Φ800甲醇精馏塔设计.docx

大小类型修改日期【过程装备与控制工程】中800甲醇精诵塔设计K 名称2017-09-022017-09-022017-09-022016-06-212016-06-212016-06-212016-06-212016-06-2120:1：20:1!20:1!12:3：12:3：12:3：12:3：12:3：ri艺而甲醇精憎搭设讦:&益1- 西开窥版告-中80口中龌精德塔设计.doc 切任务书-中8。口甲醇精谭塔设计.doc 5丝网除沫器A2何.dwg ,吊柱Al何.dwg康科支承板A2何.dwg 切甲醇精谭塔何AO. dwg 上裙座何Al.dwgb 103 KB Microsoft Word .35 KB Microsoft Word .类型：Microsoft Word 97 - 2003 文档 微软用户修改日期：2017-09-02 20: 13关小：1.07 MB268 KBDWG 又仟127 KB DWG 文件更多相关文档资源请访本毕业论文包含完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要毕业设计（论文）题 目 800甲醇精，塔设计学院名称机械工程学院2011年5月28日甲醇精像塔设计摘要：填料塔为连续接触的气液传质设备，与板式塔相比，不仅结构简单， 而且具有生产能力大，别离填料材质的选择，可处理腐蚀性的材料，尤其 对于压强降较低的真空精馆操作，填料塔更显示出优越性。本文以甲醇-水 的混合液为研究对象，因甲醇-水系统在常压下相对挥发度相差较大，较易 别离，所以设计采用常压精储。根据物料性质，操作条件等因素选择填料 塔，此设计采用高位泡点进料、塔底再沸器和塔顶冷凝器的重力回流方式， 将甲醇-水进行别离的填料精储塔。本设计中了塔径和塔高，可根据经 验公式计算填料层高度，而且可根据塔径可以对填料支撑，液体分布，裙 座等塔的构建进行选型。根据的条件结合书上的计算公式和参数，对 塔设备进行强度的设计，设计塔设备的尺寸，并对设计的塔设备数据进行 稳定校核，以确保设计能满足各项标准，从而得到别离甲醇-水混合物液的 填料精馆塔。JB1119-81选卡子n 10,支撑板材料选择0Crl8Ni9。图1.1升气管式填料支承板4. 2填料的压紧与限位装置当气速较高或压力波动较大时，会导致填料层的松动，从而造成填料层及 层内各处的装填密度产生差异，引起气液相的不良分布，严重时会导致散装填料 的流化，造成填料的破碎，损坏和流失，为保证填料塔正常，稳定的操作，在填 料层的上部应当根据不同的材质的填料安装不同填料压紧器或填料层限位器。一般情况下陶瓷，石墨等脆性散装填料适用于填料压紧器，而金属，塑料 散装填料那么使用填料层限位器，本设计中使用的为金属不锈钢填料，故使用填料 限位器。在选择填料层限位器时，由于塔径DN=800mm,故采用网纹孔板整体限位器, 栅板、格条间的间距t=200mnb栅条、边圈厚度s=6T0nm,选择的材料为0Crl8Ni9, 用卡子紧固，采用卡子型号为n io, ii 10为Mio螺栓卡子。液体分布装置在填料塔操作，因为液体液体的初始分布对填料塔的影响最大，所以液体 分布器是填料塔最重要的塔内件之一。液体分布器的设计应考虑液体分布点的密 度，分布点的布液方式及布液的均匀等因素，其中包括分布器的结构形式、几何 尺寸确实定，液位高度或压头大小、阻力等。为了保证液体初始分布均匀，应保证液体分布点的密度即单位面积上的喷 淋点数，由于实际设备结构上的限制，液体分布点不可能太多，常用填料塔喷淋 点数可参照以下数值：DN<400mm时,每30cm2的塔截面设一个喷淋点；DN<750mm时,每60cm2的塔截面设一个喷淋点；DN< 1200mm时,每240cm2的塔截面设一个喷淋点；由于本设计的塔径D=800mm,所以每240cm,塔截面设一个喷淋点。而塔截面 为：ttD29A=T=5024cm所以喷淋点数为50244-24021 个为了满足塔径、液流量以及均布程度的要求，本设计选取筛孔盘式分布器。 由塔设备中筛孔盘式分布器可知板上的筛孔按正三角形或正方形排列，孔径 为310mm,小孔数按喷淋点数确定。