吸收塔t0102强度校核结果

1、过 程设备强度设计计算书SW6-2011 1 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 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) 3 3 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 0.2 20 7200 7 140

2、0 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 3 0.85 0.85 0 0.1375 0.211811 2 3 4 5 6 7 8 9 10 过程设备强度设计计算书SW6-2011 2 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 内 件 及 偏 心 载 荷 介 质 密 度 kg/m3 0 塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度 mm 0 塔 板 分 段 数 1 2 3 4 5 塔 板 型 式 浮阀 塔 板 层 数 11 每 层 塔

3、 板 上 积 液 厚 度 mm 0 最 高 一 层 塔 板 高 度 mm 0 最 低 一 层 塔 板 高 度 mm 0 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 700 基 础 高 度 mm 200 塔 器 保 温 层 厚 度 mm 0 保 温 层 密 度 kg

4、/m3 0 裙 座 防 火 层 厚 度 mm 0 防 火 层 密 度 kg/m3 0 管 线 保 温 层 厚 度 mm 0 最 大 管 线 外 径 mm 0 笼 式 扶 梯 与 最 大 管 线 的 相 对位 置 90 场 地 土 类 型 III 场 地 土 粗 糙 度 类 别 A 地 震 设 防 烈 度 7度(0.1g) 设 计 地 震 分 组 第三组 地震影响系数最大值 amax 0.08 阻 尼 比 0.01 塔 器 上 平 台 总 个 数 0 平 台 宽 度 mm 0 塔 器 上 最 高 平 台 高 度 mm 0 塔 器 上 最 低 平 台 高 度 mm 0 过程设备强度设计计算书SW6

5、-2011 3 全国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 裙 座 裙 座 结 构 形 式 圆筒形 裙 座 底 部 截 面 内 径 mm 1420 裙 座 与 壳 体 连 接 形 式 对接 裙 座 高 度 mm 3050 裙 座 材 料 名 称 Q345R 裙 座 设 计 温 度 20 裙 座 腐 蚀 裕 量 mm 2 裙 座 名 义 厚 度 mm 7 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 mm 裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数 2 裙 座 较 大 孔 中 心 高 度

6、mm 600 裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内径（或 宽 度） mm 250 裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚度 mm 8 裙座上较大孔引出管长度 mm 60 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 16 地 脚 螺 栓 公 称 直 径 mm 30 全 部 筋 板 块 数 20 相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距 mm 0 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

7、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 1200 基 础 环 板 内 径 mm 1000 基 础 环 板 名 义 厚 度 mm 20 过程设备强度设计计算书SW6-2011 4 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 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 (MP

8、a) 许 用 外 压 (MPa) 下 封 头 7 7 0.848 第 1 段 圆 筒 7 7 0.847 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 7 7 0.848 裙 座 名 义 厚 度 (mm) 取 用 厚 度 (mm) 7

9、7 过 程设备强度设计计算书SW6-2011 5 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 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 5004.04 3497.47 2530.9 2530.9 最 小 质 量 m0 = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma + me 3959.88 3497.47 2530.9 2530.9 压 力 试 验 时 质 量 16882.9 15376.3 2530.9 253

10、0.9 风 弯 矩 M I -I = P l / 2 + P ( l + l/ 2 ) + P ( l + l+ l/ 2 ) + . wiii+1ii+1i+2ii+1i+21.021e+08 9.083e+07 5.156e+07 5.156e+07 nMca (I) M I -I = ( 2p / T )2Y m ( h - h )f ( h ) ca1T1kkk1k =i nMca (II) M ca= ( 2p / T2 ) YT 2 mk ( hk - h )fk 2 ( h ) I -I2k =i 顺风向弯矩 M I -I (I) cw 顺风向弯矩 M I -I (II) cw

11、组合风 弯 矩 M= max(M I-I , ( M I -I )2 + ( M I -I )2 ) ewwcacw1.021e+08 9.083e+07 5.156e+07 5.156e+07 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 =i2.9e+07 2.671e+07 1.75e+07 1.75e+07 偏 心 弯 矩 Me = me gle 0 0 0 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

12、 -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M ) maxeweEwe1.021e+08 9.083e+07 5.156e+07 5.156e+07 过 程设备强度设计计算书SW6-2011 6 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 n垂 直 地 震 力 F = m h F 0-0 / m h ( i = 1,2,.,n ) vii i vk kk =10 0 0 0 应 力 计 算 s11 = Pc Di / 4dei 18.92 18.92 o= ( mI -I g F I -I ) / pD d 120vi ei2.34 1.68 1.53 1.53 o=

13、 4M I -I / pD2d 13maxi ei13.71 13.84 9.05 9.05 o= ( mI -I g F I -I ) / pD d 220vi ei 1.53 1.53 s31 = PT Di / 4dei 13.01 13.01 o= mI -I g / pD d 32Ti ei7.90 7.40 1.53 1.53 o= 4( 0.3M I -I + M ) / pD2d 33wei ei4.11 4.15 2.72 2.72 st 189.00 189.00 189.00 189.00 B 83.94 83.94 66.08 66.08 过程设备强度设计计算书SW6-

14、2011 7 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 组合应力校核 sA1 = s1 - s2 + s3 (内压), - s2 + s3 (外压) 26.45 26.45 许 用 值 192.78 192.78 sA2 = s2 + s3 (内压), s1 + s2 + s3 (外压) 16.06 15.52 10.58 10.58 许 用 值 100.73 100.73 79.30 79.30 sA3 = s1 - s2 + s3 14.20 14.20 许 用 值 310.50 310.50 sA4 = s2 + s3 12.01 11.55 4.24 4.24 许 用 值 8

