化工机械基础课程设计

1、塔的设计条件及主要物性参数表.......................................................................... 2 2、塔设备设计计算程序及步骤.................................................................................. 3

按设计压力计算塔体和封头厚度......................................................................... 3 塔设备质量载荷计算............................................................................. 3 按设计压力计算塔体和封头壁厚......................................................................... 4 自振周期计算............................................................................................... 6 地震载荷与地震弯矩计算................................................................. 6 地震载荷与地震弯矩计算................................................................. 8 风载荷与风弯矩计算............................................................................. 8 风载荷与风弯矩计算........................................................................... 10 偏心弯矩......................................................................................................... 10 最大弯矩......................................................................................................... 11 圆筒轴向应力校核和圆筒稳定校核................................................................... 11 塔设备压力试验时的应力校核........................................................................... 12 裙座轴向应力校核................................................................................. 13 基础环设计................................................................................................... 14 地脚螺栓计算............................................................................................. 16 3、设计结果汇总表.................................................................................................... 16 4、设计综述................................................................................................................ 17 5、参考资料................................................................................................................ 17 6、主要符号说明........................................................................................................ 18

板式塔设备机械设计任务书

1. 设计任务及操作条件：

试进行一蒸馏塔与裙座的机械设计。

已知条件为：塔体内径Ｄi＝1200mm，塔高30m，工作压力为0.8MPa，设计温度为350℃，介质为原油，安装在南京郊区，地震强度为8度，塔内安装50层浮阀塔板，塔体材料选用20R，裙座选用Q235A。 2. 设计内容

（1）根据设计条件选材；

（2）按设计压力计算塔体和封头壁厚；（3）塔设备质量载荷计算；（4）风载荷与风弯矩计算；（5）地震载荷与地震弯矩计算；（6）偏心载荷与偏心弯矩计算；（7）各种载荷引起的轴向应力；

（8）塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核；（9）塔体水压试验和吊装时的应力校核；（10）基础环设计；（11）地脚螺栓计算；（12）板式塔结构设计。 3. 设计要求：

（1）进行塔体和裙座的机械设计计算；（2）进行裙式支座校核计算；（3）进行地脚螺栓座校核计算；（4）绘制装备图（A3图纸）

1、塔的设计条件及主要物性参数表

将全塔分为5段，计算截面分别为0－0、1－1、2－2、3－3、4－4。

表1 设计条件及主要物性参数表

2、塔设备设计计算程序及步骤

按设计压力计算塔体和封头厚度

塔设备质量载荷计算

按设计压力计算塔体和封头壁厚

自振周期计算

地震载荷与地震弯矩计算

风载荷与风弯矩计算

偏心弯矩

最大弯矩

圆筒轴向应力校核和圆筒稳定校核

塔设备压力试验时的应力校核

裙座轴向应力校核

基础环设计

地脚螺栓计算

3、设计结果汇总表

计算结果

4、设计综述

本次是进行一蒸馏塔与裙座的机械设计，设计结果如汇总表所示。其中地脚

螺栓的个数根据《化工设备设计全书——塔设备》中的裙座地脚螺栓个数表中查取得：裙座底部内直径为1200mm时，地脚螺栓取48个，这样可能会导致裙座底部基础环所受的局部应力不均匀，但是通过校核计算并圆整得到地脚螺栓的公称直径为48mm，故选用40-M48的大直径地脚螺栓才能满足强度和稳定性要求。本设计的任务是进行一蒸馏塔与裙座的机械设计。计算量比较大，计算公式繁琐，数据比较大。在计算过程中遇上一些参数是需要从书本的图或表格中查找出，有些数据还需要结合我们的理论课的书本来查找相关系数。在设计的过程中，我们都会遇到各种各样的问题，但是大家一起努力工作的同时，对不懂的问题进行讨论之后，把遇到的问题都解决了。本次设计的收获是在设计过程中，要善于查表和查找相关资料，并认真思考，结合书本以及所学知识解决，这样问题就变得迎刃而解了。

5、参考资料

[1] 陈国恒主编．化工机械基础第二版．北京：化学工业出版社，2006．1，103~103 [2] 全国压力容器标准化技术委员会．钢制压力容器用封头（JB/T4746-2002），2002．8，39~39

[3] 蔡纪宁张秋翔主编．化工设备机械基础课程设计指导书．北京：化学工业出版社，2000．6，60~60

[4] 路秀林王者相主编．化工设备设计全书塔设备．北京：化学工业出版社，2004．1，324~327

6、主要符号说明