【正文】 …………………41 風(fēng)載荷 ……………………………………………………………………41 自振周期 …………………………………………………………………43 風(fēng)彎矩計(jì)算 ………………………………………………………………43 地震彎矩計(jì)算 …………………………………………………………………43 各種載荷引起的軸向應(yīng)力 ……………………………………………………44 塔體和裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 …………………………………45 塔體的最大組合軸向拉應(yīng)力校核 ………………………………………45 塔體與裙座的穩(wěn)定性校核 ………………………………………………45 塔體水壓試驗(yàn)和吊裝時(shí)的應(yīng)力校核 …………………………………………46 水壓試驗(yàn)時(shí)各種載荷引起的應(yīng)力 ………………………………………46 水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核 ……………………………………………………46 吊裝時(shí)應(yīng)力校核 …………………………………………………………47 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………47 基礎(chǔ)環(huán)的尺寸 ……………………………………………………………47 基礎(chǔ)環(huán)的應(yīng)力校核 ………………………………………………………47 基礎(chǔ)環(huán)的厚度 ……………………………………………………………47 地腳螺栓計(jì)算 …………………………………………………………………48 地腳螺栓的最大拉應(yīng)力 …………………………………………………48 地腳螺栓螺紋根徑 ………………………………………………………48結(jié)論 ………………………………………………………………………………………49參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………50謝辭 ………………………………………………………………………………………51引 言 蒸發(fā)就是用加熱的方法，將含有不揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液加熱至沸騰狀況，使部分溶劑汽化并被移除，從而提高溶劑中溶質(zhì)濃度的單元操作。工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用蒸發(fā)操作有以下幾種場合：　　濃縮稀溶液直接制取產(chǎn)品或?qū)馊芤涸偬幚恚ㄈ缋鋮s結(jié)晶）制取固體產(chǎn)品，例如電解燒堿液的濃縮，食糖水溶液的濃縮及各種果汁的濃縮等；　　同時(shí)濃縮溶液和回收溶劑，例如有機(jī)磷農(nóng)藥苯溶液的濃縮脫苯，中藥生產(chǎn)中酒精浸出液的蒸發(fā)等；　　為了獲得純凈的溶劑，例如海水淡化等。總之，在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、制藥等工業(yè)中，蒸發(fā)操作被廣泛應(yīng)用。氯堿工業(yè)是基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)之一。它的產(chǎn)品燒堿和氯氣等涉及到國民經(jīng)濟(jì)及人民生活的各個(gè)領(lǐng)域。工程上，蒸發(fā)過程只是從溶液中分離出部分溶劑，而溶質(zhì)仍留在溶液中，因此，蒸發(fā)操作即為一個(gè)使溶液中的揮發(fā)性溶劑與不揮發(fā)性溶質(zhì)的分離過程。由于溶劑的汽化速率取決于傳熱速率，故蒸發(fā)操作屬傳熱過程，蒸發(fā)設(shè)備為傳熱設(shè)備，但是，蒸發(fā)操作與一般傳熱過程比較，有以下特點(diǎn)：　　溶液沸點(diǎn)升高　　由于溶液含有不揮發(fā)性溶質(zhì)，因此，在相同溫度下，溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑男?，也就是說，在相同壓力下，溶液的沸點(diǎn)比純?nèi)軇┑母撸芤簼舛仍礁?，這種影響越顯著?！　∥锪霞肮に囂匦浴　∥锪显跐饪s過程中，溶質(zhì)或雜質(zhì)常在加熱表面沉積、析出結(jié)晶而形成垢層，影響傳熱；有些溶質(zhì)是熱敏性的，在高溫下停留時(shí)間過長易變質(zhì)；有些物料具有較大的腐蝕性或較高的粘度等等。　　能量回收　　蒸發(fā)過程是溶劑汽化過程，由于溶劑汽化潛熱很大，所以蒸發(fā)過程是一個(gè)大能耗單元操作。因此，節(jié)能是蒸發(fā)操作應(yīng)予考慮的重要問題。工業(yè)上的蒸發(fā)操作基本上皆是沸騰蒸發(fā)，即將溶液加熱至沸點(diǎn)，使之在沸騰狀態(tài)下蒸發(fā)。