3-1典型设备选型计算说明书

镇海炼化年产20万吨醋酸乙烯项目 典型设备设计说明书目录第一章塔设备设计51.1塔设备设计依据51.2设计要求51.3塔设备简介61.3.1板式塔61.3.2填料塔71.3.3塔型选择一般原则101.4板式塔设备设计（以T0306为例）121.4.1塔设备设计步骤121.4.2塔设计条件（以T0306为例）131.4.3塔体结构参数设计141.5塔机械结构设计与校核211.5.1塔高的确定211.5.2接管设计231.5.3壁厚设计241.5.4地脚螺栓大小和个数261.5.5塔体机械强度校核261.6新型塔板的使用431.7塔工艺条件图451.8塔设备一览表46第二章换热器选型482.1换热器设计依据482.2换热器简介482.3换热器选用原则502.3.1 基本要求502.3.2 介质流程512.3.3 终端温差512.3.4 流速522.3.5 压力降522.3.6 传热膜系数522.3.7污垢系数532.3.8 换热管542.4换热器型号表示方法552.5换热器选型示例（以E0214为例）562.5.1选型用软件一览562.5.2 设计条件确定562.5.3 换热器结构参数的确定582.5.4 换热器结构校核652.6 换热器机械强度校核(SW6-2011)692.7换热器E0214工艺条件图962.8换热器选型一览表972.9换热设备结构创新101第三章气液分离器设计1023.1 设计依据1023.2 气液分离器的分类1023.2.1 立式和卧式重力分离器1023.2.2立式和卧式丝网分离器1023.3设计目标1033.4气液分离器的设计（以V0308为例）1033.4.1 气液分离器工艺参数1033.4.2 类型选择1043.4.3 尺寸设计1043.5气液分离器选型一览表112第四章泵1134.1 泵的概述1134.2 泵类型和特点1134.3 泵选型原则1144.4选型示例(以P0210为例)1174.5 泵选型一览表1184.6输送设备结构创新121第五章压缩机选型1225.1 选型依据1225.2 压缩机分类1225.3 压缩机适用范围1235.4 压缩机选型1245.4.1压缩机选型实例（以C0103为例）1245.4.2压缩机选型一览表125第六章储罐选型1276.1选型依据1276.2 储罐类型1276.3 储罐系列1276.4 选型原则1296.5 原料储罐1306.5.1 醋酸1306.6 产品储罐1316.6.1 VAC储罐1316.6.2乙酸甲酯1326.6.3乙酸乙酯1326.6.4乙醛1336.7回流罐选型1346.7.1 T0206回流罐1346.7.2 T0208回流罐1346.7.3 T0209回流罐1346.7.4 T0301回流罐1356.7.5 T0302回流罐1356.7.6 T0305回流罐1356.7.7 T0306回流罐1356.7.8 T0307回流罐1366.7.9 T0304回流罐1366.7.10 T0308回流罐1366.7.11 T0309回流罐1366.8 液液分相罐选型1376.8.1 V0202液液分相罐1376.8.1 V0208液液分相罐1376.8.1 V0307液液分相罐1376.8.1 V0312液液分相罐1376.9储罐、回流罐选型一览表138第七章搅拌釜1417.1选型原则1417.2乙醛配制釜(以M0304为例)1417.3搅拌釜选型一览表143HUGO华格一队 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设备设计基础规定HG/T20643-2012石油化工塔器设计规范SHT 3098-2011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/T4709-2007塔器设计技术规定HG20652-1998不锈钢人、手孔HG21594-21604-2014压力容器封头GB/T 25198-2010钢制塔式容器NB/T47041-2014塔顶吊柱HG/T 21639-20051.2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）操作稳定、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。（6）耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。1.3塔设备简介塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备之一。它可使气（或汽）、液或液、液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。经过长期发展，塔设备形成了型式繁多的结构，从不同的角度对塔设备进行分类，按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按塔内结构分为板式塔和填料塔。