用N250Y型号的材质代替计算）1.8填料层高度的确定计算填料层高度，即Z 1.8.1传质单元高度HOG计算，其中 ，本设计采用（恩田式）计算填料润湿面积aw作为传质面积a，依改进的恩田式分别计算及，再合并为和。经Aspen模拟数据可得：列出备关联式中的物性数据气体性质(以塔底45，101.325kPa空气计)：1.53 kg/ （气体密度）0.0133cp （气体黏度）109（依翻Gilliland式估算)(溶质在气相中的扩散系数)液体性质(以塔底45.9氨水为准)：989.2490 kg/0.5690cp气体与液体的质量流速：塑料孔板波纹填料（SB-250Y）特性115（比表面积）空隙率为98.9倾斜角30计算有效面积=0.953 故 =故=0.0095代入上述数据得：-为液相传质系数，为溶质在液相中的扩散系数，/s;=0.237代入上述数据得：为气相传质系数故=kmol/(.s.Kpa)1.8.2计算KYa ,而代入数据得：得：所以=P1.8.3计算HOG1.8.4传质单元数NOG计算在上述两个区间内，可将平衡线视为直线，操作线系直线，故采用对数平均推动力法计算 。=0.03=0 1.9填料层高度z的计算m1.9.1填料塔附属高度计算塔上部空间高度，通过相关资料可取3m, 塔底液相停留时间按1.5min考虑, 则塔釜所占空间高： Z=4V/4d2=2.5m15m的填料层高度，分为3段，一段为5m,段之间设置人孔和液体分布器，即共设置3个人孔，每个人孔的高度为0.8m.根据塔设备要求取裙座高度H=2.0+0.75D=8m总塔高：H=塔有效高度+裙座高度+顶部空间+底部空间+3*人孔高度+上封头高度+下封头高度 H=15+8+2.5+3+3+3+2=36.5m1.10通过Cup-tower软件对吸收塔的校核和计算图1-2 CUP-Tower物料参数表1-2工艺设计条件表表1-3工艺计算结果表由CUP-TOWER软件进行模拟计算，可知此填料塔填料层的能力因子为空塔气速/泛点气速=5.7462/7.9719=0.72，符合要求图1-3操作负荷性能图通过比较软件计算出来的结果和手算结果还可以得到以下结论： Cup Tower 计算结果和详细设计计算结果都能够满足工艺要求，在设定结果参数时，Cup Tower调整起来比较方便，通过反复调整可获得较合理的设计结构，保证塔盘的操作弹性。1.11填料吸收塔的附属设备1.填料支承板填料支承板主要分为两类：气液逆流通过平板型支承板，板上有筛孔或栅板式;气体喷射型，分为圆柱升气管式的气体喷射型支承板和梁式气体喷射型支承板。由于填料支承板本身对塔内气液的流动状态也会产生影响，因此除考虑其有足够的强度和刚度以支持填料及其所持液体的重量外，还应考虑其对流体流动的影响，要保证有足够的开孔率，以防在填料支承处发生夜泛现象，在结构上应有利于气液相的均匀分布，同时不至于产生较大的阻力。本设计项目的塔径和液体载荷量较大，故采用气液逆流通过平板型支撑板。2.填料压板和床层限制板在填料顶部设置压板和床层限制板。有栅条式和丝网式。3.液体分布器计算和再分布器的选择和计算液体分布器液体分布装置的种类多样，有喷头式、盘式、管式、槽式、及槽盘式等。工业应用以管式、槽式、及槽盘式为主。性能优良的液体分布器设计时必须满足以下几点：液体分布均匀，评价液体分布均匀的标准是：足够的分布点密度；分布点的几何均匀性；降液点间流量的均匀性。分布点密度。液体分布器分布点密度的选取与填料类型及规格、塔径大小、操作条件等密切相关，各种文献推荐的值也相差较大。大致规律是：塔径越大，分布点密度越小；液体喷淋密度越小，分布点密度越大。对于散装填料，填料尺寸越大，分布点密度越小；分布点的几何均匀性。分布点在塔截面上的几何均匀分布是较之分布点密度更为重要的问题。设计中，一般需通过反复计算和绘图排列，进行比较，选择较佳方案。分布点的排列可采用正方形、正三角形等不同方式；降夜点间流量的均匀性。为保证各分布点的流量均匀，需要分布器总体的合理设计、精细的制作和正确的安装。高性能的液体分布器，要求个分布点与平均流量的偏差小于6%。操作弹性大，液体分布器的操作弹性是指液体的最大负荷与最小负荷之比。设计中，一般要求液体分布器的操作弹性为24，对于液体负荷变化很大的工艺过程，有时要求操作弹性达到10以上，此时，分布器必须特殊设计。自由截面积大，液体分布器的自由截面积是指气体通道占塔截面积最小应在35%以上。其他，液体分布器应结构紧凑、占用空间小、制造容易、调整和维修方便。本设计中塔径较大，故在此选用槽式液体分布器。图1-4槽式再分布器示意图分布器直径： 对于塔径大于 800mm 的反应器可以选择分布器直径占塔径的 0.8，则分布器直径为6.4m 分布器的齿槽数 n 和盘中液层高度 H 盘中液层高度可选取塔径的 1/6-1/7，此处选取 H=1/6D=1.33m。4.气体进出口装置与排液装置（1）气体进出口装置填料塔的气体进口既要防止液体倒灌，更要有利于气体的均匀分布。对500mm直径以下的小塔，可使进气管伸到塔中心位置，管端切成45向下斜口或切成向下切口，使气流折转向上。对1.5m以下直径的塔，管的末端可制成下弯的锥形扩大器，或采用其它均布气流的装置。气体出口装置既要保证气流畅通，又要尽量除去被夹带的液沫。最简单的装置是在气体出口处装一除沫挡板，或填料式、丝网式除雾器，对除沫要求高时可采用旋流板除雾器。本设计中选用规流除雾器。图1-5规流除雾器原理图规流除雾器应用优势1）目前，国内企业成功开发的适用于大型电厂锅炉烟气脱硫、脱硝处理的“FS-04规流填料塔及工艺集成系统”已达到国际先进水平。系列脱硫除尘产品已在国内200多家企业的300余项脱硫工程上应用。 2）规流除雾器采用了独特的导流设计。烟气通过规流床导流后推动填料球在在塔内作自转和公转的圆周运动，对烟气通过时会产生调整和规整气场分布的作用，促使气液接触更加充分和均匀。3）通过填料球运动对烟气的切割而不断改变烟气的流动方向，强化惯性捕集和扩散捕集，从而达到提高脱水效率的目的。4）相比于静止的折流板除雾器，规流除雾器具有自洁功能，当灰尘黏附于填料球表面时，通过填料球的碰撞、相互摩擦运动而剥落，从而彻底杜绝了除雾器结垢、堵塞的情况发生。 表1-4规流除雾器与折板除雾器对比表由上述的对比可以看出，规流除雾器在氨法脱硫中表现的性能要优于一般平常所用的折流板除雾器，因此在本次设计中将采用规流除雾器来进行除雾作用。下面为除雾器的相关设计计算：垂直流过的气速可按下式计算：式中 气速，m； 液相及气相密度，； 系数，0.085-0.10；本设计中取 ，则流过的气速所需除雾板组的横断面为 （2）排液装置液体出口装置既要使塔底液体顺利排出，又能防止塔内与塔外气体串通，常压吸收塔可采用液封装置。常压塔气体进出口管气速可取1020m/s（高压塔气速低于此值）；液体进出口气速可取0.81.5m/s（必要时可加大些）管径依气速决定后，应按标准管规定进行圆整。