【導(dǎo)讀】塔設(shè)備是化工、石油等工業(yè)中廣泛使用的重要生產(chǎn)設(shè)備。塔設(shè)備主要應(yīng)用在石油化工行業(yè)，其種類很多，比如有常壓塔，塔，填料塔，干燥塔等。確定，附屬設(shè)備的選擇等等。三個(gè)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，主要是質(zhì)量載荷，風(fēng)載荷和地震載荷的計(jì)算。

　　

【正文】 B=??? ???? 24522d 4182dntn ?? 取大值 B=418mm b、有效高度 ntd? = 6112? = 外側(cè)有效高度： h1= ????? d200 n? = 取小 h1= 內(nèi)側(cè)有效高度 :h2= ?????0 nd? 取小 h0= 0mm (3)有效補(bǔ)強(qiáng)面積 封頭多余金屬面積 A1=（ Bd） (δ eδ )2δ et（δ eδ）（ 1fr） =103mm2 接管的計(jì)算厚度 ? ?ctiCt PDP ??? ?? 2 =2 A2=2h1(δ etδ t)fr+2h2（δ etc） fr=187mm2 接管區(qū)焊縫面積 :A3=2 6 6=36 ㎜ 2 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 :Ae=A1+A2+A3=326 ㎜ 2 另外所須補(bǔ)強(qiáng)面積 :A4=AAe=1885 ㎜ 2 根據(jù)公稱直徑 Dg200,采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng) . 2) 人孔的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 人孔筒節(jié)的材料為 16MnDR，殼體材料為 16MnDR fr強(qiáng)度削弱系數(shù) : ? ?? ? 1163163 ???rtnrf ?? （ 1）所削弱面積： ? ?ret fdA ??? 12??? 其中 ? 為開(kāi)孔出計(jì)算厚度， 筒殼的厚度 ? ?ctiC PDP ??? ?? 2 = 接管的有效厚度 : et? =121=11mm。 開(kāi)口直徑： d=di+2c=458 所以： A=184 ㎜ 2 （ 2）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 a、有效寬度 B=??? ???? 49422d 9162dntn ?? 取大值 B=916mm b、有效高度 ntd? = 外側(cè)有效高度： h1= ????? d200 n? = 取小 h1= 內(nèi)側(cè)有效高度 :h2= ?????0 nd? 取小 h0= 0mm (3)有效補(bǔ)強(qiáng)面積 筒體多余金屬面積 : A1=（ Bd） (δ eδ )2δ et（δ eδ）（ 1fr） =232mm2 接管的計(jì)算厚度 ? ?ctiCt PDP ??? ?? 2 = 接管多余金屬面積： A2=2h1(δ etδ t)fr+2h2（δ etc） fr=1296mm2 接管區(qū)焊縫面積 :A3=2 6 6=36 ㎜ 2 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 :Ae=A1+A2+A3=2284 ㎜ 2 另外所須補(bǔ)強(qiáng)面積 :A4=AAe=45722284=2288 ㎜ 2 根據(jù)公稱直徑 Dg450,采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng) . 3) 進(jìn)料管接管補(bǔ)強(qiáng) 筒節(jié)的材料為 16MnDR，殼體材料為 16MnDR fr強(qiáng)度削弱系數(shù) : ? ?? ? 1163163 ???rtnrf ?? （ 1）所削弱面積： ? ?ret fdA ??? 12??? 其中 ? 為開(kāi)孔出計(jì)算厚度， 筒殼的厚度 ? ?ctiC PDP ??? ?? 2 = 接管的有效厚度 : et? =41=3mm。 開(kāi)口直徑： d=di+2c=184mm 所以： A=184 ㎜ 2 （ 2）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 a、有效寬度 B=??? ???? 2 2 522d 3 6 82dntn ?? 取大值 B=368mm b、有效高度 ntd? = 外側(cè)有效高度： h1= ????? d200 n? = 取小 h1= 內(nèi)側(cè)有效高度 :h2= ?????0 nd? 取小 h0= 0mm (3)有效補(bǔ)強(qiáng)面積 筒體多余金屬面積 : A1=（ Bd） (δ eδ )2δ et（δ eδ）（ 1fr） =94mm2 接管的計(jì)算厚度 ? ?ctiCt PDP ??? ?? 2 = 接管多余金屬面積： A2=2h1(δ etδ t)fr+2h2（δ etc） fr=164mm2 接管區(qū)焊縫面積 :A3=2 6 6=36 ㎜ 2 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 :Ae=A1+A2+A3=302 ㎜ 2 另外所須補(bǔ)強(qiáng)面積 :A4=AAe=1635 ㎜ 2 根據(jù)公稱直徑 Dg450,采用補(bǔ) 強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng) . 第三部分 吊柱的強(qiáng)度計(jì)算 1）設(shè)計(jì)載荷 設(shè)計(jì)載荷： W= 式中 W0—— 起吊載荷 N0,取 100kg。 W=2200N。 吊柱材料為 20無(wú)縫鋼管，其他各件采用 Q235A, 吊柱與塔連接的襯板應(yīng)與塔本體材料相同。 2) 曲桿部分的校核 吊柱的受力圖如下： 圖 5 吊柱受載荷情況如上圖所示 AD段可按受彎矩及軸向力作用的曲桿計(jì)算，其中軸向壓縮應(yīng)力 : AWc ?? = 彎矩發(fā)生的最大值發(fā)生在 A 點(diǎn)，在 A 點(diǎn)的內(nèi)側(cè)受壓縮，壓應(yīng)力 ???????????????221111dRdKARMmC? = 在 A點(diǎn)外側(cè)手到拉伸應(yīng)力 ???????????????221111dRdKARMMT?= WC? 是壓應(yīng)力，而且其值大于 WT? . 斷換算系數(shù)： Rddk 16 2221 ?? = 最大應(yīng)力 : M p acmc a x ????? ??? 2）柱的校核 吊柱的 AB段可視為 B端固定， A端受自由載荷的長(zhǎng)柱。 柱中的應(yīng) ? (Pa)計(jì)算式為： ???????? ??? s ec1 2irAW ?? 最大應(yīng)力出現(xiàn)于 21d?? 處，展開(kāi) secθ并舍去高次相得 ? ?2212m a x ????irsdAWAW? 其中 22 1 ??????????iLAWE ? η —— 吊柱斷面中心至斷面任一小單元的距離 cm， ri—— 吊柱斷面的慣性半徑 E—— 彈性模量 L—— AB 段的長(zhǎng)度 L=34009001000=1500mm 對(duì)于圓管 ri= 222141 rr ?= 22 1?????????? iLAWE ? = 10^(6) ? ?2212m a x ????irsdAWAW? = MPa 在此溫度下 20鋼的許用應(yīng)力 [? ]t=130 Mpa 所以吊柱校核合格 參考文獻(xiàn) 1. 姚玉英等 .化 工原理，下冊(cè) .天津：天津大學(xué)出版社， 2. 