間接熱源加熱：容器間壁傳給被蒸發(fā)的溶液，即在間壁式換熱器中進(jìn)行的傳熱過程。若蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽直接冷凝不再利用，稱為單效蒸發(fā)。若將二次蒸汽作為下一效加熱蒸汽，并將多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)，此蒸發(fā)過程即為多效蒸發(fā)。每千克加熱蒸汽所能蒸發(fā)的水的千克數(shù)成為蒸汽經(jīng)濟(jì)程度，它表示在蒸發(fā)操作中，加熱蒸汽所利用的經(jīng)濟(jì)程度，在多效蒸發(fā)操作中，由于二次蒸汽的多次被利用，因此隨著效數(shù)的增加，蒸汽經(jīng)濟(jì)程度亦相應(yīng)地增大。蒸發(fā)設(shè)備又稱蒸發(fā)器。是通過加熱使溶液濃縮或從溶液中析出晶粒的設(shè)備。主要由加熱室和蒸發(fā)室兩個(gè)部分組成。加熱室是用蒸汽將溶液加熱并使之沸騰的部分，但有些設(shè)備則另有沸騰室。蒸發(fā)室又稱分離室，是使氣液分離的部分。加熱室(或沸騰室)中沸騰所產(chǎn)生的蒸氣帶有大量的液沫，到了空間較大的分離室，液沫由于自身凝聚或室內(nèi)的捕沫器等的作用而得以與蒸氣分離。蒸氣常用真空泵抽引到冷凝器進(jìn)行凝縮，冷凝液由器底排出。循環(huán)型蒸發(fā)器的特點(diǎn)是溶液在蒸發(fā)器內(nèi)作循環(huán)流動(dòng)。根據(jù)造成液體循環(huán)的原理的不同，又可將其分為自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩種類型。前者是借助在加熱室不同位置上溶液的受熱程度不同，使溶液產(chǎn)生密度差而引起的自然循環(huán)；后者是依靠外加動(dòng)力使溶液進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。外熱式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是加熱室與分離室分開，這樣不僅便于清洗與更換，而且可以降低蒸發(fā)器的總高度。因其加熱管較長（管長與管徑之比為50～100），同時(shí)由于循環(huán)管內(nèi)的溶液不被加熱，故溶液的循環(huán)速度大。強(qiáng)制循環(huán)型蒸發(fā)器，這種蒸發(fā)器是利用外加動(dòng)力（循環(huán)泵）使溶液沿一定方向作高速循環(huán)流動(dòng)。循環(huán)速度的大小可通過調(diào)節(jié)泵的流量來控制。這種蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數(shù)大，對于粘度較大或易結(jié)晶、結(jié)垢的物料，適應(yīng)性較好，但其動(dòng)力消耗較大。本設(shè)計(jì)為60kt/a氯堿廠Ⅳ效外加熱強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。第一章 加熱室設(shè)計(jì)計(jì)算符號說明 A ：開孔削弱所需要的補(bǔ)強(qiáng)截面積, （開孔補(bǔ)強(qiáng)） B ：補(bǔ)強(qiáng)有效寬度，mm d ：開孔直徑，mm ：強(qiáng)度削弱系數(shù) ：接管外側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度，mm ：接管內(nèi)側(cè)有效補(bǔ)強(qiáng)高度，mm ：殼體開孔處的計(jì)算厚度，mm ：殼體開孔處的有效厚度，mm ：接管有效厚度，mm ：殼體開孔處的名義厚度，mm ：接管名義厚度，mm ： 接管計(jì)算厚度，mm ：試驗(yàn)壓力，MPa （水壓試驗(yàn)） ：設(shè)計(jì)壓力，MPa ：容器元件材料在試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力，MPa ：容器元件材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPa ：試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力，MPa ：圓筒內(nèi)直徑，mm ：筒體的有效厚度，mm ：圓筒材料試驗(yàn)溫度下的屈服點(diǎn)，MPa ：圓筒的焊接接頭系數(shù) ：殼程圓筒內(nèi)直徑橫截面積， （管板計(jì)算） ：隔板槽面積， ：管板開孔后面積， ：圓筒殼壁金屬橫截面積， ：管板布管區(qū)面積， a：換熱管管壁金屬的橫截面積， ：系數(shù) ：系數(shù) ：管板布管區(qū)的當(dāng)量直徑，mm ：換熱管外徑，mm ：殼體法蘭材料的彈性模量，MPa ：管板材料彈性模量，MPa ：殼程圓筒材料的彈性模量，MPa ：換熱管材料的彈性模量，MPa ：系數(shù) ：系數(shù) ：系數(shù) ：系數(shù) ：系數(shù) ：換熱管加強(qiáng)系數(shù) ：殼體法蘭與圓筒的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù) ：管箱圓筒與法蘭的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù) ：旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù) ：管板周邊布管區(qū)無量寬度 ：換熱管有效長度，mm ：換熱管與管板脹接長度或焊腳高度，mm ：管板總彎矩系數(shù) ：管板第一彎矩系數(shù) ：管板第二彎矩系數(shù) ：換熱管根數(shù) ：有效壓力組合，MPa ：邊界效應(yīng)壓力組合，MPa ：當(dāng)量壓力組合，MPa ：殼程設(shè)計(jì)壓力，MPa ：管程設(shè)計(jì)壓力，MPa ：殼體不帶波形膨脹節(jié)時(shí)，換熱管束與圓筒剛度比 ：換熱管與管板連接的拉脫力，MPa ：許用拉脫力，MPa ：換熱管中心距，mm ：制造環(huán)境溫度，℃ ：沿長度平均的殼程圓筒金屬溫度，℃ ：沿長度平均的換熱管金屬溫度，℃ ：管板邊緣剪切系數(shù) ：殼程圓筒材料線膨脹系數(shù) ：換熱管材料線膨脹系數(shù) ：系數(shù) ：換熱管與殼程圓筒的熱膨脹變形差 ：管板計(jì)算厚度，mm ：殼程圓筒厚度，mm ：換熱管壁厚，mm ：管板剛度削弱系數(shù) ：系數(shù) ：管板強(qiáng)度削弱系數(shù) ：殼程圓筒軸向應(yīng)力，MPa ：管板徑向應(yīng)力，MPa ：管板布管區(qū)周邊處的徑向應(yīng)力，MPa ：管板徑向應(yīng)力系數(shù) ：管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù) ：換熱管軸向應(yīng)力，MPa ：在設(shè)計(jì)溫度時(shí)，殼程圓筒材料的許用應(yīng)力，MPa ：換熱管穩(wěn)定許用應(yīng)力，MPa ：在設(shè)計(jì)溫度時(shí)，管板材料的許用應(yīng)力，MPa ：在設(shè)計(jì)溫度時(shí)，換熱管材料的許用應(yīng)力，MPa ：邊界效應(yīng)壓力組合系數(shù) ：管板邊緣力矩系數(shù) ：系數(shù) ：管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù) ：管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù) ：系數(shù) ：系數(shù) ：腐蝕裕量 （膨脹節(jié)校核） ：系數(shù) ：系數(shù) ：系數(shù) ：波紋管平均直徑，mm ：波紋管直邊段平均直徑，mm ：波紋管直邊段與波紋內(nèi)徑，mm ：直邊段加強(qiáng)圈平均直徑，mm ：容器圓筒外直徑，mm ：室溫下波紋管材料的彈性模量，MPa ：設(shè)計(jì)溫度下波紋管材料的彈性模量，MPa ：設(shè)計(jì)溫度下加強(qiáng)圈材料的彈性模量，MPa ：容器殼體材料在設(shè)計(jì)溫度下的彈性模量，MPa ：一個(gè)波的軸向位移，mm ：波紋管波高，mm ：系數(shù) ：波紋管直邊段長度，mm ：波紋管波的長度，mm ：直邊段加強(qiáng)圈長度，mm ：波紋管長度，mm ：波紋管的層數(shù) ：波紋管的波數(shù) ：設(shè)計(jì)壓力，MPa ：試驗(yàn)壓力，MPa ：許用外力，MPa ：波紋管一層材料的名義厚度，mm ：波紋管第一層材料的有效厚度，mm ：直邊段加強(qiáng)圈的有效厚度，mm ：考慮成形過程中厚度減薄時(shí)，波紋管一層材料的有效厚度mm ：容器圓筒名義厚度，mm ：容器圓筒有效厚度，mm ：內(nèi)襯套名義厚度，mm ：內(nèi)壓引起直邊段加強(qiáng)圈周向薄膜應(yīng)力，MPa ：內(nèi)壓引起波紋管直邊段周向薄膜應(yīng)力，MPa ：內(nèi)壓引起波紋管周向薄膜應(yīng)力，MPa ：內(nèi)壓引起波紋管徑向薄膜應(yīng)力，MPa ：內(nèi)壓引起波紋管徑向彎曲應(yīng)力，MPa ：軸向位移引起波紋管徑向薄膜應(yīng)力，MPa ：軸向位移引起波紋管徑向彎曲應(yīng)力，MPa ：設(shè)計(jì)溫度下波紋管材料的許用應(yīng)力值，MPa ：設(shè)計(jì)溫度下波紋管材料的屈服點(diǎn)，MPa 設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)條件管程殼程設(shè)計(jì)壓力，MPa操作壓力，MPa設(shè)計(jì)溫度，℃100135操作溫度，℃80105殼程圓筒金屬溫度，℃160換熱管金屬溫度，℃140介