塔设备设计说明书

《化工设备机械基础》 塔设备 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 课程设计 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 学院： 木 工 学 院 班级： 林产化工0 8 学号： 20081054035 20081054036 姓名： 万永燕 郑舒元 分组： 第 四 组 目录 3 前言 3 摘要 4 关键字 4 第二章 设计参数及要求 4 1.1符号说明 5 1.2.设计参数及要求 5 1.2.1设计参数 5 1.2.2设计要求 6 第二章 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 选择 6 2.1概论 6 2.2塔体材料选择 7 2.3 裙座材料的选择 7 第三章 塔体的结构设计及计算 7 3.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 8 3.2 塔设备质量载荷计算 9 3.3 风载荷和风弯矩 10 3.4 地震弯矩计算 11 3.5 各种载荷引起的轴向应力 13 3.6 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 15 3.7 塔体水压试验和吊装时的应力校核 15 3.7.1 水压试验时各种载荷引起的应力 15 3.7.2水压试验时应力校核 16 3.8塔设备结构上的设计 16 3.8.1基础环设计 17 3.8.2地脚螺栓计算 18 板式塔的总体结构 19 小结 20 附录 20 附录一 有关部件的质量 21 附录二 矩形力矩计算表 21 附录三 螺纹小径与公称直径对照表 22 参考文献 前言 摘要 塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。因此，蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。　　根据塔内气液接触部件的结构型式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。　　板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。　　填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。　　目前在工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大，所需塔径常达一米以上，故采用板式塔较多；吸收操作的规模一般较小，故采用填料塔较多。 板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便 关键字 塔体、封头、裙座、。 第二章 设计参数及要求 1.1符号说明 ----- 计算压力， ； ----- 圆筒或球壳内径， ； [ ]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力， ； ----- 圆筒或球壳的计算厚度， ； n ----- 圆筒或球壳的名义厚度， ； e ----- 圆筒或球壳的有效厚度， ； ----- 圆筒或球壳材料在设计温度下的许用应力， ； ------ 圆筒或球壳材料在设计温度下的计算应力， ； ------ 焊接接头系数； C ------- 厚度附加量， ； 1.2.设计参数及要求 1.2.1设计参数 设计参数 工作压力 0.8 塔体内径 1200 计算压力 0.9 塔高 28680 工作温度 120 设计寿命 设计温度 150 浮阀规格 介质名称 浮阀间距 介质密度 800 保温材料厚度 100 传热面积 保温材料密度 300 基本风压 400 塔盘上存留介质层高度 100 地震基本烈度 9 壳体材料 16MnR 场地类别 II 内件材料 塔形 42 裙座材料 Q-235-A 塔板数目 偏心质量 4000 塔板间距 偏心距 2000 腐蚀速率 1.2.2设计要求 （1） 塔体内径Di =1200 mm,塔高近似取H=28680mm。 （2） 计算压力 ，设计温度t=200℃。 （3） 设计地区：基本风压值 ，地震设防烈度为8度，场地土类：Ⅰ类，设计地震分组：第二组，设计基本地震加速度为0.3g。 （4） 塔内装有N=26层浮阀塔，每块塔盘上存留介质层高度为 ，介质密度为 。 （5） 沿塔高每6块塔板左右开设一个手孔，手孔数为3个，相应在手孔处安装半圆形平台3个，平台宽度为B=800mm，高度为1000mm。 （6） 塔外保温层的厚度为 操作质量为 。 （7） 塔体与封头材料选用 ，其中 ， ， （8） 裙座材料选用Q235-A。 （9） 塔体与裙座对接焊接，塔体焊接接头系数 。 （10） 塔体与封头厚度附加量C=2mm，裙座厚度附加量C=2mm。 第二章 材料选择 2.1概论 塔设备与其他化工设备一样，置于室外，无框架的自支承式塔体，绝大多数是采用钢材制造的。这是因为钢材具有猪狗的强度和塑性，制造性能较好，设计制造的经验也比较成熟，因此，在大型的塔设备中，钢材更具有无法比拟的有点。 2.2塔体材料选择 设计中塔体的材料选择是： ；塔体是塔设备的外壳，由等直径和等壁厚的圆筒和两个封头组成，塔体除满足工艺条件下的强度、刚度外，还应考虑风力、地震、偏心载荷所英气的强度、刚度问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，以及吊装、运输、检验、开停工作等的影响，所以选择塔体的材料很重要。 