根据气体负荷大小，在分布器上安装 升气管，升气管的直径不小于中15mm。液体由位于分布盘上方的中心管注入盘内， 管口高于围环上缘50200mm,本设计取160mm。塔的内径与分布器定位块外廊 的间隙为812mm。分布盘直径为DT二（）Do由于塔径为600mm<800mm< 1200mm,所以分布盘设计成分块结构，又由于每块宽度不大于400nlm,因此本设计筛孔分布器分成2块。根据表5-41筛孔盘式分布器的设计参考数据3/h。液体收集再分布器斜板液体收集器自由面积大，气体阻力小，一般不超过2. 5mm水柱。因此 适用于操作压力较低，特别是真空操作，而且斜板液体收集器结构简单，造价低, 安装方便。本设计的工作压力为常压，因此采用斜板液体收集器能满足要求。本设计由于塔的直径DN=800mm,根据各类液体分布器的使用范围，带升气管 盘式筛孔型液体再分布器适用塔径DNW1200nini。本设计采用多孔盘式再分布器。 分布盘上的孔数按喷淋点数确定，孔径为36nlin。升气管的尺寸应尽可能的 大，其底部铺设金属网，以防填料吹进升气管中。根据表5-56多孔盘式再分布 器的设计参考数据得，塔径为800mm的塔所采用分布盘外径D=785mm,升气管数 为6。图1.2液体分布器5塔设备的附件除沫器丝网除沫器具有比面积大，重量轻，空隙率大以及使用方便等优点，尤其它 具有除沫效率高，压力降小的特点，从而成为一种广为使用的除沫装置，为了安 装与检修方便本设计中的除沫器选用上装丝网除沫器，由塔设备中表8-6 上装丝网除沫器的基本参数知:DN=800mm时,H= 100mm, H=218mm, D=720mm, 重量M=27. 2kgo裙座圆筒形裙座制造方便，经济上合理，故广泛使用，但对于变力情况比拟差, 塔径小且很高的塔(如DN<lm, H/DN>25或DN>lm, H/DN>30)；为防止风载荷或地 震载荷引起的弯矩造成塔的翻到，那么需要配置较多的地脚螺栓及具有足够大的承 载面积的基础环，此时圆筒形裙座的结构尺寸往往满足不了这么多的地脚螺栓的 合理分布，因此只能用圆锥形。，H/D=1496O+8O° = 18.7V25且塔径小于一米, 所以可选择圆筒形裙座。采用对接形式时，一般裙座筒体外径与塔设备外径相等时，裙座筒体与塔釜 封头的连接焊缝应采用全焊透的连续焊，且与塔封头的外壁圆滑过度，本设计选 用对接形式的全焊透的连续焊。由于椭圆封头的厚度因椭圆封头的壁厚为6mm,所以查表8-9裙座筒体上端面至塔釜封头切线距 离h为35mm。裙座不直接与塔内截止接触，也不承受塔内介质的压力，因此不受压力 容器用材的限制。可选用较经济的普通碳素结构钢。考虑到裙座要满足载荷要求 以及塔的操作情况、塔釜封头的材料等因素，还有本塔是在室外操作的塔，还要 考虑环境温度，选择Q235-B。5.1 地脚螺栓座外螺栓座结构型式为常用型式，故本设计采用外螺栓座型式，外螺栓座结构 尺寸根据表8-11外螺栓座结构尺寸选取螺栓规格M27x3选取。图2. 1地脚螺栓座5.2 排气管和排气孔为了减小复试以及塔运行中有可能有气体逸出，就会积聚在裙座与塔体封头 之间的死区中，或者是可燃的，或者是对设备有腐蚀作用，并会危及进入裙座的 检修人员。因此必须在裙座上部设置排气管或排气孔。因为本设计裙座不设保温或防火层，那么其上部要均匀开设排气孔，其尺寸由 表8-17排气孔与排气管数量及规格 查出。因为本设计塔径属于6001200之 间，所以排气孔直径为中80mm,排气孔数量为2个，一个为有保温时的排气孔, 一个为无保温时排气孔排气。孔中心距离座顶端距离为140mm。5.3 塔底接管引出孔塔釜封头上的接管一般需要通过裙座上的通道管引到裙座的外部。引出管上 应焊接支承板，支承板与通道管之间应预留间隙以考虑热胀冷缩的需要。最小间隙C由表8-20查得。5.4 检查孔裙座上必须开设检查孔，以方便检修。检查孔有圆形和长圆形两种，本设计 采用圆形检查孔。根据表8-15圆形检查孔结构尺寸和数量 裙座直径属于800 900mm之间，所以开设一个圆形检查孔，直径为450nmi, M为200mnb中心高为 900mmo图2. 