過程工藝與設備課程設計-塔設備工藝設計-資料下載頁

【導讀】與設備設計導師見面時，請攜帶任務書和工藝設計導師簽字的工藝設計計算結(jié)果，未經(jīng)確認資格的同學，不能獲得設備設。管徑計算，吊柱，保溫等結(jié)構(gòu)與尺寸確定。根據(jù)設計壓力初定壁厚，水壓試驗應力驗證；確定危險截面，進行殼體重量，水平風彎矩，地震彎矩計算和偏心彎矩計算；組合軸向拉、壓應力計算進行強度和穩(wěn)定校核。基礎(chǔ)環(huán)，裙座體，裙座圈，地腳螺栓，焊縫等設計與校核。管板與殼體的連接，工藝管徑和儀表接管的選擇，支座的選擇，法蘭的選擇。子強度與剛度校核，拉脫力校核，管板應力校核等。滿足剛度要求，防止在操作，運輸或安裝過程中發(fā)生不允許的變形。滿足穩(wěn)定性要求，防止失穩(wěn)破壞。及強度校核三部分內(nèi)容。在下面的設計中，會對這些問題進行逐一分析。組；場地土類型為Ⅱ；地面粗糙度為B類。檢測），塔體與裙座對接焊接。

　　

【正文】 ????2??2 10?6 = ≤ ,???? l/b= 查表得 ?? = ,???? = 127MPa 所以有 ?max ≤ ,???? 檢修時： 在 l/2 處承受最大彎矩 Mmax = ?? 8 +????4 = + = 產(chǎn)生最大應力 ?max = 6?? ?? ?? 10?6 = ≤ ,???? 工作狀態(tài) 構(gòu)件 載荷中應包括的項目 取值限制 正常操作時 塔盤板及其所屬物重量 高于溢流堰 50mm 靜壓 ≥ 1000Pa 均布載荷 塔盤上液體的重量 1/2 板間距的靜壓 ≥ 3000Pa 安裝檢修時集中載荷 另加入塔內(nèi)人員的重量和堆積物的重量 P=1350N 過程工藝與設備課程設計 23 l/b= 查表得 ?? = ,???? = 215MPa ?max ,???? 滿足強度條件。 塔盤的撓度計算 : 最大撓度在跨距中點 (在操作條件下 ) I = ???? 12 = 10?4 4 fmax = ?? ??4???? l/b= 查表得 ?? = fmax = fmax ,f = 標準化零部件的選擇 人孔 塔體 回轉(zhuǎn)蓋 帶頸對焊法蘭人孔， 突 面型， DN500,HG215182020,???? ?? = 53014 裙座 回轉(zhuǎn)蓋 帶頸對焊法蘭人孔 ， 突 面型， DN500,HG215182020,???? ?? = 53014 輔助裝置及附件 絲網(wǎng)除沫器的結(jié)構(gòu) 采用升氣管型安裝形式 HG/T21618 絲網(wǎng)除沫器（ 塔徑超過 600mm， 網(wǎng)塊固定在設備上） 進出料接管（由工藝設計所得） （ 1） 進料管和回流管 采用不可拆直管結(jié)構(gòu)，采用厚壁管 進料管 4 回流管 6 （ 2） 塔底出料管 丙 烯、 丙 烷 有一定腐蝕，采用法蘭連接，設防渦流擋板 出料管 6 （ 3） 氣體進出口管 過程工藝與設備課程設計 24 氣體進口管 6 氣體 出 口管 6 代號 標記 密封面形式 用途 ａ 突 面 進料管 ｂ 突 面 出料管 ｃ 突 面 進口管 ｄ 突 面 出口管 ｅ 突 面 回流管 吊桿 :20 號無縫鋼管 支座墊板 :18MnMoNbR 選吊柱為 :一根鋼管彎曲 900最大起吊重量 1000kg,HG/T21639 結(jié)構(gòu)參數(shù)： R=900mm（回轉(zhuǎn)半徑） Φ ? = 219 10， e = 300 ， L = 3400 S = 1200 = 1000 : 保溫材料 ρ = 300 g ，保溫層厚度 ?? = 100 用水泥蛭石制品 ,導熱系數(shù) λ = cal h ℃ 塔底：釜液上方氣液分離高度 ,釜液高度 h0= 塔頂 :塔頂分離高度 丙 稀 丙烷 精餾塔機械設計結(jié)果匯總表 7 塔的名義厚度 筒體 S?? = 50 ，封頭 S???? = 50 ，裙座 S???? = 50 塔的載荷及其彎矩 質(zhì)量載荷 = 362681 g， max = 577707 g, min = 316672 g 風彎矩 ???? ? = 101 ?? , ????1?1 = 101 ?? ???? ? = 101 ?? 地震彎矩 ???? ? = 109?? , ????1?1 = 109?? ???? ? = 109 ?? 過程工藝與設備課程設計 25 各種載荷引起的軸向應力 計算壓力引起的軸向應力 ?1 = 操作質(zhì)量引起的軸向應力 ?? ? = ???????， ?? 1?1 = ? ?? ? = ? 最大彎矩引起的軸向應力 ?? ? = 177。， ?? 1?1 = 177。 ?? ? = 177。 最大組合軸向 應力 ??max組拉 ? = ??max 組壓 ? = ? 最大組合軸向壓應力 ??max 組壓 ? = ?， ??max 組壓1?1 = ??????? 強度及穩(wěn)定性校核 強度校核 ??max 組拉 ? = K,????? = ?????? 