【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)一個(gè)填料塔，回收混合氣中的丙酮。進(jìn)塔氣在操作條件下。5%，要求塔內(nèi)吸收率達(dá)98%。(其它條件自行根據(jù)實(shí)際條。件確定，但要合理)。

　　

【正文】 的投影面積（不計(jì)空檔投影面積）， mm2； l0操作平臺(tái)所在計(jì)算段長(zhǎng)度， mm； 所以 163 1 2 3 0 3 3 3 10eP K K q f l D ??? 331. 00 , 86 00f l mm?? ? ? ? ?3 3 3 3 4 3 3 3 41 2 , 2 2 2e o s e o s o p sD D K K D D K d? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 、 28 2 3 8 5 8 4 , 0o p sd m m ?? ? ? ?取 273 3 3 3 4 2 2 8 0 0 1 0 0 07 1 6 , 0 , 4 0 0 , 3 7 28600osD K K? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?331 7 1 6 2 0 4 0 0 3 7 2 1 4 8 8 , 2 7 1 6 2 0 3 7 2 5 8 4 2 0 1 6 7 2eeDD? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 取兩者中的較大值，故?。?1）式中的 3 1672eD ? 所以 63 0 . 7 1 . 7 3 0 0 1 . 0 0 8 6 0 0 1 6 7 2 1 0 5 1 3 4PN ?? ? ? ? ? ? ? ? 1 279PN? 2 279PN? 各段風(fēng)載荷計(jì)算結(jié)果 計(jì)算段 ilmm 2oqNm 1K 2iK if itHm 平臺(tái)數(shù) 4Kmm eiDmm iPN 1 700 300 0 0 1116 279 2 700 300 0 0 1116 279 3 8600 300 2 372 1672 5134 風(fēng)彎矩截面 截面 0—— 0 00 31 1 22 1 3 1 272 2 2700 700 860 0279 279 700 513 4 700 700 10 m m2 2 2wlP l lM P l P l lN? ????? ? ? ? ? ??? ???? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?截面 1—— 1 1 1 7322 32 7 0 0 8 6 0 02 7 9 5 1 3 4 7 0 0 2 . 5 7 7 1 02 2 2 2w lPlM P l N m m? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ???? 截面 2—— 2 2 2 733 86005 1 3 4 2 . 2 0 8 1 022w PlM N m m? ? ? ? ? ? ? 29 五、地震彎矩計(jì)算 取第一振型阻尼比（脈動(dòng)增大系數(shù)）為 1 ?? 則衰減指數(shù) 110 . 0 5 0 . 0 5 0 . 0 20 . 9 0 . 9 0 . 9 50 . 5 5 0 . 5 5 0 . 0 2?? ?? ?? ? ? ? ?? ? ? 3301 3 5 33 9 5 0 1 0 0 0 09 0 . 3 3 1 0 9 0 . 3 3 1 0 0 0 0 1 0 0 . 2 8 02 1 0 6 7 0 0eimHT H sED? ?? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? 塔的總高度 H=10000mm 全塔操作質(zhì)量 om =3950kg 重力加速度 g=地震影響系數(shù) ? ?1 2 1 1 m a x0 . 2 5 gTT?? ? ? ???? ? ??? 查手冊(cè)得 ? ?m a x 0 . 2 4 8 0 . 4 0 g? ? 設(shè) 防 烈 度 級(jí) ， 設(shè) 計(jì) 基 本 地 震 加 速 度 查手冊(cè)得 ? ? ? ? ?? ?111210. 951 8 8 1 5 ??????? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ? ??? 計(jì)算截面距地面高度 h： 0—— 0截面： h=0 1—— 1截面： h=700mm 2—— 2截面： h=1400mm 地震彎矩計(jì)算 0 0 39。 711 6 1 6 0 . 0 7 8 8 3 9 5 0 9 . 8 1 1 0 0 0 0 1 . 3 9 6 1 03 5 3 5EoM m g H N m m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 截面 1—— 1 ? ?? ?1 1 3 . 5 2 . 5 3 . 512 . 53 . 5 2 . 5 3 . 5 72 . 58 1 0 1 4 41758 0 . 0 7 8 8 3 9 5 0 9 . 8 1 1 0 1 0 0 0 0 1 4 1 0 0 0 0 7 0 0 4 7 0 0 1 . 2 6 1 01 7 5 1 0 0 0 0oEmgM H H h hHN m m?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??截面 2—— 2 ? ?? ?2 2 3 . 5 2 . 5 3 . 512 . 53 . 5 2 . 5 3 . 5 72 . 58 1 0 1 4 41758 0 . 0 7 8 8 3 9 5 0 9 . 8 1 1 0 1 0 0 0 0 1 4 1 0 0 0 0 1 4 0 0 4 1 4 0 0 1 .1 2 1 01 7 5 1 0 0 0 0oEmgM H H h hHN m m?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 30 六、各種載荷引起的軸向應(yīng)力 計(jì)算壓力引起的軸向應(yīng)力 1? 1 0 . 1 7 0 0 2 . 9 54 4 6ciePD M P a? ? ?? ? ?? 其中， 8 2 6en C mm??? ? ? ? ? 操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力 2? 截面 0—— 0 0 0 0 000 002 3 9 5 0 9 . 8 1 2 . 9 33 . 1 4 7 0 0 6iem g m g M P aA s D? ????? ?? ? ? ??? 截面 1—— 1 1111 02 3 8 0 0 .4 9 . 8 1 3 . 0 812101smmg M P aA??? ?? ? ? 式中 ? ? ? ?1 1 20 3 9 5 0 1 4 9 . 