化工原理课程设计报告(化工机械设计部分)精馏塔

./化工机械设计部分设计条件：设计压力0.1Mpa,工作温度130℃,设计温度150℃,介质名称为苯—氯苯,介质密度为973㎏/,基本风压300N/㎡[1],地震烈度为8,场地类别Ⅱ,塔板数量22,塔高26m,保温层材料厚度为100mm,保温层密度为300㎏/一塔体及封头厚度设计1壳体材料选取该塔工作温度为130℃,设计压力为0.12Mpa,塔体内径3400mm,塔高21米。介质苯-氯苯有轻微的腐蚀性,选用强度较好的16MnR,16MnR在设计温度下的许用应力=170Mpa,Rel=345Mpa,腐蚀裕量=2mm,采用双面对接焊缝,局部无损探伤,焊接系数为Φ=1.02塔体厚度计算计算压力：D=4600mm圆筒的计算厚度：设计厚度：考虑到其受到风载荷、地震载荷、偏心载荷和介质压力作用,取名义厚度：有效厚度：3封头厚度计算〔封头采用标准椭圆形封头,材料与筒体相同计算压力：封头厚度：设计厚度：取名义厚度：有效厚度：二塔设备质量载荷计算1筒体、圆筒、封头、裙座的质量[8]2附件的质量3塔内构件的质量筛板塔塔盘单位质量塔内构件的质量：4保温层的质量5平台、扶梯的质量查得平台单位质量笼式扶梯单位质量其中平台数,笼式扶梯高度为平台、扶梯的质量㎏6操作时物料的质量7水压试验质量8操作质量：9全塔最大质量mmax=m01+m02+m03+m04+ma+mw=37732610全塔最小质量mmin=m01+0.2m02+m03+m04=43256计算前先对塔进行分段,以地面为0-0截面,裙座人孔为1-1截面,塔低封头焊缝为2-2截面,筒体分为两段,总共四段。塔段0-11-22-33-4合计塔体长度1000600010000900026000塔板数0012102290854489080817223625－－129561079623753－－533144428441402405520300589775－－85347111156452271362227020435906－－1661021494953156011175705043673355698634537732643256三塔的自振周期计算段平台数110003000.70.720.00751.691.024110056011072260003000.70.720.141.691.1451700560173953100003000.70.7690.591.691.7171.184172360577623668490003000.70.84111.692.0481.335262360627632146四风载荷与风弯矩的计算[6]0-0截面风弯矩=②1-1截面风弯矩2-2截面风弯矩五地震弯矩的计算第一振型脉动系数：0.02衰减指数：0.95塔总高：26m自振周期T1=0.36场地特征周期：〔表8-2地震影响系数最大值：〔表8-3地震影响系数：H<0-0>=0mmH〔1-1=1000mmH〔2-2=7000mm底截面处地震弯矩：1—1截面处地震弯矩：2—2截面处地震弯矩：偏心弯矩的计算不设置再沸器所以不考虑各种载荷引起的轴向应力计算压力引起的轴向应力操作质量引起的轴向应力各截面操作质量：0—0截面1—1截面2—2截面863458543779989最大弯矩引起的轴向应力最大弯矩：塔体和裙座危险截面强度与稳定性校核截面的最大组合轴向拉应力校核截面2-2,塔体的最大组合轴向拉应力发生在正常操作的2-2截面上,其中,塔体的最大组合轴向啦应力发生在正常时的截面2-2上所以满足要求塔体与裙座稳定性校核塔体截面2-2上的最大组合轴向压应力所以满足要求其中查图5-9得〔16MnR,200℃E=1.86×[6]塔体1-1截面上的最大组合轴向压应力查图5-9得〔Q235-B150℃E=2×塔体截面0-0上的最大组合轴向压应力满足条件项目计算危险截面0-01-12-2塔体与裙座有效厚度,/mm5.25.25.2截面以上的操作质量/㎏863458543779989计算截面面积A=75109计算截面的抗弯截面系数Z=0.86最大弯矩最大轴向拉应力/Mpa204－－最大允许轴向压应力/MpakB343451.55135.5135.5204计算压力引起的轴向拉应力0022.12操作质量引起的轴向压应力8.4213.478.13最大弯矩引起的轴向应力14.329.527.46最大组合轴向拉应力－－21.19最大组合轴向压应力19.9517.0218.78强度与稳定校核强度－－满足要求稳定性满足要求满足要求满足要求塔体水压试验和吊装时的应力校核水压试验时各种载荷引起的应力液柱静压：试验压力：试验压力和液柱静压力引起的环向应力：试验压力引起的轴向啦应力：最大质量引起的轴向压应力：弯矩引起的轴向应力水压试验时应力校核筒体环向应力校核16MnR〔,满足要求最大组合轴向拉应力校核,满足要求最大组合轴向压应力校核基础环设计基础环尺寸裙座外径：基础环外径：基础环内径：基础环伸出宽度：基础环面积：基础环截面系数：基础环的动力校核所以取以上俩者较大的。查表8-9选75号混凝土满足要求基础环的厚度选Q235-B；所以对X轴的弯矩：对