化工机械设计答案.doc

化工机械课程设计 题 目 名 称： 学 院 （系）： 专 业 班 级： 班 级 序 号： 学 号： 姓 名： 指 导 教 师： 日 期： 目录 一、设计计算书 3 1．按设计压力计算塔体和封头厚度 5 2．塔设备质量载荷计算 5 3．自振周期计算 8 4．地震载荷与地震弯矩计算 8 5．风载荷与风弯矩计算 10 6．圆筒轴向应力校核和圆筒稳定校核 12 7．塔设备压力实验时的应力校核 13 8．裙座轴向应力核算 14 9．基础环设计 15 10．地脚螺栓计算 16 11．计 算 结 果 17 二、总结 18 三、参考文献 19 一、设计计算书 设计参数及要求 工作压力/MPa 0.5 塔体内径/mm 2200 设计压力/MPa 0.55 塔高/mm 19270 工作温度/℃ 140 设计寿命 设计温度/℃ 160 规格/个数 300 介质名称 浮阀间距/mm 75×85 介质密度/(Kg/m3) 900 保温材料厚度/mm 100 传热面积/m2 保温材料密度/(Kg/m3) 300 基本风压/(N/m2) 250 塔盘上保留介质层高度 100 地震基本烈度 8 壳体材料 16MnR 场地类别 ⅲ 内件材料 16MnR 塔形 裙座材料 塔板数目 26 偏心质量 塔板间距 0.40 偏心距 腐蚀速度 接管表 符 号 公 称 尺 寸 连 接 面 形 式 用 途 450 人孔 32 突面 温度计 c 500 突面 进气口 80 突面 加料口 25 突面 压力计 f 480 突面 排气口 g 80 突面 回流口 25 突面 取样口 15 突面 液面口 j 100 突面 出料口 450 突面 人孔 塔设备已知设计条件及分段示意图 已知设计条件 塔体内径Di 2200 塔体高度H 19270 设计压力0.55MPa 设计温度t 160 塔 体 材料 16MnR 许用应力 [σ] 170MPa [σ]t 170MPa 设计温度下弹性模量 E 常温屈服点σs 345MPa 厚度附加量C 2mm 塔体焊接接头系数φ 0.85 介质密度ρ 900kg/m3 塔盘数N 26 每块塔盘存留介质层高hw 100mm 基本风压值q250N/m2 地震设防烈度 场地类别 偏心质量me 4000kg 偏心距e 2000mm 塔外保温层厚度δs 100mm 保温材料密度ρ23000kg/m3 裙 座 材料 Q235-A 许用应力[σ]s 113MPa 常温屈服点σs 235MPa 设计温度下弹性模量 Es 厚度附加量Cs 2mm 人孔、平台数 4 地脚 螺栓 材料 Q235-A 腐蚀裕量C2 3mm 许用应力 [σ]bt 140MPa 个数n 28 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 计算内容 计算公式及数据 塔内液柱高度h, m 1.12 液柱静压力pH, MPa pH=10-6(gh=10-6(900(9.81(1.12=0.0099 计算压力pc, Ma pc=p+pH=0.55+0.0099=0.5599 圆筒计算厚度δ mm 圆筒设计厚度δc mm 圆筒名义厚度δn mm 8 圆筒有效厚度δe mm 封头计算厚度δh mm 封头设计厚度δhc mm 封头名义厚度δhn mm 8 封头有效厚度δhe mm 塔设备质量载荷计算 计算内容 计算数据 第二段 第三段 第四段 第五段 塔段内直径 Di mm 2200 塔段名义厚度 δni mm 8 塔段长度 lmm 1000 2060 4000 6210 6000 塔体高度H1 mm 19270 单位筒体质量 m1m Kg/m 322 筒体高度H1 mm 15480 筒体质量m1 Kg 封头质量m2 Kg m2=338.6(2=677.2 裙座高度H3 mm 3060 裙座质量m3 Kg m3=495(3060(10-6=1514.7