浮阀塔设备的机械设计

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1、目录前言3摘要3第一章设计参数及要求41.1符号说明41.2.设计参数及要求61.2.1设计参数61.2.2设计要求7第二章材料选择82.1概论82.2塔体材料选择82.3裙座材料的选择8第三章塔体的结构设计及计算83.1按设计压力计算塔体和封头厚度83.1.1塔体厚度计算83.1.2封头厚度计算93.2塔设备质量载荷计算93.2.1筒体、圆筒、封头、裙座的质量93.2.2塔内构件的质量103.2.3保温层的质量113.2.4平台、扶梯的质量113.2.5操作时物料的质量123.2.6附件的质量123.2.7充水的质量133.2.8偏心质量133.3风载荷与风弯矩的计算143.3.1风载

2、荷的计算143.3.2风弯矩的计算17323.4地震弯矩的计算173.4.1地震载荷的计算173.4.2地震弯矩的计算193.5偏心弯矩的计算203.6各种载荷引起的轴向应力213.6.1计算压力引起的轴向应力213.6.2操作质量引起的轴向应力213.6.3最大弯矩引起的轴向应力223.7塔体和裙座危险截面强度与稳定性校核233.7.1截面的最大组合轴向拉应力校核233.7.2塔体与裙座稳定性校核243.8塔体水压试验和吊装时的应力校核243.8.1水压试验时各种载荷引起的应力243.8.2水压试验时应力校核253.9基础环设计263.9.1基础环尺寸263.9.2基础环的动力校核26

3、3.9.3基础环的厚度273.10地脚螺栓设计273.10.1地脚螺栓的最大拉应力273.10.2地脚螺栓的螺纹小径28板式塔的总体结构29小结30附录一有关部件的质量30附录二矩形力矩计算表31附录三螺纹小径与公称直径对照表31参考文献3232前言摘要塔设备是化工、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

4、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

5、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、。32第一章设计参数及要求1.1符号说明-----计算压力，；-----圆筒或球壳内径，；[]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力，；-----圆筒或球壳的计算厚度，；n-----圆筒或球壳的名义厚度，；e-----圆筒或球壳的有效厚度，；-----圆筒或球壳材料在设计温度下的许用应力，

6、；------圆筒或球壳材料在设计温度下的计算应力，；------焊接接头系数；C-------厚度附加量，；塔设备设计计算常用符号及说明符号符号说明符号符号说明系数，按GB-150相关章节，壳体和裙座的质量，kg塔设备壳体内直径，mm内件质量，kg基本环内直径，mm保温材料质量，kg裙座壳体外直径，mm平台，扶梯质量，kg基本环外直径操作时塔内物料质量，kg塔顶管线外径，mm塔设备第i段的操作质量，kge偏心质量重心至塔设备中心线的距离，mm距地面hk处的集中质量（见图5-4），kg32E设计温度下材料的弹性模量，塔设备的当量质量，取=0.75mo，kg风压高度变化系数，按表5-7选取

7、任意计算截面I-I的基本振型地震弯矩，塔设备底截面处的垂直地震力，N底截面0-0处的地震弯矩，塔设备任意设计截面I-I处垂直地震力，N任意计算截面I-I处的风弯矩，集中质量mk引起的基本振型水平地震力，N底截面0-0处的风弯矩，g重力加速度，取g=9.8m/任意计算截面I-I处的最大弯矩，H塔设备高度，mm基本风压值，N/m塔设备顶部至第i段截面的距离，mm基本环计算厚度，mm塔设备第i段集中质量距地面的高度，mm圆筒的有效厚度，m