其中，板式塔和填料塔都是常用的精馏塔类型，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。1.3.1板式塔板式塔是分级接触传质设备，广泛应用于精馏和吸收，有些类型也用于萃取，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。板式塔一般由塔壳体、塔板、工艺管口、进气分布器、液体分布器、丝网除沫器等组成。根据目前国内外实际使用的情况，主要的塔型是筛板塔、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。对塔型的评价具体可以从生产能力、塔板效率、操作弹性、气体通过塔盘的压力降、造价和操作是否方便等方面来考虑。下面现将简单介绍几类主要塔的性能：表1-1几类主要塔的性能比较性能塔型泡罩塔浮阀塔筛板塔穿流式生产能力差良优优分离效果良优优良操作弹性优优良优造价高良良优压力降差良优优本项目通过精馏粗分醋酸乙烯，醋酸和水，处理流量较大，且操作弹性也较大，故本项目优先考虑使用浮阀塔。表1-2各类塔板性量化比较指标塔盘型式F型浮阀十字架型浮阀条型浮阀筛板舌型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气液负荷高444444213444低555233333233操作弹性555334434112压力降233324000433雾沫夹带量334343112444分离效率554433434444单位体积设备处理量444444213444制造费用334443213553材料消耗444454223554安装检修434443113553污垢对操作的影响232123100244注：0差；1及格；2中；3良；4优；5超由上面两个表可知，浮阀塔兼有泡罩塔和筛板塔的优点，现在已成为国内应用广泛的精馏塔塔型之一，并且在石油、化学工业中使用最为普遍。1.3.2填料塔塔内装有一定高度的填料，是气液接触和传质的基本构件；属微分接触型气液传质设备；液体在填料表面呈膜状自上而下流动；气体呈连续相自下而上与液体作逆流流动，并进行气液两相的传质和传热；两相的组分浓度或温度沿塔高连续变化。填料塔中的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，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1-3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，十字环，内螺旋环开孔环形鲍尔环，改进鲍尔环，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栅格形Glitsch Grid非波纹型板片形压延金属板，多孔金属板绕圈形古德洛形，Hyperfil1.3.2.1散装填料（1）拉西环：目前已被淘汰图1-1 拉西环图1-2 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1-3 钢环鲍尔环图1-4 瓷环鲍尔环（4）金属环矩鞍：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1-5 金属矩鞍环图1-6 特纳环（5）阶梯环图1-7 阶梯环1.3.2.2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40300mm，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。图1-8 丝网型图1-9 孔板型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：表1-4常见波纹填料名称类型材料比表面积a(m2/m3)水力直径dx/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125-45/3098.5100250Y/250X2501545/3097200350Y/350X350-45/3095280500Y/500X500-45/3093400塑料薄板Mellapak125Y聚丙烯聚偏氯乙烯125-4598.537.5250Y25015459775陶瓷薄片Karapak BX陶瓷45063075550Melladur250-45-表1-5 工业常用波纹填料性能以及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AX2.53.5约40(约0.3)2.52102103(11000)要求处理量与理论板不多的蒸馏BX22.440(0.3)54102105(11000)热敏性，难分离物系的真空精馏CY1.32.467(0.5)1065103105(501000)理论板的有机物蒸馏，限制高度的塔塑料丝网波纹BX22.4约60(约0.45)约5815102105(11000)低温(80)下，脱除强臭味物质，回收溶剂Mellapak 250Y 2.253.5100(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)。