畢業(yè)設(shè)計(jì)---二氧化碳填料塔的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　符號說明</b></p><p>　　Di—圓筒或球殼內(nèi)直徑，mm</p><p>　　Do—圓筒或球殼外直徑，mm</p><p>　　Pc—計(jì)算壓力，MPa</p><p>　　C—厚度附加量，mm</p><p>　　C1—厚度附偏差，mm</p>

2、<p>　　C2—腐蝕裕量，mm</p><p>　　δ—圓筒或球殼的計(jì)算厚度，mm</p><p>　　δe—圓筒或球殼的有效厚度，mm</p><p>　　δn—圓筒或球殼的名義厚度，mm</p><p>　　σt—設(shè)計(jì)溫度下圓筒或球殼的計(jì)算應(yīng)力，MPa</p><p>　　φ—焊縫系數(shù)，局部無損探傷，

3、φ=0.85 </p><p>　　[Pw]—圓筒或球殼的最大允許工作壓力，MPa </p><p>　　[σ]t—設(shè)計(jì)溫度下材料的許用壓力，MPa</p><p>　　a—一根換熱管管壁金屬的橫截面積, mm2</p><p>　　DG—墊片壓緊力作用中心圓直徑，mm</p><p>　　d—換熱管外徑，mm<

4、;/p><p>　　l—換熱管與管板脹接長度或焊腳高度，mm</p><p>　　At—管板布管區(qū)面積，三角形At =1.732ns2 + Ad</p><p>　　S—換熱管中心距,mm</p><p>　　Sn—隔板槽相鄰兩管中心距,mm</p><p>　　nˊ—隔板槽一側(cè)的排管根數(shù)</p><

5、p><b>　　n—U形管根數(shù) </b></p><p>　　Do—管板布管區(qū)當(dāng)量直徑,mm</p><p>　　Ps—?dú)こ淘O(shè)計(jì)壓力, MPa</p><p>　　Pt—管程設(shè)計(jì)壓力, MPa</p><p>　　δe—圓筒有效厚度, mm</p><p>　　δeH—封頭有效厚度, mm&

6、lt;/p><p>　　δes—裙座有效厚度, mm</p><p>　　σs—室溫下殼體材料的屈服點(diǎn)，MPa</p><p>　　[σ]t—設(shè)計(jì)溫度下殼體材料的許用應(yīng)力，MPa</p><p>　　[σ]ts—設(shè)計(jì)溫度下裙座材料的許用應(yīng)力，MPa</p><p>　　At—管板布管區(qū)面積，三角形At = 1.732ns

7、2 +Ad, mm2</p><p>　　Adt—布管區(qū)范圍內(nèi)能被換熱管支撐的面積, mm2</p><p>　　Dt—管板布管區(qū)當(dāng)量直徑, mm</p><p>　　Pt—布管區(qū)當(dāng)量直徑Dt與直徑2R之比,R=Di／2</p><p>　　bf—法蘭寬度, mm </p><p>　　δf—?dú)んw法蘭厚度, mm<

8、;/p><p>　　D—管板開孔前的抗彎剛度</p><p>　　Ep—管板材料的彈性模量,MPa </p><p><b>　　ν—管板材料泊松比</b></p><p>　　Kfˊ—?dú)こ虉A筒與法蘭的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù), MPa</p><p>　　Efˊ—對

9、于f型連接方式，指Efˊ=2.1×105 MPa</p><p>　　wˊ—系數(shù)，按δs/Di和δf/Di計(jì)算</p><p>　　δs—?dú)こ虉A筒厚度，mm</p><p>　　Es—對于f型，指殼程圓筒材料的彈性模量,Es=2.1×105 MPa</p><p>　　Kfˊˊ—管箱圓筒與法蘭的旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù), MPa<

10、;/p><p>　　Efˊˊ—對f型，按管板材料, Efˊˊ=2.1×105 MPa</p><p>　　Eh—對f型，管箱圓筒材料Eh=2.1×105 MPa</p><p>　　wˊˊ—系數(shù)，按δs/Di和δf/Di計(jì)算</p><p>　　δh—管箱圓筒厚度，mm</p><p>　　Kf—板邊緣

