浮阀塔的结构与机械设计

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1、分类号TQ学校代号10561UDC密级学号201030340146《化工原理》课程设计浮阀塔的机械与结构设计设计者:陈英奋指导老师:龙新峰专业名称:化学工程与工艺学院:化学与化工学院学号:2010303401462013年7月18目录第一章符号说明1第二章设计参数及要求32.1设计参数32.2设计要求3第三章塔体的结构设计与计算33.1按计算压力计算塔体、封头和裙座厚度33.1.1塔体厚度的计算33.1.2封头厚度计算33.1.3裙座厚度计算33.2塔设备质量载荷计算33.2.1筒体、封头、裙座的质量33.2.2塔内构件的质量33.2.3保温层的质量33.2.4平台

2、、扶梯的质量33.2.5物料质量33.2.6附属件质量33.2.7水压试验时质量33.2.8偏心质量33.2.9质量汇总33.3风载荷与风弯矩的计算33.3.1风载荷的计算33.3.2风弯矩的计算33.4地震载荷与地震弯矩的计算33.4.1地震载荷的计算33.4.2地震弯矩的计算33.5偏心弯矩的计算33.6最大弯矩33.7各种载荷引起的轴向应力33.7.1计算压力所引起的轴向应力33.7.2操作质量所引起的轴向应力33.7.3最大弯矩引起的轴向应力33.8塔体和裙座危险截面强度与稳定性校核33.8.1筒体的强度与稳定性校核33.8.2塔体与裙座的稳定性校核33.9

3、塔体水压试验和吊装时的应力校核33.9.1水压试验时各种载荷引起的应力33.9.2水压试验时应力校核33.10基础环设计33.10.1基础环尺寸33.10.2基础环的应力校核3183.10.3基础环厚度33.11地脚螺栓的计算33.11.1地脚螺栓承受的最大拉应力33.11.2地脚螺栓的螺纹小径3第四章设计小结3参考文献318第一章符号说明符号符号说明系数，按照GB150相关章节，Mpa塔设备壳体内直径，mm基础环内直径，mm塔设备壳体外直径，mm基础环外直径，mm裙座壳体底部截面的外直径，mm塔顶管线外径，mm设计温度下材料的弹性模量，Mpa风压高度变化系数，高度

4、取各计算段顶截面的高度塔设备底截面处的垂直地震力，N塔设备任意计算截面I-I处垂直地震力，N集中质量mK引起的基本振型水平地震力，N重力加速度，取g=9.81m/s2塔设备高度，mm塔设备顶部至第i段底截面的距离，mm塔设备第i段顶截面距塔底截面的高度，m第i段集中质量距地面的高度，mm、第i计算段，第i-1计算段的截面惯性距，载荷组合系数，取K=1.2体型系数，取笼式扶梯当量宽度，当去确切数据时，可取=400mm操作平台当量宽度，mm偏心质点重心至塔设备中心线的距离，mm第i计算段长度，mm操作平台所在计算段的长度，mm人孔，接管，法兰等附属件质量，kg偏心质量，

5、kg塔设备操作质量，kg液压试验时，塔器内充液质量，kg18塔设备壳体和裙座质量，kg内件质量，kg保温材料质量，kg平台，扶梯质量，kg操作时塔内物料质量，kg塔设备第i计算段的操作质量，kg距地面hk处的集中质量，kg塔设备的当量质量，取，kg任意计算截面I-I以上塔式容器的操作质量，kg任意计算截面I-I的基本振型地震弯矩，N.mm底截面0-0处的基本振型地震弯矩，N.mm任意计算截面I-I处的风弯矩，N.mm底截面0-0处的风弯矩，N.mm任意计算截面I-I处的最大弯矩，N.mm基本风压值，N/m2地震影响系数对应于塔设备基本振型自振周期T1的地震影响系数地

6、震影响系数的最大值基础环计算厚度，mm圆筒的有效厚度，mm封头的有效厚度，mm各计算截面的圆筒的有效厚度，mm裙座的有效厚度，mm圆筒的名义厚度，mm封头的名义厚度，mm裙座的名义厚度，mm管线保温层厚度，mm圆筒保温层厚度，mm由压力引起的轴向应力，Mpa由垂直载荷引起的轴向应力，Mpa由弯矩引起的轴向应力设计温度下圆筒材料的许用轴向压应力，Mpa试验介质的密度，kg/cm318第二章设计参数及要求2.1设计参数表2-1浮阀塔设备设计参数设计参数及要求工作压力/MPa1.0塔体内径/mm1000设计压力/MPa1.20塔高/m14.48工作温度/℃100设计寿命/

7、a10设计温度/℃150浮阀（泡罩）规格/个数—介质名称CH3CH2OH,H2O浮阀（泡罩）间距mm—介质密度/（kg/m3）800保温材料厚度/mm110设计基本地震加速度0.4g保温材料密度/（kg/m3）350基本风压/（N/m2）400塔盘上存留介质层高度/mm50抗震设防烈度7壳体材料Q235-B场地类别Ⅰ内件材料06Cr19Ni10塔形—裙座材料Q235-B塔板数目/个27偏心质量/kg4000塔板间距/mm400偏心距/mm2000地面粗糙度（类）B2.2设计要求塔体每4.25m安装一层操作平台，平台宽1.0m，单位质量150kg/m3，包角360