4 1-VELA 设备选型与设计计算说明书

扬子石化6.5万吨/年硫磺回收项目设计与选型设备选型与设计计算说明书南京工业大学VELA团队参赛成员：王 韩|于驷勇|陈绍煌|张麟平|钱心语指导教师：包宗宏|周志伟|周荣飞|武文良|崔咪芬扬子石化6.5万吨/年硫磺回收项目2017 “东华科技-陕鼓杯”第十一届全国大学生化工设计竞赛 目 录目 录1第一章 总述31.1 过程设备的选型目的和基本要求31.2 过程设备类别31.3 过程设备设计与选型原则3第二章 塔设备设计52.1 设计规范52.2 设计要求52.3 塔的类型52.3.1 板式塔72.3.2 填料塔112.4 塔设备设计步骤162.5 塔设备设计举例162.5.1 富气吸收塔T0101162.5.2 第二胺液再生塔T0403362.5.3 克劳斯尾气吸收塔T0402设备条件图542.6 塔设备设计一览表55第三章 换热器选型603.1 换热器选型依据603.2 换热器分类603.2.1 按工艺功能分类603.2.2 按传热方式分类613.3 换热器选型原则633.4 换热器选型举例653.4.1 换热要求653.4.2 换热器型式选择673.4.3 换热器的结构713.4.4 换热器校核结果753.5 换热器一览表90第四章 泵选型924.1 泵类型和特点924.2 泵选型原则954.3 泵选型P0101974.4 泵选型一览表99第五章 压缩机选型1005.1 压缩机分类和使用范围1005.2 压缩机工艺参数1015.3 压缩机选型C01011015.4 压缩机选型一览表102第六章 储罐选型1036.1 储罐选型标准1036.2 储罐类型1036.3 储罐系列1036.4 MDEA储罐V05011046.5 溶剂缓冲罐V04031056.6 回流罐V04021056.7 储罐设计一览表106第七章 气液分离器设计1077.1 设计依据1077.2 气液分离器类型1077.3 气液分离器设计举例1077.4 气液分离器设计一览表110第八章 反应器设计1168.1 反应器概述1168.2 反应器类型1168.2.1 釜式反应器（反应釜）1168.2.2 管式反应器1178.2.3 固定床反应器1178.2.4 流化床反应器1188.3 一级克劳斯反应器R0301设计过程1188.3.1 反应动力学1188.3.2 催化剂1198.3.3 反应器设计过程1198.3.4 一级克劳斯反应器R0401设备条件图1268.4 反应器设计一览表130第九章 设备选型一览表1319.1 塔设备选型一览表1319.2 换热器选型一览表1329.3 泵选型一览表1349.4 压缩机选型一览表1359.5 储罐选型一览表1369.6 气液分离罐选型一览表1379.7 反应器设计一览表138第一章 总述1.1 过程设备的选型目的和基本要求化工设备的工艺设计与选型是在物料衡算和热量衡算的基础上进行的，其目的是决定工艺设备的类型、规格、主要尺寸和数量，为车间布置设计、施工图设计及非工艺设计项目提供足够的设计数据。过程设备的第一个基本要求是能满足工艺要求。对于工艺上所要求的温度、压力、液位、流量等都需要过程设备来实现。在满足工艺要求的同时，过程设备也必保证有足够的强度，不会在操作过程中遭到破坏。还有一个基本要求，经济上要合理。在满足前一个基本要求之后，要考虑尽量降低设备的生产费用和操作费用，这样才能使企业获得更大的利益。1.2 过程设备类别化工设备从总体上分为两类，一类称定型设备或标准设备，这是由一些加工厂成批成系列生产的设备，通俗地说，就是可以买到的现成的设备，如泵、反应釜、换热器、大型储罐等；另一类称非定型设备或非标准设备，是指规格和材料都是不定型的、需要专门设计的特殊设备，如小的储罐、塔器等。1.3 过程设备设计与选型原则（1）合理性即设备必须满足工艺需求，与工艺流程、生产规模、工艺条件及工艺控制水平相适应，在设备的许可范围内，能够最大限度地保证工艺的合理和优化并运转可靠。（2）可靠性和先进性工艺设备的型式、牌号多种多样，实现某一化工单元过程，可能有多种设备，要求设备运行可靠。在可靠的基础上考虑先进性，便于连续化和自动化生产，转化率、收率、效率要尽可能达到高的先进水平，在运转的过程中，波动范围小，保证运行质量可靠，操作上方便易行，有一定的弹性，维修容易，备件易于加工等。（3）安全性设备的选型和工艺设计要求安全可靠、操作稳定、无事故隐患，对工艺和建筑、地基、厂房等无苛刻要求，工人在操作时劳动强度小，尽量避免高温高压高空作业，尽量不用有毒有害的设备附件、附材，创造良好的工作环境和无污染。（4）经济性设备的选择力求做到技术上先进，经济上合理。第二章 塔设备设计2.1 设计规范化工设备设计基础规定 HG/T 20643钢制化工容器强度计算规定 20583-1998钢制化工容器结构设计规定 20581-1998石油化工塔型设备设计规范 SH 3030-19972.2 设计要求（1）分离效率高达到一定分离程度所需塔的高度低。（2）生产能力大单位塔截面积处理量大。（3）操作弹性大对一定的塔器，操作时气液流量的变化会影响分离效率。若将分离效率最高时的气液负荷作为最佳负荷点，可把分离效率比最高效率下降15%的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性，易于稳定操作。