濟南大學課程設計I1、課程設計的內容主要內容發是設計吸收塔塔體和群座。2、課程設計要求吸收塔的塔徑 1500mm，塔高 20 m，工作壓力要求 0.5Mpa，在常溫下工作，工作介質微腐，工作地點在濟南，要求能抵抗 300Pa 的基本風壓，抗震要求 6 級，塔體中部設一人孔，塔中填料重 3000 kg，操作時物料重 20000 kg。 各接管： 裙座人孔 400 溫度 32 取樣25進氣200 進液100 出液100壓力計25 人孔450出氣1503、文獻查詢方向及范圍1. 主要參考文獻1 譚蔚主編.化工設備設計基礎M. 天津大學出版社,2007 濟南大學課程設計II目 錄1、 前言 12、 塔體選材 13、 按設計壓力計算筒體和封頭壁厚 13.1 筒體壁厚 13.2 封頭壁厚 24、 各種載荷計算 24.1 設備自重 24.1.1 塔體重 24.1.2 內構件重 24.1.3 保溫層重 24.1.4 平臺重 24.1.5 物料重 24.1.6 附件重 34.1.7 充水重 34.2 4.2 風載 34.2.1 各段風載 34.2.2 各段風彎矩 64.2.3 地震載荷 65、 各載產生的軸向應力 95.1 設計壓力產生的軸向應力 95.2 操作重量產生軸向壓應力 95.3 最大彎矩產生的軸向應力 9按組合軸向應力驗算塔體和裙座壁厚 105.4 按軸向拉應力驗算筒體壁厚 105.5 按組合軸向壓應力驗算筒體和裙座壁厚 105.6 驗算水壓試驗應力 115.6.1 強度驗算 116、 基礎環設計 126.1 選取基環直徑 126.2 基礎環厚度計算 127、 地腳螺栓直徑的計算 147.1 底座環上最大拉應力 14III8、 焊縫結構設計 14結論 15參考文獻 16濟南大學課程設計- 1 -一、前言在化工、煉油、醫藥、食品及環境保護等工業部門，塔設備是一種重要的單元操作設備。其作用實現氣液相或液液相之間的充分接觸，從而達到相際間進行傳質及傳熱的過程。它廣泛用于蒸餾、吸收、萃取、等單元操作，隨著石油、化工的迅速發展，塔設備的合理造型設計將越來越受到關注和重視。塔設備有板式塔和填料塔兩種形式。利用氣體混合物在液體吸收劑中溶解度的不同，使易溶的組分溶于吸收劑中，并與其他組分分離的過程稱為吸收。操作時，從塔頂噴淋的液體吸收劑與由塔底上升的氣體混合物在塔中各層填料或塔盤上密切接觸，以便進行吸收。伴有化學反應的吸收叫化學吸收。按吸收時氣液作用方式吸收塔可分為表面式、膜式、噴淋式和鼓泡式等。二、塔體選材據工作壓力 0.5MPa，工作溫度常溫，屬于低壓常溫。工作介質微腐，故選Q235-A。三、按設計壓力計算筒體和封頭壁厚3.1.筒體壁厚設t=113MPaP設計壓力，應略大于工作壓力Dit2)(58.07.15.0MaP用單面對接焊，局探， .則 )(3458.0132. m.4Cd 查 m6.1)(.dn- 2 -取 mn10查t 無變化，故 合適。mn103.2. 封頭壁厚采用標準橢圓形封頭，取封頭壁厚為 10mm。四、各種載荷計算4.1.設備自重4.1.1 塔體重 m1)(7695)(.769108.701.28022.5244302NkgDHDniini4.1.2 內構件重塔中填料重為 3000kg，所以 Nkgm3024.1.3 保溫層重取保溫層厚度 0.1m，密度 3/0k)(30521)(.3052 3021.05.784223 NkgHDmnini4.1.4 平臺重由工藝條件知，每 10 個塔盤設一人孔，一平臺，共 4 個。