【正文】 最后還對法蘭和平臺及扶梯進(jìn)行了選擇。吊耳選擇了 AXA 型吊耳。選擇了吊柱以及吊耳。 連接尺寸 符號 公稱尺寸DN，mm 管子外徑D1，mm 法蘭外徑D 螺栓孔中心圓直徑 K 螺栓孔直徑 L 螺栓孔數(shù)量 n 螺紋T? 法蘭厚度 C 法蘭內(nèi)徑B1 破口寬度 b 法蘭理論重量 A 200 219 320 280 18 8 M16 22 222 0 B 300 325 440 395 22 12 M20 24 328 0 c 250 273 375 335 18 12 M16 24 276 0 d 200 219 320 280 18 8 M16 22 222 0 e 200 219 320 280 18 8 M16 22 222 0 f 450 480 595 550 22 16 M20 30 485 0 本章總結(jié) 在本章中主要做了零部件的設(shè)計(jì)和選用。600 之間，設(shè)計(jì)壓力為 ，設(shè)計(jì)溫度為 100℃，法蘭材料為 Q345R。 因?yàn)樗纤_孔徑公稱直徑的范圍在 216。 管法蘭連接面選擇 目前，中國管法蘭標(biāo)準(zhǔn)較多，主要有國際標(biāo)準(zhǔn) GB9112~9125《鋼制管法蘭》，機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T74~90《管路法蘭和墊片》以及化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG20592~20635《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》等。 回流管與液體進(jìn)料管應(yīng)滿足以下要求：液體不直接接觸塔填料區(qū)；盡量使液體均勻分布；接管安裝高度應(yīng)不妨礙液體分布器上端液體流動；液體內(nèi)含有氣體時(shí)，應(yīng)設(shè)法派出；管內(nèi)的允許流速一般不超過 到 。 按照一般直管選用方法， DN≤ 80mm 的管子伸出長一般選擇 150mm，管徑處于80mmDN≤ 250mm 的直管一般伸出長為 200mm。 其具體參數(shù)為 DN=1400mm， D=1560mm， D1=1515mm， D2=1476mm， D3=1456mm，D4=1453mm， δ = 72， H=270， δt = 16， a=21， a1=18， d=27mm，螺栓 M24 數(shù)量為 60個(gè)。 選擇法蘭的主要參數(shù)是公稱壓力和公稱直徑。 法蘭連接設(shè)計(jì) 容器法蘭的選取 壓力容器法蘭分類如下圖： 為了簡化計(jì)算、降低成本、增加互換性，世界各國都制定了一系列法蘭標(biāo)準(zhǔn) 。 操作平臺的寬度應(yīng)根據(jù)檢修需要而定，一般為 米 ~ 米，最小不得小于 米。 平臺下的地面往往是通道，所以底層平臺的凈空高度不應(yīng)小于 米。 平臺及扶梯 操作平臺應(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。操作溫度高于 350℃時(shí)，應(yīng)采用對焊法蘭人孔。人孔的選擇應(yīng)考慮設(shè)計(jì)壓力，試驗(yàn)條件，設(shè)計(jì)溫度，物料特性及安裝環(huán)境等因素。 人孔 人孔是安裝或檢修人員進(jìn)出塔器的唯一通道。但應(yīng)設(shè)置在最高液面之上，避免液體淹沒氣體通道。 設(shè)備接管 排液管 排液管一般設(shè)置在底部封頭處，通過裙座上的通道管引導(dǎo)裙座外部。 填料支撐板 填料支撐板選用柵板結(jié)構(gòu)。 綜上所述，此次設(shè)計(jì)采用截錐式液體再分布器， Di = 1400mm， D1 = ~，α = 35~45176。噴灑外圈距塔壁 x=70~100mm，噴頭高度 H = ~1Di，小孔直徑 d0=3~10mm。此章主要選取和塔體設(shè)計(jì)無關(guān)的一系列內(nèi)件。 吊耳公稱直徑 250mm，單個(gè)吊耳吊重 ~30t， D0=273， D1=510， D2=400， L=150，S=16mm。 吊耳的選擇和設(shè)計(jì) 吊耳的選擇主要取決于吊裝質(zhì)量和設(shè)備重心，可分為頂部板式吊耳，側(cè)壁板式吊耳和軸式吊耳。由 于所給出的吊柱的起吊重量G=1000kg，懸臂長度為 S=1200mm，在上述系列范圍內(nèi)。 吊柱設(shè)置方位應(yīng)考慮吊柱中心線與人孔中心線間有合適的夾角，使人站在平臺上能操縱手柄轉(zhuǎn)動吊柱管，將吊鉤的垂直中心線轉(zhuǎn)到人孔附近，以便從人孔裝入或取出塔內(nèi)件。吊柱的吊鉤與塔頂之間的距離，一般為 1000mm 以上，手柄至操作平臺之間的距離，一般為 1200~1500 之間。 塔頂?shù)踔倪x擇與設(shè)計(jì) 在確定完了塔體的質(zhì)量之后，為其選擇相應(yīng)的吊耳吊住。100)402:4(140。