（4）气体阻力小可使气体的输送功率消耗小。对真空精馏来说，降低塔器对气流的阻力可减小塔顶、塔底间的压差，降低塔底操作的压强，从而可降低塔底溶液泡点，降低对塔釜加热剂的要求，还可防止塔底物料的分解。（5）结构简单，设备取材面广便于加工制造与维修，价格低廉，适用面广。2.3 塔的类型工业上使用的塔类型主要是填料塔和板式塔两种，对于填料塔和板式塔的比较和选择见下表。表 2.1 板式塔和填料塔的比较项目填料塔板式塔塔径适宜于小塔径的塔，但对大塔要解决液体再分布的问题一般推荐塔径大于800mm的大塔压力降压力较小，较适于要求压力降小的场合压力降一般比填料塔大空塔气速空塔气速较大空塔气速大塔效率分离效率高，塔径1.5m以下效率高，随着塔径增大，效率常会下降效率较稳定，大塔板效率比小塔板有所提高液气比对液体喷淋量有一定要求适用范围较大持液量较小较大安装检修较困难较容易材料可用非金属耐腐蚀材料一般用金属材料造价直径800mm以下，一般比板式塔便宜，直径增大，造价显著增加直径大时一般比填料塔造价低重量较重较轻类型选择时需要考虑多方面的因素，如物料性质、操作条件、塔设备的性能，以及塔的制造、安装、运转和维修等。对于真空精馏和常压精馏，通常填料塔塔效率优于板式塔，应优先考虑选用填料塔，其原因在于填料充分利用了塔内空间，提供的传质面积很大，使得汽液两相能够充分接触传质。而对于加压精馏，若没有特殊情况，一般不采用填料塔。这是因为填料塔的投资大，耐波动能力差。同样，吸收过程也分为液膜控制、气膜控制和介于两者之间的共同控制吸收三种类型。气膜控制的吸收与真空精馏相似，应优先考虑选用高效规整填料塔；液膜控制的吸收与加压精馏相似，往往选用板式塔或汽液湍动大、持液量高的散装填料塔；介于两者之间的，宜采用比表面积大、持液量高、液相湍动大的填料塔，一般多采用散装填料塔。具体来讲，应着重考虑以下几个方面：（1）与物性有关的因素易起泡的物系，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。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。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。粘性较大的物系，可以选用大尺寸填料。板式塔的传质效率太差。含有悬浮物的物料，应选择液流通道大的塔型，以板式塔为宜。操作过程中有热效应的系统，用板式塔为宜。（2）与操作条件有关的因素若气相传质阻力大，宜采用填料塔。大的液体负荷，可选用填料塔。液气比波动的适应性，板式塔优于填料塔。操作弹性，板式塔较填料塔大，其中以浮阀塔最大，泡罩塔次之。（3）其他因素1）对于多数情况，塔径大于800mm时，宜用板式塔，小于800mm时，则可用填料塔。但也有例外，鲍尔环及某些新型填料在大塔中的使用效果可优于板式塔。2）一般填料塔比板式塔重。3）大塔以板式塔造价较廉。4）填料塔用于吸收和解吸过程，可以达到很好的传质效果，它具有通量大、阻力小、传质效率高等性能。因此实际过程中，吸收、解吸和气体洗涤过程绝大多数都使用填料塔。（4） 本厂的实际情况本厂所有塔设备均为吸收塔和解吸塔，选用填料塔，填料为苏尔寿公司的规整填料Mellapak 250X。但第一胺液再生塔T0202、第二胺液再生塔T0403塔径较大（最大达5000mm），空塔气速大，持液量大，从分离效率、成本和操作维修等方面考虑，结合实际情况，我们在设备选择过程中优先考虑采用板式塔，控制设备投资成本和操作成本，既有较高的操作弹性，同时操作维修也较为方便。选择结果如下：表 2.2 塔设备型式位号选择类型T0101填料塔T0102填料塔T0103填料塔T0201填料塔T0202板式塔T0401填料塔T0402填料塔T0403板式塔2.3.1 板式塔板式塔是在塔内有多层塔板，传热传质过程基本上在每层塔板上进行，塔板的形状、塔板结构或塔板上气液两相的表现，就成了命名这些他的依据，诸如筛板塔、舌形板塔、斜孔板塔、波纹形板塔、泡罩塔、浮阀塔、喷射板塔、波纹传流塔、浮动喷射塔。下面简单介绍一下几种常见的板式塔性能。（1）浮阀塔生产能力大，弹性大，分离效率高，雾沫夹带少，液面梯度较小，结构较简单，是新发展的一种塔。目前很多专家正力图对此改进提高，不断有新的浮阀类型出现。（2）泡罩塔泡罩塔是工业上使用最早的一种板式塔，气液接触有充分的保证，操作弹性大，但其分离效率不高，金属消耗量大且加工较复杂，应用逐渐减少。筛板塔是一种有降液管、板形式结构最简单的板式塔，孔径一般为4-8 mm，制造方便，处理量大，清洗、更换、修理均较容易，但操作范围较小，适用于清洁的物料，以免堵塞。（3）波纹穿流板塔波纹穿流板塔是一种新型板式塔，气液两相在板上穿流通过，没有降液管，加工方便，生产能力大，雾沫夹带小，压降小，除污容易且不易堵塞，甚至在除尘、中和、洗涤等方面应用更为广泛。国内常用浮阀有3种：F1型、V-4型和T型。三种浮阀中，F1型浮阀最简单，该类型浮阀已被广泛使用，我国已有颁布标准（JB1118-68）。F1型阀又分重阀与轻阀两种，重阀用厚度2 mm钢板冲成，阀质量约33 g，轻阀用厚度1.5 mm钢板冲成，质量约25 g。