1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上東 北 石 油 大 學(xué)石化裝備設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)題 目 二硫化碳-四氯化碳連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 過(guò)程裝備與控制工程11-2 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 2014年3月21日專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)東北石油大學(xué)課程實(shí)訓(xùn)任務(wù)書(shū)課程 石油裝備設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn) 題目 二硫化碳-四氯化碳連續(xù)精餾塔設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè) 過(guò)程裝備與控制工程 姓名 學(xué)號(hào) 主要內(nèi)容： 1設(shè)計(jì)方案的確定及工藝流程的說(shuō)明和繪制；2.塔的工藝計(jì)算；3.塔和塔板主要工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算；4.塔內(nèi)流體力學(xué)性能的設(shè)計(jì)計(jì)算、負(fù)荷性能圖的繪制；5.塔體的強(qiáng)度校核；6.繪制塔體裝配圖。設(shè)計(jì)條件在連續(xù)精餾塔中分離二硫化

2、碳和四氯化碳混合液，原料液在泡點(diǎn)下進(jìn)入塔內(nèi)，其流量為4000kg/h，組成為0.3（質(zhì)量分率），餾出液組成為0.90，釜液組成0.025，操作回流比取為最小回流比的1.8倍，操作壓強(qiáng)為1atm，全塔操作平均溫度為61，空塔速度取0.8m/s，板間距取0.4m，全塔效率取60%，試設(shè)計(jì)此連續(xù)精餾塔。主要參考資料：1GB150-2011，壓力容器 S .2鄭津洋，董其伍，桑芝富.過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) M .北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2010.3JB 47102005，鋼制塔式容器 S .4SH3098-2011，石油化工塔器設(shè)計(jì)規(guī)范S.完成期限 2014年3月21日 指導(dǎo)教師 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人 2014年2月24日

3、目 錄第1章 工藝綜述1.1 流程的設(shè)計(jì)及說(shuō)明自罐區(qū)來(lái)的渣油、自預(yù)處理裝置的加氫尾油和自罐區(qū)來(lái)的加氫尾油經(jīng)過(guò)速度、溫度、壓力監(jiān)測(cè)裝置，經(jīng)過(guò)自動(dòng)流量控制、通過(guò)管道混合器混合，進(jìn)入原料油緩沖罐；自一段提升管近入返回線(xiàn)、二段提升管進(jìn)料返回線(xiàn)、開(kāi)工循環(huán)線(xiàn)、油漿返塔線(xiàn)來(lái)的油和開(kāi)工循環(huán)油經(jīng)過(guò)截止閥之后分為兩部分，第一部分經(jīng)過(guò)102-100-P-2045-4.0A1-ST進(jìn)入原料油緩沖罐，第二部分經(jīng)過(guò)102-100-P-2045A-4.0A1-ST進(jìn)入回?zé)捰凸蓿谠嫌途彌_罐中緩沖，其緩沖過(guò)程中產(chǎn)生的油氣排至102-7-201，沉降后的油經(jīng)過(guò)原料升壓泵升壓。經(jīng)過(guò)流量自動(dòng)控制之后作為原料油輸送至102-E-2

4、05。自102-T-201來(lái)的回?zé)捰瓦M(jìn)入回?zé)捰凸薹磻?yīng)，回?zé)捰凸拗挟a(chǎn)生的油氣經(jīng)過(guò)截止閥的控制，其中一部分經(jīng)102-100-P-2046-4.0A1-HI流入102-T-201，另一部分經(jīng)102-100-P-2046A-4.0A1-PP至管P-2016其中產(chǎn)生的回?zé)捰屯ㄟ^(guò)溫度和速度的監(jiān)測(cè)，一部分通過(guò)截止閥至管P-2037，另一部分回?zé)捰屯ㄟ^(guò)回?zé)捰捅蒙龎褐蠓譃閮刹糠郑渲幸徊糠滞ㄟ^(guò)流量自動(dòng)控制系統(tǒng)輸送至102-T-201，另一部分回?zé)捰屯ㄟ^(guò)截止閥控制與來(lái)自FL0-5001的沖洗油混合后經(jīng)過(guò)換熱器降溫并通過(guò)溫度觀測(cè)裝置達(dá)到一定溫度標(biāo)準(zhǔn)之后分兩部分流出，第一部分經(jīng)過(guò)流量自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)入102-T-20