2检查孔塔内和裙座内爬梯塔上一般都设有人孔，为方便检修人员通过人孔进入塔内，当人孔上下两 侧无可以脚蹬或无可以手扶的构件时，人孔上下两侧应设置爬梯。当裙座内有检 修要求时，也应在裙座内设置爬梯。地脚螺栓为了便于布置地脚螺栓，规定地脚螺栓数为4的倍数，并由表8-24裙座的 地脚螺栓数得，裙座底部直径为800nlm的裙座最少需地脚螺栓数4个，最多为8 个，本设计取个8个，其材料选择16Mn。5.9地脚螺栓模板为了准确地预埋地脚螺栓，并使塔安装时容易对中。应采用地脚螺栓模板 进行地脚螺栓定位，本设计中选择螺栓间距小于800mll1,因此选择单环板地脚螺 栓座可用单环板的模板。塔顶吊柱对于较高的室外无框架的整体塔，在塔顶设置吊柱，对补充和更换填料， 安装和拆卸内件是既方便又经济的一项设施，根据塔径决定回转半径，由 DN=800mm 选用标准 HT/T21639塔顶吊柱知：S=800mm, L=3150mm, H=900mm, 4)X 8=168X10, R=750mm, e=250mm, lllOmmo 吊柱采用 20 号无缝钢管。塔釜隔板隔板材料一般采用Q235-A,当塔釜温度不大于-20 °C或物料有腐蚀性时， 隔板材料与塔釜相同，甲醇有腐蚀性，那么隔板采用16MnR,直径DN2800mm时隔 板厚度取6mm,塔釜有检修要求时，隔板上需要设置人孔，隔板上的人孔一般为方形。由于需要除垢等原因，有些隔板需要设计成可拆式的，由于工艺要求不同, 隔板形状各异，但每块可拆隔板应能从人孔进入。5.12接管回流或液体时，要求均匀流过塔盘，回流管或液体进料管的结构型式有直管 型、两端开口 T型、两端封死T型。本设计采用直管型。由于本设计中的介质是清洁的，且为填料塔，为防止填料塔底的出料口被碎 填料堵塞，应设置防碎填料挡板。釜液出口的结构尺寸由表8-30清洁介质的防 涡流板机构尺寸得为了见识、调整釜内液量，塔釜上一定要设置一对液面计接口，上方接管 口设置在封头上。管口挡板由于物料有微腐蚀性，挡板选择不锈钢，由表2-4-21知，最小厚度t=4mm液位计一般有上下两个接口，为使上方接口处液位稳定，以获得准确数据, 有时需要在上方接管处设置挡板。人孔和手孔对于直径大于800mm的填料塔，人孔可设在每段填料层的上；下方，同时 兼作填料装卸作用，本设计中人孔设在填料层上面，人孔采用HG21514标准，人 孔直径选500mm为宜，小于500mm人员进入不便。5.15塔的保温支撑件当塔内操作温度大于环境温度且不允许散热或防止高温塔壁烫伤人体时， 塔需要设置保温层，本设计中操作温度为120°C,应设置表温层。保温支撑件设有统一的标准，归纳国内外常用保温支撑件，本设计选用n 型保温支撑件，取保温厚度C=80mm,由表2-4-22保温圈宽度W=60mm。常用底封头保温支撑件一般采用M12方螺母作为保温支撑连接件，方螺母 在两个方向的间距约为300mm,方螺母与接管等零件相碰时，可以调整方螺母位 置。当塔内或周围的容器内的介质是易燃易爆物料时，为使裙座在发生火灾时 不会因为温度上升而是去强度，导致塔器倒塌，应考虑为裙座设置防火层，是否 需要设置防火层一般有平安专业人员决定。操作平台应设置在人孔，手孔，塔顶吊柱，液面计等需要经常检修和操作 的地方，底层平台净高度不小于2. 0m,各层平台间最小距也不应大于8. 0m,平 台宽度为0.8T. 1m,当平台设在手孔附近时净宽不小于0.9m,用于检修塔盘用 的平台，宽度最好不小于Llm,平台材料选用Q235-AF。6. 2梯子不经常使用的操作平台，可用直梯，直梯高度一般不应超过5m,笼梯相邻 护圈的间距为LOT. 3m,不得大于1.5m,梯子距保温层外外表至少为200mtn, 梯子选用Q235-AFo6塔设备的强度设计和稳定校核6.1 筒体和封头尺寸计算塔内液柱高120°3液柱静压力 p” WK)”0gzz=1。" x943.1x9.81x2.34 = 0.0216Mp。0.05，可忽略。计算压力 Pc = P + pH = P = O.IMpa低压容器的圆筒厚度计算式为：3=2口。