11、旋轉(zhuǎn)剛度參數(shù)</p><p>　　Kf—旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù)</p><p>　　Kf0—無量綱參數(shù)，f型 </p><p>　　εR—管板邊緣法蘭力矩折減系數(shù)</p><p>　　εT—需要的螺栓總截面積, mm2</p><p>　　Am—預(yù)緊狀態(tài)下，需要的最小螺栓總截面積, mm2</p><p

12、>　　Aa—操作狀態(tài)下，需要的螺栓總截面積, mm2</p><p>　　Ap—預(yù)緊狀態(tài)下，需要的最小螺栓載荷，N</p><p>　　b—墊片有效密封寬度，mm</p><p><b>　　y—墊片比壓力</b></p><p><b>　　m—墊片系數(shù)</b></p><

13、;p>　　[δ]b—常溫下螺栓材料的許用應(yīng)力，MPa</p><p>　　Ap—操作狀態(tài)下需要的最小螺栓面積, mm2</p><p>　　Wp—操作狀態(tài)下需要的最小螺栓載荷，N</p><p>　　LG—螺栓中心至作用位置處的徑向距離</p><p>　　FD—作用在法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)封頭壓力載荷引起的軸向分力，N</p>&l

14、t;p>　　FT—總軸向力與內(nèi)徑截面上的流體壓力引起的軸向力之差，N</p><p>　　F—流體壓力引起的總軸向力，N</p><p>　　FG—窄面法蘭墊片壓緊力，N</p><p>　　Ab—實(shí)際螺栓面積應(yīng)不小于需要的螺栓面積, mm2</p><p>　　LD—螺栓中心至法蘭環(huán)內(nèi)側(cè)的徑向距離</p><p&g

15、t;　　LT—螺栓中心至作用位置的徑向距離</p><p>　　Ab—基礎(chǔ)環(huán)面積 Ab=0.785（Dab2-Dib2），mm2</p><p>　　Asb—圓筒形裙座底部截面積Asb=3.14Disσs , mm2</p><p>　　B—系數(shù)，按[1]1.7.5確定，MPa &

16、lt;/p><p>　　b—基礎(chǔ)環(huán)外伸寬度b=（Dob-Dos），mm </p><p>　　Cz—結(jié)構(gòu)綜合影響系數(shù) </p><p>　　Di—容器內(nèi)直徑，mm </p

17、><p>　　Dib—基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)直徑，mm </p><p>　　Dis—裙座底部截面內(nèi)直徑，mm</p><p>　　Dob—基礎(chǔ)環(huán)外直徑，mm</p><p>　　Dos—裙座底部截面的外直徑，mm</p><p><b>　　H—容器

18、高度，mm</b></p><p>　　E—設(shè)計(jì)溫度下材料的彈性模量,MPa</p><p>　　Hi—容器頂部至第i段底部截面的距離，mm</p><p>　　hi—容器第i段集中質(zhì)量距地面的高度，mm</p><p>　　hk—計(jì)算截面I-I以上集中質(zhì)量mk距地面高度，mm</p><p>　　MEI-

19、I—容器的計(jì)算截面I-I 的地震彎矩，N·m</p><p>　　MEO-O—容器底部O-O截面的地震彎矩，N·m</p><p>　　MmaxI-I—容器計(jì)算截面I-I的最大彎矩，N·m</p><p>　　MmaxO-O—容器底部O-O截面的最大彎矩，N·m</p><p>　　MwI-I—容器計(jì)算

20、截面I-I的風(fēng)彎矩，N·m</p><p>　　MwO-O—容器底部截面O-O的風(fēng)彎矩，N·m</p><p>　　m—容器第i段的操作質(zhì)量，kg</p><p>　　mmax—容器的最大質(zhì)量，kg</p><p>　　mmin—容器的最小質(zhì)量，kg</p><p>　　mo—容器的操作質(zhì)量，kg&

21、lt;/p><p>　　mI-I—計(jì)算截面I-I以上操作時(shí)和非操作質(zhì)量，kg</p><p>　　P—設(shè)計(jì)風(fēng)壓，MPa</p><p><b>　　P—風(fēng)載荷，N</b></p><p>　　Ti—容器第i振型的自振周期，s</p><p>　　T1—容器的基本自振周期，s</p>&l

