20万吨 年煤基碳四联产 1,3-丁二烯 ETBE项目 T1101塔过程设备及机械设计.docVIP

1 塔体和封头的厚度计算 先按内压容器设计厚度，然后按自重、液重等引起的正应力及分载荷引起的正应力及风载荷引起的弯曲应力进行强度和稳定性验算。 圆筒体 式中—16MnR材料在63.2℃时的许用应力，取170MPa； —塔体焊接接头系数，采用双面对接焊，局部无损探伤，取=0.85； —壁厚附加量，按要求取=3mm。 考虑到该地区风载荷较大，为抵挡风载荷应适当增加厚度，取塔体壁厚为10mm，塔体的有效厚度为 封头壁厚 现筒体的壁厚已取10mm，为便于焊接，取封头与筒体等厚，也取名义厚度为10mm。 2 塔设备质量载荷计算 壳体和裙座质量 人孔、法兰、接管等附件质量 内构件质量 保温层材料质量 扶梯、平台质量（扶梯单位质量为40kg/m） 操作时塔内物料质量 偏心质量（塔釜再沸器） 充水质量 综上，塔器的操作质量 塔器的最大质量 塔器的最小质量 3 风载荷与风弯矩计算 将塔沿高度分成??段，如下图所示（表格后），计算过程与结果见表格。 塔段号 项目123460006000600042004500.7（B类）1.96（B类）0.4320.7340.7760.8020.0260.0840.1850.296 (B类)1.001.061.211.321.0221.1141.2331.3524006003420, N6606.007632.719643.548074.89 Ⅰ-Ⅰ截面风弯矩 Ⅱ-Ⅱ截面风弯矩 4 偏心载荷与偏心弯矩计算 偏心弯矩 5 地震载荷与地震弯矩计算 塔段号 质量1234 5.1 塔的自振周期计算 150℃时，对于16MnR，查GB 150-1998得其弹性模量 E=2×105。 取。 5.2 地震载荷与弯矩计算表 塔段号 项目1234操作质量集中质量距离地面高度基本振型参与系数综合影响系数地震影响系数最大值（地震设防烈度为8度）各类场地土的特征周期（Ⅱ类场地土、近震时）地震影响系数 不得小于水平地震力 因为塔的内径为，所以须考虑高振型影响。 参考界面图如下图所示： 0-0截面地震弯矩： I-I截面地震弯矩： II-II截面地震弯矩： 6 最大弯矩计算 各截面的最大弯矩应同地震弯矩与0.25倍风弯矩之和与风弯矩进行比较 。 0-0截面： I-I截面： 。 II-II截面： 。 由计算可知，最大弯矩由风弯矩控制。 7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 7.1 塔体的强度和稳定性校核 1）强度计算： a．由内压引起的轴向应力： 式中：—设计压力 —筒体内径 —筒体有效壁厚 b．塔设备重力引起的轴向应力： 式中：m0—操作或非操作时的质量kg c.最大弯矩引起的轴向应力： 2）稳定性校核; 圆筒许用轴向应力确定 取其中较小值 —设计压力，温度下筒体材料16MnR的许用应力 组合系数K=1.2 3）筒体拉应力校核： 塔底Ⅱ-Ⅱ截面抗拉强度校核： 7.2 裙座强度和稳定性校核 1）裙座底部0-0截面强度校核 裙座底部0-0截面的轴向应力计算： 抗压强度及轴向稳定性验算： 工作时满足取较小值 ∴成立，裙座底部0-0截面满足抗压强度及轴向稳定条件。 2）裙座检查孔（人孔）处Ⅰ-Ⅰ截面强度校核 工作时应满足取较小值 式中：人孔接管长度为 ---裙座人孔接管内直径 ---人孔接管长度 于是 ∴检查孔（人孔）处Ⅰ-Ⅰ截面抗压强度及轴向稳定条件满足 3）裙座焊缝强度校核 裙座与塔体采用对接焊，焊缝承受的组合拉应力为： ∴ 满足裙座焊缝强度要求 7.3 塔体水压试验的应力校核 1）水压试验时塔体Ⅱ-Ⅱ截面的强度校核 ——液体静压力，由于塔高为22.2m，扣除裙座高度3m，直立进行水压试验时塔内实际液体高度为19.2m，故取。 ∴满足水压试验的强度要求。 2）水压试验时裙座底部0-0截面的强度和轴向稳定要求 ∴水压试验时裙座底部0-0截面满足稳定性要求 3）人孔处Ⅰ-Ⅰ截面处的强度校核 ∴水压试验时裙座人孔处Ⅰ-Ⅰ截面满足稳定性要求 8 基础环板设计 8.1 基础环板内外径的确定 外径 内