5、1，第二部分經(jīng)過(guò)流量控制裝置之后流入管P-2011，此時(shí)來(lái)自102-E-205的原料油進(jìn)入換熱裝置作為冷凝液，被加熱之后與來(lái)自FL0-5001的沖洗油混合流入至102-E-206。在換熱過(guò)程中，被冷凝的回?zé)捰偷臏囟茸鳛閭魉土客ㄟ^(guò)溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)影響原料油的流量，當(dāng)被冷凝的回?zé)捰偷臏囟雀哂跇?biāo)準(zhǔn)溫度，原料油經(jīng)過(guò)換熱器時(shí)回?zé)捰屠淠舯焕淠幕責(zé)捰偷臏囟鹊陀跇?biāo)準(zhǔn)溫度，原料油不經(jīng)過(guò)換熱器直接被排至102-E-206.1.2 工藝流程圖見(jiàn)分餾部分汽提塔及柴油冷卻部分工藝管道及儀表流程圖第2章 塔設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)2.1 已知參數(shù)主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù):表2-1 二硫化碳和四氯化碳的物理性質(zhì)項(xiàng)目分子式分子量沸點(diǎn)密度二硫

6、化碳7646.51.260四氯化碳15476.81.595表2-2 液體的表面壓力 (單位:)溫度46.55876二硫化碳28.526.824.5四氯化碳23.622.220.2表2-3 常壓下的二硫化碳和四氯化碳的氣液平衡數(shù)據(jù)液相中二硫化碳摩爾分率氣相中二硫化碳摩爾分率液相中二硫化碳摩爾分率氣相中二硫化碳摩爾分率000.39080.63400.02960.08230.53180.74700.06150.15550.66300.82900.11060.26600.75740.87900.14350.33250.86040.93200.25800.49501.01.02.2 選塔依據(jù)工業(yè)上，塔設(shè)

7、備主要用于蒸餾和吸收傳質(zhì)單元操作過(guò)程。對(duì)于一個(gè)具體的分離過(guò)程，通常按以下五項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)：(1) 通過(guò)能力大，即單位塔截面能夠處理得氣液負(fù)荷高；(2) 塔板效率高；(3) 塔板壓降低；(4) 操作彈性大；(5) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。而篩板塔是現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的一種塔型，設(shè)計(jì)比較成熟，具體優(yōu)點(diǎn)如下：(1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、金屬耗量少、造價(jià)低廉。(2) 氣體壓降小、板上液面落差也較小。(3) 塔板效率較高， 改進(jìn)的大孔篩板能提高氣速和生產(chǎn)能力，且不易堵塞塞孔。2.3 精餾流程的確定二硫化碳和四氯化碳的混合液體經(jīng)過(guò)預(yù)熱到一定的溫度時(shí)送入到精餾塔，塔頂上升蒸氣采用全凝器冷若冰霜凝后，一部分作為回流，其余

8、的為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送到貯中，塔釜采用間接蒸氣再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。2.4 塔的物料衡算(1) 料液及塔頂塔底產(chǎn)品含二硫化碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(2) 平均分子量(3) 物料衡算每小時(shí)處理摩爾量總物料衡算易揮發(fā)組分物料衡算 聯(lián)立以上三式可得：2.5 塔板數(shù)的確定(1) 根據(jù)二硫化碳和四氯化碳的氣液平衡數(shù)據(jù)作出x-y圖,如圖2-1所示(2) 進(jìn)料熱狀況參數(shù) q =1(3) q線(xiàn)方程(4) 最小回流比及操作回流比R因?yàn)槭桥蔹c(diǎn)進(jìn)料，對(duì)于二硫化碳與四氯化碳混合液，由相平衡數(shù)據(jù)可得到不同的相對(duì)揮發(fā)度取操作回流比精餾段操作線(xiàn)方程 提餾段操作線(xiàn)方程利用圖解法求得理論板層數(shù)，理論10層，第6級(jí)為加料板，

