【正文】 目的與基礎數(shù)據(jù) 6 圖 塔經(jīng) 3200硫化氫吸收塔工藝圖 沈陽化工大學學士學位論文 第二章 硫化氫吸收塔強度與穩(wěn)定性校核 7 第二章 硫化氫吸收塔強度及穩(wěn)定性校核 塔殼厚度計算 筒體厚度計算公式 21 ： ? ? pDt i?? ??? 2 pc pc─計算壓力， MPa； Di─塔殼內直徑， mm； [σ ]t─設計溫度下塔殼材料的許用應力， MPa； φ─焊縫系數(shù)； 查 GB150 低溫耐腐蝕材料 塔殼材料選用 09MnNiDR 查得 [σ ]t=159MPa 筒體計算厚度 ? ? mmpDt i p c ???? ???? ??? 則 設計厚度 δ d =δ +C2=+3= 名義厚度δ n=δ d+C1+Δ =47mm 有效厚度δ e=δ nC1C2=473=44mm 封頭厚度計算公式 22： ? ? pDpt i c?? ??? pc─計算壓力， MPa； Di─塔殼內直徑， mm； [σ ]t─設計溫度下塔殼材料的許用應力， MPa； φ─焊縫系數(shù)； 封頭計算厚度 ? ? mmpDpt i c ????? ???? ??? 沈陽化工大學學士學位論文 第二章 硫化氫吸收塔強度與穩(wěn)定性校核 8 則 設計厚度 δ d =δ +C2=+3= 名義厚度δ n=δ d+C1+Δ =47mm 有效厚度δ e=δ nC1C2=473=44mm 質量載荷計算 圓筒和裙座質量kgm )(4 32201 ?????? ? 入孔、法蘭、接管等附屬件質量 01 ?? mm a 內構件質量：浮閥塔盤 75kg/m3 kgm 202 ????? ? 保溫材料質量? ? 2203 ???? ? 平臺扶梯質量：平臺單位質量為 150kg/m2；扶梯單位質量 40kg/m ? ?? ? 2204 ??????????? ? 物料質量 主洗段塔內物料質量 = 2 ?????? ）（? 預洗段塔內物料質量 = 2 ????? ）（ 總物料質量 05 ??? 塔內填料質量 206 ????? ? 充水質量kgw 2 ???? ? 塔器的操作質量kgmmmmmmm a 0605040302021 ???????? 塔器的最大質量kgmmmmmm wa 0604030201max ???????? 塔器的最小質量kgmmmm a 0604030201min ??????? 將塔沿高度分為 10段，如圖 所示，各部分質量列入表 。 float valve tower。以上為常規(guī)設計內容，對于常規(guī)設計無法完成的問題，如結構不連續(xù)區(qū)域的強度計算，我們還初步學習了 ANSIS 的有限元分析。浮閥塔于 20 世紀 50 年代初期在工業(yè)上開始推廣使用，由于它兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點，已經(jīng)成為國內應用較為廣泛的塔型，特別是在石油、化學工業(yè)中使用最普遍，對其性能的 研究也較充分。合成氨的工藝流程中，脫硫脫碳過程是很重要的一步。 沈陽化工大學 本科畢業(yè)論文 題 目： φ 3200 硫化氫吸收塔強度計算與有限元分析 院 系： 能源與動力工程 學院 專 業(yè)： 過程裝備與控制工程 班 級： 過優(yōu) 0901 學生姓名： 指導教師： 論文提交日期： 2021 年 06 月 24 日 論文答辯日期： 2021 年 06 月 25 日 字號為初號，隸書 字號為1號，黑體 畢 業(yè) 論 文 任 務 書 能源與動力工程學院 過程裝備與控制工程專業(yè) 過優(yōu) 0901 班 學生：姜 祎 畢業(yè)論文題目： 硫化氫吸收塔 機械設計 （ Φ 3200）及 有限元分析 畢業(yè)設計內容： 文獻綜述一篇； 外文翻譯，中文 3000 字以上（英文 A4 兩頁以上）； 設計計算書一份； 中英文摘要一份； 繪制施工圖折合 A0 號圖至少三張。而合成氨工藝是離不開塔設備的。浮閥塔的優(yōu)點： 生產能力大、操作彈性大、塔板效率高、氣體壓強降及液面落差小和塔的造價低。 關鍵詞： 合成氨； 浮閥塔； 強度計算；工藝計算； 有限元分析。 strength calculation。 沈陽化工大學學士學位論文 第二章 硫化氫吸收塔強度與穩(wěn)定性校核 9 圖 塔沿高度分段圖 沈陽化工大學學士學位論文 第二章 硫化氫吸收塔強度與穩(wěn)定性校核 10 表 各段質量計算表 段號 質量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 m01+ma 20200 20200 20200 20200 20200 20200 20200 20200 20200 20200 02 2148 5254 5254 5254 5254 5254 5254 5254 5254 5254 03m 89 217 217 217 217 217 217 217 217 217 04m 1216 1216 1216 172 1216 172 172 1216 172 1216 05m 6015 24059 11776 32385 32385 32385 