d3)δc2:4(l4。( )2]189 = 因此 [?]c [?]G 故筋板符合校核要求。 筋板的設(shè)計(jì) （ 1） 筋板的壓應(yīng)力 ?G = Fn1δGl2 式中： ?G為筋板的壓應(yīng)力， MPa； F 為一個(gè)地腳螺栓承受的最大拉力， N； F = ?BAbn = 10632 = 104N n1為對應(yīng)一個(gè)地腳螺栓的筋板個(gè)數(shù)； l2為筋板寬度， mm； δG為筋板厚度， mm； 故 ?G = Fn1δGl2= 104224190 = （ 2） 筋板的許用應(yīng)力 A λ 為細(xì)長比，按下式計(jì)算，且不大于 250 λ = lk為筋板長度， mm； i 為慣性半徑，對長方形截面的筋板取 ， mm； λ = = 24 = B λ c為臨界細(xì)長比，按下式計(jì)算 λ c = √ π2E[?]G 式中： E 為筋板材料的彈性模量， MPa，由于筋板材料選用 Q345，在 20℃常溫下 E= 105； [?]G為筋板的許用應(yīng)力， MPa，取 [?]G = 189MPa λ c = √ π2E[?]G = √π2 105 189 = 故 λ λ c 筋板的許用應(yīng)力公式為 [?]c =[1? (λλc)2][?]Gγ 式中： γ為系數(shù)， γ = + 23(λλc)2= + 23 ( )2= 故 [?]c = [1。 （ 2）地腳螺栓的螺紋小徑可按下式計(jì)算 d1 = √ 4?BAbπn[?]bt+C2 式中： d1為地腳螺栓螺紋小徑， mm； 2C 為地腳螺栓腐蝕裕量， mm，根據(jù) JB4710 取 3mm； n為地腳螺栓個(gè)數(shù)，一般取 4 的倍數(shù)， n=32； 由于地腳螺栓座選 Q345R 為制造材料，故 [?]bt = 189MPa d1 = √4?BAbπn[?]bt+ C2 = √4 106π 32 189 +3 = 故 M76 6 的螺栓滿足要求。0Ab取其中較大值 式中： ?B為地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力， MPa； Ab為基礎(chǔ)環(huán)面積， mm2； Zb為基礎(chǔ)環(huán)的截面系數(shù)， mm3； ?B = {108108 ?106 = 108:108108 ?。0 +。 δb = √6Ms[?]b 式中： Ms為計(jì)算力矩，取矩形板 x， y軸的彎矩 Mx， My中絕對值較大者， Mx， My按JB47102020 中表計(jì)算， ； [?]b為基礎(chǔ)環(huán)的許用應(yīng)力， MPa； 基礎(chǔ)環(huán)板材料選用 Q345R 鋼， [?]b = 189MPa 基礎(chǔ)環(huán)上筋板間距離為 l = πDobn ? t = π 170032 ?24 = 裙座和基礎(chǔ)環(huán)外徑間距離為 b = Doi ? Dos4 = 1700 ?11004 = 150mm 兩筋板間基礎(chǔ)環(huán)部分的長度比 bl =150 = max = , Mx = 2 = 1502 = My = = = 故 Ms = Mx = 基礎(chǔ)環(huán)板采用 Q345R 鋼，則其厚度在有筋板時(shí)為 δb = √6Ms[?]b= √6 = 取 C2=2mm，再圓整至鋼板系列尺寸，故取基礎(chǔ)環(huán)厚度 δb = 14mm 地腳螺栓設(shè)計(jì) （ 1）地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力按下式計(jì)算 ?B ={ Mw0。0Zb 式中： Zb為基礎(chǔ)環(huán)截面系數(shù)， mm3； Zb = π(Dob4 ?Dib4 )32Dob = (17004 ?11004)32 1700 = 108mm3 Ab為基礎(chǔ)環(huán)截面積， mm2； Ab = π4 (Dob2 ? Dib2 ) Ab = π4(Dob2 ? Dib2 )= π4(17002 ? 11002) = 106mm2 因此 ?bmax1 = m0gAb + Mmax0?0Zb = 106 + 108= B 水壓試驗(yàn) 因此 ?bmax2 = mmaxgAb + ?0:MeZb = 106 + 108 = 以上應(yīng)力均小于各種標(biāo)號混凝土的壓應(yīng)力許用值 4MPa，滿足強(qiáng)度要求。通過計(jì)算得出強(qiáng)度和穩(wěn)定性都符合要求。圓筒軸向應(yīng)力校核及圓筒穩(wěn)定校核。 塔的自振周期 T1 = 。 本章總結(jié) 在這一章主要做了強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算。Jg?FvJ。裙座材料為 Q345R， [?]t = ，筒體材料為 Q345R， [?]t = ，故 [?]wt = x = 4MmaxJ。mm； m0J。