9、故精餾段理論版層數(shù)為5，因?yàn)樵俜衅飨喈?dāng)于一層理論板，故提餾段理論板層數(shù)為4。精餾段塔板數(shù)，即取為9層提餾段塔板數(shù)，即取為7層全塔實(shí)際板數(shù)，即取為16層 圖2-1 理論板層數(shù)的圖解法2.6 塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算(1) 操作壓強(qiáng)的計(jì)算Pm塔頂壓強(qiáng)：PD=101.3取每層塔板壓降P=0.9kPa 則：進(jìn)料板壓強(qiáng)：PF=101.3+90.9=109.4kPa塔釜壓強(qiáng)：Pw=101.3+160.9=115.7kPa精餾段平均操作壓強(qiáng)：Pm=kPa 提餾段平均操作壓強(qiáng)：kPa(2) 操作溫度的計(jì)算近似取塔頂溫度為46.5，進(jìn)料溫度為58，塔釜溫度為76精餾段平均溫度 提餾段平均溫度 (3) 平均摩爾質(zhì)

10、量計(jì)算塔頂摩爾質(zhì)量的計(jì)算：由，查平衡曲線(xiàn)，得=0.897； ；進(jìn)料摩爾質(zhì)量的計(jì)算：由平衡曲線(xiàn)查得，=0.46，=0.693；塔釜摩爾質(zhì)量的計(jì)算：由平衡曲線(xiàn)查得，=0.05，=0.13；精餾段平均摩爾質(zhì)量： ； ；提餾段平均摩爾質(zhì)量：；(4) 平均密度計(jì)算：m表2-4 不同溫度下的密度及質(zhì)量分?jǐn)?shù)列表位置溫度塔頂 46.512241543進(jìn)料口 5812061508塔釜 7611771485液相密度：塔頂部分 依下式：（為質(zhì)量分率） (2-1)其中=0.9，=0.1； 進(jìn)料板處 由加料板液相組成其中=0.3得=0.7； 塔釜處液相組成其中=0.025，得=0.975；故精餾段平均液相密度：；提餾段

11、的平均液相密度：； 氣相密度：精餾段的平均氣相密度 提餾段的平均氣相密度 液體平均表面張力的計(jì)算表2-5 不同溫度下的表面張力位置溫度塔頂 46.528.41623.669進(jìn)料口 5826.75922.286塔釜 7624.08920.067液相平均表面張力依下式計(jì)算， (2-2) 塔頂液相平均表面張力的計(jì)算 由=46.5查手冊(cè)得：； 進(jìn)料液相平均表面張力的計(jì)算 由=58查手冊(cè)得：； 塔釜液相平均表面張力的計(jì)算 由=76查手冊(cè)得：；則精餾段液相平均表面張力為：提餾段液相平均表面張力為： 液體平均粘度的計(jì)算液相平均粘度依下式計(jì)算， (2-3)塔頂液相平均粘度的計(jì)算，由=46.5查手冊(cè)得：，；進(jìn)料

12、板液相平均粘度的計(jì)算：由=58手冊(cè)得：，；塔釜液相平均粘度的計(jì)算： 由=76查手冊(cè)得：，；2.7 精餾塔氣液負(fù)荷計(jì)算 精餾段 提餾段：第3章 塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 塔和塔板的主要工藝尺寸的計(jì)算 塔徑D 板間距=0.4m,取板上液層高度=0.07m 故： 精餾段：已知全塔空塔氣速為0.8m/s按下式計(jì)算塔徑 (3-1)所以塔徑D將塔徑圓整為0.8m則塔的橫截面積 提餾段：已知全塔空塔氣速為0.8m/s所以塔徑D將塔徑圓整為0.8m則塔的橫截面積為 溢流裝置 采用單溢流、弓形降液管、平形受液盤(pán)及平形溢流堰，不設(shè)進(jìn)流堰。各計(jì)算如下： 精餾段： 溢流堰長(zhǎng)：取堰長(zhǎng)=0.7D，即 出口堰高由/D=0.7

