计算说明书-09-5终

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1、过程设备综合设计计算说明书专业班级装控姓名学号时间2012-3-14目录一、设计任务21.结构设计任务22.设计计算内容1二、设计条件1三、设备强度及稳定性校核计算11.选材说明12.主要受压元件壁厚计算13.原油分馏塔质量载荷的计算24.分段相关参数说明45.风载荷与风弯矩的计算56.地震弯矩计算107.各种载荷引起的轴向应力的计算128.原油分馏塔塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核139.塔体水压试验和吊装时的应力校核1610.基础环设计1711.地脚螺栓计算1812.裙座与塔壳连接焊缝验算18四、典型零部件计算19五、结论21六、参考文献2121一、设计任务1.结构设计

2、任务完成各板式塔的总体结构设计，绘图工作量折合A1图共计4张左右，具体包括以下内容：⑴各塔总图1张A0或A0加长；⑵各塔塔盘装配及零部件图2张A1。2.设计计算内容完成各板式塔设计计算说明书，主要包括各塔主要受压元件的壁厚计算及相应的强度校核、稳定性校核等内容。二、设计条件1.塔体内径为1000mm、塔高为34.543m；2.设计压力为3.08MPa、设计温度为86℃，壳体腐蚀余量为3mm，裙座厚度附加量为2mm；3.设置地区：山东省东营市，基本风压值q0=480Pa，地震设防烈度8度，设计地震分组为第二组，场地土类别III类，地面粗糙度为B类；4.塔内装有N=45层浮阀塔盘

3、；开有人孔11个，在人孔处安装半圆形平台11个，包角180°，平台宽度B=900mm，高度为1200mm；5.塔外保温层厚度为δs=140mm，保温层密度ρ2=350kg/m3；裙座有保温层厚度为80mm，平均直径为1000mm。三、设备强度及稳定性校核计算1.选材说明21脱乙烷塔是在脱出乙烷的装置，原料从塔的上部进入，通过层层塔板的传热传质，实现脱除乙烷的任务，塔内介质腐蚀性不是很大，操作温度在50～100摄氏度之间，操作压力在3MPa左右，根据设计温度、设计压力、介质特性和操作特点，在加上多年的经验选择Q345R材料。2.主要受压元件壁厚计算2.1筒体壁厚的计算已知筒体的

4、设计压力为pc=3.08MPa，腐蚀裕量为C2=3mm，焊缝接头系数φ=0.85，筒体的内径为Di假设材料的许用应力[σ]t=189MPa（厚度为6～16mm时）。筒体的计算按照下式计算设计厚度δd=δ+C2=9.89+3=12.89mm。对Q345R，钢板负偏差C1=0.3mm，因而可取名义厚度δn=18mm。有效厚度δe=δn-C1-C2=18-3-0.3=14.7mm。2.2封头的壁厚的计算已知封头的直径为Di=1000mm,而封头的径高比Di/2hi=1000/2/248=2,查表得椭圆封头的增强系数K=1.00，其余数据与上面的相同，计算按照下式计算设计厚度δd=δ

5、+C2=9.84+3=12.84mm。对Q345R，钢板负偏差C1=0.3mm，因而可取名义厚度δn=20mm。有效厚度δe=δn-C1-C2=20-3-0.3=16.7mm。2.3裙座的厚度计算根据G150，裙座的厚度不应小于6mm，按照经验值选取裙座的厚度为16mm。3.原油分馏塔质量载荷的计算圆筒、封头和裙座的质量附属件质量21内构件的质量保温层质量平台、扶梯的质量物料质量水压试验时质量塔器操作质量塔器水压试验时的最大质量塔器的最小质量【注】塔内构件浮阀塔盘的质量每m2质量为75kg计算；平台质量按每m2为150kg计算；笼式扶梯质量按每m为40kg计算。214.分段相

6、关参数说明图4-1脱乙烷塔的高度为34.543m，这是一个高度超过10m的塔，根据分段原则，裙座部分已每个开孔截面为分界面，筒体每10m分为一计算段，余下的最后一段高度取实际高度，所以该塔分成6段（具体分段情况见图4-1），其中裙座算做第一组，从下到上分别为1、2、3、4、5、6段，每一段的高度分别为1m、2.6m、2.9m、10m、10m、8.043m。表1123456m01+ma564.871468.671638.135648.725648.724543.27m02000944.98944.98760.05m038382178.812430.211810.311810.3

7、11456.0321m04401041162010.382010.381616.95m050001008.251008.25810.93mw0007853.977853.976316.95m01442.873751.484184.3411422.6411422.649187.23mmax1442.873751.484184.3418268.3718268.3714693.25mmin1442.873751.484184.349658.419658.417768.255.风载荷与风弯矩的计算5.1顺风向载