浮阀塔机械设备课程设计

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1、化工设备机械基础课程设计系院：材料与化学工程专业班级：08化工1姓名：学号：08206040145题目：浮阀塔机械设备课程设计指导老师：设计时间：2010、12、20-2011、1、6一、设计目的熟悉查阅文献资料，搜集有关数据，正确使用公式，当缺乏必要数据时，要自己通过实验确定。培养学生把所学《化工设备机械基础》及相关课程的理论知识，在课程设计中综合的加以运用，把化工工艺条件与化工设备设计有机结合起来，巩固和强化有关机械课程基本理论。培养学生熟悉查阅并综合运用各种有关设计手册，规范，标准图册等设计资料，进一步培养学生识图，制图，运算，编

2、写设计说明。二、设计内容根据大纲要求，完成浮阀塔设备的机械设计工作量包括：设备装配图，零件部分图，设计任务书三、设计任务和要求1、进行塔体和裙座的机械设计计算2、进行裙座支座校核计算3、进行地脚螺栓校核计算4、选择法兰接管5、进行塔盘结构设计6、绘制塔盘装备图7、绘制塔盘零件图四、可选器材Q235-A16Mn三、参考资料《化工设备机械基础》董大勤化学工业出版社《化工设备机械基础课程设计指导书》蔡纪宁化学工业出版社《化工设备机械基础》编写组化工设备机械基础第三册北京：石油化学工业出版社GB150—1988《钢制压力容器》JB4710—92

3、《钢制塔式容器》1．塔设备的载荷分析和设计分析塔设备在操作时注意承受的以下几种载荷作用：操作压力、质量载荷，地震载荷，风载荷，偏心载荷塔设备的强度和稳定性通常按下列步骤计算：①根据GB150—1988章节，按压力确定圆筒有效厚度δe及封头有效厚度δeh②根据地震和风载荷需要选取若干计算截面，并考虑制造，安装，运输要求，设定各截面处圆筒有效厚度δei与裙座有效厚度δes，应满足δei≥δe，δes≥6mm③根据自支承式塔设备的质量载荷，风载荷，地震载荷及偏心载荷的作用，依次进行校核，计算并满足相应要求。2.塔设备已知设计条件及分段选取计算

4、截面，将全塔分为6段mm0~10001000~30003000~1000010000~2000020000~3000030000~40000分段123456设计条件：塔径Di：2000mm；塔体高度H：40000mm；设计压力p：1.1MP；设计温度t：200℃塔体条件:材料16Mn许用应力[σ][σ]t150Mp150Mp设计温度下弹性模量1.9×105Mp常温屈服极限σs345Mp厚度附加量C2mm塔体焊接接头系数φ0.85介质密度ρ800Kg/m3塔盘数N70每块塔盘存留介质层高度hw100mm基本风压值q0400N/mm地震设防

5、烈度9度场地土类别Ⅰ类偏心质量me4000Kg偏心距e2000mm塔外保温层厚度δs100mm保温材料密度ρ2300Kg/m3人孔、平台数8裙座条件：材料Q235A许用应力[σ]ts113MPa常温屈服点σs235Mpa设计温度下弹性模量Es厚度附加量Cs2mm地脚螺栓条件：材料Q235A许用应力[σ]bt147Mpa腐蚀余量C23个数n323.按设计压力计算塔体和封头厚度塔内液面高度h,mh=2.34(仅考虑塔底至液封盘液面高度)液柱静压力pHpH=10-6ρgh=10-6×800×9.8×2.34=0.18<0.05p计算压力PCM

6、PaPC=pH+p=p=1.1圆筒计算厚度δmmδ=PcDi2σφ-Pc=1.1×20002×150×0.85-1.1=8.66圆筒设计厚度δCmmδC=δ+c=10.66圆筒名义厚度δnmmδn=12mm圆筒有效厚度δemmδe=δn－c=12-2=10封头计算厚度δhmmδh=PcDi2σφ-0.5Pc=1.1×20002×150×0.85-0.5×1.1=8.65封头设计厚度δhcmmδhc=δh+c=8.65+2=10.65封头名义厚度δhnmmδhn=12封头有效厚度δhemmδhe=δhn-c=104.塔设备质量载荷计算塔设

7、备的操作质量m0=m01+m02+m03+m04+m05+ma+me塔设备的最大质量mmax=m01+m02+m03+m04+mw+ma+me塔设备的最小质量mmin=m01+0.2m02+m03+m04+ma+memaKg人孔，接管等质量m01Kg壳体和裙座质量meKg偏心质量m02Kg内件质量m0Kg塔设备操作质量m03Kg保温材料质量mwKg液压试验塔设备内溶液m04Kg平台扶梯质量miKg塔设备i段操作质量m05Kg操作时塔内物料质量4.1塔体质量载荷计算查JB1153-73筒体公称直径为2000mm时，1m高筒节板理论质量59

8、6Kg/m，查JB/T-4737-95以内径为2000mm为公称直径的椭圆封头质量为438Kg塔体高度H1由任务书所给尺寸算得H1=40000mm，筒体高度36790mm，筒体质量m1=596×36.790