-Pc查过程设备设计第二版表D1钢板许用应力 在设计温度为1200c时，16MnR厚度为6-16mni时许用应力为口'=170的, 查过程设备设计第二版表4-3钢制压力容器的焊接接头系数。值, 在制造中采用双面焊对接接头和相当于双面焊的全熔透对接接头实行局部无损 检测，故焊接接头系数。值取。将口丁、。值代入上式得e 0.1x800ro = 0.277mm根据GB150中的规定： 壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的厚度: 对碳素钢、低合金钢制容器，不小于3mni 对高合金钢制容器，不小于2nmi 所以本设计取S =3mm圆筒设计厚度% =5 +。式中 C = C +C2为腐蚀裕量，在无特殊腐蚀情况下，对于碳素钢和低合金钢，不小于Imm, 故 G =2mnio材料为Q345R时，负偏差3=0,故02nlm。圆筒设计厚3d = 5 + C2 = 3 + 2 = 5mm圆整并根据化工设备机械基础课程设计指导书附表4-1 取圆筒名义厚度为2=6mni,满足上述条件，那么圆筒有效厚度 8 e- 5 n C-6 2 4mm本设计采用标准椭圆形封头关键字：填料塔；优越性；常压精馆；塔构建选型；强度设计；稳定校核Methyl alcohol rectifying tower designAbstract: The Packed tower is continuous contact with the gas-liquid mass transfer equipment, compared with tray column, The Packed tower not only has a simple structure, but also has higher capacity to product, The Packed tower can choose the separation of packing materials and handle corrosive materials, especially for operation of low pressure drop vacuum distillation, and the packed column shows superiority. In this paper, methanol-water mixture as the object of study. Because methanol - water system has a wide relative volatility at atmospheric, so the design adopt atmospheric pressure distillation. According to the material properties, operating conditions and other factors, we select packed tower. This design uses a high bubble point feed, bottom and top of the tower reboiller gravity reflux condenser, methanol - water distillation column packing to separate.The design of known diameter and tower height of the tower can be calculated based on experience packing layer height and diameter can be packed under the support tower, liquid distribution, the construction of the skirt so the selection of the tower.According to the book with known conditions and