【正文】 正常操作時的質量 水壓試驗時的最大質量 me＝ 1300kg 正常操作時的質量 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 a em = m + m m + m + m + m + m = 5 7 5 4 .7 0 7 + 3 6 1 9 .1 1 5 + 1 7 4 9 .4 9 2 8 + 2 9 5 2 .2 2 + 6 5 6 7 .9 9 7 + 3 5 0 0 + 1 0 0 0 = 2 5 1 4 3 .5 3 2 k g? 水壓試驗時的最大質量 m a x 01 02 03 04 w a em = m + m m + m + m + m + m = 57 54 .70 7+ 36 19 .11 5+ 17 49 .49 28 + 29 5 2 .2 2 + 3 1 5 3 3 .1 5 0 + 3 5 0 0 + 1 0 0 0 = 50 10 84 8k g? 停工檢修時的最小質量 m in 01 02 03 04 a em = m + 0 .2 m m + m + m + m = 57 54 .70 7+ 36 19 .11 5+ 17 49 .49 28 + 2 9 5 2 .2 2 + 3 5 0 0 + 1 0 0 0 = 15 68 4 kg?? 自振周期 3 301t 3 5 3 6ei8 m H 8 2 5 1 4 3 .5 3 2 1 7 .5 5 0T = 1 .7 9 = 1 .7 9 0 .4 1 1 3 5E D 2 .0 1 0 1 .6 0 .0 0 8 1 0= 0 .7 4 3 ss? ? ?????? ? ? ? ? 風載荷與風彎矩計算 （ 1） 風力計算 ① i 1 2i i 0 i eiP =K K f q l D 等直徑等厚度塔可簡化為如圖所示的懸臂梁模型。 3 4 第 2 章 概述 設計概述 整個設計過程大略如下： 全塔高 H估算 —— 塔頂空間高度 HD計算 —— 塔釜空間高度 HB計算—— 加料板板間距 HF， 計算 —— 人 孔布置 —— 筒體 、 封頭厚度 計算 —— 質量載荷分析 —— 自振周期 計算 —— 風載荷與風彎矩計算 —— 地震載荷與地震彎矩計算 —— 筒體強度與穩(wěn)定性校核—— 基礎環(huán)設計 —— 地腳螺栓設計 —— 各種補強。 本文的目的 通過對塔設備的涉及，對《過程裝備設計》課程有更加深入的理解和認知，同時也將課堂知識運用到實際設計問題中來。 浮閥 塔結構簡單，制造費用便宜，并能適應常用的物料狀況，是化工 、 煉油 行業(yè)中使用最廣泛的塔型之一。 Abstract The plate column is an equipment in which liquid and mass contacted with each other and transferred progressively. Several layers of horizontal tower plate are placed in a cylindrical shell at a certain distance. There are many sieves on the tower plates. Each layer of the tower plate is equipped with a down er. Gas and liquid phases contact with each other gradually within the tower plates. The position of the two phases goes through a laddertype change along the tower. As the gas velocity in the empty tower of the plate tower is high, the plate tower has large production capacity, stable power, low cost and is easy to maintain and clean. Keyword： distillation。 塔盤的設計載 荷 ............................................................................................................ 26 .......................................................................................................... 26 I 摘要 篩板塔是傳質過程常用的塔設備， 在化工，石油，能源等行業(yè)的應用中處于 板式塔應用的重要 地位。column plates。隨著對浮閥塔等一系列板式塔的研究，逐漸對塔進行結構和技術操作上的改造，讓塔的效率和制造成本得到了降低，同時，更加新型的塔設備也在孕育之中。 在設計過程中應考慮到設計的業(yè)精餾塔具有較大的生產能力滿足工藝要求，另外還要有一定的潛力。還有個重要問題就是，在處理數(shù)據(jù)的時候會用到很多的標準，即便能查到這些標準，但是不確定標準是不是最新的。 00 截面的垂直地震力： 00w5M= 10 N m?? w5M= 10 N m???? w5M= 10 N m?? ???? =? 2=? 11 00截面的垂直地震力： 截面 00處的地震彎矩 截面 Ⅰ v m a x m a x= = = ?? ? e q 0m = 0. 