32385 32385 32385 5888 m06 0 0 18207 0 0 0 0 0 0 0 wm 14116 34533 34533 34533 34533 34533 34533 34533 34533 34533 0m 29668 50946 38663 58228 59272 58228 58228 59272 58228 32775 max 37769 61420 79627 60376 61420 60376 60376 61420 60376 61420 min 21935 22684 40891 21640 22684 21640 21640 22684 21640 22684 塔的自振周期計算 sDEHmHTie103353301?????????????? T1─等直徑、等厚度塔器的基本自振周期， s； H─塔器的總高度， mm； E─材料在設計溫度下的彈性模量， N/mm； 沈陽化工大學學士學位論文 第二章 硫化氫吸收塔強度與穩(wěn)定性校核 11 地震載荷及地震彎矩計算 BAhkk1?? m ax1 ?? ????????? TTg gmCF kkzk 111 ??? η k1—— 基本振型參與系數(shù)； Tg—— 場地土的特征周期，查《鋼制塔式容器》； α 1—— 對應于塔器基本自振周期 T 的地震影響系數(shù)； α max—— 地震影響系數(shù)的最大值，查《鋼制塔式容器》； mk—— 距地面 hk處的集中質量， kg； Cz—— 綜合影響系數(shù)，取 Cz＝ ； Fk1—— 集中質量引起的基本振型水平地震力， N。計算結果見表 。)22540()22540()22540()22540(2254010000 254010000954321543214321321211ⅡⅡ???????????????????????? 沈陽化工大學學士學位論文 第二章 硫化氫吸收塔強度與穩(wěn)定性校核 16 最大彎矩 塔底部截面 00? 處 mmNM w 9ⅠⅠ ??? mmNMM WE 999ⅡⅡⅡⅡ ???????? ?? mmNM 沈陽化工大學學士學位論文 第二章 硫化氫吸收塔強度與穩(wěn)定性校核 23 筋板校核 圖 筋板尺寸設計圖 結構設計mmlk 270?，l 1032 ?，l 903 ?，mmG 18??，21?n 單個地腳螺栓所承受的最大拉力： Nn AF bB ???? ? 筋板的壓應力： Mpaln F GG ???? ?? 筋板的許用壓應力計算過程如下： ?? ? ?GcE??? 2? λ — — 細長比； lk—— 筋板長度， mm； 沈陽化工大學學士學位論文 第二章 硫化氫吸收塔強度與穩(wěn)定性校核 24 lk＝ 350mm i—— 慣性半徑，對長方形截面的筋板取 G， mm； i=?22= λ c—— 臨界細長比； E—— 筋板材料的彈性模量，取 ?106MPa； [σ] G—— 筋板材料的許用應力，取 140MPa； ????? i l K? ? ? 522 ?? ???? Gc E?? c???? 22 ????????????????????cv ?? ? ?? ?MPavGcc 1533140153 222?????????????????????????????????????????????????筋板許用應力 22 ????????????????????cv ??其中 ? ? MPMP GG ??? ??筋板壓應力校核式 筋板校核通過? 沈陽化工大學學士學位論文 第二章 硫化氫吸收塔強度與穩(wěn)定性校核 25 蓋板校核 圖 蓋板相關尺寸設計圖 采用環(huán)形蓋板加墊片結構 ? ? ? ?24232 3 44 3 dldl FlZz ???? ?? σ Z—— 蓋板的最大應力， MPa； d2—— 墊板上地腳螺栓孔直徑， mm； d3—— 蓋板上地腳螺栓孔直徑， mm； l2—— 筋板寬度， mm； l3—— 筋板內側間距， mm； l4—— 墊板寬度， mm； δ C—— 蓋板厚度， mm； δ Z—— 墊板厚度， mm。H4=12960mm 。 根據(jù) GB150 第 章節(jié)可知，該補強類型為厚壁接管補強，用等面積補強法進行驗算。 取小值 故mmh ? 內側有效高度： 沈陽化工大學學士學位論文 第三章 筒體開孔補強計算 30 ? ?實際內伸高度0 ? ????h mmntdh ?。 塔的底部空間高度 當進料系統(tǒng)有 15min 的緩沖容量時，釜液的停留時間可取 3~5min，否則至少取15min 的停留時間，記釜液的流速為 ，取塔釜的高度為 1460mm。 人孔數(shù) 在塔頂和塔底各設一個人孔，在預洗段液相進料處設一人孔，在填料部位設一人空，供安裝填料和維修，在板式塔內由于板間距較小，分別在主洗段和預洗段每隔2 23 層設一人孔，加上裙座上的人孔，合計人孔數(shù)為 7 個。 smG G / 3s ???? ?氣相體積流量 ????? uVD s? ② 預洗段 已知 L=11685kg/h G=216574kg/h HT=400mm 清液層高度 hl=70mm mNmkgm GL /m22/。 堰長的選定并校核溢流強度 預洗段（單溢流