13、, ，查手冊(cè)知：E為1.02依下式得堰上液高度： (3-2)則有；堰高依下式計(jì)算 (3-3)則有 ； 降液管寬度與降液管面積由=0.7查手冊(cè)得 (3-4) (3-5)故 =0.15=0.15 0.8=0.12m； ；降液管內(nèi)液體的停留時(shí)間依下式計(jì)算 (3-6) ，停留時(shí)間，故降液管尺寸符合要求 降液管底隙高度取液體通過(guò)降液管底隙的流速=0.08m/s， 降液管底隙高度依下式計(jì)算， (3-7)取 提餾段： 溢流堰長(zhǎng)：取，即：； 出口堰高 由 ，查手冊(cè)知E為1.03堰上液高度：； 降液管寬度與降液管面積有=0.7查手冊(cè)得；故：=0.15=0.150.8=0.12m; 降液管底隙高度停留時(shí)間，故降液

14、管尺寸合理取液體通過(guò)降液管底隙的流速=0.08m/s 降液管底隙高度 塔板布置取邊緣區(qū)寬度=0.035m ,安定區(qū)寬度=0.065m 精餾段：依下式計(jì)算開(kāi)孔區(qū)面積 (3-8)其中故: ; 提餾段：依下式計(jì)算開(kāi)孔區(qū)面積其中 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列 取閥孔動(dòng)能因子,計(jì)算閥孔氣速閥孔氣速依下式計(jì)算 (3-9)精餾段：提餾段： 塔板上的篩孔數(shù)N篩孔數(shù)依下式計(jì)算 (3-10)精餾段： 提餾段： 浮閥排列方式采用等邊三角叉排閥控中心距依下式計(jì)算 (3-11) 取t為75mm，排得閥數(shù)為57個(gè)。對(duì)精餾段，按N=57重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因數(shù)，依式(2-12) 和(2-13)計(jì)算 閥孔動(dòng)能因數(shù)扔在912范圍

15、內(nèi)。塔板開(kāi)孔率=對(duì)提餾段，按N=57重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因數(shù)，依式(2-12) 和(2-13)計(jì)算 閥孔動(dòng)能因數(shù)變化不大，仍在912范圍內(nèi)。塔板開(kāi)孔率=圖3-1 閥孔排布圖 塔有效高度精餾段提餾段有效高度精餾塔的有效高度，3.2 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 氣體通過(guò)浮閥塔板的壓力降： (3-12) 干板阻力：由下式計(jì)算干板阻力 (3-13)精餾段：提餾段：精餾段：，用下式計(jì)算干板阻力 (3-14)則有 m液柱。提餾段：，用式(2-17)計(jì)算干板阻力，即有 m液柱 板上充氣液層阻力由圖查得充氣系數(shù)為0.57，由下式計(jì)算 (3-15)精餾段：液柱提餾段：液柱 液體表面張力所造成的阻力此阻力很小，忽略不計(jì)

16、，由式(2-15)得到，與氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓力降所相當(dāng)?shù)囊褐叨葹榫s段： 液柱提餾段： 液柱則單板壓降依下式計(jì)算 (3-16)精餾段： 提餾段： 液泛 為了防止液泛現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度 (3-17) 可用下式計(jì)算 (3-18) 與氣體通過(guò)塔板的壓力降所相當(dāng)?shù)囊褐叨龋呵耙阉愠觥＞s段：液柱提餾段：液柱 液體通過(guò)降液管的壓頭損失，因不設(shè)進(jìn)口堰，按下式計(jì)算 (3-19)精餾段：液柱提餾段：液柱 板上液層高度：前已選定板上液層高度為，則由式(2-21)精餾段：提餾段：取又已選定由式(2-20)精餾段：，符合防止液泛的要求。提餾段：，符合防止液泛的要求。 霧沫夾帶按下式計(jì)算泛

17、點(diǎn)率泛點(diǎn)率= (3-20)及 泛點(diǎn)率= (3-21)精餾段：板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度 由下式計(jì)算 (3-22)則有 板上液流面積由下式計(jì)算 (3-23)則有取物性系數(shù)K=0.85，查得泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù),將以上數(shù)值代入兩式。泛點(diǎn)率=泛點(diǎn)率=兩式算出的泛點(diǎn)率均在70%以下，故知霧沫夾帶量能夠滿(mǎn)足的要求。提餾段：板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度 板上液流面積取物性系數(shù)K=0.85，查得泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù),將以上數(shù)值代入兩式。泛點(diǎn)率=泛點(diǎn)率=兩式算出的泛點(diǎn)率均在70%以下，故知霧沫夾帶量能夠滿(mǎn)足的要求。3.3 塔板負(fù)荷性能圖 霧沫夾帶線(xiàn)精餾段：由下式計(jì)算 按泛點(diǎn)率為70%計(jì)算如下， 整理得 0.0515+0.762=0.0285 (3