parameters of the formula, the strength of the tower equipment design, the size of tower equipment design, and design of the tower equipment calibration and stability data to ensure that the design can meet the standards, the get packed distillation column of separating methanol and water.Keywords: packed tower; superiority; atmospheric distillation; tower buildingselection; strength design; stability check.封头厚度计算公式为：6 = 一华一="密2cr(/>-0.5Pc根据GB150中的规定：壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的厚度：对碳素钢、低合金钢制容器，不小于3nlm对高合金钢制容器，不小于2mm所以本设计取8 =3mm封头设计厚度% =2+ C 2=3+ 2 = 5mm封头名义厚度凡"与圆筒一样，取为6mm封头有效厚度3成=d“ - C = 6 2 = 4mm6.2 载荷分析塔设备的操作质量根o (%g):加0 =%)1 +机02 +肛)3 + 7n04 + ma + ”塔设备在水压试验时的最大质量机max(左g):机max = 01 +加。2 +机。3 +机。4 +机卬+机。+ 豆塔设备在停工检修时的最小质量mmin(Zg):mmin =根。1 + °-202 + 根03 + 加04 + 叫 + 利。其中m()I (kg)塔体，裙座质量小设)塔段内件质量飞侬)保温材料质量(kg)平台、扶梯质量相。5 (依)操作时塔内物料的质量ma *g) 人孔、接管、法兰等附件质量 mw (kg)水压试验时充水的质量me (kg)偏心载荷塔体总高度为14. 96m,而封头为厚度为6mm,内径为800mm的标准椭圆形封头，所以 D/2h=2, D=4h, h=200mm所以圆筒总高为山中-2h-2 6 =14960-400-12=14548mm查化工设备机械基础课程设计指导书附表4-1得一米高筒节理论质量为119必筒体质量mi=X kg查化工设备机械基础课程设计指导书附表4-3得公称直径为800mm厚度为6mm kg,查化工设备机械基础课程设计指导书附表4-2以内径为公称直径的椭圆封 头的型式和尺寸 得曲边高度为200nlm,当时，封头直边高度取25mll1。封头质量加2=2 x kg=kg 0取裙座高度为3200mm,裙座材料选Q235-A, 一米高裙座理论质量为125小裙座质量叫二125kg X m =400kg所以塔体总质量二筒体质量+封头质量+裙座质量即m01 =+ m2 + m3 =+400= kg本设计中的塔内件中包括了液体分布器和再分布装置、填料、填料支承装置、除 沫器、填料压板以及床层限制板，所以塔段内件的质量应为以上几项的和。填料的质量：由于查表得填料的单位质量为"Ikg/m：所以全部填料的总质量为:冗3 1 A-D2L x141=x0.82x8x14144液体分布器的质量：4x54.2=216. 8kg填料支承装置的质量：4xll=44kg 除沫器质量：根据以上的选择为27. Ikgo填料压板质量：-Z)2xll00A/m2-104所以总质量：砥丘取保温层厚度为3s=80nlm查化工设备机械基础课程设计指导书表5-4塔设备局部零件质量载荷估算表得保温层质量载荷为300kg/机，查化工设备机械基础课程设计指导书附表4-2以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸得封头的容积为加3,以保温层外径为内径的椭圆型封头的容积为根3。所以叫)3 = ? (。