1.3.3塔型选择一般原则1.3.3.1填料塔与板式塔比较塔主要有板式塔和填料塔两种，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。表1-6 填料塔和板式塔相比较项目填料塔板式塔散堆填料规整填料空塔气速较小大比散堆填料大压降较小小一般比填料塔大塔效率小塔效率高高（对大直径无放大效应）较稳定，效率较高液气比对液体喷淋量有一定要求范围大适应范围大持液量较小较小较大材质可用非金属耐腐蚀材料适应各类材料金属材料造价小塔较低较板式塔高大直径塔较低安装检修较困难适中较容易1.3.3.2塔型选择一般原则选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。1）下列情况优先选用板式塔：a.塔内液体滞液量较大，液相负荷较小，操作负荷变化范围较宽，对进料浓度变化要求不敏感，操作易于稳定；b.含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料，因为板式塔可选用液流通道较大的塔板，堵塞的危险较小；c.在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料，需要在塔内设置内部换热组件，如加热盘管，需要多个进料口或多个侧线出料口。一方面板式塔的结构上容易实现，此外，塔板上有较多的滞液以便与加热或冷却管进行有效地传热；d.在较高压力下操作的蒸馏塔仍多采用板式塔。2）下列情况优先选用填料塔：a.在分离程度要求高的情况下，因某些新型填料具有很高的传质效率，故可采用新型填料以降低塔的高度；b.对于热敏性物料的蒸馏分离，因新型填料的持液量较小，压降小，故可优先选择真空操作下的填料塔；c.具有腐蚀性且易发泡的物料，可选用填料塔。综上，塔设备的选型可以依照下列顺序：表1-7 塔型选用顺序表考虑因素选择顺序塔径800mm填料塔800mm有降液管板式塔有强腐蚀性物料填料塔穿流式筛板塔固舌板塔污垢物料大孔筛板塔穿流式固舌板塔浮阀塔泡罩塔高弹性比浮阀塔泡罩塔筛板塔真空操作填料塔浮阀塔筛板塔泡罩塔斜喷式板塔大液气比导向筛板塔多降液管板式塔填料塔浮阀塔筛板塔条型泡罩塔液相分层穿流式填料塔1.4板式塔设备设计（以T0306为例）1.4.1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SULPAK计算出填料层高度；板式塔根据流程模拟的水力学结果，利用Sizing and Rating模块进行塔设计与校核。(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。表1-8 设计所用软件名称用途Aspen Plus V8.6初步估算SW6-2011机械强度设计与校核SULPAK填料设计Aspen Plus V10.0板式塔水力学详细校核1.4.2塔设计条件（以T0306为例）1.4.2.1流股介质组成与选材设备内流股介质名称和摩尔流量：表1-9设备内介质名称和摩尔流量介质名称摩尔流量/kmol/hVAC138.569H2O29.458ETHYL-010.001METHY-018.372CH3CHO0.002操作环境中主要存在H2O、VAC、乙酸甲酯及少量杂志，查腐蚀数据手册，选择S31603作为筒体及封头的材料。1.4.2.2设计压力与设计温度该T0306热泵精馏塔的操作压力为1bar。根据GB150-2011,设计压力为设计温度下的最大工作压力，一般为正常工作压力的1.051.1倍。这里取塔设计压力为1.1bar。塔顶温度为63，体系温度为70左右，设计温度需要比操作温度高1530，因此取设计温度为90。1.4.2.3实际总板数与加料板的确定Aspen给出的设备理论塔板数及进料板位置：表1-10理论塔板数及进料名称理论塔板数加料板位置VAC热泵精馏塔184当塔板设计合理且操作条件在正常范围内时，则板效率比较固定，不易受设计条件或操作条件的变化而变化。因此，物料性质是影响塔板效率的最重要的因素，取Oconnell法计算塔效率:经计算得所以实际塔板数：30实际进料塔板:71.4.2.4设计条件汇总表1-11设计条件汇总表设计条件参数设计压力/bar1.1设计温度/90实际塔板数30加料位置7塔体材料S316031.4.3塔体结构参数设计1.4.3.1塔体结构设计该塔为VAC热泵粗分塔，液量均较小，采用板式浮阀塔。根据流体力学数据，液相负荷在2050m3/h之间，根据表1-12给出的经验数据，溢流类型选择单溢流。