2.3 裙座材料的选择 设计中裙座材料的选择是：Q ；塔体裙座是塔体安放到基础上的连接部分，它必须保证塔体坐落在确定位置上进行正常工作，为此，它应当具有足够的强大和刚度，能够承受各种操作情况下的全塔质量，以及风力、地震等引起的载荷。 第三章 塔体的结构设计及计算 3.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (1) 塔体厚度计算 取 =4mm，考虑厚度附加量C=2mm，经圆整，取 ， 。 (2) 封头厚度计算 采用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 椭圆形封头： ， 取 =4mm,考虑厚度附加量C=2mm经圆整后，取 ， 。 3.2 塔设备质量载荷计算 1、筒体圆筒、封头、裙座质量 圆筒质量： 封头质量： 裙座质量： 说明：(1）塔体圆筒的总高度为 （2）查得 ，厚度 的圆筒质量为 （3）查得 ，厚度 的椭圆形封头质量为 （4）裙座高度为 2、塔内构件质量 （由表8-1查得浮阀塔盘质量为75kg/m2） 3、保温层质量 其中， 为保温层的质量，kg 4、平台、扶梯质量 说明：由表8-1查得，平台质量 ；笼式扶梯质量 ；笼式扶梯总高 ；平台数量n=8。 4、 操作时物料质量 说明：物料密度 ,塔釜圆筒部分深度h0=1.8m，塔板层数N=42.，塔板上液层高度 ，由表4-21查得，封头容积 。 5、 附件质量 按经验取附件质量为 6、 冲水质量 其中， 8、各种质量载荷 ： 全塔操作质量（kg） 32088 全塔最小质量（kg） 22869 水压试验时最大质量（kg） 64268 3.3 风载荷和风弯矩 （1） 风载荷计算示例 2--3段为例计算风载荷： = （2）各段塔风载荷计算结果： 计算段 1 717 235 2 1434 546 3 5019 3539 4 7170 8848 5 7170 12065 6 7170 10019 （3） 风弯矩计算 截面0-0： 截面1-1： 截面2-2： 3.4 地震弯矩计算 地震弯矩计算 截面0-0 截面1-1 截面1-1 3.5 各种载荷引起的轴向应力 （1） 计算压力引起的轴向拉应力 其中， （2） 操作质量引起的轴向压应力 截面0-0 令裙座厚度 ，有效厚度 。 截面1-1 式中， EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 为人孔截面的截面积，查相关标准得： 截面2-2 其中， 。 （3） 最大弯矩引起的轴向应力 截面0-0 其中， 截面1-1 其中， 为人孔截面的抗弯截面系数，查相关标准得： 。 截面2-2 其中， 3.6 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 （1）塔体的最大组合轴向拉应力校核 截面2-2 塔体的最大组合拉应力轴向发生在正常操作的2-2截面上。其中， 满足要求 （2）塔体与裙座的稳定校核 截面2-2 塔体截面2-2 上的最大组合轴向压应力 满足要求 其中， 查图得（ ℃） 。 截面1-1 塔体1-1截面上的最大组合轴向压应力 满足要求 其中， 查图得（ ℃） 。 截面0-0 塔体0-0截面上的最大组合轴向压应力 满足要求 其中， (3)各危险截面强度与稳定校核汇总 项目 计算危险截面 0-0 1-1 2-2 塔体与裙座有效厚度 6 6 6 截面以上的操作质量 32088 32204 30091 计算截面面积 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 计算机面的抗弯截面系数 最大弯矩 最大允许轴向拉应力 173.4 - - 最大允许轴向压应力 129 129 138 135.6 135.6 204 计算引起的轴向拉应力 0 0 44 计算引起的轴向压应力 13.92 14.89 12.31 最大弯矩引起的轴向应力 71.61 26.54 63.83 最大组合轴向拉应力 - - 95.52 最大组合轴向压应力 85.63 39.43 76.14 强度 强度与稳定校核 稳定性 -- - 满足要求 满足要求 满足要求 3.7 塔体水压试验和吊装时的应力校核 3.7.1 水压试验时各种载荷引起的应力 1.试验压力和液柱静压力引起的环向应力 液柱静压力=0.06mpa 2. 试验压力引起的轴向拉应力 3.最大质量引起的轴向拉应力 4.弯矩引起的轴向应力 3.7.2水压试验时应力校核 1.筒体环向应力校核 所以满足要求 2.最大组合轴向拉应力校核 又 所以满足要求 3.最大组合轴向压应力校核 满足要求 3.8塔设备结构上的设计 3.8.1基础环设计 1基础环尺寸 取 2.基础环应力校核 其中 （1） （2） 取以上两者中的较大值 ，选用75号混凝土。查表得 ，满足要求 3.基础环厚度计算 假设螺栓直径为M42，由表8-11查得L=160mm,当b/l=0.88时，由表8-10查得： 取其中最大值：故 按有筋板时假设基础环厚度： 圆整后取 3.8.2地脚螺栓计算 1.地脚螺栓承受的最大拉应力 其中， （1）. （2） . 取以上两数中的较大值， 2.地脚螺栓的螺纹小径 查表得M42螺栓的螺纹小径 ，选取地脚螺栓个数 。 查表得 地脚螺栓的螺纹小径 ，故选用36个 的地脚螺栓，满足要求 板式塔的总体结构 小结 此次实习我们主要的任务是对他设备的各个部件进行设计和校核，在结构上，我们分别对塔盘结构，塔体空间，人孔数量及位置，仪表接管选择，工艺接管管径计算等方面的设计，在校核方面，分别对其强度，刚度，稳定性进行了校核，在制图方面，我们分别绘制了塔设备的装配图和零件图。 我们的设计计算步骤大致分为三部分：(1)根据GB150规定，通过已知条件，按计算压力确定塔体圆筒及封头的有效厚度。