18、-24)霧沫夾帶線(xiàn)為直線(xiàn)則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)值，算出相應(yīng)的，可作霧沫夾帶線(xiàn)表3-1 精餾段霧沫夾帶線(xiàn)數(shù)據(jù)0.0010.010.5380.405提餾段：由式(2-27)，按泛點(diǎn)率為70%計(jì)算如下， 整理得0.0581+0.762=0.0283 (3-25)霧沫夾帶線(xiàn)為直線(xiàn)則在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)值，算出相應(yīng)的，可作霧沫夾帶線(xiàn)表3-2 提餾段霧沫夾帶線(xiàn)數(shù)據(jù)0.0010.010.4740.356 液泛線(xiàn) 由上式確定液泛線(xiàn)，忽略式中，可得 (3-26)因物系一定，塔板結(jié)構(gòu)尺寸一定，則等均為定值，而與又有如下關(guān)系，即,式中閥孔數(shù)N與孔徑亦為定值，因此可將上式簡(jiǎn)化，精餾段：整理得或 (3-27)在操作范圍

19、內(nèi)取若干個(gè)值，算出相應(yīng)的值：表3-3 精餾段液泛線(xiàn)數(shù)據(jù)0.0010.0040.0070.8600.6860.317提餾段：整理得或 (3-28)在操作范圍內(nèi)取若干值，算出相應(yīng)的的值：表3-4 提餾段液泛線(xiàn)數(shù)據(jù)0.0010.0040.0070.7890.6910.576 液相負(fù)荷上限線(xiàn)液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中停留的時(shí)間不低于35s，液體在降液管內(nèi)停留的時(shí)間為以=5s作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，則精餾段：提餾段：求出上限液體流量值（常數(shù)），在圖上液相負(fù)荷上限線(xiàn)為與氣體流量無(wú)關(guān)的豎直線(xiàn)。 漏液線(xiàn)（氣相負(fù)荷下限線(xiàn)）對(duì)于型重閥，依計(jì)算，則已知?jiǎng)t得 以作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則：精餾段：提

20、餾段：據(jù)此作出與液體流量無(wú)關(guān)的水平漏液線(xiàn)液相負(fù)荷下限線(xiàn)取堰上液層高度=0.006m作為液相負(fù)荷下線(xiàn)條件，依的計(jì)算式計(jì)算出的下限值，依次作出液相下限線(xiàn)，該線(xiàn)為與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直直線(xiàn)取E=1，則有精餾段： 提餾段： 圖3-2 精餾段塔板負(fù)荷性能圖圖3-3 提餾段塔板負(fù)荷性能圖3.4 接管設(shè)計(jì)接管尺寸由管內(nèi)蒸汽速度及體積、流量決定1 塔頂蒸汽出口管徑取u=15m/s查表選取管徑規(guī)格為 回流管管徑取u=0.4m/s,選取管徑規(guī)格為 塔底進(jìn)氣管取u=15m/s，選取管徑規(guī)格為 加料管管徑取u=1.5m/s選取管徑規(guī)格為 料液排出管管徑取u=0.6m/s 選取管徑規(guī)格為 其余儀表管徑其余儀表管徑選取管徑