1.12辅助设备的选型管径的设计对于液相，由于进塔为地下水，出塔为混合溶液，所以应以出塔为准，选择流速；对于气相，则属于常压操作。以此为据，选出相应流速：表1-5某些流体在管路中的常用流速范围流体的类别及情况流速范围, m/s水及低粘度流体（1105Pa1106Pa）1.53.0常压气体1020进气为常压气体 取u=18m/s m出液管和进液管管径；取u=3m/sm裙座 塔底常用裙座支撑，裙座的结构性能好，连接处产生的局部阻力小，所以它是塔设备的主要支座形式,设置 4 个的排气管。1.13塔强度计算筒体厚度的计算由于塔径为8m,整个塔体的操作温度为50度左右，并且进入塔的物料有腐蚀性，所以在本设计中选用Q345R材料。设计温度许用应力 s=189mpa当压力小于1Mpa时，可按简化式计算厚度。所以理论计算厚度d = =2.49mmPc压力 MPaDi直径 mm焊接系数需用应力MPa腐蚀余量为C2=2mm有效厚度de =dn - C1- C2= 12.7mm名义厚度 所以符合材料要求封头厚度的计算封头分为四种，分别为半球形封头、标准椭圆形封头、蝶形封头和球冠行封头。本设计采用的是标准椭圆形封头。则K=1其计算公式如下dh = = 1.57mm有效厚度deh =dnh - C1- C2= 13.70mm有效厚度dnh=15mm封头和壁厚的校核圆筒壁厚校核压力试验允许通过的应力水平 sT sT 0.90 ss = 310.50mpa试验压力下圆筒的应力sT = = 133.92mpa校核条件：sT sT 所以圆筒压力校核合格封头校核压力试验允许通过的应力水平 sT sT 0.90 ss = 310.50mpa试验压力下封头的应力sT = = 27.07mpa校核条件：sT sT 所以封头压力校核合格1.14塔强度的校核将以上的计算结果输入到 SW6-2011 当中去校核。如果此校核通过，则进行塔板及附件的工艺设计，否则更改以上的设计尺寸直至校核通过后再进行以下的计算数据输入： 设计温度：t=50 。 设计压力：p=0.3MPa。 公称直径：Di=8000mm。标准椭圆封头：深度为3000mm,直边长度40mm表1-6 塔强度校核表 塔 设 备 校 核计 算 单 位中航一集团航空动力控制系统研究所计 算 条 件塔 型 填料容 器 分 段 数（不 包 括 裙 座） 3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) 15 15腐蚀裕量(mm) 1 1焊接接头系数 0.85 0.85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)10.3507000158000Q345R20.3507000158000Q345R30.3507000158000Q345R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)120.850.8500.1250.360832220.850.8500.1250.360832320.850.8500.1250.3608324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 塔 板 层 数 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度Mm 最 高 一 层 塔 板 高 度Mm 最 低 一 层 塔 板 高 度Mm 填 料 分 段 数12345填 料 顶 部 高 度Mm 0 0 0 填 料 底 部 高 度Mm 0 0 0 填 料 密 度kg/m3 0 0 0 集 中 载 荷 数12345集 中 载 荷kg 0 集 中 载 荷 高 度Mm 0 集 中 载 荷 中 心 至 容 器 中 心线 距 离Mm 0 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 450基 础 高 度mm 0塔 器 保 温 层 厚 度mm 250保 温 层 密 度kg/m3 300裙 座 防 火 层 厚 度mm 50防 火 层 密 度kg/m3 350管 线 保 温 层 厚 度mm 0最 大 管 线 外 径mm 0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 B地 震 设 防 烈 度 8度(0.2g)设 计 地 震 分 组 第二组地震影响系数最大值 amax0.16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m 0塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 0裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 8000裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 8000裙 座 材 料 名 称Q345R裙 座 设 计 温 度 20裙 座 腐 蚀 裕 量mm1裙 座 名 义 厚 度mm 20裙 座 材 料 许 用 应 力MPa185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许用应力MPa 185裙座与筒体连接段长度mm200裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数0裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 1500裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm0裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 0裙座上较大孔引出管长度mm0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 130地 脚 螺 栓 公 称 直 径mm 45全 部 筋 板 块 数 100相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 102.207筋 板 内 侧 间 距mm 102.207筋 板 厚 度mm 18筋 板 宽 度mm 140盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 60盖 板 厚 度mm 24盖 板 宽 度mm 0垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 45垫 板 厚 度mm 18垫 板 宽 度mm 90基 础 环 板 外 径mm 4228基 础 环 板 内 径mm 3808基 础 环 板 名 义 厚 度mm 