1、化工机械设计部分设计条件：设计压力 0.1Mpa，工作温度 130，设计温度 150，介质名称为苯氯苯，介质密度为 973/ ，基本风压 300N/1 ，地震烈度为 8，3m场地类别，塔板数量 22，塔高 26m，保温层材料厚度为 100mm，保温层密度为 300/ 3m一 塔体及封头厚度设计1 壳体材料选取 该塔工作温度为 130，设计压力为 0.12Mpa，塔体内径3400mm，塔高 21 米。介质苯-氯苯有轻微的腐蚀性，选用强度较好的 16MnR，16MnR在设计温度下的许用应力 =170Mpa，Rel=345Mpa，腐蚀裕量 =2mm，采用双面对t2C接焊缝，局部无损探伤，焊接系数为
2、=1.02 塔体厚度计算计算压力： D=4600mm 0.12cpMPaCm170tMPa1.0圆筒的计算厚度： .246.35citpDm设计厚度： 21.35.d考虑到其受到风载荷、地震载荷、偏心载荷和介质压力作用，取名义厚度：有效厚度：8nm.82.5enC3 封头厚度计算 （封头采用标准椭圆形封头，材料与筒体相同）计算压力： 0.12cpMPam170tMPa460iDm1封头厚度： .1.352.0.5citcpD设计厚度： 213dC取名义厚度： 8n有效厚度： 52e m二 塔设备质量载荷计算 1 筒体、圆筒、封头、裙座的质量【8】 2 2000.785(4.61.)7.8510
3、23654imDH kg2 附件的质量 01.5237amkg3 塔内构件的质量筛板塔塔盘单位质量 265/Nqkgm塔内构件的质量： 2020.7854.65374iDkg4 保温层的质量 2 220302()()0.785(4.16.)(7)30275imDH kg5 平台、扶梯的质量查得平台单位质量 笼式扶梯单位质量2150/Pqkgm40/Fqkgm其中平台数 ，笼式扶梯高度为3n60平台、扶梯的质量 2 2040042.7854.1.6153897f pmqHD k6 操作时物料的质量 220510.7854.6097315644ih kg7 水压试验质量 220.7854.6(7)
4、103564wiwmDHkg8 操作质量： 0102304586345ammkg9 全塔最大质量mmax=m01+ m02+ m03+ m04+ ma+ mw=37732610 全塔最小质量mmin=m01+0.2 m02+ m03+ m04=43256kg计算前先对塔进行分段，以地面为 0-0 截面，裙座人孔为 1-1 截面，塔低封头焊缝为 2-2 截面，筒体分为两段,总共四段。塔段 0-1 1-2 2-3 3-4 合计塔体长度 1000 6000 10000 9000 26000塔板数 0 0 12 10 2201m908 5448 9080 8172 236252 12956 10796
5、 2375303 5331 4442 8441440 240 5520 3005 8977505 8534 7111 15645am227 1362 2270 2043 5906w 166102 149495 31560101175 7050 43673 35569 86345max 012034wmm377326inin. ae43256三 塔的自振周期 3019.31.6eimHTsED四 风载荷与风弯矩的计算【6】 0-0 截面风弯矩=0 312 43124123()()()w lll lMPPll91.05(m)N1-1 截面风弯矩132 4423()()wll ll90.4Nm2-2
6、 截面风弯矩计算段lim02/qNiKi2i2iKif/Hitm平台数4KeiDiN1 1000 300 0.7 0.72 0.0075 1.69 1.024 1 1 0 0 5601 10722 6000 300 0.7 0.72 0.14 1.69 1.145 1 7 0 0 5601 73953 10000 300 0.7 0.769 0.59 1.69 1.717 1.184 17 2 360 5776 236684 9000 300 0.7 0.841 1 1.69 2.048 1.335 26 2 360 6276 321462 934()0.581()2wllMPNm五地震弯矩的
7、计算第一振型脉动系数： 0.02衰减指数：0.95塔总高：26m自振周期 T1=0.36场地特征周期： （表 8-2）0.35gT地震影响系数最大值： （表 8-3）max.24地震影响系数： 1.7H (0-0)=0mmH（1-1 ）=1000mmH（2-2 ）=7000mm底截面处地震弯矩： 0 8106.259.6103EMmgHNm11 截面处地震弯矩：3.52.53.58102.58. 477EmgMHh22 截面处地震弯矩： 3.52.53.58102.5. 1601E Nm1.1 偏心弯矩的计算不设置再沸器所以不考虑1.2 各种载荷引起的轴向应力1.2.1 计算压力引起的轴向应力