阀重则阀的惯性大，操作稳定性好，但气体阻力大。一般采用重阀，只有要求压降很小的场合，如真空精馏时才使用轻阀。3种阀的主要尺寸见下表。表 2.3 种阀主要尺寸项目F1型（重阀）V-4型T型筛孔直径/mm393939阀片直径/mm484850阀片厚度/mm21.52最大开度/mm8.58.58静止开度/mm2.52.51.0-2.0阀片质量/mm32-3435-2630-32138表 2.4 各类塔板性能比较指标溢流式穿流式F形浮阀十字架形浮阀条形浮阀筛板舌形板浮动喷射塔板圆形泡罩条形泡罩S形泡罩栅板筛孔板波纹板液体和气体负荷高444444213444低555233333233弹性(稳定操作)555334434112压力降233324000433雾沫夹带量334343112444分离效率554433434444单位设备体积的处理量444444213444制造费用334443213553材料消耗444454223554安装和拆修434443113553维修333333213554污垢物料对操作的影响232123100244注：0不好；1尚可；2合适；3较满意；4很好；5最好2.3.2 填料塔填料塔是一个圆筒塔体，塔内装载一层或多层填料，气相由下而上、液相由上而下接触，传热和传质主要在填料表面上进行，因此，填料的选择是填料塔的关键。填料的种类很多，许多研究者还在不断地试图改进填料，填料塔的命名也以填料名称为依据，如金属鲍尔环塔、波网填料塔。常用的填料还有拉西环填料、鲍尔环填料、矩鞍形填料、阶梯形填料、波纹填料、波网（丝网）填料、螺旋环填料、十字环填料等。填料塔制造方便，结构简单，便于采用耐腐蚀材料，特别适用于塔径较小的情况，使用金属材料省，一次投资较少，塔高相对较低。表 2.5 填料分类与名称填料类型填料名称散装填料环形拉西环形拉西环，环，十字环，内螺旋环开孔环形鲍尔环，改进型鲍尔环，阶梯环鞍形弧鞍形，矩鞍形，改进矩鞍形环鞍形金属环矩鞍形，金属双弧形，纳特环其他新型塑料球形，花环形，麦勒环形规整填料波纹型垂直波纹型网波纹型，板波纹型水平波纹型Spraypak，Panapak非波纹型珊格形Glitsch Grid板片形压延金属板，多孔金属板绕圈形古德洛形，Hyperfil（1）散装填料：1）拉西环：目前已被淘汰。 图 2.1 拉西环 图 2.2 矩鞍填料2）矩鞍填料：属于乱堆敞开式填料3）鲍尔环：是在拉西环壁面上开一层或两层长方形小窗 图 2.3 钢环鲍尔环 图 2.4 瓷环鲍尔环4）金属环矩鞍：1977年由美国诺顿公司开发成功，它结合了鲍尔环的空隙大和矩鞍填料流体均布性好的优点，是目前应用最广的一种散装填料可用金属、陶瓷做成 图 2.5 金属环矩鞍 图 2.6 纳特环5）纳特环：开发与20世纪80年代初，也是环和鞍组合成的填料6）阶梯环：图 2.7 阶梯环 规整填料：目前常用的规整填料为波纹填料，其基本类型有丝网形和孔板形两大类，均是20世纪60年代以后发展起来的新型规整填料，主要是由平行丝网波纹片或（开孔）板波纹片平行（波纹）、垂直排列组装而成，盘高约40-300mm，具有以下特点：填料由丝网或（开孔）板组成，材料细（或薄），孔隙率大，加之排列规整，因而气流通过能力大，压降小。能适用于高真空及精密精馏塔器。由于丝网（或开孔）板波纹材料细（或薄），比表面积大，又能从选材（或加工）上确保液体能在网体或板面上形成稳定薄液层，使填料表面润湿率提高、避免沟流现象，从而提高传质效率。气液两相在填料中不断呈Z形曲线运动（如图）、液体分布良好、充分混合、无积液死角，因而放大效应很小。适用于大直径塔设备。 近年来波纹填料发展较快，有逐步取代其他填料及部分板式塔的倾向，但造价、安装要求较高，因而受到某种程度的影响。波纹填料的几何特征参数见下：扬子石化6.5万吨/年硫磺回收项目设计与选型表 2.6 波纹填料名称类型材料比表面积a(m2/m3)水力直径dN/mm倾角/孔隙率/%密度/(kg/m3)丝网波纹填料金属丝网AX不锈钢250153095125BX5007.53090250CY70054585350塑料丝网BX聚丙烯/聚丙腈4507.53085120板波纹填料金属薄板Mellapak125Y/125X不锈钢、碳钢、铝等12545/3098.5100250Y/250X2501545/3097200350Y/350X35045/3095280500Y/500X50045/3093400塑料薄板Mellapak125Y聚丙烯、聚偏氯乙烯1254598.537.5250Y25015459775陶瓷薄片Karapak BX陶瓷45063075550Melladur25045表 2.7 各种波纹填料性能和应用范围填料类型气体负荷F/(m/s)(kg/m3)0.5每块理论板压降/Pa(mmHg)每米填料理论板数滞留量/%操作压力/Pa(mbar)填料适用范围AX2.5-3.5约40（约0.3）2.52102-103(1-1000)要求处理量与理论板不多的蒸馏BX2-2.440(0.3)54102-105(1-1000)终敏性，难分离物系的真空精馏，含有机物废气处理CY1.3-2.467(0.5)1065103-105(50-1000)同位素分离，要求大量理论板的有机物蒸馏，限制高度的塔塑料丝网波纹BX2-2.4约60(约0.45)约5815102-105(1-1000)低温(80)下，吸收、脱除强臭味物质，回收溶剂Mellapak250Y2.25-3.5100(0.75)2.535104(100)中等真空度以上压力及有污染的有机物蒸馏，常压和高压吸收(解吸)，改造填料塔及部分板式塔，重水最终分离装置，用作静态混合单元Kerapak1.7-2.053-107(0.4-0.8)45815102-5105(1-5000)高温或有腐蚀性介质的蒸馏与吸收，热交换器、除雾器、催化剂载体等注：本设计采用Mellapak 