表1-12液体负荷与溢流类型的关系塔径（mm）液体流量（m3/h）单溢流双溢流四溢流20009090-160-3000110110-200200-3004000110110-230230-3505000110110-250250-4006000110110-250250-450在Aspen Plus的Sizing and Rating中选择Traying Sizing进行板式塔设计，选择浮阀塔，并设置板间距为0.5米，得到表1-13的设计结果。图1-10 T0306Traying Sizing Result在Aspen Plus的Traying Sizing中选择Profile，得到表1-14所示的水力学数据。图1-11 T0304 Traying Sizing Profile1.4.3.2塔内件结构设计根据Aspen Plus的Tray Sizing计算结果，圆整塔直径为1.8米，选择单溢流堰，堰高50mm，浮阀采用标准F1型（即国外V-1型），浮阀个数为115只/m2。降液管宽度为310mm，堰长为1360mm，降液管底隙宽度为28mm, 输入到Tray rating中的Specifications、Layout、Downcomers模块，输入如下各图所示。图1-12 溢流堰设置图1-13 浮阀型式设置图1-14降液管参数设置1.4.3.3塔体结构校核将上述设计参数带入到Traying Rating中去后，得到如下结果：图1-15 T0306Traying Rating Resul图1-16 T0306 Traying Rating Profiles由Profile 水力学数据可以看出，每块塔板的液泛因子（Flooding factor）均介于0.60.85之间，降液管液位高度/板间距的比值（Backup / Tray space）均介于0.20.5之间，且每块塔板上物料的停留时间大于4s，说明每块塔板均符合载荷条件，设计合理。我们将上述设计参数带入aspen10.0做更详细水力学校核。相关参数如下：在Aspen Plus V10.0的Column Internals模块中新建塔内件设计。如下图所示。图1-17 塔内件设计图1-18 T0306塔板详细结构参数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1-19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T0306热泵精馏塔水力学校核报告书。由结果可以看到：该塔的液泛因子均处于60%85%（0.60.85）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，且弹性较大符合其要求范围。图19 T0306水力学数据 HUGO华格一队 47 / 1481.4.3.4塔结构参数汇总表1-17塔结构参数汇总表塔参数汇总1塔径mm18002溢流数13板间距mm6004塔板厚度mm45堰长mm13606降液管宽度mm3007堰高mm508降液管底隙mm289浮阀型号F110浮阀数量只/块板11511降液管停留时间s41.5塔机械结构设计与校核1.5.1塔高的确定1.5.1.1塔直径的确定根据水力学校验以及圆整的结果可以得到塔的直径确定为1.8m。1.5.1.2塔顶空间高度塔顶空间高HD：塔顶空间高度的作用是安装塔板和开人孔的需要，同时考虑回流口的大小及除沫器的需要，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1.02.0m，这里取HD=1.5m；1.5.1.3塔板间距由上面计算可知板间距HT为0.5m；开设人孔的板间距HT：设有人孔的上下两塔板间距应大于等于800mm，这里取HT=900mm；1.5.1.4人孔数及尺寸根据标准SH3098-2011石油化工塔器设计规范，相邻人孔间的距离宜为5m左右，即取10块塔板设置一个人孔，实际塔板30块，加上塔设备上下出口及进料口均要设置人孔（便于检修），所以总开设4个人孔（包括塔顶、塔底、进料口人孔数）。由于该塔直径大于1m，选择500mm的人孔，并且布置在操作区，于垂直侧统一布置。1.5.1.5 最后一块板到塔底的距离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515min的储量。取5min的储量，由Aspen数据塔底料液出口体积流量V=45.8215m/h。塔径D=1.8m，t=5min，则Hd=VtD24=45.8215/6053.141.82/4=1.6m1.5.1.6裙座高度裙座高度：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。以圆柱形裙座为例，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。则裙座高度为：HS=U+V=0.75D+2.0=3.35m1.5.1.7开人孔的高度每隔56m开设一个人孔，共需4个人孔。开孔处塔板间距为0.9m。