《化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 .金屬設(shè)備，上冊(cè)：上海人民出版社， 3. 《化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 .金屬設(shè)備，下冊(cè)：上海人民出版社， 4. 《化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 .材料與零部件，（上）：上海人民出版社， 5. 化學(xué)工業(yè)部設(shè)計(jì)技術(shù)中心站，廣西大學(xué) .塔設(shè)備設(shè)計(jì)：上?？萍技夹g(shù)出版社， 1985. 6. 石油化工技術(shù)參考資料 .輕碳輕化合物數(shù)據(jù)手冊(cè)，第一冊(cè)，燃料部第五化工設(shè)計(jì)院， 1971 7. 石油化工技術(shù)參考資料 .輕碳輕化合物數(shù)據(jù)手冊(cè)，第二冊(cè)，燃料部第五化工設(shè)計(jì) 院， 1971 8. 《基礎(chǔ)化學(xué)工程》編寫組 .基礎(chǔ)化學(xué)工程，上海，上?？萍技夹g(shù)出版社， 9. 北京化工研究院“板式塔”專題組 .浮閥塔，北京：燃料化學(xué)工業(yè)出版社， .基本有機(jī)化學(xué)工程，天津：人民教育出版社 ， TCED410022020：全國(guó)化工設(shè)備技術(shù)中心站， 鋼制壓力容器 鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局 鋼制化 工容器材料選用規(guī)定 . 國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局 鋼制化工容器強(qiáng)度計(jì)算規(guī)定 . 國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局 鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定 . 國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局 鋼制化工容器制造技術(shù)規(guī)定 . 國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局 鋼制低溫壓力容器技術(shù)規(guī)定 . 國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局 塔器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 碳素鋼、低合金鋼制人、人孔和手孔：化學(xué)工業(yè)部 剛制塔式容器，中華人民共和國(guó)機(jī)械電子工業(yè)部 , 中華人民共和國(guó)化學(xué)工業(yè)部、中華人民共和國(guó)勞動(dòng)部、中國(guó)石油化工總公司 發(fā)布附錄 英文翻譯 packed tower In parison with tray towers, packed towers are suited to small diameters, whenever low pressure is desirable, whenever low holdup is necessary, and whenever plastic or ceramic construction is required. applications unfavorable to packings are large diameter towers, especially those with low liquid and high vapor rates, because of problems with liquid distribution ,and whenever high turndown is required. in large towers, random packing may cost more than twice as much as sieve or valve trays. Depth of packing without intermediate supports is limited by its deformability。 metal construction is limited to depths of 20~25ft,and plastic to 10~ supports and liquid redistributors are supplied for deeper beds and at sidestream withdrawal or feed points. liquid redistributors usually are needed every ~3tower diameters for Raschigrings and every 5~10 diameters for Pall rings, but at least every 10 ft. The various kinds of internals of packed towers are represented in whose individual parts may be described oneone。 (a) is an example column showing the inlet and outlet connection and some of the kinds of internals in place, (b) is a bination packing support and redistributors that can also serve ad a sump for withdrawal of the liquid from the tower. 2 (c)is an example of a perforated pipe distributor which is available in a variety of shapes, and is the most efficient type over a wide range of liquid rates。 in large towers and where distribution is especially critical, they are fitted with nozzles instead of perforations. (d) Is a redistribution device, the rosette, that provides adequate redistribution in small diameter towers。 it diverts the liquid away from the wall towards which tends to go. (e) s a holddown plate to keep low density packings in place and to prevent fragile packings such as those made of carbon ,for instance ,from disintegerating because of mechanical disturbances at the top of the bed. The broad classes of packings for vaporliquid contacting are either random or structured. The former are small, hollow structures with l