塔器设备设计教学课件.ppt

二、裙座设计 3. 基础环设计 ⑵ 基础环厚度计算 A. 基础环上无筋板时，基础环作为悬壁梁，在均布载荷的作用下，其最大弯曲应力为： 基础环厚度计算： B.基础环上有筋板时，基础环的厚度计算： Ms－计算力矩；取矩形板时X，Y轴的弯矩Mx，My中的绝对值较大者，按表17-9计算，N.m/m。 基础环厚度求出后，应加上壁厚附加量2mm，并圆整到钢板规格厚度，但不得小于12mm。 二、裙座设计 4.基础螺拴计算 基础中由螺栓承受的最大拉应力为： －设备底部截面地震弯矩，N·mm。 如果σB≤0，则设备自身足够稳定，为了固定设备位置，应使用一定数量的地脚螺栓。 如果σB0，则设备必须安装地脚螺栓，并须进行计算。计算时可先按4的倍数假定地脚螺栓数量n，此时地脚螺栓的根部直径d1： 二、裙座设计 5.裙座与塔体的连接 ⑴ 裙座与塔体连接焊缝结构 对接结构 搭接结构 二、裙座设计 5.裙座与塔体的连接 ⑴ 裙座与塔体连接焊缝结构 对接结构(a) 搭接结构(b) (c) 对接焊缝特点：裙座与塔体直径相等，对齐焊在一起。对接焊缝受压，可以承受较大的轴向载荷，用于大塔。由于焊缝在塔体底封头的椭球面上，封头受力情况较差。 搭接焊缝特点：裙座内径稍大于塔体外径，裙座搭焊在底封头的直边上。搭接焊缝承载后作剪切变形，受力情况不佳；对封头来说，受力情况较好。 二、裙座设计 5.裙座与塔体的连接 ⑵ 裙座与塔体对接焊缝的验算 对接焊缝的最大拉应力校核： Dit－裙座顶部截面的内径，mm； ⑶ 裙座与塔体搭接焊缝的验算 焊缝总剪切应力： 二、裙座设计 5.裙座与塔体的连接 －裙座与筒体搭接焊缝所承受的设备操作质量，kg； －水压试验时设备的总质量(不计裙座质量)，kg； Aw－焊缝抗剪截面积， Zw－焊缝剪切截面模量， mm3； D0t－裙座顶部截面的外径，mm； －焊缝材料设计温度许用应力，与裙座材料相同，MPa； －裙座与筒体搭接焊缝处截面的最大弯矩，N·mm； －裙座与筒体搭接焊缝处截面的风弯矩，N·mm。 第11章 塔器设备设计 一、塔体壁厚的计算 二、裙座设计 一、塔体壁厚的计算 结构组成： 塔体－筒节、封头和联接法兰 内件－塔板或填料及其支撑装置 裙式支座和附件－人孔、进出料接管、各仪表接管、液体和气体的分配装置、塔外的扶梯、平台和保温层。 填料塔 板式塔 一、塔体壁厚的计算 塔器多属自支承式设备，一般都很高，且承受多种载荷作用。塔体除应满足强度条件外，还需满足稳定条件。 1.按设计压力计算塔体及封头壁厚 按内（外）压容器及封头的有关规定，计算塔体及封头的有效厚度δe和δeH。 一、塔体壁厚的计算 2.塔体承受的各种载荷的计算 工作介质压力 重量载荷 风载荷 地震载荷 偏心载荷 力学模型：底部固定支撑的悬臂梁。 一、塔体壁厚的计算 2.塔体承受的各种载荷的计算 ⑴ 塔设备重量载荷 m01－塔设备壳体（包括裙座）质量，Kg。根据求出的壁厚δn、δns、δnH； m02－塔设备内构件质量，kg；（0.2m02指考虑部分内构件焊在壳体上） m03－塔设备保温材料质量，kg； m04－平台和扶梯质量，kg； m05－操作时塔设备内物料质量，kg， ma－人孔、法兰、接管等附属件质量，kg； mw－设备内充水质量，kg； me－设备的偏心质量，kg； 一、塔体壁厚的计算 2.塔体承受的各种载荷的计算 ⑴ 塔设备重量载荷 塔设备的操作质量（Kg）： m0= m01+m02+m03+m04+m05+ma+me 设备最大质量（Kg） （水压试验时的质量）： mmax=m01+m02+m03+m04+mw+ma+me 设备最小质量（Kg）（吊装时的质量，要考虑吊装时的实际质量包含的内容）： mmin=m01+0.2m02+m03+m04+ma+me 一、塔体壁厚的计算 2.塔体承受的各种载荷的计算 ⑵ 地震载荷计算 简化假设：直径、壁厚沿高度变化的圆筒形直立设备，可视为一个多质点体系。每一直径和壁厚相等的一段长度间的质量，可处理为作用在该段高度1/2处的集中载荷. 高度hk处的集中载荷mk所引起的水平地震力 一、塔体壁厚的计算 2.塔体承受的各种载荷的计算 ⑵ 地震载荷计算 Cz-结构综合影响系数，圆筒形直立设备取Cz=0.5； α1-设备基本自振周期为T1对应的地震影响系数值；令T=T1按下图查； αmax-地震影响系数的最大值，按下表选取； T－设备自震周期，s T1－设备基本振型自振周期，按下两式进行计算 一、塔体壁厚的计算 2.塔体承受的各种载荷的计算 ⑵ 地震载荷计算 等直径、等壁厚设备的基本自振周期： -不等直径或不等壁厚设备的基本自振周期 式中