板式精馏塔工艺说明毕业设计(编辑修改稿)

板式精馏塔工艺说明毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

式计算： 取其中较小值： 内侧有效高度按下式计算： 取其中较小值为： ② 所需另行补强面积计算 开孔所需补强面积为： 筒体多余金属面积为： 接管多余金属面积为： 有效补强面积为： 所需另行补强面积为： ③ 补强圈设计 根据补强圈标准 JB/T4736 取补强圈外径 ，补强圈形式选 A 型，故内径。 因 B=508mm，补强圈在有效补强范围内。 补强圈厚度为 考虑钢板负偏差并经圆整，取补强圈名义厚度为 8mm。 ① 基础数据计算 开孔直径为： 接管有效厚度为： 接管计算厚度为： 有效宽度按下式计算： 取其中较大值为： B=908mm 外侧有效高度按下式计算： 取其中较小值： 内侧有效高度按下式计算： 取其中较小值为： ② 所需另行补强面积计算 开孔所需补强面积为： 筒体多余金属面积为： 接管多余金属面积为： 有效补强面积为： 所需另行补强面积为： ③ 补强圈设计 根据补强圈标准 JB/T4736 取补强圈外径 ，补强圈形式选 A 型，故内径。 因 B=908mm，补强圈在有效补强范围内。 强圈厚度为： 考虑钢板负偏差并经圆整，取补强圈名义厚度为 12mm。 ④ 基础数据计算 开孔直径为： 接管有效厚度为： 接管计算厚度为： 有效宽度按下式计算： 取其中较大值为： B=908mm 外侧有效高度按下式计算： 故 取其中较小值： 内侧有效高度按下式计算： 取其中较小值为： ⑤ 所需另行补强面积计算 开孔所需补强面积为： 筒体多余金属面积为： 接管多余金属面积为： 有效补强面积为： 所需另行补强面积为： ⑥ 补强圈设计 根据补强圈标准 JB/T4736 取补强圈外径 ，补强圈形式选 A 型，故内径。 因 B=508mm ，补强圈在有效补强范围内。 补强圈厚度为 考虑钢板负偏差并经圆整，取补强圈名义厚度为 8mm。 ⑦ 基础数据计算 开孔直径为： 接管有效厚度为： 接管计算厚度为： 有效宽度按下式计算： 取其中较大值为： B=1008mm 外侧有效高度按下式计算： 取其中较小值： 内侧有效高度按下式计算： 取其中较小值为： ⑧ 所需另行补强面积计算 开孔所需补强面积为： 筒体多余金属面积为： 接管多余金属面积为： 有效补强面积为： 所需另行补强面积为： ⑨ 补强圈设计 根据补强圈标准 JB/T4736 取补强圈外径 ，补强圈形式选 A 型，故内径。 因 B=1008mm，补强圈在有效补强范围内。 补强圈厚度为 考虑钢板负偏差并经圆整，取补强圈名义厚度为 12mm。 塔 体高度计算 ① 塔顶部空间高度 塔顶空间告诉是指塔顶第一层塔板到塔顶封头切线的距离，为了减少塔顶出口气体中夹带的液体量，顶部空间一般取 ，由前面除沫器设计部分至塔顶空间取。 ② 塔底部空间高度 塔顶空间告诉是指塔顶第一层塔板到塔顶封头切线的距离，取 塔内液体停留时间 t=150s。 则底部空间高度为： 取塔底空间。 ③ 塔体有效高度计算： 计算精馏段有效高度 为： 计算提馏段有效高度 为： 在塔 主 体上设 2个人孔，该段加高 ，故精馏塔的有效高度为 ④ 塔体总高计算： 5 浮阀 塔 强度 设计 质量 载荷计算 单位 质量 的确定 ① 单位 高度 筒体 及裙座 质量 查表得： ② 单位面积 浮阀塔 内件 质量查表得 ： ③ 单位高度保温材料质量计算得： ④ 单位面积环形平台质量查表得： ⑤ 单位高度扶梯质量查表得： 计算 ① 塔体质量计算： 筒体质量计算： 裙座质量计算： 封头质量查得： 塔体质量为： ② 附属件质量计算： 附件质量按经验取值为 ③ 偏心质量由设计说明书给出： ④ 塔内件质量计算： ⑤ 保温层质量计算： ⑥ 平台质量计算： 共有平台 n=4 层，笼式扶梯建至塔顶， HF=，环形平台质量为： ⑦ 扶梯质量计算： 则 ⑧ 操作质量计算： 查表知对于 D=3400mm的封头，容积 ，得： ⑨ 水压试验质量计算： ① 操作载荷计算： ② 最大载荷计算： ③ 最小载荷计算： 将塔体看做一个悬梁臂，质量在臂上连续变化分布，可求其自振周期为： 地震载荷计算 塔体质量、高度分段计算 将塔体从最低端进行分段，总段数为 6，计算结果汇总如下表。 计算 ① 确定基本数据 根据设计任务书要求，地震基本烈度为 9，安装场地类别为 ，由 中国地震动反应谱特征周期区划图和地震动峰值加速度区划图 查得徐州 地区为第二组，设计基本 地震 加速度值为 ，设备一阶振型阻尼比取。 各类场地的特征周期值 值由表 取得为。 ② 确定地震影响系数 由下图 确定： 其中对应于设防烈度 值由表 取得为。 曲线下降段的衰减指数 根据塔式容器的阻尼比按下式确定 直线下降段下降斜率的调整系数 按下式确定 阻尼调整系数 按下式确定 由设备基本振型的自振周期 满足下列关系 则 地震影响系数 为 ③ 确定 基本振型参与系数 按下式确定 ： 计算结果为 表 ： ④ 各 截面水平地震力 计算公式为： 计算结果为 表 ： 地震力 计算 ① 浮阀塔容器底截面处总的垂直地震力按下式计算： 其中 则 ② 第 i 段垂直地震力按下式计算： 计算结果为 ： ③ 第 i 个截面所承受的垂直地震力按下式计算： 计算结果为 ： 地震弯矩按下式计算： 其中 II表示塔设备的一个任意截面，计算结果如下 表 ： 风载荷计算 水平风力计算 每计算段的水平风力按下式计算 ① 根据设计任务书基本风压为 ② 计算 体型系数 结构的不同形状，在相同的风速条件下，风压分布是不同的。 对于细长柱结构，实验表明其体型系数与雷诺数有关，如图 . 实验取得 基本可以包含绝大多数塔设备，故取。 ③ 确定风压 高度变化系数 风压 高度变化系数 由地面粗糙类别和距地面高 度 决定，取地面粗糙类别为B，则隔断风压告诉变化系数为 表 ： ④ 确定风振系数 塔式容器个计算段的风振系数 ，当塔高 时，取 ⑤ 确定有效直径 塔设备计算段有效直径 根据扶梯布置不同而计算方法不同，本次设计采取笼式扶梯与塔顶管线的布置方向成 90176。 ，则有效直径取下两式中较大者。 塔设备计算段的塔壳外径为： 笼式扶梯当量宽度 为 : 操作平台 附加 宽度 为： 表示单个操作平台受风构件投影面积总和，如图 所示，只需计算平台在阴影以外的各构件在垂直于风向的投影面积总和，故 则 的计算值为表 ： 塔设备有效值直径为表 ： ⑥ 水平风力计算得表 ： 风弯矩计算 ① 风弯矩按下式计算： 其中 II表示浮阀塔的一个截面， 00 表示浮阀塔底部截面。 ② 计算结果为 表 ： 偏心载荷计算 根据设计任务书偏心质量 ，偏心距 ，故 最大弯矩计算 ① 最大弯矩按下式计算： 其中 II表示浮阀塔的一个截面， 00 表示浮阀塔底部截面。 ② 计算结果为 表 ： 塔壳轴向应力校核 圆筒轴向应力计算 ① 塔体各截面轴向应力按下式计算： ② 操作时重力引起的轴向应力 ③ 垂直地震力引起的轴向应力 (由于最大弯矩有地震弯矩参与组合，故计入此项 )按下式计算： ④ 弯矩引起的轴向应力按下式计算： ⑤ 计算结果为表 ： 最大组合拉应力计算并校核 ① 拉应力按下式计算： ② 计算结果为表 ： ③ 拉应力校核 对于内压容器，圆筒最大组合拉应力应满足下式，其中载荷组合系数。 