875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 15 15 0.873 第 1 段 圆 筒 15 15 0.509 第 1 段 变 径 段 第 2 段 圆 筒 15 15 0.509 第 2 段 变 径 段 第 3 段 圆 筒 15 15 0.509 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 15 15 0.873 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 20 20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 18226412943712848012848089662.750845.5最 小 质 量 18226412943712848012848089662.750845.5压 力 试 验 时 质 量1.44291e+061.39009e+0612848012848089662.750845.5风 弯 矩 2.3e+091.344e+091.322e+091.322e+096.374e+081.711e+08Mca (I) Mca (II) 顺风向弯矩 (I)顺风向弯矩 (II)组合风 弯 矩 2.3e+091.344e+091.322e+091.322e+096.374e+081.711e+08地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算5.895e+093.816e+093.764e+093.764e+092.047e+096.936e+08偏 心 弯 矩 000000最 大 弯 矩 需横风向计算时 6.47e+094.152e+094.094e+094.094e+092.207e+097.364e+08垂 直 地 震 力 13946412843712805012805010515968335.5应 力 计 算15.7514.6015.7515.754.102.823.553.292.431.356.884.196.415.953.461.154.354.033.091.7819.6918.2519.6919.6930.1227.543.953.662.761.560.730.410.620.580.300.08st185.00185.00189.00189.00189.00189.00B58.3861.0639.5242.5939.5239.52组合应力校核(内压),(外压)18.6117.2616.7815.55许 用 值192.78192.78192.78192.78(内压),(外压)10.987.0210.769.986.542.93许 用 值70.0673.2747.4251.1147.4247.4216.3615.1617.2318.20许 用 值310.50310.50310.50283.5030.8527.954.574.243.061.64许 用 值58.3861.5139.9451.6339.9439.94113.83105.52113.83113.83许 用 值310.50310.50310.50283.50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 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上封头校核计算计算单位 中航一集团航空动力控制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压力 Pc 0.10MPa设计温度 t 50.00 C内径 Di 8000.00mm曲面深度 hi 3000.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 0.85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 = 1.25Pc= 0.1250 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 310.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 27.07MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.6296计算厚度 dh = = 1.57mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 13.70mm最小厚度 dmin = 12.00mm名义厚度 dnh = 15.00mm结论 满足最小厚度要求重量 10023.67 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 0.87270MPa结论 合格下封头校核计算计算单位 中航一集团航空动力控制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压力 Pc 0.10MPa设计温度 t 50.00 C内径 Di 8000.00mm曲面深度 hi 3000.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 189.00MPa试验温度许用应力 s 189.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 0.85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 = 1.25Pc= 0.3608 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 310.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 78.15MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.6296计算厚度 dh = = 1.57mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 13.70mm最小厚度 dmin = 12.00mm名义厚度 dnh = 15.00mm结论 满足最小厚度要求重量 10023.67 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 0.87270MPa结论 合格第1段筒体校核计算单位中航一集团航空动力控制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压力