+ 2a + 2炉-(° + 25 J 以2 + 2%=号 x(0.9722 - 0.8122)x 14.548 x 300 + 2x(0.2307 - 0.0796)x 300式中m03为封头保温层质量必6. 2. 7平台、扶梯的质量查化工设备机械基础课程设计指导书表5-4塔设备局部零件质量载荷估算表得：钢制平台质量%, =150口/,笼式扶梯质量分 =40左g/m塔设备总高=高度-单个封头高度+裙座高度=14960-400+3200=17760mm塔设备总高取为18m,笼式扶梯总高取为平台数量n取4那么% =7(。+ 2心+25 + 23)2一(0+24+23)2卜0.5*%+分*% = 平(0.8 + 0.012 + 0.16 + 2)2-(0.8 + 0.012 + 0.16)2x0.5x4x150 + 40x18=24 kg查化工设备机械基础课程设计指导书附表4-2得封头容积匕二而那么%5 = 7 0 (4 N + %) g + 匕 g =号 X 0.82(0.06 X 20 + 1.8)x791 + 0.0796 x 791二 kg6. 2. 9人孔、接管，法兰等附件的质量按经验取附件质量为此m01X8=kgmW =DiH0Pw+2VfPw4=x0.82xl 4.548 x791 + 2x 0.0796 x 7914kg塔设备的操作质量加0 =根 01 + 机()2 + 机 03 + 根 04 + 机05 + ma + m e=+0=kg根max = ()1 +根02 +根03 +根04 +根卬+根。+恤=+二 kg"min =m01 + °2根02 +根03 +根。4 +叫= X+二kg自振周期的计算塔径DN=800nim,塔的有效厚度4=4nini,塔设备的高度H=18m,操作质量m0 =8563. 197kg,由化工设备机械基础课程设计指导书知塔设备的自振周期倍M1 产 90.33 x 18。佛昌端=1. 15(s)风载荷与风弯矩的计算各计算段的外径均为Doi=D, + 22=800+2 X 6=812mm塔顶管线外径：塔顶管线是气体的出口，设计压力：MPa设计温度：120常温常压下气体密度：3气体流量：0. 772 m3/s由气体状态方程可计算出设计温度和设计压力下的气体流量即：鸣L =二上”=RT求得匕 "4丫50 =迎3。.772 m7s" Tcsc T°Pc 25x1.8操作气速为那么，塔顶管线外径4)=2、匡 二315. 18吨 圆整后取四二350niniV 71U第，段保温层厚度线为80 mm 取官线保温层厚度3ps -80mni笼式扶梯当量宽度K3 =400取各段平台构件的投影面积为8x1。5mm2,2Y 4操作平台当量宽度长4=上一 lc塔设备迎风面的有效直径2,是该段所有受风构件迎风面的宽度总和。当笼式扶梯与塔顶管线布置成180°时与=Doi + 2/ + & + 储 + 痣 + 2bm当笼式扶梯与塔顶管线布置成90。时，°”取以下两式中的较大值Dei = % + 2/ + & + 为Dei = Doi + 23si + K4 + d0 + 23pt风压高度变化系数可根据各计算段顶截面距地面高度为 / ”查过程设备设计 第二版表7-5 o体型系数(风压在不同体型的结构外表分布亦不相同，对细长的圆柱形塔体结 构，体型系数储=0.7.风振系数勺风振系数是考虑风载荷的脉动性质和塔体的动力特性的折算系数。对塔高”420机的塔设备，取。而对于塔高20加时，那么勺按下式计算也蛭力在此设计中，塔高"=18机<20加，故风振系数/已求出塔设备自振周期丁尸1.15s,查化工设备机械基础表17-2,近似取衡阳地区基本风压值为350 N/机2%邛=350>< (1.15)2=假设土地粗糙度类别为B类，那么由外邛值查过程设备设计第二版表7-6得脉动增大系数J=2. 