塔强度强度校核c0402校核c0402新

1、过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999 DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名： PROJECT 设备位号： ITEM 设备名称： EQUIPMENT 图 号： DWG NO。 设计单位：中航一集团航空动力控制系统研究所 DESIGNER 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 0 设 计Designed by 日期Date 校 核Checked by 日期Date 审 核Verified by 日期Date 批 准Approved by 日期Date 过 程 设

2、 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 1 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) 7 7 腐蚀裕量(mm) 2 2 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) 1 0.14 106 7340 6

3、2800 Q345R 2 3 4 5 6 7 8 9 10 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) 1 2 0.85 0.85 0 0.175 0.254363 2 3 4 5 6 7 8 9 10 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 2 内 件 及 偏 心 载 荷 介 质 密 度 kg/m3 858.208 塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度 mm 500 塔 板 分 段 数 1 2 3 4 5 塔 板 型 式 浮阀

4、 塔 板 层 数 8 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度 mm 68.4 最 高 一 层 塔 板 高 度 mm 9270 最 低 一 层 塔 板 高 度 mm 5000 填 料 分 段 数 1 2 3 4 5 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 1 2 3 4 5 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 650 基 础 高 度 mm 300 塔 器 保

5、温 层 厚 度 mm 50 保 温 层 密 度 kg/m3 300 裙 座 防 火 层 厚 度 mm 20 防 火 层 密 度 kg/m3 350 管 线 保 温 层 厚 度 mm 20 最 大 管 线 外 径 mm 500 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 8度(0.2g) 设 计 地 震 分 组 第一组 地震影响系数最大值 amax 0.16 阻 尼 比 0.01 塔 器 上 平 台 总 个 数 1 平 台 宽 度 mm 1200 塔 器 上 最 高 平 台 高 度 mm 7000

6、 塔 器 上 最 低 平 台 高 度 mm 7000 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 3 裙 座 裙 座 结 构 形 式 圆筒形 裙 座 底 部 截 面 内 径 mm 2800 裙 座 与 壳 体 连 接 形 式 对接 裙 座 高 度 mm 4600 裙 座 材 料 名 称 Q345R 裙 座 设 计 温 度 45 裙 座 腐 蚀 裕 量 mm 2 裙 座 名 义 厚 度 mm 10 裙 座 材 料 许 用 应 力 MPa 189 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

7、 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 900 裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内径（或 宽 度） mm 800 裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚度 mm 20 裙座上较大孔引出管长度 mm 100 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 42 全 部 筋 板 块 数 16 相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距 mm 1182.4 筋 板 内 侧 间 距

8、 mm 90 筋 板 厚 度 mm 18 筋 板 宽 度 mm 140 盖 板 类 型 整块 盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径 mm 60 盖 板 厚 度 mm 24 盖 板 宽 度 mm 0 垫 板 有 垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径 mm 45 垫 板 厚 度 mm 18 垫 板 宽 度 mm 90 基 础 环 板 外 径 mm 3020 基 础 环 板 内 径 mm 2600 基 础 环 板 名 义 厚 度 mm 16 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 4 计 算 结 果 容 器 壳 体 强 度 计 算

9、 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 7 7 0.539 第 1 段 圆 筒 6 6 0.424 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

10、 径 段 第 10 段 圆 筒 上 封 头 7 7 0.539 裙 座 名 义 厚 度 (mm) 取 用 厚 度 (mm) 10 10 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 5 风 载 及 地 震 载 荷 00 AA 裙座与筒体连接段 11(筒体) 11(下封头) 22 33 操 作 质 量 m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + me 24661.8 23821.4 19792.5 19792.5 最 小 质 量 m0 = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma +

11、 me 13445.2 12604.7 8575.79 8575.79 压 力 试 验 时 质 量 67956.5 67116.1 11528.4 11528.4 风 弯 矩 M I -I = P l / 2 + P ( l + l/ 2 ) + P ( l + l+ l/ 2 ) + . wiii+1ii+1i+2ii+1i+22.646e+08 2.279e+08 1.029e+08 1.029e+08 nMca (I) M I -I = ( 2p / T )2Y m ( h - h )f ( h ) ca1T1kkk1k =i nMca (II) M I -I = ( 2p / T )2