（2）根据地震载荷和风压载荷计算的需要，选取若干截面（包括所有危险截面），并考虑制造的、运输、安装的要求，设定各截面处的有效厚度。（3）按照规定依次对各个方面进行校核计算并满足相应的要求。 通过这次实习，让我们学到了很多东西，让以前在在课堂上学习到的很多理论知识得到了实践性的操作，也让我体会到了团队合作的重要性。此次塔设备的设计有我们小组负责，让我们感受到了设计方面工作的所存在的难度。 附录 附录一 有关部件的质量 名称 单位质量 名称 单位质量 名称 单位质量 笼式扶梯 圆泡罩塔盘 筛板塔盘 开式扶梯 条形泡罩塔盘 浮阀塔盘 钢制平台 舌型塔盘 塔盘填充液盘 附录二 矩形力矩计算表 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 附录三 螺纹小径与公称直径对照表 螺栓公称直径 螺纹小径 20.752 23.752 26.211 31.670 37.129 42.588 50.046 参考文献 1《塔设备》------------- 化学工业出版社 路秀林 王者相 等编著 2《化工设备机械基础》------------------化学工业出版社 蔡纪宁 张秋翔 编 3《化工工程制图》-----------------化学工业出版社 4《化工装置实用工业设计》-----------------化学工业出版社 路德维希 编著 5《化工设备机械基础》----------------大连理工大学出版社 刁玉玮 王立业 喻健良 编著 6《化工设备机械基础》----------------化学工业出版社 董大勤 编著 7《化工设备机械基础》----------------华东理工大学出版社 汤善甫 朱思明 主编 第二版 8《化工制图》----------------化学工业出版社 郑晓梅 编著 � EMBED \* MERGEFORMAT ��� � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 7 4 _1234567953.unknown _1234568017.unknown _1234568049.unknown _1234568082.unknown _1234568099.unknown _1234568107.unknown _1234568111.unknown _1234568115.unknown _1234568117.unknown _1234568119.unknown _1234568120.unknown _1234568118.unknown _1234568116.unknown _1234568113.unknown _1234568114.unknown _1234568112.unknown _1234568109.unknown _1234568110.unknown _1234568108.unknown _1234568103.unknown _1234568105.unknown _1234568106.unknown _1234568104.unknown _1234568101.unknown _1234568102.unknown _1234568100.unknown _1234568091.unknown _1234568095.unknown _1234568097.unknown _1234568098.unknown _1234568096.unknown _1234568093.unknown _1234568094.unknown _1234568092.unknown _1234568086.unknown _1234568089.unknown _1234568090.unknown _1234568087.unknown _1234568088.psd _1234568084.unknown _1234568085.unknown _1234568083.unknown _1234568066.unknown _1234568074.unknown _1234568078.unknown _1234568080.unknown _1234568081.unknown _1234568079.unknown _1234568076.unknown _1234568077.unknown _1234568075.unknown _1234568070.unknown _1234568072.unknown _1234568073.unknown _1234568071.unknown _1234568068.unknown _1234568069.unknown _1234568067.unknown _1234568057.unknown _1234568061.unknown _1234568064.unknown _1234568065.unknown _1234568063.unknown _1234568062.unknown _1234568059.unknown _1234568060.unknown _1234568058.unknown _1234568053.unknown _1234568055.unknown _1234568056.unknown _1234568054.unknown _1234568051.unknown _1234568052.unknown _1234568050.unknown _1234568033.unknown _1234568041.unknown _1234568045.unknown _1234568047.unknown _1234568048.unknown _1234568046.unknown _1234568043.unknown _1234568044.unknown _1234568042.unknown _1234568037.unknown _1234568039.unknown _1234568040.unknown _1234568038.unknown _1234568035.unknown _1234568036.unknown _1234568034.unknown _1234568025.unknown _1234568029.unknown _1234568031.unknown _1234568032.unknown _1234568030.unknown _1234568027.unknown _1234568028.unknown _1234568026.unknown _1234568021.unknown _1234568023.unknown _1234568024.unknown _1234568022.unknown _1234568019.unknown _1234568020.unknown _1234568018.unknown _1234567985.unknown _1234568001.unknown _1234568009.unknown _1234568013.unknown _1234568015.unknown _1234568016.unknown _1234568014.unknown _1234568011.unknown _1234568012.unknown _1234568010.unknown _1234568005.unknown _1234568007.unknown _1234568008.unknown _1234568006.unknown _1234568003.unknown _1234568004.unknown _1234568002.unknown _1234567993.unknown _1234567997.unknown _1234567999.unknown _1234568000.unknown _1234567998.unknown _1234567995.unknown _1234567996.unknown _1234567994.unknown _1234567989.unknown _1234567991.unknown _1234567992.unknown _1234567990.unknown _1234567987.unknown _1234567988.unknown _1234567986.unknown _1234567969.unknown _1234567977.unknown _1234567981.unknown _1234567983.unknown _1234567984.unknown _1234567982.unknown _1234567979.unknown _1234567980.unknown _1234567978.unknown _1234567973.unknown _1234567975.unknown _1234567976.unknown _1234567974.unknown _1234567971.unknown _1234567972.unknown _1234567970.unknown _1234567961.unknown _1234567965.unknown _1234567967.unknown _1234567968.unknown _1234567966.unknown _1234567963.unknown _1234567964.unknown _1234567962.unknown _1234567957.unknown _1234567959.unknown _1234567960.unknown _1234567958.unknown _1234567955.unknown _1234567956.unknown _1234567954.unknown _1234567921.unknown _1234567937.unknown _1234567945.unknown _1234567949.unknown _1234567951.unknown _1234567952.unknown _1234567950.unknown _1234567947.unknown _1234567948.unknown _1234567946.unknown _1234567941.unknown _1234567943.unknown _1234567944.unknown _1234567942.unknown _1234567939.unknown _1234567940.unknown _1234567938.unknown _1234567929.unknown _1234567933.unknown _1234567935.unknown _1234567936.unknown _1234567934.unknown _1234567931.unknown _1234567932.unknown _1234567930.unknown _1234567925.unknown _1234567927.unknown _1234567928.unknown _1234567926.unknown _1234567923.unknown _1234567924.unknown _1234567922.unknown 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