【正文】 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我們考慮問(wèn)題會(huì)比以前更全面，更周到，為我們以后的工作、生活都有很大的幫助。 在本次設(shè)計(jì)中，由于要查閱大量的資料和學(xué)習(xí)很多的新知識(shí)，再加上時(shí)間倉(cāng)促，在設(shè)計(jì)中難免有一些問(wèn)題出現(xiàn)，給本次設(shè) 計(jì)造成一定的影響。根據(jù)具體的要求和條件選擇了合適的內(nèi)件。在這一部分，對(duì)板式塔的內(nèi)件選擇和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。為此，使我學(xué)到了有關(guān)填料塔方面的很多知識(shí)，對(duì)我以后的工作做了很好的鋪墊。結(jié)構(gòu)計(jì)算主要包括對(duì)塔型的選擇，塔體零部件的設(shè)計(jì)；機(jī)械計(jì)算主要包括對(duì)塔體的質(zhì)量計(jì)算，自振周期，地震 載荷，風(fēng)載荷、風(fēng)彎矩計(jì)算，塔體穩(wěn)定性校核。使之能很好的滿(mǎn)足工作以及其他方面的要求。在此，我就對(duì)本次的設(shè)計(jì)作以下幾點(diǎn)總結(jié)∶ 。 輕油捕集塔的機(jī)械計(jì)算是一個(gè)常規(guī)題目，也是一個(gè)工作量很大的題目。 塔設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算匯總見(jiàn)下表 45 表 45 塔設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 塔的名義厚度 筒體mmsn 36? 封頭 mmsnb 36? 裙座 mmsns 36? 塔的載荷及彎矩 塔的質(zhì)量 0m = a x ?m kgm in ? 風(fēng)彎矩 900 ???WM 911 ???wM 922 ???WM 地震彎矩 900 ???EM 911 ???EM 922 ???EM 壓力引起的軸向壓力 ?? 重量載荷引起的壓力 ???? ????? ???? 最大彎矩引起軸壓 MPa13113 ???? ???? 最大組合軸向拉應(yīng)力 MP a x, ?? 組合? 最大組合軸向應(yīng)力 M a x , ??? 組合? 基本環(huán)尺寸 mmDob 5600? mmDib 5100? mmSb 38? 基本環(huán)的應(yīng)力校對(duì) MPab 2max, ?δ ＜ MPaRa ? 地腳螺栓設(shè)計(jì) 地腳螺栓直徑 M30 地腳螺栓個(gè)數(shù) n=28 接管，法蘭選擇 符號(hào) DN 連接形式 用途 a12 450 人孔 b12 32 凸面 溫度計(jì) C 450 凸面 進(jìn)氣口 輕油捕集塔設(shè)計(jì) 第 30頁(yè)（共 30頁(yè)） d12 100 凸面 加料口 e12 25 凸面 壓力計(jì) f 450 凸面 排氣口 g 100 凸面 回流口 h14 25 凸面 取樣口 i12 15 凸面 液面計(jì) j 125 凸面 出料口 k18 400 凸面 人孔 根據(jù)上述接管表數(shù)據(jù)，結(jié)合公稱(chēng)直徑查國(guó)標(biāo)得出相應(yīng)規(guī)格 符號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 規(guī)格 用途 類(lèi)型 a12 G B/T81631987 φ 474 2 人孔 b12 G B/T81631987 φ 480 溫度計(jì) HG20592法蘭 C G B/T81631987 φ 480 9 進(jìn)氣口 HG20592法蘭 d12 G B/T81631987 φ 108 加料口 HG20592法蘭 e12 G B/T81631987 φ 32 壓力計(jì) HG20592法蘭 f G B/T81631987 φ 480 9 排氣口 HG20592法蘭 g G B/T81631987 φ 108 回流口 HG20592 法蘭 h14 G B/T81631987 φ 32 取樣口 HG20592 法蘭 i12 G B/T81631987 φ 18 液面計(jì) HG20592 法蘭 j G B/T81631987 φ 133 5 出料口 HG20592 法蘭 k18 G B/T81631987 φ 480 9 人孔 HG213201995 人孔R(shí)F111（ AG） 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是根據(jù)老師所提供的 板式 塔的工藝參數(shù)對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)第 4 章 塔的機(jī)械設(shè)計(jì)及計(jì)算校核 第 31頁(yè)（共 30頁(yè)） 設(shè)計(jì)和機(jī)械計(jì)算。 (4)最大組合軸向壓應(yīng)力校核 [17] M P a x , ??????? ??? ??? 組合 軸向許用應(yīng)力 ? ? ? ? ?? tcr KKB ?? ,m in? 其中 M P aKB 3 8 83 2 ??? ? ? M PaK t 4 71 2 ???? 因?yàn)? 22max,?組合? ??cr? 故滿(mǎn)足穩(wěn)定性條件。 (1)筒體水壓試驗(yàn)校核 [17]； 由試驗(yàn)壓力引起的環(huán)向應(yīng)力校核 試驗(yàn)壓力 ? ?? ? M P aPP tT 2 31 3 ????? ?? ? ?? ? M P aDPPeieiT 372 ???? ? ?? M P as 8 4 ?????? 因?yàn)???? ? 故滿(mǎn)足要求。??????????????? ???? N m mgemM ee ?????? 筒體和裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核 (1)筒體強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 [17] 筒體危險(xiǎn)截面 22 處最大組合軸向應(yīng)力 a x , ??????? ??? ???? 組合 a 軸向許用應(yīng)力： ? ? ?????? tK MPa 因?yàn)?22max,?組合? ? ???tK 所以滿(mǎn)足強(qiáng)度條件 筒體危險(xiǎn)截面 22 處最大組合軸 向應(yīng)力 M P a x , ??????? ??? ??? 組合 按照 GB150《鋼制壓力容器》中規(guī)定： ???? i eRA ? B=2/3EA=2105 =324Mpa 許用軸向壓應(yīng)力 ? ? ? ? ?? tcr KKB ?? ,m in? 其中 ? ? mmNllllPllPlPM W NDLfqKKP eiiiii 6021 10 ??? ,結(jié)果如下表見(jiàn)表 44： 表 44 風(fēng)力計(jì)算 塔段 項(xiàng)目 1 2 3 4 5 iK2 1K 0q 400 if iL 1000 4000 9000 9000 9000 eiD 4672 IP 1353 5547 18493 27961 40671 圖 4 風(fēng)力載荷 輕油捕集塔設(shè)計(jì) 第 24頁(yè)（共 30頁(yè)） 風(fēng)彎矩計(jì)算 00 截面： ? ? mNlllllPllPlPM W 22 輕油捕集塔設(shè)計(jì) 第 22頁(yè)（共 30頁(yè)） iiii fvK 22 1 ???? 計(jì)算。)41410(1 7 58 012239。 991139。 990039。 90m a x0039。 fvvhgddm oios )()(7 8 212230 ??? ρ ＋ 第 4 章 塔的機(jī)械設(shè)計(jì)及計(jì)算校核 第 19頁(yè)（共 30頁(yè)） 311 mvv ?? 得基礎(chǔ)》表積，查《化工設(shè)備機(jī)械為加保溫層后封頭的容 322 mvv ?? 得基礎(chǔ)》表積，查《化工設(shè)備機(jī)械為加保溫層后封頭的容 md os 2 7 7 ??? ?isd 代入上式得 kgmo 116373 ? (3)平臺(tái)、扶梯質(zhì)量 ? ? ? ?? ? FFp HqnqDBDm ??????? 202020 δδ ? ? ? ?? ? 22??????????????? (4)操作塔內(nèi)物料質(zhì)量 kgvhDNhDm llilpli 6 2 2 9 202205 ???? (5)充水質(zhì)量 2 6 9 5 71 0 0 322 ????????? vflD iiw ?? (6)全塔操作質(zhì)量 kgmmmmmmm a 05040302020 ??????? ?????? ⑺全塔最小操作質(zhì)量 kgmmmmmm a 3040201m i n ??????? ?????? (8)全塔最大操作質(zhì)量 kgmmmmmmm wa 04030201m a x ??????? ?????? 輕油捕集塔設(shè)計(jì) 第 20頁(yè)（共 30頁(yè)） 自振周期計(jì)算： 塔體內(nèi)直徑 mmDi 6400? 有效厚度 mme 7?? 塔高 H=, 操作質(zhì)量 kgm ? 自振周期 [18]： sDE HmHTie 335301 ????? ????? ?? 地震載荷及彎矩計(jì)算見(jiàn)表 地震載荷及彎矩計(jì)算見(jiàn)表 42 表 42 地震載荷及彎矩計(jì)算 項(xiàng)目 塔 段 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 0m 4480.3 28317.4 24611.8 28706 28116 28706 28706 10688.9 ih 1 4 5 5 5 5 5 2 1 8 8 4480.3 226539 275652 321507 314899 321507 321507 85511 3ih 1 64 125 125 125 125 125 64 3iihm 4480.3 1812314 3076475 3588250 3514500 3588250 3588250 684090 由上表數(shù)據(jù)得： A= 1 mkghm ii i ????? B= 37361 mkghm ii i ????? 