250X填料扬子石化6.5万吨/年硫磺回收项目设计与选型2.4 塔设备设计步骤（1）使用ASPEN PLUS获得水力学数据和塔直径；（2）填料塔使用SULCOL 1.0计算出填料层高度，并进行塔的水力学校核；板式塔使用KG-TOWER对塔板结构进行设计，同时进行水力学校核；（3）设计封头、裙座、筒体等，确定塔高，使用SW6-2011进行塔的强度校核。2.5 塔设备设计举例2.5.1 富气吸收塔T0101 （1）工艺设计经过ASPEN PLUS模拟，干气再吸收塔共有16块理论塔板。使用RadFrac模型中的Packing Sizing进行填料设计。选择第1到第16块塔板，Mellapak 250X规整填料，根据工业上估计等板高度为0.5m。图 2.8 塔设备模拟输入完成后运行，得到塔直径为1.6m。图 2.9 结果图同时得到水力学数据如表2.8：表 2.8 水力学数据级数液体温度气体温度液体质量流量kg/hr气体质量流量kg/hr液体体积流m3/hr气体体积流量m3/hr液体密度kg/m3气体密度kg/m3液体粘度/cP气体粘度/cP液体表面张力N/m155.4256.6534882.2242681.2454.553333.34639.4912.800.210.0116.08256.6556.6935049.6442848.6554.903343.98638.4612.810.210.0116.01356.6956.4435044.5142843.5354.873343.83638.7012.810.210.0116.01456.4456.0835015.2242814.2354.793341.27639.1012.810.210.0116.03556.0855.6834984.0142783.0354.713337.90639.4812.820.210.0116.06655.6855.2634955.9042754.9254.633334.17639.8412.820.210.0116.09755.2654.8034932.4342731.4454.573330.17640.1812.830.220.0116.12854.8054.2934914.9242713.9354.513325.82640.4912.840.220.0116.15954.2953.7034906.1242705.1354.473320.85640.8012.860.220.0116.181053.7052.9334912.2642711.2754.463314.71641.1112.890.220.0116.211152.9351.8434948.7042747.7254.493306.29641.4212.930.220.0116.251251.8450.0235061.9642860.9254.643292.92641.7013.020.220.0116.281350.0250.7435664.6043463.5755.573325.66641.8013.070.220.0116.291450.7450.1835909.8943708.8756.033327.85640.9113.130.220.0116.171550.1847.6636303.5144102.4856.693313.81640.3713.310.220.0116.081647.6639.5637482.0845281.0558.633261.67639.3313.880.210.0115.89选取第1块和第16块塔板的水力学数据输入到SULCOL中：图 2.10 输入数据输入理论板数进行水力学校核，填料层能力因子合格，并获得填料层高4.0142 m。图 2.11 得到校核结果图 2.12 曲线显示输出报告：（2）机械工程设计1）填料层高度：由SULCOL计算得高度为8.028 m。2）塔顶空间：塔顶空间高度的作用时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1.0-1.5 m，这里取HD=1.5 m。3）塔底空间：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10-15 min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2-5 min的储量。提取Aspen数据塔底料液出口体积流量V=58.627 m3/h，塔径D=1.6 m，t=5 minHB=Vt0.785D2=2.43 m4）液体再分布器：槽式溢流型分布器，两段填料间距1.5 m 5）人孔：在填料层顶部和底部各开一个人孔，即在塔顶、两段填料间、塔底空间上各开一个人孔，人孔直径0.6 m。