【正文】 ???? 風(fēng)壓高度變化系數(shù) ????地面粗糙度類別距地面高度 h????A B C5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 銅氨液、再生氣回流塔的設(shè)計(jì) 29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。《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》塔設(shè)備中第 i 計(jì)算段所受的水平風(fēng)力由下式計(jì)算：???? =??1??2????0??????????????10?6??式中 為塔設(shè)備各計(jì)算段的水平風(fēng)力；????——空氣動力系數(shù)，此次設(shè)計(jì)為圓筒截面所以取 ；??1——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，取 =；??2?? ??2??——為上海地區(qū)的基本風(fēng)壓，450N/m 2；??0——為 i 段塔設(shè)備的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按表查??；????——為 i 段離地高度；????——塔設(shè)備各計(jì)算段的有效直徑。過大的塔體應(yīng)力會導(dǎo)致塔體的強(qiáng)度及穩(wěn)定失效，而太大的塔體繞度則會造成塔盤上的流體分布不均，從而使分離效率下降。（1 ） 裙座人孔中線截面ⅠⅠ，h=900mm 銅氨液、再生氣回流塔的設(shè)計(jì) 27 ⅠⅠ截面地震彎矩計(jì)算表塔體段號 1 2 3?????(????)0 800 ????(?????)0 104 106，??Ⅰ?Ⅰ??1 106（2 ） 裙座與塔體連接處的焊縫截面ⅡⅡ，h= ⅡⅡ截面地震彎矩計(jì)算表塔體段號 1 2 3?????(????) ????(?????)104 104 106，??Ⅱ?Ⅱ??1 106（3）底截面 00 的基本振型地震彎矩分別按式（）計(jì)算：（）??0?0??1 =1635??????1??0????底截面 00，h=0??0?0??1=1635??????1??0??????0?0??1=1635??0?0??1=107??.????當(dāng)塔設(shè)備 H/ 5 時，還須考慮高振型的影響，再進(jìn)行穩(wěn)定和其他驗(yàn)算時，也可按式D??計(jì)算：（）??Ⅰ?Ⅰ?? =??Ⅰ ?Ⅰ??0故??Ⅰ ?Ⅰ?? =??Ⅰ ?Ⅰ??1=106=107??.??????Ⅱ ?Ⅱ?? =??Ⅱ ?Ⅱ??1=106=106??.??????0?0?? =??0?0??1=107=107??.???? 銅氨液、再生氣回流塔的設(shè)計(jì) 28 風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩計(jì)算 水平風(fēng)力由于大多數(shù)塔設(shè)備安裝在室外，所以會受到風(fēng)的影響，即受到風(fēng)載荷的作用。GB150 所使用的計(jì)算垂直地震力的方法也是第三種。計(jì)算垂直地震力的方法主要有以下三種：靜力法；反應(yīng)譜法；利用水平地震反應(yīng)譜采用等效重力載荷進(jìn)行計(jì)算。 水平地震力對于等直徑、等壁厚的塔設(shè)備，可近似看出是質(zhì)量和剛度沿塔體高度均勻分布的彈性連續(xù)體，也可稱為無限自由度體系，因此任意高度 處的集中質(zhì)量 引起的基本振型h?? m??水平地震力 按下式計(jì)算，按圖進(jìn)行塔體分段，從下往上依次為 3 段：F??1（）????1 =??????1η ??1??????式中 ——為綜合影響系數(shù)，取 =；???? ????——為第一振型參與系數(shù)；η ?? 銅氨液、再生氣回流塔的設(shè)計(jì) 23——為距地面 處的集中質(zhì)量；???? ???——為對應(yīng)于塔設(shè)備第一振型自振周期的地震影響系數(shù)；??1G——為重力加速度。本次設(shè)計(jì)將塔設(shè)備分成 3 段，圖為塔的分段圖。工程中有很多結(jié)構(gòu)和設(shè)備都可以簡化成單自有度體系，塔體可以看做一端固定，頂部自由的懸臂梁。填料物料重量 G1下封頭承液體體積= （）V1 筒體承液體體積（）V2 =??4=??3故填料塔內(nèi)物料重量= （）G1 =(V1+V2)??=(+)液體再分布器上存留液體重量 G2液體體積V2 =??4=??3G2 =V2??==????故= + =+= （）??05G1G2 銅氨液、再生氣回流塔的設(shè)計(jì) 21 人孔、接管及法蘭等附件質(zhì)量（）???? =??01==???? 水壓試驗(yàn)時質(zhì)量液壓試驗(yàn)時充水質(zhì)量：（）???? =??4??2????0????+????????為筒體高度，m；??0為水的密度，1000kg/m 3；????為封頭的容積，查 JB47462022《鋼質(zhì)壓力容器用封頭》附錄。故本次設(shè)計(jì)不安裝平臺及扶梯。材料 Q345R 密度為 ，103????/??3故（）????=??4(?)103=????封頭質(zhì)量：查 JB47462022 表 EHA 橢圓形封頭質(zhì)量得 m 封= ，上下共兩個（）???? =2=????所以（）??01=????+????+????=++= 內(nèi)件質(zhì)量填料層總重陶瓷矩鞍環(huán)的堆積密度 ：單位體積填料的質(zhì)量。???? 圓筒和裙座質(zhì)量筒體質(zhì)量：筒體高度 H=7000mm。水壓試驗(yàn)：本次設(shè)計(jì)的筒體為內(nèi)壓容器，按下列公式計(jì)算：（）???? =????[??][??]??在常溫 20℃時，Q345R 在耐壓溫度下的許用應(yīng)力 [??]=189??????所以， ???? ==??????試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力：（）???? =????(????+????)2???????? =(1400+3)23 ??????應(yīng)滿足下列條件：???????? ≤?????（）????? =345=??????所以，筒體厚度滿足水壓試驗(yàn)的強(qiáng)度要求。還計(jì)算了接管直徑，開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，主要對封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，封頭選擇標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭。材料的選擇方面，對筒體、封頭和裙座的材料都選了 Q345R。有效補(bǔ)強(qiáng)面積封頭有效厚度 ????=???????=4?1=3????封頭多余金屬面積 ：??1??1=(?????)(???????)?2??????(???????)(1?????)??1=(?)(3?)?2(3?)(1?)??1=????2接管多余金屬面積 ??2接管計(jì)算厚度????= ????????2[??]??????????= 4802115?=??????2=2?1(???????????)????+2?2(?????????2)??????2=2(?)+20(?2)??2=????2焊縫金屬截面積(焊腳取 )??3 銅氨液、再生氣回流塔的設(shè)計(jì) 17??3=66122=????2有效補(bǔ)強(qiáng)面積????=??1+??2+??3=++36=????2所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積??4=???????=?=????2??40故無需補(bǔ)強(qiáng)。 人孔補(bǔ)強(qiáng)A 開孔位于筒體下段，筒體的計(jì)算厚度 ??=????， ????=4????B 開孔補(bǔ)強(qiáng)面積 A計(jì)算強(qiáng)度消弱系數(shù)：????=[??]????[??]??=115189=接管有效厚度： ??????=???????????=3?=???? 銅氨液、再生氣回流塔的設(shè)計(jì) 16開孔直徑： ??=????+2??=480+2=????開孔補(bǔ)強(qiáng)面積 A：??=????+2????????(1?????)??=+2(1?)??=????C 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍有效補(bǔ)強(qiáng)寬度：????????={ 2??=2=??????+2????+2??????=+24+23=????