T0102乙二醇精馏塔T0102 cn2

过 程 设 备 强 度 设 计 计 算 书 SW6-2011 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 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) 10 10腐蚀裕量(mm) 4 4焊接接头系数 0.9 0.9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)11.024166.517730101200Q345R2345678910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)140.90.900.10.12345678910内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 965.16塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 2390塔 板 分 段 数12345塔 板 型 式 浮阀 塔 板 层 数 25 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 60 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 16515 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 5215 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 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 400基 础 高 度mm 0塔 器 保 温 层 厚 度mm 100保 温 层 密 度kg/m3 300裙 座 防 火 层 厚 度mm 100防 火 层 密 度kg/m3 300管 线 保 温 层 厚 度mm 100最 大 管 线 外 径mm 400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 7度(0.1g)设 计 地 震 分 组 第二组地震影响系数最大值 amax0.08阻 尼 比0.01塔 器 上 平 台 总 个 数 4平 台 宽 度mm 900塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 15615塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 4625裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 1400裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 2500裙 座 材 料 名 称Q345R裙 座 设 计 温 度 25裙 座 腐 蚀 裕 量mm4裙 座 名 义 厚 度mm 10裙 座 材 料 许 用 应 力MPa189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 187.02裙座与筒体连接段长度mm100裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数3裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 600裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm200裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 40裙座上较大孔引出管长度mm100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 4地 脚 螺 栓 公 称 直 径mm 30全 部 筋 板 块 数 4相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 15.5076筋 板 内 侧 间 距mm 80筋 板 厚 度mm 14筋 板 宽 度mm 120盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 45盖 板 厚 度mm 20盖 板 宽 度mm 0垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 33垫 板 厚 度mm 14垫 板 宽 度mm 70基 础 环 板 外 径mm 1590基 础 环 板 内 径mm 1230基 础 环 板 名 义 厚 度mm 17任意式法兰作为整体法兰计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所设 计 条 件简 图设计压力 p1.034MPa计算压力 pc1.034MPa设计温度 t166.5 C轴向外载荷 F0.0N外力矩 M0.0N.mm壳材料名称Q345R体许用应力 187.0MPa法材料名称Q345R许用sf185.0MPa兰应力stf178.7MPa材料名称40MnB螺许用sb196.0MPa应力stb163.2MPa栓公称直径 d B22.0mm螺栓根径 d 119.3mm数量 n4个Di70.0Do100.0垫 结构尺寸Db100.0D外80.0D内70.0050.0 mmLe0.0LA-85.0h50.01100.0材料类型软垫片N5.0m2.75y(MPa)25.5压紧面形状1a,1bb2.50DG75.0片b06.4mm b= b0b06.4mm DG= ( D外+D内 )/2b0 6.4mm b=2.53 b0 6.4mm DG= D外 - 2b螺 栓 受 力 计 算预紧状态下需要的最小螺栓载荷WaWa= bDG y = 15020.7N操作状态下需要的最小螺栓载荷WpWp = Fp + F = 7918.0 N所需螺栓总截面积 AmAm = max (Ap ,Aa ) = 76.6mm2实际使用螺栓总截面积 AbAb = = 1169.5mm2力 矩 计 算操FD = 0.785pc = 3977.3NLD= L A+ 0.51 = -35.0mmMD= FD LD = -139204.8N.mm作FG = Fp = 3348.2NLG= 0.5 ( Db - DG ) = 12.5mmMG= FG LG = 41852.8N.mmMpFT = F-FD = 588.5NLT=0.5(LA + d1 + LG ) = 13.8mmMT= FT LT = 8091.5N.mm外压: Mp = FD (LD - LG )+FT(LT-LG ); 内压: Mp = MD+MG+MT Mp = 89260.5N.mm预紧 MaW = 122119.7NLG = 12.5mmMa=W LG = 1526496.8N.mm计算力矩 Mo= Mp 与Masft/sf中大者 Mo = 1474595.9N.mm螺 栓 间 距 校 核实际间距 = 78.5mm最小间距 52.0 (查GB150-2011表9-3)mm最大间距 99.4mm 形 状 常 数 确 定59.16h/ho = 0.8 K = Do/DI = 1.429 2.0由K查表9-5得T=1.742Z =2.922Y =5.611U=6.166整体法兰查图9-3和图9-4FI=0.76134VI=0.166830.01287松式法兰查图9-5和图9-6FL=0.00000VL=0.000000.00000查图9-7由 d1/do 得f = 1.00000整体法兰 = 5466533.0松式法兰 = 0.00.0=f e+1 =1.39g = y/T = 0.801.51 = 0.80剪应力校核计 算 值许 用 值结 论预紧状态 2.88MPa校核合格操作状态 0.19MPa校核合格输入法兰厚度f = 30.0 mm时, 法兰应力校核应力性质计 算 值许 用 值结 论轴向应力 1.08MPa =268.1 或 =467.6( 按整体法兰设计的任 意 式法兰, 取 ) 校核合格径向应力 44.28MPa = 178.7校核合格切向应力 1.98MPa = 178.7校核合格综合应力 = 22.68MPa = 178.7校核合格刚度系数 0.002 校核合格法兰校核结果校核合格风 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 247318246292180860180668180668最 小 质 量 191076190050124618124426124426压 力 试 验 时 质 量594613593587528155124426124426风 弯 矩 6.631e+086.561e+082.821e+082.811e+082.811e+08Mca (I) Mca (II) 顺风向弯矩 (I)顺风向弯矩 (II)组合风 弯 矩 6.631e+086.561e+082.821e+082.811e+082.811e+08地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算2.918e+092.9e+091.76e+091.756e+091.756e+09偏 心 弯 矩 00000最 大 弯 矩 需横风向计算时 3.084e+093.064e+091.83e+091.827e+091.827e+09垂 直 地 震 力 00000应 力 计 算8.428.362.642.661.931.931.922.011.991.191.191.181.331.324.784.756.356.415.641.331.320.130.130.060.050.05st189.00189.00189.00181.00181.00B150.02150.02149.50149.50149.84组合应力校核(内压),(外压)7.687.63许 用 值195.48195.48(内压),(外压)4.654.663.122.522.50许 用 值180.02180.02179.40179.40179.813.513.49许 用 值283.50283.506.486.545.701.381.37许 用 值150.02150.02150.02150.02180.3821.7421.59许 用 值283.50283.50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 mm31.69954e+09基 础 环 板 面 积 mm21.01607e+06基 础 环 板 计 算 力 矩 Nmm基 础 环 板 需 要 厚 度mm0.00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MPa5.86地 脚 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力 MPa0.00地 脚 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 最 大 拉 应 力MPa0.00地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 mm0地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径mm26.211地 脚 螺 栓 校 核 结 果 地脚螺栓承受的最大拉应力小于零,塔器可以自身稳定，地脚螺栓仅起固定作用筋 板 压 应 力 MPa筋 板 许 用 应 力MPa筋 板 校 核 结 果 盖 板 最 大 应 力 MPa0.00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kg180668焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩Nmm1.82653e+09对 接 接 头 校 核对 接 接 头 横 截 面 mm2918453对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 mm31.53611e+09对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力MPa-0.74对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值MPa130.32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 核 结 果主 要 尺 寸 设 计 及 总 体 参 数 计 算 结 果裙 座 设 计 名 义 厚 度