15、3.94 83.94 66.08 79.30 o = ( pT + 9.81rHw )( Di + dei ) / 2dei 40.18 40.18 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 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

16、 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 过 程设备强度设计计算书SW6-2011 8 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 计 算 结 果

17、 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 8.78336e+07 p (D2 - D2 )基 础 环 板 面 积 Ab = obib 4mm2 345575 基 础 环 板 计 算 力 矩 max(M = C sb2 ,M = C sl2 ) xx bmaxyy bmaxNmm 8927.06 基 础 环 板 需 要 厚 度 mm 19.09 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

18、 = maxb0vb中大值b max0.3M 0-0 + M ) / Z + m g / AwebmaxbMPa 1.30 0-0地 脚 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力 s = Mw + Me - mmin g BZAbbMPa 1.05 地 脚 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 最 大 拉 应 力 o = M 0-0 + 0.25M 0-0 + M - m g - F 0-0 Ewe 0v BZAbbMPa 0.48 地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 d1 =+ C2 mm 16.0316 地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径 mm 26.211 地 脚 螺 栓 校

19、 核 结 果 合格 筋 板 压 应 力 s=F Gn d l 1 G 2MPa 0.00 筋 板 许 用 应 力 MPa 94.54 筋 板 校 核 结 果 合格 3F l 盖 板 最 大 应 力 s z =22 1 34(l2 - d3 )d c + (l4 - d 2 )d zMPa 36.52 盖 板 许 用 应 力 MPa 147 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 2530.9 焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩 Nmm 5.15645e+07 4s B Abpns b

20、t过 程设备强度设计计算书SW6-2011 9 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 对 接 接 头 校 核 对 接 接 头 横 截 面 pDitdes mm2 20967 对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 pD2d / 4 it esmm3 7.44328e+06 对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力 4M J - Jm J - J g - F J - J max - 0v pD 2dpD dit esit esMPa 5.74 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

21、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 + 0vZwAwMPa 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

22、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 7 容 器 总 容 积 mm3 1.18789e+10 直 立 容 器 总 高 mm 10632 壳 体 和 裙 座 质 量 kg 2740.7 附 件 质 量 kg 548.14 内 件 质 量 kg 1305.2 保 温 层 质 量 kg 0 平 台 及 扶 梯 质 量 kg 410 操 作 时 物 料 质 量 kg 0 液 压 试 验 时 液 体 质 量 kg 11878.9 吊 装 时 空 塔 质

23、 量 kg 3549.88 直 立 容 器 的 操 作 质 量 m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + me kg 5004.04 直 立 容 器 的 最 小 质 量 mmin = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma + me kg 3959.88 直 立 容 器 的 最 大 质 量 mmax = m01 + m02 + m03 + m04 + ma +mw +me kg 16882.9 过程设备强度设计计算书SW6-2011 10 全国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 空 塔 重 心 至 基 础 环 板 底 截 面

24、距 离 mm 4760.89 直 立 容 器 自 振 周 期 s 0.16 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 19288.8 地 震 载 荷 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 F1K N 2779.58 操 作 工 况 下 容 器 顶 部最 大 挠 度 mm 1.61549 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。 过程设备强度设计计算

25、书SW6-2011 11 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 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 0.20 MPa 设计温度 t 20.00 C 内径 Di 1400.00 mm 曲面深度 hi 350.00 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 3.00 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

26、验压力值 PT = 1.25Pc s = 0.2118 (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 ) = 47.21 2de.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 = 0.87 mm 有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 3.70 mm 最小厚度 dmin = 3.00 mm 名义厚度 dnh

27、= 7.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量 120.27 Kg 压 力 计 算 最大允许工作压力 2s t fd e Pw= KDi +0.5d e = 0.84803 MPa 结论 合格 过程设备强度设计计算书SW6-2011 12 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 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 0.20 MPa 设计温度 t 20.00 C 内径 Di 1400.00 mm 曲面深度 hi 350.00 mm 材料 Q345R (板材) 设计温度许用应

28、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 3.00 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 = 0.2118 (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 ) = 47.21 2de.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

29、 2h i 计算厚度 KPc Di dh = 2s t f -0.5Pc = 0.87 mm 有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 3.70 mm 最小厚度 dmin = 3.00 mm 名义厚度 dnh = 7.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量 120.27 Kg 压 力 计 算 最大允许工作压力 2s t fd e Pw= KDi +0.5d e = 0.84803 MPa 结论 合格 过程设备强度设计计算书SW6-2011 13 全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 内压圆筒校核 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.

30、3-2011 计算条件 筒体简图 计算压力 Pc 0.20 MPa 设计温度 t 20.00 C 内径 Di 1400.00 mm 材料 Q345R ( 板 材 ) 试验温度许用应力 s 189.00 MPa 设计温度许用应力 st 189.00 MPa 试验温度下屈服点 ss 345.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.30 mm 腐蚀裕量 C2 3.00 mm 焊接接头系数 f 0.85 厚度及重量计算 计算厚度 Pc Di d = 2s t f - Pc = 0.87 mm 有效厚度 de =dn - C1- C2= 3.70 mm 名义厚度 dn = 7.00 mm 重量 1748.76 Kg 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 = 1.25P s = 0.2118 (或由用户输入) s tMPa 压力试验允许通过的应力水平 sT sT 0.90 ss = 310.50 MPa 试验压力下圆筒的应力 sT = pT .( Di + d e ) =