24,查表7-7得，脉动影响系数匕分别为匕，v2, v3, v4第，段振型系数可根据h" H查7-8得到各计算段的水平风力Pi = &K2M0以2, X 104将以上讨论数据整理如表表风载荷与风弯矩的计算计算内容数据012233顶各计算段的外径(mm)812塔顶管线外径d0 (mm )350第，段保温层厚度/(加加)80管线保温层厚度bps (相2)80笼式扶梯当量宽度给400各计算段长度/,(9)1000200070008000操作平台所在计算段长度1° (mm)1000200070008000平台数0013?y 4操作平台当量宽度K4=- 1()00540各计算段的有效直径2, (mm)2 = %+22+& + 储1372137216291912% = % + 2/ + ( + "。+ 23pi1482148217392022各计算段顶截面距地面高度Hit (m )131018风压高度变化系数力体型系数(风振系数K2塔设备自振周期Ti(s)q°350脉动增大系数J脉动影响系数匕h/H61.00第i段振型系数落0. 020. 40各计算段的水平风力Pi N639塔设备任意截面/-/处的风弯矩按下式计算：M7=P二+ PM &+") +匕2 & + lM +&)+匕a + lM +岫+4)塔设备底截面的风弯矩为M：,0 = 6 1 + 舄(/ +：) + EG +，2 +.) + 与(4 +，2 + 13 + j)代入数值得M,o = xB？22+639X (1000+9) +X (1000+2000 + 92) +X222(1000+2000 + 7000 + 92 ) =2.0xl0821-1截面的风弯矩为=鸟g +8出+ g) +乙(/2 + /3 + g)代入数值的得=639X (Z222) +X (2000+529) +X (2000+7000 + 522) 222= 1.83xl082-2截面的风弯矩为=+带入数值得My：* (四四)+X (7000 +地空)=1.2xio8226. 5地震载荷与地震弯矩的计算当发生地震时，塔设备作为悬臂梁，在地震载荷作用下产生弯曲变形。安装在七 度或七度以上地震烈度地区的塔设备必须考虑它的抗震能力，计算出它的地震载 荷。首先，选取计算截面（包括危险截面）。该课题中将全塔分为4段。其计算 截面分别为0-0、1-K 2-2> 3-3,其中0-0、1-1、2-2为危险截面。由过程设备设计第二版表7-9取第二组I类场地土的特性周期为7； 0由过程设备设计第二版表7-10取设防烈度为8时地震影响系数最大值为°max=0.16o地震影响系数按必计算,即x0.16=>02篦侬=0.032设等直径、等壁厚塔设备的任意截面/-/距地面的高度为打，基本振型在截 面处产生的地震弯矩为此（1跖=门.6*”小黑a。於5 74而$ +4/）式中加为塔单位高度上的质量即m = m0/H当塔设备H/D>15或H220m时，还需考虑高振型的影响，这时应根据第一、 二、三振型，分别计算其水平地震力及地震弯矩。然后根据振型组合的方法确定 作用于质点处的最大地震力及地震弯矩。这样的计算方法很复杂，所以在进行 稳定和其他验算时，可按一种简化的由第一振型的计算结果估算地震弯矩的近似 算法即=1.25"。'计算由此可得底截面处地震弯矩=1.25M =1.25xCzamogHi aX XXXXX 1800035=X 107N , mm截面1-1处地震弯矩mJ =L25M JT = 1.25 X(i qh 35 -14/725 hx + 4/z51757/1.25 x8xO.5x 0.0477 x 8563.197 x 9.81175xl800025(10x1800035-14x1800()25 *iooo + 4x 1 qqq3.5-x 107N , mm截面2-2处地震弯矩Mj" =1 25/产=产(10“3.5_4“2.52+4姆5 175H= 1.25x8x0.5x 0.0477 x 8563.197 x9.81175X1800025(10x1800035-14x1800025 x3000 + 4x300035= 1.58 xlO7N-mm6.6 偏心弯矩该塔设备中无再沸器，故偏心弯矩为0。6.7 最大弯矩最大弯矩取+ Me和+ 0.25M+ Al,两者中的较大值计算数据如表表最大弯矩选择计算内容计算公式及数据00截面11截面22截面xlO81.83xl081.49xl08+0.25M +Me0.706 xlO80.648 xlO80.53xl08最大弯矩加匕xlO81.83xl081.49xl086.8 强度校核目录引言11设计参数42设计方案确实定43塔设备的选型43. 