精餾塔機(jī)械設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-31 13:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 6 接管最小伸出長度接管公稱直徑最小伸出長度10～5015070～200200（2） 緊固件的選擇緊固件應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)件，螺柱規(guī)格應(yīng)不小于M10。，螺母材料06Cr19Ni10性能等級(jí)8。 吊柱對(duì)于較高的室外無框架的整體塔，在塔頂設(shè)置吊柱，對(duì)補(bǔ)充和更換填料，安裝和拆卸內(nèi)件，是既方便又經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)設(shè)施。一般高度在15m以上的塔，都需要設(shè)置吊柱。吊柱尺寸見表27。表27 吊柱尺寸表SLHRel質(zhì)量kg標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)16004250125016810740250110310HG/T216399圖24 吊柱的結(jié)構(gòu)型式；；；；；；；；； 操作平臺(tái)與梯子操作平臺(tái)的材料：平臺(tái)全為鋼結(jié)構(gòu)，材料一般為Q345R操作平臺(tái)應(yīng)設(shè)置在人孔、手孔、塔頂?shù)踔?、液面?jì)等需要經(jīng)常檢修和操作的地方。操作平臺(tái)應(yīng)布置得在檢修時(shí)不再需要另外設(shè)置腳手架和纜索。，單位質(zhì)量150kg/ m2 ，包角180176。平臺(tái)的邊緣與塔壁之間應(yīng)留出一定空隙，使設(shè)備的保溫、涂漆工作更方便進(jìn)行。有保溫時(shí)，至保溫層表面的間隙為50mm。支撐平臺(tái)的槽鋼梁一般應(yīng)沿平臺(tái)外周圍等分安排相鄰間距為1000mm。平臺(tái)欄桿應(yīng)用直徑為5mm的黑鐵管制成。管端應(yīng)予以封閉，來防止腐蝕性氣體進(jìn)入。欄桿高度1000mm。當(dāng)安裝標(biāo)高在15m以上的平臺(tái)時(shí)，中間還需用雙橫桿。欄桿的立柱應(yīng)使用牢固的型鋼制造，立柱間距為1000mm。選擇籠式扶梯。在平臺(tái)通道開口處以下的籠梯護(hù)圈，應(yīng)在平臺(tái)下1000mm。梯子自塔體、保溫層外表面的距離約為300mm。梯子最低一級(jí)踏步應(yīng)高出地面300mm。相鄰踏步的間距一般取300mm。梯子的材料一般采用Q345R。高溫操作的塔，連接板應(yīng)與塔體完全焊透，焊縫應(yīng)打磨光潔，以減少熱應(yīng)力的影響。 保溫層保溫層應(yīng)選擇微孔硅酸鈉，厚度是100mm，保溫材料密度為300kg/m3。保溫層延伸到裙座與塔體的連接焊縫以下400mm止，裙座其余部分不需保溫層。塔內(nèi)原油易燃易爆，一旦發(fā)生火災(zāi)，裙座會(huì)因?yàn)闇囟茸兏叨鴨适?qiáng)度，以致倒塌，所以裙座需要防火，并在內(nèi)外側(cè)須敷有50mm的石棉水泥層。 裙座裙座高5000mm。由于裙座不直接與塔內(nèi)的介質(zhì)接觸，也不承受塔內(nèi)介質(zhì)的壓力，因此不受壓力容器用材的限制。可選用較經(jīng)濟(jì)的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。故也選用Q345R。受力情況較好，且塔徑較大，則不需要配置較多的地腳螺栓，選用圓筒形的地腳螺栓。焊接采用對(duì)接接頭形式，裙座筒體外徑與封頭外徑相等，焊縫采用全透焊。 3 強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算 材料的選擇 筒體和封頭材料的選擇在剛度或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主的場(chǎng)合，應(yīng)盡量選用普通碳素鋼。在以強(qiáng)度設(shè)計(jì)為主的場(chǎng)合，應(yīng)根據(jù)壓力、溫度、介質(zhì)等限制，選用Q345R系列的碳素鋼。，使用溫度為150℃，并且介質(zhì)不是毒性程度為高度或季度危害的介質(zhì)，故筒體和封頭都選用Q345R的鋼板。