叔丁醇脱水催化精馏塔

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 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 Q345R Q345R名义厚度(mm) 10 15腐蚀裕量(mm) 3 3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)10.515024356101300Q345R2345678910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)131100.6250.869232345678910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 1000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 12900 19165 25430 31695 填 料 底 部 高 度mm 7120 12900 19165 25430 填 料 密 度kg/m3 250 250 250 250 集 中 载 荷 数12345集 中 载 荷kg 700 集 中 载 荷 高 度mm 50 集 中 载 荷 中 心 至 容 器 中 心线 距 离mm 30 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 500塔 器 保 温 层 厚 度mm 100保 温 层 密 度kg/m3 350裙 座 防 火 层 厚 度mm 50防 火 层 密 度kg/m3 30管 线 保 温 层 厚 度mm 50最 大 管 线 外 径mm 3320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 4平 台 宽 度mm 1000塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 13790塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 5440裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 1200裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 5100裙 座 材 料 名 称Q345R裙 座 设 计 温 度 50裙 座 腐 蚀 裕 量mm3裙 座 名 义 厚 度mm 16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mm50裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数1裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 900裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm450裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 8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16Mn地 脚 螺 栓 材 料 许 用 应 力MPa 170地 脚 螺 栓 个 数 24地 脚 螺 栓 公 称 直 径mm 64全 部 筋 板 块 数 48相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 120筋 板 内 侧 间 距mm 120筋 板 厚 度mm 26筋 板 宽 度mm 170盖 板 类 型 分块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 85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 67垫 板 厚 度mm 24垫 板 宽 度mm 120基 础 环 板 外 径mm 1476基 础 环 板 内 径mm 956基 础 环 板 名 义 厚 度mm 26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 5.492 第 1 段 圆 筒 10 10 1.938 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 10 10 3.155 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 16 16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 32590.931331.328402.328371.528371.5最 小 质 量 23392.822133.219204.219173.419173.4压 力 试 验 时 质 量5671255452.552523.519173.419173.4风 弯 矩 1.072e+091.017e+097.763e+087.735e+087.735e+08Mca (I) 1.265e+081.209e+089.55e+079.519e+079.519e+07Mca (II) 顺风向弯矩 (I)8.316e+077.883e+075.984e+075.962e+075.962e+07顺风向弯矩 (II)00000组合风 弯 矩 1.072e+091.017e+097.763e+087.735e+087.735e+08地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算00000偏 心 弯 矩 2.06e+050000最 大 弯 矩 需横风向计算时 1.072e+091.017e+097.763e+087.735e+087.735e+08垂 直 地 震 力 00000应 力 计 算24.2513.896.687.065.0310.175.8274.6582.3946.6986.9849.816.873.9430.3217.3611.6212.499.306.873.9422.4024.7214.0126.0914.94st189.00189.00189.00189.00189.00B157.17157.17146.71120.38141.45组合应力校核(内压),(外压)101.0657.87许 用 值226.80226.80(内压),(外压)81.3289.4551.7293.8553.74许 用 值188.60188.60176.06144.45169.7449.5428.37许 用 值310.50310.5034.0237.2123.3132.9718.88许 用 值160.20160.20164.58129.06187.3584.7648.54许 用 值310.50310.50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 mm32.60131e+08基 础 环 板 面 积 mm2993245基 础 环 板 计 算 力 矩 Nmm7600.39基 础 环 板 需 要 厚 度mm16.38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MPa4.44地 脚 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力 MPa3.89地 脚 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 最 大 拉 应 力MPa0.71地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 mm37.7268地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径mm57.505地 脚 螺 栓 校 核 结 果 合格筋 板 压 应 力 MPa25.38筋 板 许 用 应 力MPa96.02筋 板 校 核 结 果 合格盖 板 最 大 应 力 MPa91.84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kg28371.5焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩Nmm7.73479e+08对 接 接 头 校 核对 接 接 头 横 截 面 mm255417.6对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 mm31.66253e+07对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力MPa41.50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mm16容 器 总 容 积mm33.33193e+10直 立 容 器 总 高mm30006壳 体 和 裙 座 质 量kg10798.5附 件 质 量kg2159.7内 件 质 量kg0保 温 层 质 量kg3806.22平 台 及 扶 梯 质 量kg5928.32操 作 时 物 料 质 量kg9198.15液 压 试 验 时 液 体 质 量kg33319.3吊 装 时 空 塔 质 量kg12958.2直 立 容 器 的 操 作 质 量 kg32590.9直 立 容 器 的 最 小 质 量 kg23392.8直 立 容 器 的 最 大 质 量 kg56712空 塔 重 心 至 基 础 环 板 底 截 面 距 离mm13768.2直 立 容 器 自 振 周 期s1.29第 二 振 型 自 振 周 期s0.23第 三 振 型 自 振 周 期s0.09临界风速(第一振型)5.90临界风速(第二振型)雷诺系数2819166.58设计风速26.88风 载 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 N61195.2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mm99.3189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 1.00MPa设计温度 t 150.00 C内径 Di 1300.00mm曲面深度 hi 500.00mm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 3.00mm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= 0.8692 (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 = = 52.08MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.6150计算厚度 dh = = 2.12mm有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 6.70mm最小厚度 dmin = 3.00mm名义厚度 dnh = 10.00mm结论 满足最小厚度要求重量 192.22 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 3.15451MPa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 0.50MPa设计温度 t 150.00 C内径 Di 1300.00mm曲面深度 hi 500.00mm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 3.00mm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= 0.8692 (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 = = 29.92MPa校核条件sT sT校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.6150计算厚度 dh = = 1.06mm有效厚度 deh =dnh