J為對接焊縫處的垂直地震力， N；僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時(shí)計(jì)入此項(xiàng)； Dit為裙座頂截面的內(nèi)直徑， mm； MmaxJ。Jg? FvJ。6)2(14002 :4)2 = 對接焊縫 JJ 截面處的拉應(yīng)力按下式計(jì)算 4MmaxJ。 本裙座設(shè)計(jì)采用對接型式。 采用對接型式接頭時(shí)，裙座筒體外與塔體下封頭外徑相等，焊縫必須采用全熔透的連接續(xù)焊，且與塔釜封頭的外壁圓滑過渡。Ⅰ +MeZsm +mmaxⅠ 。Ⅰ 為 Ⅰ Ⅰ 截面處的風(fēng)彎矩， ； mmaxⅠ 。Ⅰ + MeZsm +mmaxⅠ 。h為 h?h截面的最大處彎矩 m0h。hAsm ） ≤ {KBcosβK[?]st 式中： Fvh。hZsm +m0h。0 +MeZsb +mmaxgAsb = 108 106 + = y = {s= { = 189 = 所以 xy 故裙座地截面處在液壓試驗(yàn)時(shí)的組合應(yīng)力滿足校核要求。 （ 2）液壓試驗(yàn)時(shí)組合應(yīng)力校核 1cosβ(。0Zsb +m0g+Fv0。0Asb ） ≤ {KBcosβK[?]st 其中： Fv0。 裙座強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核 裙座底部 00 截面強(qiáng)度校核 （ 1）裙座底部 00 截面的組合應(yīng)力校核 1cosβ（Mmax0。 塔底Ⅱ Ⅱ截面抗拉強(qiáng)度校核： ?max = ?1 ? ?2 + ?3 ≤ K[?]t? ?max = ? + = ≤ 189 = 該截面滿足抗拉強(qiáng)度要求。ⅠπDiδei = 1408 3 = 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力 ?3： ?3 = MwⅡ 。Ⅰ 177。Ⅰ 僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時(shí)，計(jì)入此項(xiàng)。FvⅠ 。Ⅱ = Pi li2+ Pi (li + li:12 )+ Pi:2 (li +li:1 + li:22 )+ ? = ? + [( ?)+ ]+ ([( ?)] + +75002 ) = 106 塔體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核 對塔底危險(xiǎn)截面（Ⅱ Ⅱ）的軸向應(yīng)力計(jì)算： 由內(nèi)壓和外壓引起的軸向應(yīng)力 ?1： ?1 = PcDi4δei ?1 = PcDi4δei= 14084 3 = 操作或非操作時(shí)重力及垂直地震力引起的軸向應(yīng)力 ?2： ?2 = ?Ⅰ 。Ⅰ = Pi li2 +Pi (li +li:12 ) +Pi:2(li + li:1 + li:22 )+ ? Ⅰ Ⅰ截面（離地 1000mm處）風(fēng)彎矩 MwⅠ 。6(??) ????0。Ⅰ = Pi li2+ Pi:1 (li +li:12 )+Pi:2(li + li:1 +li:22 ) +? 塔設(shè)備地截面 00 處的風(fēng)彎矩 Mw0。時(shí)， Dei = D0i + 2δsi +K3 + K4+ d0 + 2δps 式中 D0i為塔設(shè)備各計(jì)算段的外徑； K3為籠式扶梯當(dāng)量寬度，無確切數(shù)據(jù)時(shí)，可取K3=400mm； K4為操作平臺當(dāng)量寬度，取 600mm。 表 風(fēng)壓高度變化系數(shù) f?? 距地面高度 hit 地面粗糙度類別 A B C 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 注： A 類地面粗糙度指海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B 類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵及房屋比較稀疏的中小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū)； C 類指有密集建筑群的大城市市區(qū)。6N 式中 Pi為塔設(shè)備各計(jì)算段的水平風(fēng)力； K1為空氣動力系數(shù)，此次設(shè)計(jì)為圓筒截面所以取 ； K2i為 i 段塔設(shè)備各計(jì)算段的風(fēng)振系數(shù)，當(dāng)塔高≤ 20m時(shí)，取 K2i=； q0為上海地區(qū)的基本風(fēng)壓， 450N/m2； fi為 i 段塔設(shè)備的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按表查?。? li為 i 段離地高度； Dei塔設(shè)備各計(jì)算段的有效直徑。計(jì)算時(shí)，通常將其折算