Φ1200mm精馏塔机械设计.doc

课题题目是Φ1200mm精馏塔机械设计。工作介质是TSC，地点武汉市江夏区，最高工作温度81℃，最高工作压力为0.107Mpa。此常压精馏塔应用于多晶硅工艺生产中，是最常用的一种单元设备之一。由于TSC具有一些独特性的特点，因此在设计中要注意一些实际特点。 本设计说明书介绍了设计的主要过程。从材料的选取，结构参数设计和选型，厚度计算，强度与稳定性校核，开孔补强设计，主要零部件的制造工艺以及主要材料的可焊性评价等，都有基本的叙述。主要设计过程都必须兼顾计算及标准根据，同时兼顾到实际问题及经济性原则。 本次设计是在何家胜和徐青山老师的指导下及同学们的帮助和配合下完成的。在此对提供过帮助的老师和同学表示谢意！不足之处望指正 付港 2012-5-15 摘 要 TSC常压精馏塔在产品的加工流程中占有举足轻重的作用，其结构的强度及稳定性要求，直接影响到整个产品加工的过程。因此，精馏塔的机械设计具有举足轻重的作用。 设计时要考虑实际要求，遵循塔设备的设计原则，要经历需求分析、目标界定、总体结构设计、零部件结构设计、参数设计和设计实施这几个过程。 说明书反映了设计的基本过程。第一章为概述，主要阐述了设计的背景和塔的基本知识；第二章是基本结构的设计，从整体和部分各环节进行了机械的设计和选型；第三章则对已设计的方案进行各种载荷的计算以及校核，校核合格才能证明设计方案的合理性；第四章对需要补强的开孔进行了补强设计；最后一章说明了主要零部件的制造工艺。 图纸亦是制造时的主要文件。绘制时必须严谨、尽量保持正确性。除了塔的整体装配图外，还绘制了四张零件图对其进行了补充，使表达更为清晰具体。 关键词：常压塔，生命周期，设计，校核，补强，装配图 Abstract Keywords:目 录 前 言 错误！未定义书签。 摘 要 II Abstract II 第一章 概 述 3 1.1 塔设备概论 3 1.2常压塔的工作原理及工艺路线 3 1.3常压塔的主要结构 3 第二章 初馏塔基本结构的设计 3 2.1 设计条件 3 2.2 塔高的确定 3 2.3 塔盘选型与设计 3 2.3.1 塔盘型式及设计 3 2.3.2 塔盘的结构设计 3 2.3.3 塔盘板 3 2.3.4 塔盘支撑梁的设计 3 2.3.5 塔盘的紧固件 3 2.4 附件设计 3 2.4.1 人孔 3 2.4.2 接管 3 2.4.3 管法兰 3 2.4.4 吊柱 3 2.4.5 操作平台与梯子 3 2.4.6 保温层 3 2.4.7 裙座 3 第三章 强度和稳定性计算 3 3.1 材料的选择 3 3.1.1 筒体和封头材料的选择 3 3.1.2 裙座材料的选择 3 3.1.3 接管的材料 3 3.2 厚度计算 3 3.2.1 厚度计算过程步骤 3 3.2.2 厚度计算 3 3.3 载荷计算 3 3.3.1 质量载荷 3 3.3.2 塔的自振周期计算 3 3.3.3 地震载荷及地震弯矩计算 3 3.3.4 风载荷和风弯矩计算 3 3.3.5 最大弯矩 3 3.4 校核计算 3 3.4.1 圆筒应力校核 3 3.4.2 裙座计算 3 3.4.3 裙座与塔壳对接焊缝校核 3 第四章 开孔补强 3 4.1 补强的判据 3 4.2 对塔顶气体出口的补强（其内径均为Φ700mm） 3 4.2.1 补强计算方法判别 3 4.2.2 开孔所需补强面积 3 4.2.3 有效补强范围 3 4.2.4 有效补强面积 3 4.2.5 所需另行补强面积 3 4.2.6 补强圈设计 3 4.3 人孔，塔底重油出口（DN600） 3 4.3.1 补强计算方法判别 3 4.3.2 开孔所需补强面积 3 4.3.3 有效补强范围 3 4.3.4 有效补强面积 3 4.3.5 所需另行补强面积 3 4.3.6 补强圈设计 3 4.4 常顶循抽出口，常一中抽出口，常二线返塔口，常二中抽出口（DN350） 3 4.4.1 补强计算方法判别 3 4.4.2 开孔所需补强面积 3 4.4.3 有效补强范围 3 4.4.4 有效补强面积 3 4.4.5 所需另行补强面积 3 4.4.6 补强圈设计 3 4.5常二中返塔口，常顶循返塔口，常一中返塔口（DN300） 3 4.5.1 补强计算方法判别 3 4.5.2 开孔所需补强面积 3 4.5.3 有效补强范围 3 4.5.4 有效补强面积 3 4.5.5 所需另行补强面积 3 4.5.6 补强圈设计 3 4.6常一线返