筒体长度：14.359 m6）裙座：采用圆柱形裙座，高度H=2+1.5D2=2+1.51.62=3.2 m7）封头：标准椭圆形封头，直边长度40 mm，曲面深度400 mm。（3）接管1）塔顶蒸汽接管查化工工艺设计手册（第四版），取塔顶蒸汽流速uv=10 m/s，气体体积流量V=3163.7 m/h，则管径d=18.81V0.5uv-0.5=0.3346 m圆整后选取管子规格为35015 mm。2）吸收剂进料管查化工工艺设计手册（第四版），取吸收剂进料流速uv=0.5 m/s，气体体积流量V=47.687 m/h，则管径d=18.81V0.5uv-0.5=0.183 m圆整后管径2008 mm。3）过程气进料管查化工工艺设计手册（第四版），取过程气进料流速uv=10 m/s，气体体积流量V=3127.068 m/h，则管径d=18.81V0.5uv-0.5=0.3326 m圆整后管径35015。4）塔底出料管查化工工艺设计手册（第四版），取塔底出料流速uv=0.5 m/s，气体体积流量V=58.627 m/h，则管径d=18.81V0.5uv-0.5=0.203 m圆整后管径2005。将设计数据输入SW6-2011进行强度校核：表 2.9 强度校核项目参数设计温度60设计压力1.4MPa直径1.6m筒体长度14.359m表 2.10 强度校核报告 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） 1压 力 试 验 类 型 液压封头上 封 头下 封 头材料名称 12Cr1MoVR 12Cr1MoVR名义厚度(mm) 18 11腐蚀裕量(mm) 3 3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)11.4551435912160012Cr1MoVR2345678910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)130.850.8501.6251.770672345678910内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 690塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 655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 11744 13888 填 料 底 部 高 度mm 6230 9874 填 料 密 度kg/m3 350 350 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 系 数 1.2基 本 风 压N/m2 250基 础 高 度mm 0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 5最 大 管 线 外 径mm 283笼 式 扶 梯 与 最 大 管 线 的 相 对 位 置 90场 地 土 类 型 I场 地 土 粗 糙 度 类 别 B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 4平 台 宽 度mm 1000塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 16000塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 4000裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 1600裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 3200裙 座 材 料 名 称Q345R裙 座 设 计 温 度 60裙 座 腐 蚀 裕 量mm3裙 座 名 义 厚 度mm 12裙 座 材 料 许 用 应 力MPa189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 1800裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm273裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 10裙座上较大孔引出管长度mm1000地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座地 脚 螺 栓 材 料 名 称Q345地 脚 螺 栓 材 料 许 用 应 力MPa 170地 脚 螺 栓 个 数 16地 脚 螺 栓 公 称 直 径mm 36全 部 筋 板 块 数 72相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 111.272筋 板 内 侧 间 距mm 85筋 板 厚 度mm 16筋 板 宽 度mm 130盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 