21、為3.5 塔總高度計(jì)算 塔頂封頭采用橢圓封頭，公稱(chēng)直徑800mm，總深度225mm，內(nèi)表面積0.7566，直邊段高度h為25mm封頭高度 塔頂空間塔頂間距安裝除沫器后選取塔頂空間1.1m 塔底空間釜液停留5min,塔底頁(yè)面至下一層塔板間距為1m。 進(jìn)料板處板間距進(jìn)料板處安裝防沖設(shè)施，取進(jìn)料板處板間距 裙座考慮到再沸器，取裙座高度 人孔一般每隔68層塔板設(shè)一個(gè)人孔，取人孔直徑450mm，本塔中共有16塊塔板，需設(shè)置2個(gè)人孔，在設(shè)置人孔處的板間距設(shè)為 塔體總高度第4章 塔設(shè)備的強(qiáng)度校核4.1 按設(shè)計(jì)壓力初步確定塔體的厚度取它的設(shè)計(jì)壓力為0.2MPa，設(shè)計(jì)溫度小于100，圓筒內(nèi)徑，取圓筒材料為Q24

22、5，腐蝕余量取為2mm，焊接接頭系數(shù)。設(shè)計(jì)溫度下Q245的需用應(yīng)力，同體積算厚度按下式計(jì)算 (4-1)則有加上厚度附加量并圓整，還應(yīng)考慮多種載荷作用，以及制造運(yùn)輸，安裝等等因素，取筒體，封頭和裙座的名義厚度均為8mm，4.2 確定危險(xiǎn)截面位置塔的危險(xiǎn)截面為，裙座基底0-0截面；裙座人孔處1-1截面；裙座與塔體焊縫處2-2截面4.3 塔的質(zhì)量載荷計(jì)算 塔殼和裙座的質(zhì)量 圓筒質(zhì)量塔體圓筒總高度為： 封頭質(zhì)量查得DN800mm，壁厚8mm的橢圓形封頭的質(zhì)量為47.11kg，則 裙座質(zhì)量選用的是圓筒形裙座，所以裙座質(zhì)量 塔內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量查表得浮閥塔盤(pán)單位質(zhì)量為 人孔、法蘭、接管與附屬物質(zhì)量 保溫材料質(zhì)量

23、為封頭保溫層質(zhì)量，取塔體保溫層厚度為100mm 式中為封頭保溫層質(zhì)量，為不加保溫層的封頭容積，查表得，為加保溫層后的封頭容積，查表得 平臺(tái)、扶梯質(zhì)量 式中，B為平臺(tái)寬度，取B=0.9m，為平臺(tái)單位質(zhì)量為；為12.3m；為籠式扶梯單位質(zhì)量，為，n為平臺(tái)數(shù)量 操作室塔內(nèi)物料質(zhì)量 充水質(zhì)量 全塔操作質(zhì)量 全塔最小質(zhì)量 全塔最大質(zhì)量 4.4 塔的自振周期計(jì)算塔的基本自振周期由下式計(jì)算 (4-2)則有4.5 地震載荷計(jì)算 地震影響系數(shù)一階振型地震影響系數(shù)：由表查得（設(shè)防烈度7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.1g），由表查得，取一階振型阻尼比，由式 (4-3)得由式 (4-4)得由式 (4-5)得 ，所以 地震

24、彎矩等直徑，等厚度塔式容器的任意截面1-1和底截面0-0的基本振型地震彎矩分別按式 (4-6)及 (4-7)則有4.6 風(fēng)載荷計(jì)算將塔在高度方向上直接視為1段 風(fēng)力計(jì)算 風(fēng)振系數(shù) 因?yàn)樗逪20m，所以風(fēng)振系數(shù)取 有效直徑 設(shè)籠式扶梯與塔頂管線(xiàn)呈90°，則取下式計(jì)算值中的較大者 (4-8) (4-9)取式中塔和管線(xiàn)的保溫層厚度，塔頂管線(xiàn)外徑，取，則有效直徑取較大者，所以有效直徑 水平風(fēng)力由式 (4-10)計(jì)算塔的水平風(fēng)力。式中體型系數(shù)，取，取為，為風(fēng)壓高度系數(shù)變化，查表得(10m，C類(lèi)場(chǎng)地土），則 風(fēng)彎矩計(jì)算0-0截面：1-1截面： 2-2截面：4.7 截面的最大彎矩組合 (4-11

