化工设备机械基础课程设计塔设备设计本科论文.doc

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1、《化工设备机械基础》塔设备设计课程设计说明书学院：机电学院班级：过控姓名：指导教师：目录摘要1关键字1一设计要求2二按计算压力计算塔体和封头厚度22.1塔体厚度计算22.2封头厚度计算3三塔设备质量载荷计算33.1求筒体圆筒、封头、裙座质量33.2塔内构件质量33.3保温层质量43.4平台、扶梯质量43.5操作时物料质量43.6附件质量按经验取附件质量为53.7充水质量为53.8各种质量载荷汇总53.8.1塔操作质量63.8.2全塔最小质量63.8.3水压试验时最大质量6四风载荷与风弯矩计算74.1

2、风载荷计算示例74.2各段塔风载荷计算结果84.2.1风弯矩计算9五地震载荷计算105.1土类1级场地土类10六偏心弯矩计算11七载荷引起的轴向应力117.2操作质量引起的轴向压应力117.3最大弯矩引起的轴向应力12八筒体和裙座危险截面的强度性校核138.1筒体的强度与稳定性校核138.2塔体与裙座的稳定性校核138.3各危险截面强度与稳定校核汇总15九塔体水压试验和吊装时的应力校核169.1筒体水压试验时各种载荷引起的应力169.1.1由试验压力和液柱静压力引起的环向应力169.1.2由试验压力

3、引起的轴向拉应力169.1.3最大质量引起的轴向压应力179.1.4由弯矩引起的轴向应力179.2水压试验应力校核179.2.1筒体环向应力校核179.2.2最大组合轴向拉应力校核179.2.3最大组合轴向压应力校核17十基础环设计1810.1基础环尺寸1810.2基础环的应力校核1810.3基础环厚度19十一地脚螺栓计算1911.1地脚螺栓承受的最大拉应力1911.2地脚螺栓的螺纹小径20参考文献22致谢23摘要塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以

4、充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。因此，蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。　　根据塔内气液接触部件的结构型式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。　　板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。　　填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔

5、顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。　　目前在工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大，所需塔径常达一米以上，故采用板式塔较多；吸收操作的规模一般较小，故采用填料塔较多。板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内

6、进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便关键字：塔体、封头、裙座、。22一设计要求1、塔体的内径2000mm，塔高近似取H=28000mm；2、计算压力p=1.2Mpa，设计温度200℃；3、设置地区：基本风压值，地震设防烈度8度，场地土类：1类，设计地震分组：第二组，设计基本地震加速度:0.2g；4、塔内装有46层浮阀塔盘，每块塔盘上存有介质高度和介质密度为5、沿塔高每5m左右开设一个人孔，人孔数为6个，相应在人孔处安

7、装的半圆形平台为6个，平台宽度B=800mm，高度为1000mm：6、塔外保温层厚度，保温材料密度为7、塔体与裙座间悬挂一再沸器，其操作质量为4200kg，偏心距e=2000mm；8、塔体在200℃的条件下工作，介质无明显腐蚀，筒体与封头材料选Q345R，裙座材料选用Q235-B，材料的有关性能参数如下：Q345RQ235-B9、塔体与裙座对接焊接，焊接接头系数0.85；10、塔体与封头厚度附加量C=2mm，裙座厚度附加量C=2mm。二按计算压力计算塔体和封头厚度2.1塔体厚度计算考虑厚度附加量C=

8、2mm，经圆整后取222.2封头厚度计算考虑厚度附加量C=2mm，经圆整后取。三塔设备质量载荷计算3.1求筒体圆筒、封头、裙座质量(1)筒体总高度:；(2)查的DN2000mm，厚度12mm的圆筒质量为596kg/m；(3)查的DN2000mm，厚度12mm的椭圆形封头质量为438kg/m（封头曲面深度500mm，直边高度40mm）；(4)裙座高度3060mm，厚度按12mm计。筒体圆筒、封头、裙座质量圆筒质量：封头质量：裙座质量：3.2塔内构件质量22内径800—9