1塔型43.2 填料的选择43.3 填料层的高度计算及分段54填料塔内件的结构设计54. 1 填料支承装置54.2 填料的压紧及限位装置64.3 填料塔液体分布器74.4 液体收集再分布器85塔设备的附件95. 1除沫器95.2裙座95. 3地脚螺栓座105.4 排气管和排气孔 115.5 塔底接管引出孔 115. 6检查孔12pD. 0.1x800 “由设计压力引起的轴向应力3= Mpa45.4x6C- «此应力只存在于筒体，裙座上由设计压力引起的轴向力为操作质量引起的轴向应力s =2 = 8563197x9.81a- 71D.6.3.15x800x6最大弯矩引起的轴向应力。3 =竺疆，由此式可计算出：0-0截面上最大弯矩引起的轴向应力Mpa 1-1截面上最大弯矩引起的轴向应力Mpa 2-2截面上最大弯矩引起的轴向应力Mpa查过程设备设计第二版附表D1的设计温度下16MnR的许用应力口为 170Mpa, Q235-A的许用应力廿；为113Mpa载荷组合系数K等于系数A =系数A =0.094R/3e0.094400/641根据A值查过程设备设计第二幅员4-7得16MnR在设计温度下的系数B-118 Mpa， Q235-A在设计温度下的系数B=93 Mpa，许用轴向压应力LL取KB和K(j 0中较小值 对内压容器圆筒最大组合压应力% +6 W acr,最大组合拉应力a-a2+ a3 WK 口'。就满足要求数据整理如表表圆筒组合应力计算及校核计算内容计算数据001 - 122B9393118KB MpaKo-z Mpa204K(tz Mpa1He- Mpa圆筒最大组合压应力(<t2 + (r3 ) Mpa55% +。3 W卜“满足要求圆筒最大组合拉应力(b1 - % + %)Mpa0-% + % WK a 满足要求Mpa,进行压力试验时,试验压力 pT =1.25pf X X = Mpa 查过程设备设计第二版附表D1得 筒体常温屈服点b345吸2-2 截面 0.9Kq XX345Mpa 2-2 截面 KB X Mpa筒体的许用轴向压应力匕”取醒及0.9Kq中较小值即L Mpa由试验压力引起的周向应力力 = 5+m/9-81)(。+,) 23e当试验介质为水时，p kg/m3,单位转换成Mpa的液柱静压力为喘，式中为1800c机,由2 pH 0.001x1800 »所以 二二 Mpa9.819.81 =(0.125 + 0.183)(800 + 6) = <09 (满足要求)2x6试验压力引起的轴向应力入鲁二齿等:小重力引起的轴向应力。72 =3.14x800x6二 Mpa弯矩引起的轴向应力4(0.3M?+此)4x(8)= ；=Mpa3.14x8002x6压力试验时最大组合压应力仁2 + 73 =+= MPa < Mcr Mpa 压力试验时最大组合拉应力-叫2 +073=一+=Mcr Mp(2塔设备常采用裙座支承。被设计中选择圆筒形裙座，圆筒形裙座轴向应力校核首 先选取裙座危险截面。危险截面的位置，一般取裙座底截面(0-0)或裙座检查 孔(人孔)和较大管线引出孔(/I-)界面处。然后按裙座有效厚心度验算危 险截面的应力。(0-0)截面处(0-0)截面积=加九/二%X800X6=15072mm2(0-0)截面系数Z仍二乙。任x8O()2 x6=X 106mm3% 44由前面计算知，KB Mpa, Kcrs Mpa 裙座许用轴向应力取以上两者中较小值为Afpa(1)座体操作时底截面的最大组合轴向压应力应满足如下条件：bmax =也+四迄±£W裙座许用应力，其中耳)一°仅在最大玩具为地震弯矩参 in ax7av，勖Ab与组合时计入此项。故，在此,2.0x1083.014x1()615072=Mpa < Mpa,满足要求检查孔加强管长度。取为120mm ,检查孔加强管水平方向的最大宽度与取为450 mm检查孔加强管厚度加取与筒体壁厚一致为6mmAm=2lm3m =2X120X6=14401-1截面处裙座筒体