每個平臺為半圓形，取平臺寬度 0.9m，平臺自重 q=150kg/m3)(21)(.21 24150.0.25.19.02.0.57804 22NkgqnDBDmnini - 3 -4.1.5 物料重操作時物料重 20000kg，所以 Nm2054.1.6 附件重各種管口（人孔、接管、法蘭）估計取 Nkgma1504.1.7 充水重 )(3520)(102.78.40 NkgHDiw 以上各載按不同情況組合操作時 )(748)(8.74543210 mma水壓試驗時 52.52ax kgw安裝時 )(1)(.14321min Na表 1 各情況下的重量 （單位：N ）m0 mmax mmin374528 527778 1745284.2 風載先確定最危險界面0-0 裙座底部1-1 裙座人孔2-2 裙座與塔體連接處的焊縫3-3 第二人孔下4-4 頂面4.2.1 各段風載 有 效DhfqKFii021K1空氣動力系數，對于圓形，取 0.7K2風振系數， imK12mi高度系數- 4 -表 21距地面高度m 20 40 60 80 100mi 0.35 0.32 0.26 0.25 0.21動荷系數，與塔的自振周期 T 有關表 31自振周期Ts 0.25 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3 4 5系數 1 1.4 1.7 2.0 2.3 2.5 2.7 3.0 3.2塔的自振周期 T)(60. 1051028.37439.0350sDEHmin（1）對于 0-1 段查表 1 得到 mi=0.35查表 2 由 得到 =1.464.1506.7所以有 1.312 iK設備設計要求基本風壓為 300Pa,所以 q0=300Pa表 41 風壓高度變化系數 if地面粗糙度類別距地面高度 Hit A B C D5 1.17 1.00 0.74 0.6210 1.38 1.00 0.74 0.6215 1.52 1.14 0.74 0.6220 1.63 1.25 0.84 0.62注 1： A 類系指近海海面及海島、海岸、湖岸及沙漠地區；B 類系指田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區C 類系指有密集建筑群的城市市區D 類系指有密集建筑群且房屋較高的城市市區- 5 -)(14.35072.0734.0517.3202132 NDhqfKF 有 效查表 4 得到高度變化系數 74.01f0-1 段長度 mh10有效直徑 4302KD有 效外徑 保溫層厚度 扶梯寬度5.0 m2.01mK403平臺寬度 F-水平投影面積，04ihFKF所以有 )(12.4.521D有 效0-1 段風載 ( 2 ) 同理，對于 1-2 段查表 4，得到高度變化系數 74.021f1-2 段長度 mh8.211-2 段風載 （3）同理，對于 2-3 段 查表 4，得到高度變化系數 74.032f2-3 段長度 m5.322-3 段風載（4）同理，對于 3-4 段查表 4，得到高度變化系數 8.43f3-4 段長度 mh5.10433-4 段風載表 5 各段風載)(47.912.3.5.10210 NhqfKF 有 效 )(4.89512.51.210212 NDqfKF 有 效)(26.591.0384.17.4302143 NDqfKF 有 效- 6 -計算段 0-1 1-2 2-3 3-4 備注K1 0.7 形狀系數K2 1.51 風振系數q0 300Pa 基本風壓fi 0.74 0.74 0.74 0.84 高度系數hi 1 1.8 7.05 10.5 各計算高度D 有效 2.12 有效直徑Fi 497.47 895.44 3507.14 5929.26 各段風載4.2.2 各段風彎矩)(983.10 25.10.7826.590.7814.502.4)(7.13625.10.8259 205.7814.37.4.51.4232321 3203102000mNhFhFMNhFhFhMww )(567.82925.10.726.9.1430222mNhFw4.2.3 地震載荷地震以波的形式向四周傳播破壞，對建筑物來說，以水平振動危害較大。（1）作用在單質點上的水平地震力mgcF式中：c形狀系數，對鋼制圓形容器 c=0.5地震影響系數- 7 -表 61對應于設防烈度 值max設防烈度 7 8 9誤計基本地震加速度 0.1g 0.15g 0.2g 0.3g 0.4g地震影響系數最大值 max0.08 0.12 0.16 0.24 0.32根據設計地震烈度為 6 級，查表