故高度HR=40.9=3.6m1.5.1.8上封头高度封头选取标准椭圆形封头，根据GB/T25198-2010压力容器封头可得，D=1.8m时，上封头直边段h=40mm，曲面高度为450mm，总高度为HF=490mm。1.5.1.9塔高度塔高度为：H=HD+HT+HR+Hd+HS+HF=1.5+0.6(30-5)+3.6+1.6+3.35+0.4925.5m1.5.2接管设计1.5.2.1塔顶气体出口接管取塔顶气体流速为20m/s，气体体积流量为2.66m3/s，则管径d=V0.785u=2.660.78520=412mm圆整后选取管子规格DN450 4808mm实际流速为u=V0.785d2=2.660.7850.832=15.7m/s1.5.2.2回流进料管取回流进料管液相流速为u1=1m/s，进料体积流量为0.0052m3/s，则管径d=V0.785u=0.00520.7851=257mm圆整后选取管子规格为DN250 2736.5mm实际流速为u=V0.785d2=0.00520.7850.262=0.98m/s1.5.2.3进料管取进料管液相流速为u1=0.8m/s，进料体积流量为0.0065m3/s，则管径d=V0.785u=0.00650.7850.8=102mm圆整后选取管子规格为DN100 1145mm实际流速为u=V0.785d2=00.00650.7850.10402=0.76m/s1.5.2.4塔底再沸返回管取再沸进料管气体流速为20m/s，气相体积流量为2.94 m3/s，则管径为d=V0.785u=2.940.78520=433mm圆整后取管子规格为DN450 4808mm实际流速为u=V0.785d2=2.940.7850.43302=19.9m/s1.5.2.5塔底出料管取塔底出料管液体流速为1.0m/s，液相体积流量0.0021m3/s，则管径为d=V0.785u=0.00210.7851=51.7mm圆整后取管子规格为DN65 764.5mm实际流速为u=V0.785d2=0.00210.7850.0672=0.6m/s1.5.2.6去再沸器出口管取塔底出料管液体流速为1m/s，液相体积流量0.0127m3/s，则管径为d=V0.785u=0.01270.7850.8=127mm圆整后取管子规格为DN125 1405mm实际流速为u=V0.785d2=0.01270.7850.132=0.95m/s表1-18开孔方位及尺寸汇总表接管名称体积流量m3/s实际流速m/s接管尺寸方位图塔顶气体出口管2.6615.74808mm见JNU-HUGO-T0306回流进料管0.00520.982736.5mm见JNU-HUGO-T0306进料管0.00650.761145mm见JNU-HUGO-T0306塔底再沸返回管2.9419.94808mm见JNU-HUGO-T0306塔底出料管0.00210.6764.5mm见JNU-HUGO-T0306去再沸器出口管0.01270.951405mm见JNU-HUGO-T03061.5.3壁厚设计操作环境中VAC,水，乙酸甲酯等介质对碳钢耐腐蚀性能优良，选择S31603作为筒体及封头的材料，取腐蚀余量C2为2mm。部分探伤，取焊缝系数为0.85。1.5.3.1筒体，封头及裙座厚度确定筒体壁厚计算采用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1530。T0306筒体、封头选用材料为S31603，裙座材料选用Q345R。地脚螺栓选用M72，个数为36，材料为Q235。腐蚀裕量及钢板负偏差总和C取2.00mm。表1-19a设备主体设计参数设计温度Tc设计压力Pc设计年限nMPa年900.1115表1-18b筒体主体设计参数内径Di名义厚度n腐蚀裕量Cmmmmmm1800122表1-18c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EHA1800122下封头EHA1800122表1-18裙座主体设计参数形式内径Di名义厚度n腐蚀裕量C圆筒mmmmmm18001221.5.4地脚螺栓大小和个数由SW6校核结果可得，选择36个地脚螺栓，公称直径为48mm。1.5.5塔体机械强度校核本校核项目对设备筒体厚度、封头壁厚、裙座（或支耳）厚度、地脚螺栓大小及个数以及风载荷地震载荷进行校核。在耐压试验校核中，本项目采用水压试验进行校核，详细校核文件如下。