12、 Y m ( h - h )f ( h ) ca2T 2kkk 2k =i 顺风向弯矩 M I -I (I) cw 顺风向弯矩 M I -I (II) cw 组合风 弯 矩 M= max(M I -I , ( M I -I )2 + ( M I -I )2 ) ewwcacw2.646e+08 2.279e+08 1.029e+08 1.029e+08 n地 震 弯 矩 M I -I = F ( h - h ) 注:计及高振型时,此项按B.24计算 E1kkk =i3.244e+08 2.857e+08 1.304e+08 1.304e+08 偏 心 弯 矩 Me = me gle 0 0 0

13、 0 最 大 弯 矩 M= max(M I -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M ) maxweEwe需横风向计算时 M= max(M I -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M ) maxeweEwe3.906e+08 3.427e+08 1.561e+08 1.561e+08 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 6 n垂 直 地 震 力 F = m h F 0-0 / m h ( i = 1,2,.,n ) vii i vk kk =118870.7 18822.5 17

14、408.6 17408.6 应 力 计 算 s11 = Pc Di / 4dei 26.49 20.85 o= ( mI -I g F I -I ) / pD d 120vi ei3.85 4.02 5.43 4.28 o= 4M I -I / pD2d 13maxi ei8.24 9.99 6.85 5.39 o= ( mI -I g F I -I ) / pD d 220vi ei 3.12 2.46 s31 = PT Di / 4dei 33.11 26.06 o= mI -I g / pD d 32Ti ei9.84 10.48 3.47 2.74 o= 4( 0.3M I -I +

15、M ) / pD2d 33wei ei1.67 1.99 1.35 1.07 st 189.00 189.00 189.00 189.00 B 68.33 68.33 31.91 40.59 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 7 组合应力校核 sA1 = s1 - s2 + s3 (内压), - s2 + s3 (外压) 27.91 21.97 许 用 值 192.78 192.78 sA2 = s2 + s3 (内压), s1 + s2 + s3 (外压) 12.09 14.01 9.97 7.85 许 用 值 82.0

16、0 82.00 38.29 48.71 sA3 = s1 - s2 + s3 30.99 24.40 许 用 值 310.50 310.50 sA4 = s2 + s3 11.52 12.48 4.83 3.80 许 用 值 68.76 68.76 33.36 50.62 o = ( pT + 9.81rHw )( Di + dei ) / 2dei 96.37 75.87 许 用 值 310.50 310.50 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

17、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

18、 的 周 向 应 力 注 3: 单 位 如 下 质 量 : kg 力 :N 弯 矩 : Nmm 应 力 : MPa 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 8 计 算 结 果 地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座 基 础 环 板 抗 弯 断 面 模 数p (D4 - D4 ) Zb = obib 32Dobmm3 1.21854e+09 p (D2 - D2 ) 基 础 环 板 面 积 Ab = obib 4mm2 1.85385e+06 基 础 环 板 计 算 力 矩 max(M = C sb2 ,M = C sl2 ) x

19、x bmaxyy bmaxNmm 2306.08 基 础 环 板 需 要 厚 度 mm 9.02 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oM 0-0 / Z + (m g F 0-0) / A = maxb0vb中大值b max0.3M 0-0 + M ) / Z + m g / AwebmaxbMPa 0.46 0-0地 脚 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力 s = Mw + Me - mmin g BZAbbMPa 0.15 地 脚 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 最 大 拉 应 力 o = M 0-0 + 0.25M 0

