甲醇-甲基丙烯醛共沸精馏塔

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) 18 18腐蚀裕量(mm) 1 1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)10.211074956155500Q345R2345678910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)111100.250.9964042345678910内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 980塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 660塔 板 分 段 数12345塔 板 型 式 筛板 塔 板 层 数 27 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 80 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 50000 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 6540 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 0基 础 高 度mm 6100塔 器 保 温 层 厚 度mm 50保 温 层 密 度kg/m3 50裙 座 防 火 层 厚 度mm 60防 火 层 密 度kg/m3 200管 线 保 温 层 厚 度mm 60最 大 管 线 外 径mm 350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 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 5平 台 宽 度mm 800塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 65000塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 6140裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 7000裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 6400裙 座 材 料 名 称Q345R裙 座 设 计 温 度 110裙 座 腐 蚀 裕 量mm1裙 座 名 义 厚 度mm 15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 189裙座与筒体连接段长度mm300裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数1裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 2000裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm800裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 15裙座上较大孔引出管长度mm800地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座地 脚 螺 栓 材 料 名 称16Mn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 90全 部 筋 板 块 数 100相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 150筋 板 内 侧 间 距mm 150筋 板 厚 度mm 28筋 板 宽 度mm 220盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 120盖 板 厚 度mm 46盖 板 宽 度mm 0垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 93垫 板 厚 度mm 30垫 板 宽 度mm 160基 础 环 板 外 径mm 7345基 础 环 板 内 径mm 6685基 础 环 板 名 义 厚 度mm 24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 18 18 0.803 第 1 段 圆 筒 15 15 0.939 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 18 18 0.803 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 15 15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 362995356153337154333218333218最 小 质 量 242904236063217064213128213128压 力 试 验 时 质 量2.09488e+062.08804e+062.06904e+06247847247847风 弯 矩 00000Mca (I) Mca (II) 顺风向弯矩 (I)顺风向弯矩 (II)组合风 弯 矩 00000地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算00000偏 心 弯 矩 00000最 大 弯 矩 需横风向计算时 00000垂 直 地 震 力 00000应 力 计 算20.0716.4711.8211.1310.9813.8111.330.000.000.000.000.008.837.2525.0920.5868.2165.2567.3710.278.430.000.000.000.000.00st189.00189.00189.00189.00189.00B60.2260.2260.2260.2273.41组合应力校核(内压),(外压)6.265.14许 用 值226.80226.80(内压),(外压)11.8211.1310.988.837.25许 用 值72.2672.2672.2672.2688.0914.8212.16许 用 值310.50292.5068.2165.2567.3710.278.43许 用 值62.2262.2262.2262.2291.11200.51164.49许 用 值310.50292.50校 核 结 果不合格不合格不合格合格合格注 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 mm31.22083e+10基 础 环 板 面 积 mm27.27262e+06基 础 环 板 计 算 力 矩 Nmm7623.02基 础 环 板 需 要 厚 度mm16.40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MPa2.83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mm83.505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 MPa0.00筋 板 许 用 应 力MPa0.00筋 板 校 核 结 果 合格盖 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kg333218焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩Nmm0对 接 接 头 校 核对 接 接 头 横 截 面 mm2301278对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 mm35.27237e+08对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力MPa-10.98对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值MPa136.08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mm15容 器 总 容 积mm31.81725e+12直 立 容 器 总 高mm82504壳 体 和 裙 座 质 量kg177818附 件 质 量kg35563.6内 件 质 量kg43399.4保 温 层 质 量kg4903.13平 台 及 扶 梯 质 量kg15940操 作 时 物 料 质 量kg85370.9液 压 试 验 时 液 体 质 量kg1.81725e+06吊 装 时 空 塔 质 量kg222061直 立 容 器 的 操 作 质 量 kg362995直 立 容 器 的 最 小 质 量 kg242904直 立 容 器 的 最 大 质 量 kg2.09488e+06空 塔 重 心 至 基 础 环 板 底 截 面 距 离mm39505.6直 立 容 器 自 振 周 期s1.46第 二 振 型 自 振 周 期s0.27第 三 振 型 自 振 周 期s0.10临界风速(第一振型)临界风速(第二振型)雷诺系数设计风速风 载 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 N0地 震 载 荷 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 N0操 作 工 况 下 容 器 顶 部最 大 挠 度mm0容 器 许 用 外 压MPa注：内件质量指塔板质量；填料质量计入物料质量；偏心质量计入直立容器的操作质量、最小质量、最大质量中。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 0.20MPa设计温度 t 110.00 C内径 Di 5500.00mm曲面深度 hi 1090.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 184.60MPa试验温度许用应力 s 185.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 1.00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= 0.9964 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 292.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 229.01MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.3942计算厚度 dh = = 4.16mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 16.70mm最小厚度 dmin = 16.50mm名义厚度 dnh = 18.00mm结论 满足最小厚度要求重量 4145.23 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 0.80319MPa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 0.22MPa设计温度 t 110.00 C内径 Di 5500.00mm曲面深度 hi 1090.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 st 184.60MPa试验温度许用应力 s 185.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 1.00mm焊接接头系数 f 1.00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= 0.9964 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力stsT 0.90 ss = 292.50MPa试验压力下封头的应力sT = = 229.01MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 1.3942计算厚度 dh = = 4.51mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 16.70mm最小厚度 dmin = 16.50