75 m = 0. 75 25 14 3. 53 2 = 18 85 7. 64 9k g? 0 0v v m a x e qF = m g= 0. 10 4 18 85 7. 64 9 9. 8= 19 21 9. 71 5N? ?? ? ?i i 0 0iivvnkkk= 1mhF = F i = 1 , 2 , 3 , 4mh? 塔段 1 2 3 4 mi， kg li， m 8 hi， m 6 mihi， kg?m nkkk=1mh?，kg?m ? 10^5 iivF ， N 4 4 3 3 2 2v v v vF = F + F + F = 12 98 1. 62 8+ 59 91 .4 50 + 19 9. 09 1= 19 17 2 .169N?? 4 4 3 3v v vF = F + F = 59 91 .4 50 + 12 98 1. 62 8= 18 97 3. 07 8N?? ?? （ 3）地震彎矩 截面 00處的地震彎矩： 0 0 5E 1 11 6 1 6M = m g H = 0 . 1 8 1 2 2 5 1 4 3 . 5 3 2 9 . 8 1 7 . 5 5 = 3 . 5 8 2 1 0 N m3 5 3 5? ? ? ? ? ? ? 截面 Ⅰ Ⅰ 處的地震彎矩： ? ?? ? 3. 5 2. 5 3. 51E1 2. 53. 5 2. 5 3. 52. 558 m gM = 10 H 14 hH + 4 h175H8 17091 = 10 14 + 4 175H = 10 N m???? ? ? ? ? ? ? ??? 截面 Ⅱ Ⅱ 處的地震彎矩： =? vmax =? eqm =12818kg00vF =13064N vF =??vF=?? ?? 00E15M= 10 N m?? E15M = 10 N m?? ?? 12 Ⅰ 處的地震彎矩 截面 Ⅱ Ⅱ 處的地震彎矩 截面 00處的最大彎矩 截面 Ⅰ Ⅰ 處的最大彎矩 ? ?? ? 3. 5 2. 5 3. 51E1 2. 53. 5 2. 5 3. 52. 558 m gM = 10 H 14 hH + 4 h175H8 0. 10 3 17 09 1 9. 8 = 10 14 2 + 4 2175H = 1 10 N m??? ??? ? ? ? ? ? ? ??? H 1 7 . 5 5= = 1 0 . 9 6 9 1 5 H 2 0 mD 1 . 6 ??， 且，故僅考慮第一振型。180。 取較小值[ ]cr = Pas [ ] T 2 T 3 cr+ = 2 3 , 5 6 8 M Pa = 8 6 .4 M Pas s sI I I I I I I I 163。180。創(chuàng)創(chuàng)247。桫桫180。 所以裙座上通道口處截面 Ⅰ Ⅰ 在壓力試驗時滿足抗壓強度要求。 經圓整?。?b=22mmd 地腳螺栓設計 地腳螺栓承受的最大拉應力按下式計算 00 53e m i n8 3 6bb+M 1 . 4 9 1 0 + 9 . 8 1 0 1 1 8 5 8 9 . 8= = 0 . 3 7 2 8 M PaZ A 2 . 8 8 4 1 0 1 0 1 . 1 3 1 1 0wM mg? ? ? ???? ? ? 0 0 0 0 0 0e 0 v5 5 38 3 6M M +M FZA 10 10 + 10 170 91 130 64= = 65M P a 4 10 10 1 10Ewbbmg??? ?? ? ? ? ? ??? ? ? 取兩者較大值， B m ax = 5MP as 采用 16 個地腳螺栓， 材料 Q235 查表可得 [ ]bt =113MPas 螺紋小徑[ ]6B m a x b12bt4A 4 0 .6 7 6 5 1 .1 3 1 1 0d = +C = +2 =2 6 .8 0 m mn 8 1 4 7sp s p創(chuàng) ?創(chuàng) 取地腳螺栓 M27， 16個。 取實際外伸高度 h1=200mm 取兩者較小值，外側高度 h1= 2 o p n th = d = 3 5 0 8 = 5 0 .9 9 m md 180。 取實際內伸高度 h2=0 取兩者較小值，內側高度 h2=0mm （ 4） 有效補強面積 Ae 殼體有效厚度減去計算厚度之外的多余面積 A1 opd =500mm 2A=1707mm B=1000mm h1= h2=0mm 22 有效寬度 外側高度 內伸高度 有效補強面積 接管計算厚度 有效補強區(qū)內焊縫金屬的截面積 ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )1 op e e t e r2A = B d 2 1 f = 100 0 500 2 15 1 = md d d d d創(chuàng)創(chuàng) 接管有效厚度減去計算厚度之外的多余面積 A2 接管計算厚度 0 . 9 4 9 4 1 . 5 1 72 [ ] 2 1 4 7 1 . 0 0 . 9ict tncdP mmP? ?? ?? ? ?? ? ? ? ( ) ( ) ( ) 22 1 e t t r 2 e t 2 rA = 2h f + 2 h C f = 2 94 .9 15 2. 7 0. 78 + 0 = 19 90 .9 59 m md d d 創(chuàng) ? 有效補強區(qū)內焊縫金屬的截面積 A3 23 1A = 6 .0 6 .0 2 = 3 6 m m2 創(chuàng) ? 221 2 3A A A A 5 9 4 .9 6 8