满足校核要求。 最大组合压应力计算并校核 ① 压应力按下式计算： ② 计算结果为表 ： ④ 压应力校核 对于内压容器，圆筒最大组合压应力应满足下式： 其中圆筒许用轴向压应力按下式确定，去两个公式计算结果较小的值。 式中 B 由由下图确定，系数 A 的计算值为： 系数 B 查图 得 ，则 满足校核要求。 水压试验校核 周向拉应力计算并校核 ① 试验压力引起的周向拉应力计算 其中 得： ② 应力校核应满足如下要求： 满足校核要求 轴向压应力计算并校核 ① 试验压力引起的轴向应力按下式计算： ② 重力引起的轴向应力按下式计算： ③ 弯矩引起的轴向应力按下式计算： ④ 计算结果如下表 ： ⑤ 最大组合压应力按下式计算 计算结果如下表 ： ⑥ 应力校核 圆筒的轴向压应力应小于下式的较小值。 取 满足校核要求。 轴向拉应力计算并校核 ① 组合轴向拉应力按下式计算： 计算结果为表 ： ② 应力校核 圆筒的轴向拉应力必须满足下式： 满足校核要求 裙座各部位应力校核及结构设计 裙座底部截面轴向压应力计算及校核 ① 轴向压应力计算公式及校核公式为： 其中 ② 计算结果为： 故满足校核要求 裙座检查孔和引出通道板处组合应力计算及校核 ① 裙座的检查孔和引出通道板处组合应力计算公式及校核公式如下： 其中 则 截面系数为： ② 计算及校核结果如下： 故满足要求。 基础环设计 本次设计采用无筋板的基础环，材料与裙座相同，为 Q235，基础环结构如图 所示 : ① 基础环内外径按下式取值 故取 则基础环外直径与裙座壳体外直径之差的一半为： ② 混凝土基础上所受的最大压力按下式计算： 其中基础环面积计算得： 基础环截面系数计算得： 计算得： 取较大值得 : ③ 计算基础环厚度计算得 : 圆整为。 地脚螺栓设计 ① 计算地脚螺栓所承受的最大拉应力： 取较大值为： ② 计算地脚螺栓的直径为： ③ 确定地脚螺栓的公称直径为： 查表 选择螺栓公称直径为。 裙座与圆筒塔壳连接焊缝校核 ① 计算截面 11 处（即塔体与裙座连接的焊缝截面）的拉应力： ② 计算焊缝的最大许用应力为： ③ 应力校核 校核满足要求。 全塔校核汇总 单位 :MPa 6 设备的制造、安 装 及运输 本次设计的浮阀塔属于大型的高塔设备，有塔体、封头、裙座等部分组成。 由于设备整体体积较大，而且材料为碳钢或不锈钢所以重量较大，所以一般采用现场组装和检验。 制造要求 对制造工艺要求，要 根据 浮阀塔工艺要求的 压力、容积大小、温度 等因素进行 全面综合考虑。 制造工艺要求 ① 材料检验： 本次设计多采用 16MnR 和 Q235 两种钢材，须根据设计中的厚度和工艺要求的压力、温度判断是否进行无损检验。 ② 冷热成形： 钢板的弯曲半径越小，板材的变形程度就越大，当板材变形程度超过了临界值，受热时会 产生材料的晶粒粗大，增加脆性，降低其力学性能。 我们定义钢板弯曲前无需加热的最小弯曲半径为板材厚度的 25 倍，小于最小弯曲半径需要在弯曲加工前进行加热，以防止超过其临界变形程度。 装配要求 塔设备的装配是指将许多组成该设备的的零件装配成组件、部件，最后装配为成品的所有工序的总和。 设备的装配最主要得的是焊缝组对用的工具、方法。 为了减少焊接变形和应力集中，组对时要合理安排焊接顺序应。 安装 要求 塔设备的安。