6 3 8 0 0 . 4 , = 1 2 1 0 122 s m s ms m i e e em k g A A m mA D B L? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 為 手 孔 截 面 的 截 面 積 ， 按 下 式 計(jì) 算 得 ：（ 其 中 ， B 取 300 ， L 取 100 ） 截面 2—— 2 2 2 2 22 2 002 3 5 4 8 . 6 9 . 8 1= 2 . 6 43 . 1 4 7 0 0 6iem g m g M P aAD? ???? ?? ? ??? 式中 220 3 9 5 0 1 4 9 . 6 2 5 1 . 8 3 5 4 8 . 6m k g? ? ? ? ? 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力 3? 截面 0—— 0 0 0 0 0 700 m a x m a x3 2 22 . 9 6 5 1 0 1 2 .8 50 . 7 8 5 7 0 0 64iesbMM M P aDZ? ????? ?? ? ? ??? 其中 0 0 0 0 7m a x0 0 0 0 0 0 7 7 7m a x2 . 9 6 5 1 00 . 2 5 1 . 3 9 6 1 0 0 . 2 5 2 . 9 6 5 1 0 2 . 1 3 7 1 0wEwM M N m mM M M N m m??? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 截面 1—— 1 31 1 1 1 1 711 m a x m a x3 62 . 1 3 7 1 0 7 . 2 22 . 9 6 1 0s m s mMM M P aZZ???? ?? ? ? ?? 其中 1 1 1 1 7m a x 2 .5 7 7 1 0wM M N m m??? ? ? ? 1 1 1 1 1 1 7 7 7m a x 0 . 2 5 1 . 2 6 1 0 0 . 2 5 2 . 5 7 7 1 0 1 . 9 1 1 0EwM M M N m m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 63=2 . 9 6 1 0s m s mZ Z m m?為 手 孔 截 面 的 抗 彎 截 面 系 數(shù) ， 經(jīng) 下 式 計(jì) 算 得 ： ? ? ? ? ? ?? ?3 2 2 22 224()i e e e i e e i esmieD B D L D BZDB? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ???? ?? 截面 2—— 2 2 2 2 2 722 m a x m a x3 22 10 700 64 ieMM M PaZ D? ? ???? ?? ? ? ??? 其中 2 2 2 2 7m a x2 2 2 2 2 2 6 7 7m a x2 . 2 0 8 1 00 . 2 5 1 1 . 2 1 0 0 . 2 5 2 . 2 0 8 1 0 1 . 6 7 1 0wEwM M M P a N m mM M M N m m??? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 七、塔體與裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定校核 塔體的最大組合軸向拉應(yīng)力校核 截面 2—— 2 塔體的最大組合軸向拉應(yīng)力發(fā)生在正常操作時(shí)的 2—— 2截面上。其中 ? ?? ?? ?2 2 2 2 2 2m a x 1 2 31 1 3 , 0 .8 5 , K K = 1 .21 .2 1 1 3 0 .8 5 1 1 5 .32 .9 5 2 .6 4 9 . 5 7 9 .8 8 , 1 1 5 .3tttM P aK M P aM P a K M P a????? ? ? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?載 荷 組 合 系 數(shù) 為 ， 取 滿足要求。 塔體與裙座的穩(wěn)定校核 截面 2—— 2 塔體 2—— 2截面上的最大組合軸向壓應(yīng)力 2 2 2 2 2 2m a x 2 3 2 . 6 4 9 . 5 7 1 2 .2 1 M P a? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??22m a x 12. 21 m i n , m i n , K B K M Pa? ? ?? ? ? ? ? ? 滿足要求。 32 其中 0 . 0 9 4 0 . 0 9 4 0 . 0 0 1 6 , 1 3 73 5 0 6ieA B M P aR 查 圖 得 ，?? ? ? ? 截面 1—— 1 塔體 1—— 1截面上的最大組合軸向壓應(yīng)力 1 1 1 1 1 1m a x 2 3 3 .0 8 7 . 2 2 1 0 .3 0 M P a? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ??11m a x 1 0 . 3 0 m i n , m i n 1 6 4 . 4 ,1 3 5 . 6 1 3 5 . 6tcr K B K M P a? ? ?? ? ? ? ? ?、 滿足要求。 其中，? ? ? ?0 . 0 9 4 0 . 0 9 4 0 . 0 0 1 63 5 0 61 3 7 , 1 1 3 2 3 5 ,ietA RB M P a M P a Q B查 圖 得 ， 常 溫??? ? ?? ? ? 截面 0—— 0 塔體 0—— 0截面上的最大組合軸向壓應(yīng)力 0 0 0 0 0 0m a x 2 3 2 .9 3 1 2 .8 5 1 5 .7 8 M P a? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??00m a x 1 5 .7 8 m i n 1 6 4 . 4 ,1 3 5 . 6 1 3 5 . 6cr M P a??? ? ? ? ? 滿足要求。 其中 ? ?1 3 7 , 1 1 3tB M P a M P a??? 裙座焊縫強(qiáng)度校核 此塔裙座與塔體采用對(duì)接焊，焊縫承受的組合拉力應(yīng)為 各危險(xiǎn)截面強(qiáng)度與穩(wěn)定校核匯總 項(xiàng)目 計(jì)算危險(xiǎn)截面 0—— 0 1—— 1 2—— 2 塔體與裙座有 效 厚 度/e mm? 6 6 6 截面以上的操 作 質(zhì) 量3950 33 0 /iim kg? 計(jì)算截面面積2/iiA mm? 9804 12101 9804 計(jì)算截面的抗彎截面系數(shù)3/iiZ mm? 10? 10? 10? 最 大 彎 矩max /iiM N mm? 10? 10? 10? 最大允許軸向 拉 應(yīng) 力? ? /tK