50盖 板 厚 度mm 22盖 板 宽 度mm 0垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 39垫 板 厚 度mm 16垫 板 宽 度mm 80基 础 环 板 外 径mm 2412基 础 环 板 内 径mm 2012基 础 环 板 名 义 厚 度mm 32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11111.492第 1 段 圆 筒12121.446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18182.842裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm)1212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 24637.42353522356.522356.5最 小 质 量 1655215449.614271.114271.1压 力 试 验 时 质 量46789.745687.214271.114271.1风 弯 矩 1.252e+081.017e+088.471e+078.471e+07Mca (I) Mca (II) 顺风向弯矩 (I)顺风向弯矩 (II)组合风 弯 矩 1.252e+081.017e+088.471e+078.471e+07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 1.252e+081.017e+088.471e+078.471e+07垂 直 地 震 力 0000应 力 计 算64.3772.735.532.945.025.677.162.474.845.473.203.6274.7184.4210.505.703.203.622.150.741.451.64st189.00189.00157.31157.31B132.59132.59113.80109.19组合应力校核(内压),(外压)64.2072.53许 用 值160.46160.46(内压),(外压)12.685.418.049.09许 用 值159.11159.11136.55131.0372.9682.44许 用 值220.50220.5012.646.444.655.26许 用 值135.47135.47113.80131.03163.71184.97许 用 值220.50220.50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 mm37.10614e+08基 础 环 板 面 积 mm21.38984e+06基 础 环 板 计 算 力 矩 Nmm630881基 础 环 板 需 要 厚 度mm149.22基 础 环 板 厚 度 厚 度 校 核 结 果 不合格混 凝 土 地 基 上 最 大 压 应 力MPa0.38地 脚 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力 MPa0.06地 脚 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 最 大 拉 应 力MPa-0.13地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 mm9.21298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 MPa0.18筋 板 许 用 应 力MPa95.34筋 板 校 核 结 果 合格盖 板 最 大 应 力 MPa6.68盖 板 许 用 应 力MPa170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kg22356.5焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩Nmm8.47147e+07对 接 接 头 校 核对 接 接 头 横 截 面 mm243730.9对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 mm31.74924e+07对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力MPa-0.17对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值MPa113.265对 接 接 头 拉 应 力 校 核 结 果合格搭 接 接 头 校 核搭 接 接 头 横 截 面 mm2搭 接 接 头 抗 剪 断 面 模 数 mm3搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 剪 应 力MPa搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值MPa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