76 ????BA 綜合振型參與系數(shù)： ???? BAh kk? 第 4 章 塔的機(jī)械設(shè)計(jì)及計(jì)算校核 第 21頁(yè)（共 30頁(yè)） 本場(chǎng)地設(shè)抗地震 7 級(jí)的第二類(lèi)場(chǎng)地由《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》表 634及表 635 可查得： ?? 特征周期 ?gT 11??????????????????? TT g? 水平地震力： C 為綜合影響系數(shù)對(duì)于圓筒取 NgmcF kkk 1 8 4 5 9 7 1 9 ??????? ?? 垂直影響系數(shù)： m a x, ???? ?? mv 當(dāng)量質(zhì)量： kgmm eq 9 4 7 8 5 9 7 1 0 ???? 底界面處垂直地震力： NgmF eqmvV 5 4 1 4 9 4 7 8 ,00 ?????? ? 取綜合影響系數(shù)：確定危險(xiǎn)截面 00 為裙座基底面 11 為裙座人孔截面 22為裙座與塔體焊縫截面。 ④ 高度 mHs 5? 的圓錐形裙座 ⑤ 塔體與封頭及裙座的附加量取 C=2mm ⑥ 塔體焊接接頭系數(shù) Ф=（雙面焊對(duì)接接頭局部無(wú)損檢測(cè)）塔體與裙座對(duì)接焊接。 第 3 章輕油捕集塔的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 17頁(yè)（共 30頁(yè)） 4 塔的機(jī)械設(shè)計(jì)及計(jì)算校核 選擇材料 筒體與封頭材料選用 16MnR 裙座材料選用 Q235B 材料的 有關(guān)性能參數(shù)如下： 16MnR ??εζ =123MPa ??ζ =133 MPa, sζ =245Mpa Q345 ??εζ =105MPa ??ζ =113 MPa, sζ =235Mp E=105 Mpa 表 41 機(jī)械設(shè)計(jì)條件 主要工藝參數(shù) 數(shù)據(jù) ① 塔體上每隔 9m 左右開(kāi)設(shè)一個(gè)人孔共 4 個(gè)人孔。在操作平臺(tái)處，人孔中心高度一般比操作平臺(tái)高 800~1000mm。人孔開(kāi)在塔壁的同一經(jīng)線面內(nèi)，方便裝拆和作業(yè)。在塔頂和塔頂另各設(shè)一人孔。 （ 3）人孔、手孔及其他 由于塔體采用分塊式塔盤(pán)結(jié)構(gòu)，開(kāi)設(shè)人孔。塔頂氣體引出管的直徑不宜過(guò)小，以減少壓降，并避免夾帶液滴。 (2)出料口 輕油捕集塔設(shè)計(jì) 第 16頁(yè)（共 30頁(yè)） 常用的塔底出料接管見(jiàn)圖 310。板上有進(jìn)口堰，使液體能均勻的通過(guò)塔板，并且可以避免由于進(jìn)料泵及控制閥所引起的波動(dòng)的影響。 圖 38 降液管的液封 液封盤(pán)上 應(yīng)開(kāi)設(shè)淚孔，供停工時(shí)排液。 在塔或塔段最低一層塔盤(pán)的降液管末端應(yīng)設(shè)液封盤(pán)，以保證降液管出口處的液封。凹形受液盤(pán)的深度一般大于 50mm，但不能超過(guò)塔板間距的 1/3，否則須加大塔板間距。 當(dāng)液體通過(guò)降液管與受液盤(pán)的壓力降大于 250Pa 時(shí)，應(yīng)采用凹形受液盤(pán)，如上圖圖 38 所示。受液盤(pán)有平形和凹形兩種。降液管的尺寸，應(yīng)該使夾帶氣泡的液流進(jìn)入降液管后，能分離出氣泡，從而僅有清流流往下層塔盤(pán)。wh 。如圖 36。為了增加溢流周邊，并提供足夠的分離空間，可在降液管前方設(shè)置溢流堰如上圖（ a）所示。 本塔直徑為 2200mm，選用扁鋼彎制的支撐圈，加支撐梁。支持圈一般用扁鋼彎制成或?qū)摪迩袨閳A弧焊成，有時(shí)也有用角鋼。 輕油捕集塔設(shè)計(jì) 第 14頁(yè)（共 30頁(yè)） 本設(shè)計(jì)中浮閥塔底部引出管一般需通過(guò)裙座上的通道管引到裙座殼的外部。 為減小腐蝕及避免可燃、有毒氣體的積聚，保證檢修人員的安全，必須在裙座上部設(shè)置排氣孔。檢查孔有圓形（ A 型）和長(zhǎng)圓形（ B 型）兩種，本設(shè)計(jì)的檢查孔采用 A型檢查孔，數(shù)量為 1個(gè)，直徑為 450mm，孔長(zhǎng) 250mm，開(kāi)孔中心距地面高為 900mm。裙座筒體與塔釜封頭的焊接接頭應(yīng)采用全焊透的連續(xù)焊，且與塔釜封頭外壁圓滑過(guò)渡。本設(shè)計(jì)選用圓筒形裙座，裙座筒體的名義厚度為 14mm。支持圈大多用