【導讀】塔設備是化工、石油等工業(yè)中廣泛使用的重要生產(chǎn)設備。塔設備主要應用在石油化工行業(yè)，其種類很多，比如有常壓塔，塔，填料塔，干燥塔等。確定，附屬設備的選擇等等。三個危險截面進行校核，主要是質(zhì)量載荷，風載荷和地震載荷的計算。

　　

【正文】 B=??? ???? 24522d 4182dntn ?? 取大值 B=418mm b、有效高度 ntd? = 6112? = 外側有效高度： h1= ????? d200 n? = 取小 h1= 內(nèi)側有效高度 :h2= ?????0 nd? 取小 h0= 0mm (3)有效補強面積 封頭多余金屬面積 A1=（ Bd） (δ eδ )2δ et（δ eδ）（ 1fr） =103mm2 接管的計算厚度 ? ?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 有效補強面積 :Ae=A1+A2+A3=326 ㎜ 2 另外所須補強面積 :A4=AAe=1885 ㎜ 2 根據(jù)公稱直徑 Dg200,采用補強圈補強 . 2) 人孔的補強計算 人孔筒節(jié)的材料為 16MnDR，殼體材料為 16MnDR fr強度削弱系數(shù) : ? ?? ? 1163163 ???rtnrf ?? （ 1）所削弱面積： ? ?ret fdA ??? 12??? 其中 ? 為開孔出計算厚度， 筒殼的厚度 ? ?ctiC PDP ??? ?? 2 = 接管的有效厚度 : et? =121=11mm。 開口直徑： d=di+2c=458 所以： A=184 ㎜ 2 （ 2）有效補強范圍 a、有效寬度 B=??? ???? 49422d 9162dntn ?? 取大值 B=916mm b、有效高度 ntd? = 外側有效高度： h1= ????? d200 n? = 取小 h1= 內(nèi)側有效高度 :h2= ?????0 nd? 取小 h0= 0mm (3)有效補強面積 筒體多余金屬面積 : A1=（ Bd） (δ eδ )2δ et（δ eδ）（ 1fr） =232mm2 接管的計算厚度 ? ?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 有效補強面積 :Ae=A1+A2+A3=2284 ㎜ 2 另外所須補強面積 :A4=AAe=45722284=2288 ㎜ 2 根據(jù)公稱直徑 Dg450,采用補強圈補強 . 3) 進料管接管補強 筒節(jié)的材料為 16MnDR，殼體材料為 16MnDR fr強度削弱系數(shù) : ? ?? ? 1163163 ???rtnrf ?? （ 1）所削弱面積： ? ?ret fdA ??? 12??? 其中 ? 為開孔出計算厚度， 筒殼的厚度 ? ?ctiC PDP ??? ?? 2 = 接管的有效厚度 : et? =41=3mm。 開口直徑： d=di+2c=184mm 所以： A=184 ㎜ 2 （ 2）有效補強范圍 a、有效寬度 B=??? ???? 2 2 522d 3 6 82dntn ?? 取大值 B=368mm b、有效高度 ntd? = 外側有效高度： h1= ????? d200 n? = 取小 h1= 內(nèi)側有效高度 :h2= ?????0 nd? 取小 h0= 0mm (3)有效補強面積 筒體多余金屬面積 : A1=（ Bd） (δ eδ )2δ et（δ eδ）（ 1fr） =94mm2 接管的計算厚度 ? ?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 有效補強面積 :Ae=A1+A2+A3=302 ㎜ 2 另外所須補強面積 :A4=AAe=1635 ㎜ 2 根據(jù)公稱直徑 Dg450,采用補 強圈補強 . 第三部分 吊柱的強度計算 1）設計載荷 設計載荷： W= 式中 W0—— 起吊載荷 N0,取 100kg。 W=2200N。 吊柱材料為 20無縫鋼管，其他各件采用 Q235A, 吊柱與塔連接的襯板應與塔本體材料相同。 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算，其中軸向壓縮應力 : AWc ?? = 彎矩發(fā)生的最大值發(fā)生在 A 點，在 A 點的內(nèi)側受壓縮，壓應力 ???????????????221111dRdKARMmC? = 在 A點外側手到拉伸應力 ???????????????221111dRdKARMMT?= WC? 是壓應力，而且其值大于 WT? . 斷換算系數(shù)： Rddk 16 2221 ?? = 最大應力 : M p acmc a x ????? ??? 2）柱的校核 吊柱的 AB段可視為 B端固定， A端受自由載荷的長柱。 柱中的應 ? (Pa)計算式為： ???????? ??? s ec1 2irAW ?? 最大應力出現(xiàn)于 21d?? 處，展開 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 段的長度 L=34009001000=1500mm 對于圓管 ri= 222141 rr ?= 22 1?????????? iLAWE ? = 10^(6) ? ?2212m a x ????irsdAWAW? = MPa 在此溫度下 20鋼的許用應力 [? ]t=130 Mpa 所以吊柱校核合格 參考文獻 1. 姚玉英等 .化 工原理，下冊 .天津：天津大學出版社， 2. 《化工設備設計手冊》編寫組 .金屬設備，上冊：上海人民出版社， 3. 《化工設備設計手冊》編寫組 .金屬設備，下冊：上海人民出版社， 4. 《化工設備設計手冊》編寫組 .材料與零部件，（上）：上海人民出版社， 5. 化學工業(yè)部設計技術中心站，廣西大學 .塔設備設計：上?？萍技夹g出版社， 1985. 6. 石油化工技術參考資料 .輕碳輕化合物數(shù)據(jù)手冊，第一冊，燃料部第五化工設計院， 1971 7. 石油化工技術參考資料 .輕碳輕化合物數(shù)據(jù)手冊，第二冊，燃料部第五化工設計 院， 1971 8. 《基礎化學工程》編寫組 .基礎化學工程，上海，上?？萍技夹g出版社， 9. 北京化工研究院“板式塔”專題組 .浮閥塔，北京：燃料化學工業(yè)出版社， .基本有機化學工程，天津：人民教育出版社 ， TCED410022020：全國化工設備技術中心站， 鋼制壓力容器 鋼制化工容器設計基礎 .國家石油和化學工業(yè)局 鋼制化 工容器材料選用規(guī)定 . 國家石油和化學工業(yè)局 鋼制化工容器強度計算規(guī)定 . 國家石油和化學工業(yè)局 鋼制化工容器結構設計規(guī)定 . 國家石油和化學工業(yè)局 鋼制化工容器制造技術規(guī)定 . 國家石油和化學工業(yè)局 鋼制低溫壓力容器技術規(guī)定 . 國家石油和化學工業(yè)局 塔器設計技術規(guī)定 碳素鋼、低合金鋼制人、人孔和手孔：化學工業(yè)部 剛制塔式容器，中華人民共和國機械電子工業(yè)部 , 中華人民共和國化學工業(yè)部、中華人民共和國勞動部、中國石油化工總公司 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