20、-0 + M - m g - F 0-0 Ewe 0v BZAbbMPa 0.20 地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 d1 =4s B Ab+ C2 mm 13.7623 pns bt地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径 mm 37.129 地 脚 螺 栓 校 核 结 果 合格 筋 板 压 应 力 s=F Gn d l 1 G 2MPa 12.89 筋 板 许 用 应 力 MPa 94.98 筋 板 校 核 结 果 合格 3F l 盖 板 最 大 应 力 s = 1 3 z4(l - d )d 2 + (l - d )d 2 23c42zMPa 17.21 盖 板 许 用 应

21、力 MPa 170 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 kg 19792.5 焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩 Nmm 1.56085e+08 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 9 对 接 接 头 校 核 对 接 接 头 横 截 面 pDitdes mm2 67732.7 对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 pD2d / 4 it esmm3 4.74129e+07 对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况

22、 下 最 大 拉 应 力 4M J - Jm J - J g - F J - J max - 0v pD 2dpD dit esit esMPa 0.68 对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值 MPa 136.08 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 Aw = 0.7pDotdes mm2 搭 接 接 头 抗 剪 断 面 模 数 Z = 0.55D2 d wot esmm3 搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 剪 应 力 M J - Jm J - J g + F J - J max + 0vZwAw

23、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 0.3M J -J + Mm J -J g we + max ZwAwMPa 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 mm 10 容 器 总 容 积 mm3 5.15588e+10 直 立 容 器 总 高 mm 12697 壳 体 和 裙 座 质 量 kg 71

24、91.68 附 件 质 量 kg 1438.34 内 件 质 量 kg 3690.74 保 温 层 质 量 kg 1274.14 平 台 及 扶 梯 质 量 kg 2802.88 操 作 时 物 料 质 量 kg 8264.07 液 压 试 验 时 液 体 质 量 kg 51558.8 吊 装 时 空 塔 质 量 kg 9368.16 直 立 容 器 的 操 作 质 量 m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + me kg 24661.8 直 立 容 器 的 最 小 质 量 mmin = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma + me

25、 kg 13445.2 直 立 容 器 的 最 大 质 量 mmax = m01 + m02 + m03 + m04 + ma +mw +me kg 67956.5 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 10 空 塔 重 心 至 基 础 环 板 底 截 面 距 离 mm 5635.25 直 立 容 器 自 振 周 期 s 0.10 第 二 振 型 自 振 周 期 s 第 三 振 型 自 振 周 期 s 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 Pi N 42

26、239.1 地 震 载 荷 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 F1K N 43032.9 操 作 工 况 下 容 器 顶 部最 大 挠 度 mm 0.49446 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。 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 11 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 0.14 MPa 设计温度 t 10

27、6.00 C 内径 Di 2800.00 mm 曲面深度 hi 700.00 mm 材料 Q345R (板材) 设计温度许用应力 st 189.00 MPa 试验温度许用应力 s 189.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数 f 0.85 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 s = 0.2544 (或由用户输入) s tMPa 压力试验允许通过的应力st sT 0.90 ss = 310.50 MPa 试验压力下封头的应力 sT = pT .(KDi + 0.5de ) = 89.21 2de.

28、fMPa 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 D 2 = 1.0000 2 + i 6 2h i 计算厚度 KPc Di dh = 2s t f -0.5Pc = 1.22 mm 有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 4.70 mm 最小厚度 dmin = 4.20 mm 名义厚度 dnh = 7.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量 478.18 Kg 压 力 计 算 最大允许工作压力 2s t fd e Pw= KDi +0.5d e = 0.53887 MPa 结论 合格 过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011 全 国

29、化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 12 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 0.15 MPa 设计温度 t 106.00 C 内径 Di 2800.00 mm 曲面深度 hi 700.00 mm 材料 Q345R (板材) 设计温度许用应力 st 189.00 MPa 试验温度许用应力 s 189.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数 f 0.85 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 s = 0.2544 (或由用户输入) s tMPa 压力试验允许通过的应力st sT 0.90 ss = 310.50 MPa 试验压力下封头的应力 sT = pT .(KDi + 0.5de ) = 89.21 2de.fMPa 校核条件