塔设备校核计算单位江南大学 HU GO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S31603S31603名义厚度(mm)1212腐蚀裕量(mm)22焊接接头系数0.850.85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)10.119025500121800S316032345678910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)120.850.8500.1320.3873542345678910内件及偏心载荷介质密度kg/m3850塔釜液面离焊接接头的高度mm750塔板分段数12345塔板型式浮阀塔板层数30每层塔板上积液厚度mm0最高一层塔板高度mm23500最低一层塔板高度mm4950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/m2500基础高度mm200塔器保温层厚度mm60保温层密度kg/m3300裙座防火层厚度mm50防火层密度kg/m3300管线保温层厚度mm30最大管线外径mm1200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)设计地震分组第三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7平台宽度mm1400塔器上最高平台高度mm38500塔器上最低平台高度mm6200阻尼比(检修工况)0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mm1800裙座与壳体连接形式对接裙座高度mm3350裙座材料名称Q345R裙座设计温度30裙座腐蚀裕量mm2裙座名义厚度mm12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MPa185裙座与筒体连接段长度mm8裙座上同一高度处较大孔个数2裙座较大孔中心高度mm1050裙座上较大孔引出管内径（或宽度）mm500裙座上较大孔引出管厚度mm14裙座上较大孔引出管长度mm250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MPa147地脚螺栓个数36地脚螺栓公称直径mm48全部筋板块数72相邻筋板最大外侧间距mm371.341筋板内侧间距mm100筋板厚度mm35筋板宽度mm150盖板类型整块盖板上地脚螺栓孔直径mm65盖板厚度mm45盖板宽度mm200垫板有垫板上地脚螺栓孔直径mm51垫板厚度mm20垫板宽度mm100基础环板外径mm5438基础环板内径mm4998基础环板名义厚度mm40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 12 12 1.224第 1 段圆筒 12 12 1.093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 12 12 1.224裙座名义厚度 (mm)取用厚度 (mm) 12 12风载荷及地震载荷00AA裙座与筒体连接段11(筒体)11(下封头)2233操作质量42742.741932.939732.439726.939726.9最小质量35751.634941.832741.332735.932735.9压力试验时质量10708310627310407337311.637311.6风弯矩1.215e+091.144e+099.931e+089.926e+089.926e+08Mca (I) Mca (II) Mca (I)检修状态顺风向弯矩(I)顺风向弯矩(II)顺风向弯矩(I)检修状态组合风弯矩1.215e+091.144e+099.931e+089.926e+089.926e+08地震弯矩注:计及高振型时,此项按B.24计算6.368e+086.023e+085.285e+085.283e+085.283e+08偏心弯矩00000最大弯矩需横风向计算时1.215e+091.144e+099.931e+089.926e+089.926e+08垂直地震力32705.932683.432427.832426.832426.8应力计算5.105.107.647.027.117.107.1049.2246.9940.2340.2140.215.855.856.126.1219.1517.7918.616.676.6714.7614.1012.0712.0612.06st185.00185.00185.00120.00120.00B132.97132.97127.6975.1175.07组合应力校核(内压),(外压)38.2138.21许用值122.40122.40(内压),(外压)56.8654.0147.3446.0746.07许用值159.57159.57153.2290.1390.0811.5111.51许用值162.00162.0033.9231.8930.6818.7418.74许用值132.97132.97132.9785.3575.0736.1336.13许用值162.00162.00校核结果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计算结果地脚螺栓及地脚螺栓座基础环板抗弯断面模数mm34.52227e+09基础环板面积mm23.60642e+06基础环板计算力矩Nmm7.0