8、10.462.15iePDMPa1.2.2 操作质量引起的轴向应力各截面操作质量：00 截面 11 截面 22 截面86345 85437 7998902863459.1.28.0iemgMPaD1027.smA2209.810.45346.2iegPaD1.2.3 最大弯矩引起的轴向应力最大弯矩： 080max32241.37014.346.ieMMPaD181ax3.9.5smZ082ax32246.4107.463ie PaD1.3 塔体和裙座危险截面强度与稳定性校核1.3.1 截面的最大组合轴向拉应力校核截面 2-2，塔体的最大组合轴向拉应力发生在正常操作的 2-2 截面上，其中，17
9、0tMpa塔体的最大组合t1.0,.2=1.2704paKKM载 荷 组 合 系 数 ，轴向啦应力发生在正常时的截面 2-2 上123.10.549.t 所以满足要求1.3.2 塔体与裙座稳定性校核塔体截面 2-2 上的最大组合轴向压应力 2max10.459.min,in31.5,204tcrMPaKBMPa所以满足要求其中 .0.21ieAR查图 5-9 得（16MnR，200） E=1.86 【6】5107tMpa塔体 1-1 截面上的最大组合轴向压应力11max237.02MPa.min,in34,15.tcrKBPa查图 5-9 得（Q235-B 150）E=2 510tp塔体截面
10、0-0 上的最大组合轴向压应力00max2318.7Pa18.7in,in34,15.tcrMKBMPa满足条件计算危险截面项目 0-0 1-1 2-2塔体与裙座有效厚度， /mmes5.2 5.2 5.2截面以上的操作质量/0im 86345 85437 79989计算截面面积 2/iA 75109sbA10953smAA=75109计算截面的抗弯截面系数 3/iZ8.6sbZ8.2sZZ=0.86 810最大弯矩 123701706.4max/()iMN最大轴向拉应力/MpatK204 kB 34 34 51.55最大允许轴向压应力/Mpa tK135.5 135.5 204计算压力引起的
11、轴向拉应力 1/Mpa0 0 22.12操作质量引起的轴向压应力 2/i 8.42 13.47 8.13最大弯矩引起的轴向应力 3/ipa14.32 9.52 7.46最大组合轴向拉应力 max/iM 21.19最大组合轴向压应力 ax/ip19.95 17.02 18.78强度 满足2maxtK要求强度与稳定校核 稳定性0maxin,tcrKB满足要求1maxin,tcrKB满足要求2maxin,tcrB满足要求1.4 塔体水压试验和吊装时的应力校核1.4.1 水压试验时各种载荷引起的应力 液柱静压： 1026.HgMPa试验压力： .55Ttp试验压力和液柱静压力引起的环向应力：ieie=
12、170.482TpgDPa试验压力引起的轴向啦应力：1e0.2546=7.MPa4TipD最大质量引起的轴向压应力： 2max336910.84.21.45TiegPaD弯矩引起的轴向应力 284 2030.37546wTieMMa1.4.2 水压试验时应力校核 筒体环向应力校核 16MnR（ ）0.931.5sKMPa345sMPa，满足要求7480.T最大组合轴向拉应力校核 222max13.70.9.5sPa，满足要求2ax70.91.5spa最大组合轴向压应力校核 22max3.4M.4min,0.9scrPaKB1.5 基础环设计1.5.1 基础环尺寸裙座外径： 46016osDm基
13、础环外径： 50b基础环内径： 42i基础环伸出宽度： 146192obsDm基础环面积： 2257604obosbADm基础环截面系数：4831.3obsbZ1.5.2 基础环的动力校核 00max maxax.3,webbbbMgMgZAZA08axax112.63459.80607bb Pa0 8maxmax2.3.12.10.897wbbbg MaZA 所以取以上俩者较大的 。查表 8-9 选 75 号混凝土ax.56MP3.5aRMPmx0.6893.aR满足要求1.5.3 基础环的厚度选 Q235-B ；13bMPa2.8Cm所以对 X 轴的弯矩： 2ax046148.7xbNm对
14、 Y 轴的弯矩： .95.yl取其中较大的值 7sN按有劲板时计算基础环厚度： 66214813483sbCm所以最后圆整到 n1.6 地脚螺栓设计1.6.1 地脚螺栓的最大拉应力 0000min.25max,WeEweBbbbbMMmggZAZA 其中 min43256kg089.1EMNm0w0k86.bZ257A0min10.913WBbbgMPa002.5.5EwBbbMZA取以上两数中较大值 .193BPa1.6.2 地脚螺栓的螺纹小径,选取地脚螺栓个数 n=8 个； ；0B 147btMa2Cm则 12440.935603.98BbtAdCn查表 8-2M36 螺栓的螺纹小径 d=31.670，所用螺栓为. 61