25、) 計(jì)算壓力引起的軸向拉應(yīng)力 重量載荷引起的軸向壓應(yīng)力0-0截面：1-1截面：開(kāi)孔處截面積 (4-12) 所以 2-2截面： 各危險(xiǎn)截面的計(jì)算如下：0-0截面： 1-1截面：式中 (4-13) 所以式中，為裙座人孔處截面的抗彎截面系數(shù)，2-2截面： 4.8 筒體和裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 筒體的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 強(qiáng)度校核：筒體危險(xiǎn)截面2-2處的最大組合軸向拉應(yīng)力 軸向許用應(yīng)力：因?yàn)椋蕽M(mǎn)足強(qiáng)度條件 穩(wěn)定性校核：筒體危險(xiǎn)截面2-2處的最大組合軸向壓應(yīng)力許用軸向壓應(yīng)力：，取其中最小值按圓筒材料，查對(duì)應(yīng)的外壓應(yīng)力系數(shù)曲線(xiàn)圖得則，取 裙座的穩(wěn)定性校核裙座危險(xiǎn)截面0-0及1-1處的最大組合軸向壓應(yīng)

26、力 按裙座材料，查對(duì)應(yīng)的外壓應(yīng)力系數(shù)曲線(xiàn)圖得則，取因?yàn)椋蕽M(mǎn)足穩(wěn)定性條件4.9 筒體和裙座水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 筒體水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 由試驗(yàn)壓力引起的環(huán)向應(yīng)力試驗(yàn)應(yīng)力 (4-14)因?yàn)椋蕽M(mǎn)足要求 由試驗(yàn)壓力引起的軸向應(yīng)力 水壓試驗(yàn)時(shí)，重力引起的軸向應(yīng)力 由彎矩引起的軸向應(yīng)力 最大組合軸向拉應(yīng)力校核 許用應(yīng)力：因?yàn)椋蕽M(mǎn)足要求 最大組合軸向壓應(yīng)力校核 軸向許用壓應(yīng)力，取其中最小值，取因?yàn)椋蕽M(mǎn)足要求 裙座水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 水壓試驗(yàn)時(shí)，重力引起的軸向應(yīng)力 由彎矩引起的軸向應(yīng)力 最大組合軸向壓應(yīng)力校核軸向許用壓應(yīng)力 ，取其中較小值，取因?yàn)椋蕽M(mǎn)足要求4.10 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)環(huán)尺寸取 基礎(chǔ)環(huán)的應(yīng)力校核

27、，取其中較大值 (4-15) 取，選用75號(hào)混凝土，其許用應(yīng)力因?yàn)椋蕽M(mǎn)足要求 基礎(chǔ)環(huán)厚度按有筋板時(shí)計(jì)算基礎(chǔ)環(huán)的厚度設(shè)地腳螺栓直徑為M36，l=160mm，則，查表得矩形板計(jì)算力矩，按式，計(jì)算取，基礎(chǔ)環(huán)材料的許用應(yīng)力，基礎(chǔ)環(huán)厚度由下式計(jì)算 (4-16) 取4.11 地腳螺栓計(jì)算 地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力，取其中較大值 (4-17)取 地腳螺栓直徑因?yàn)椋蚀怂O(shè)備必須安裝地腳螺栓，取地腳螺栓個(gè)數(shù)n=20，地腳螺栓材料的許用應(yīng)力，地腳螺栓的螺紋小徑由下式計(jì)算 (4-18)查表得，取地腳螺栓為M36，故選用20個(gè)M36的地腳螺栓，滿(mǎn)足要求以上各項(xiàng)計(jì)算均滿(mǎn)足強(qiáng)度條件及穩(wěn)定性條件。第5章 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總?cè)に囋O(shè)計(jì)結(jié)果詳見(jiàn)表5-1，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果詳見(jiàn)表5-2。表5-1 全塔工藝設(shè)計(jì)結(jié)果匯總設(shè)計(jì)內(nèi)容符號(hào)及單位精餾段提餾段體積流量 0.000660.00169體積流量0.3350.32塔徑0.80.8塔板間距0.40.4塔板型式F1型單溢流浮閥塔板實(shí)際所需塔板數(shù)97空塔氣速0.80.8堰長(zhǎng)0.560.56溢流堰高0.06240.0557降液管底隙高0.020.03板上液層高度0.070.07降液管型式弓型浮閥排列型式等邊三角形叉排浮閥數(shù)