滿足強度條件 穩(wěn)定性校核 ??max 組壓 ? = ? K,??? = 均滿足穩(wěn)定性條件 水壓試驗時的應力校核 筒體 ? = ?????? ?????? = 218MPa ??max 組拉 ? = ??????= ?????? ??max 組壓 ? = ? ,?cr = 216MPa 均滿足強度條件 裙座 ??max 組壓 ? = ??????? ,?cr = 180?????? ??max 組壓1?1 = ? ,?cr = 180?????? 均滿足穩(wěn)定性條件 基礎(chǔ)環(huán)設計 基礎(chǔ)環(huán)尺寸 ??ob = 2800 ， ??ib = 2200 ， ???? = 45 基礎(chǔ)環(huán)的應力校核 ?bmax = ???? = 10MPa 滿足要求 地腳螺栓設計 地腳螺栓直徑 M56 地腳螺栓個數(shù) n=40 (見附錄 3) 過程工藝與設備課程設計 26 符號 意義與單位 符號 意義與單位 ∑ A 操作平臺的投影面積， mm2 MEii 塔第 i－ i截面處的地震彎矩， N mm Ab 基礎(chǔ)環(huán)的面積， mm2 Mmaxii 塔第 i－ i截面處的最大彎矩， N mm Aab 裙座底部截面積， mm2 Mwii 塔第 i－ i截面處的風彎矩， N mm Asm 裙座人孔處截面積， mm2 mmax 塔的最大質(zhì)量， kg B 用于確定許用軸向壓應力的系數(shù)， MPa mmin 塔的最小質(zhì)量， kg b 基礎(chǔ)環(huán)外部的徑向?qū)挾龋?mm m0 塔的操作質(zhì)量， kg Cz 結(jié)構(gòu)綜合影響系數(shù)， m0ii 計算截面以上的操作質(zhì)量， kg Dei 塔計算段的有效直徑， m pc 計算壓力， MPa Di 筒體的內(nèi)直徑， m Pi 塔 i－ i計算段的水平風力， N Dib 基礎(chǔ)環(huán)的內(nèi)直徑， m q0 基本風壓值， N/m2 Dob 基礎(chǔ)環(huán)的外直徑， m Sb 基礎(chǔ)環(huán)的厚度， mm Dis 裙座大端的內(nèi)直徑， m Se 筒體的有效厚度， mm Do 筒體的外直徑， m Seh 封頭的有效厚度， mm Dos 裙座大端的外直徑， m Ses 裙座的有效厚度， mm dis 裙座小端的內(nèi)直徑， m T1 塔的基本自振周期， s do 塔頂管線的外直徑， m Zsb 裙座底部截面的抗彎截面系數(shù)， mm3 dos 裙座小端的外直徑， m Zsm 裙座人孔處截面的抗彎截面系數(shù)， mm3 E 設計溫度下材料的彈性模量，MPa α 1 對應塔基本自振周期 T1的地震影響系數(shù) fi 風壓高度變化系數(shù) α max 地震影響系數(shù)的最大值 H 塔的總高度， m δ ps 管線保溫層厚度， mm Ho 塔體圓筒總高度， m δ si 塔第 i段保溫層厚度， mm Hs 裙座總高度， m ζ 脈動增大系數(shù) h 計算截面距地面的高度， mm ν i 脈動影響系數(shù) hit 塔第 i段距地面的高度， m σ 1 由計算壓力引起的軸向應力， MPa K 載荷組合系數(shù) σ 2 由重力引起的軸向應力， MPa K1 體型系數(shù) σ 3 由最大彎矩引起的軸向應力， MPa K2i 風振系數(shù) [σ ]t 設計溫度下筒體材料的許用應力， MPa K3 籠式扶梯當量寬度， mm [σ ]cr 設計溫度下筒體材料的許用軸向壓應力， MPa K4 操作平臺當量寬度， mm [σ ]st 設計溫度下裙座材料的許用應力， MPa li 塔第 i段長度 Φ zi 震型系數(shù) 過程工藝與設備課程設計 27 1.《化工單元過程及設備課程設計（第二版）》，匡國柱、史啟才主編，化學工業(yè)出版社， 2020 年。 2.《化工容器及設備簡明設計手冊 (第二版 )》，賀匡國主編，化學工業(yè)出版書， 2020年。 3．《過程機械》，劉志軍、喻健良、李志義主編，中國石化出版社， 2020 年。 4．《 GB1501998 鋼制壓力容器標準釋義》 ， 石油工業(yè)出版社， 1998 年。 5．《 JB/T 47102020 鋼制塔式容器》 ， 中華人民共和國行業(yè)標準， 2020 年。 6．《 JB/T 47462020 鋼制壓力容器用封頭》 中華人民共和國行業(yè)標準， 2020 年。 7.《 JB/T 470047072020 壓力容器法蘭及墊片》， 中華人民共和國行業(yè)標準， 2020年 。 8．《 HG/T 216181998 絲網(wǎng)除沫器》 ， 化工行業(yè)標準， 1998 年。 9.《 HG/T 216392020 塔頂?shù)踔?》 ， 化工行業(yè)標準， 2020 年 。 10．《實用非金屬材料手冊》，彭福全、曾天輝、黃晶、彭達志主編，吉林科學技術(shù)出版社， 1991 年。 11．《石油化工設計手冊》，王松漢，化學工業(yè)出版書， 2020 年。