由于橢圓形封頭擁有半球形封頭受力好和蝶形封頭受力淺的優(yōu)點(diǎn)，且橢圓部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，應(yīng)力分布比較均勻，所以選擇橢圓形封頭。 裙座材料的選擇由于裙座不直接與塔內(nèi)的介質(zhì)接觸，也不承受塔內(nèi)介質(zhì)的壓力，因此不受壓力容器用材的限制。可選用較經(jīng)濟(jì)的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。故也選用Q345R。 接管的材料選用Q345R作為補(bǔ)強(qiáng)圈的材料，部分接管選用06Cr19Ni10。 厚度計(jì)算 厚度計(jì)算過程步驟安裝在室外的大型塔設(shè)備——常壓裝置初餾塔，除受操作壓力作用外，還受設(shè)備自身質(zhì)量引起的重力、地震載荷、風(fēng)載荷等的作用，而引起的軸向應(yīng)力。從而可能使軸向組合應(yīng)力，大于設(shè)計(jì)壓力而引起的環(huán)向應(yīng)力，而使設(shè)備因軸向應(yīng)力過大而被破壞。因此我國JBT4710—2005《鋼制塔式容器》規(guī)定對(duì)高度大于10m，且高度與直徑之比大于5的裙座自支承塔式容器，按設(shè)計(jì)壓力計(jì)算來確定塔殼的圓筒和封頭的有效厚度，之后再根據(jù)級(jí)地震、風(fēng)載荷的需要，以及考慮制造、運(yùn)輸、安裝的要求，設(shè)定一個(gè)不得小于按壓力計(jì)算的圓筒有效厚度δe，而且δes 應(yīng)不小于6mm。然后進(jìn)行載荷計(jì)算，圓筒應(yīng)力校核和裙座計(jì)算，校核設(shè)定的δe、δes是否合適，以確保塔式設(shè)備的環(huán)向、軸向強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 厚度計(jì)算主要有筒體、封頭、裙座殼的壁厚設(shè)計(jì)。（1） 圓筒和封頭壁厚設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)壓力P=，設(shè)計(jì)溫度t=150℃筒體和封頭材料均選Q345R，假設(shè)殼體厚度在6—16mm范圍內(nèi)。查GB150—2011中表4—1可得： [σ]t=113MPa，σs=345MPa①對(duì)于筒體：考慮采用雙面對(duì)接焊，局部無損探傷，焊接接頭系數(shù)取Φ=，計(jì)算壓力： 筒體計(jì)算厚度： 按JBT47102005鋼制壓力容器之規(guī)定，低合金鋼塔式容器在塔殼加工成型后有效厚度最小為，再加上腐蝕裕量，可取筒體名義厚度為8mm，其中C1=0，C2=2mm。 即，②對(duì)于封頭：封頭計(jì)算厚度：同樣可取封頭名義厚度為8mm，其中C1=0，C2=2mm。即，③裙座殼厚度取裙座殼有效厚度6mm，其名義厚度為8mm。 載荷計(jì)算 質(zhì)量載荷塔殼和裙座質(zhì)量 人孔、法蘭、接管等附屬件質(zhì)量 內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量保溫材料質(zhì)量 平臺(tái)、扶梯質(zhì)量 （籠式扶梯單位質(zhì)量40kg/m）取EVA密度為 103kg/m3，操作時(shí)塔內(nèi)物料質(zhì)量(其中)充液質(zhì)量塔器的操作質(zhì)量塔器的最大質(zhì)量塔器的最小質(zhì)量 將塔沿高度分為7段（如圖31所示），其質(zhì)量列于表31。 圖31塔分段表31塔質(zhì)量分段 分段(kg)1234567m01000001639223522352235 00 塔的自振周期計(jì)算取150℃時(shí)，對(duì)于Q345R，查GB 1502011得其彈性模量 E=105 查表得取。 地震載荷及地震彎矩計(jì)算地震力和地震彎矩見表32。 表32 地震力和地震彎矩 塔項(xiàng)目塔段號(hào)1234567操作質(zhì)量mi/kg集中質(zhì)量距地面高度/mm600250061008700117001470017550104104104104104104104 109109109109109109109 1011101610161016101610161016 10101014γ續(xù)表32 塔項(xiàng)目塔段號(hào)1234567
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