22、t;p>　　Zb—基礎(chǔ)環(huán)的抗彎截面系數(shù)，mm3</p><p>　　Zsb—圓筒形或圓錐形裙座底部截面系數(shù)，mm3</p><p>　　σb—基礎(chǔ)環(huán)厚度，mm</p><p>　　q—換熱管與管板連接的拉脫力，MPa</p><p>　　σ—管板計(jì)算厚度，mm</p><p>　　σt—換熱管管壁厚度，mm<

23、;/p><p>　　μ—管板強(qiáng)度削弱系數(shù)，一般μ=0.4</p><p>　　δt—換熱管軸向應(yīng)力，MPa</p><p>　　[σ]rt—設(shè)計(jì)溫度下管板材料的許用應(yīng)力，MPa</p><p>　　[σ]tt—設(shè)計(jì)溫度下?lián)Q熱管材料的許用應(yīng)力，MPa</p><p><b>　　第一章 緒 論</b>&

24、lt;/p><p>　　1.1 合成氨在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用</p><p>　　合成氨是重要的無機(jī)化工產(chǎn)品之一，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。農(nóng)業(yè)上使用的氮肥，除氨水外，諸如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復(fù)合肥都是以氨為原料生產(chǎn)的。合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一，世界每年合成氨產(chǎn)量已達(dá)到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產(chǎn)化學(xué)肥料，20%作為其它化工產(chǎn)品的原料。合成氨指由氮和氫在高溫高壓和

25、催化劑存在下直接合成的氨。別名氨氣，分子式為NH3。世界上的氨除少量從焦?fàn)t氣中回收外，絕大部分是合成的氨。合成氨主要用于制造氮肥和復(fù)合肥料。氨作為工業(yè)原料和氨化飼料，用量約占世界產(chǎn)量的12％。硝酸、各種含氮的無機(jī)鹽及有機(jī)中間體、磺胺藥、聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料生產(chǎn)。</p><p>　　1.2 合成氨生產(chǎn)方法的介紹</p><p>　　德國化學(xué)家哈伯從1902年開始

26、研究由氮?dú)夂蜌錃庵苯雍铣砂薄Ｓ?908年申請專利，即“循環(huán)法”，在此基礎(chǔ)上，他繼續(xù)研究，于1909年改進(jìn)了合成，氨的含量達(dá)到6%以上。這是目前工業(yè)普遍采用的直接合成法。反應(yīng)過程中為解決氫氣和氮?dú)夂铣赊D(zhuǎn)化率低的問題，將氨產(chǎn)品從合成反應(yīng)后的氣體中分離出來，未反應(yīng)氣和新鮮氫氮?dú)饣旌现匦聟⑴c合成反應(yīng)。</p><p>　　合成氨的主要原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。經(jīng)過近百年的發(fā)展，合成氨技術(shù)趨于成熟，形成了一大

27、批各有特色的工藝流程，但都是由三個(gè)基本部分組成，即原料氣制備過程、凈化過程以及氨合成過程。 　　</p><p>　　（1）原料氣制備 將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣；渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣；對氣態(tài)烴類和石腦油，工業(yè)中利用二段蒸汽轉(zhuǎn)化法制取合成氣。 （2）凈化 對粗原料氣進(jìn)行凈化處理，除去氫氣和氮?dú)庖?/p>

28、外的雜質(zhì)，主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精制過程。 </p><p>　　（3）氨合成 將純凈的氫、氮混合氣壓縮到高壓，在催化劑的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨產(chǎn)品的工序，是整個(gè)合成氨生產(chǎn)過程的核心部分。氨合成反應(yīng)在較高壓力和催化劑存在的條件下進(jìn)行，由于反應(yīng)后氣體中氨含量不高，故采用未反應(yīng)氫氮?dú)庋h(huán)的流程。</p><p>　　合成氨具體工藝流程圖如下：</p>

29、<p><b>　　蒸汽 煤 空氣</b></p><p>　　圖1-1 合成氨工藝流程圖</p><p>　　1.3 碳化塔在生產(chǎn)方法中的作用 </p><p>　　碳化塔由塔體、封頭、溶液入口、冷卻水箱、進(jìn)氣口、排氣口及出料口構(gòu)成，是合成氨廠碳化工段的主要設(shè)備。碳化塔是合成氨廠的心臟，直接影響各項(xiàng)性能指標(biāo)的完成、消耗的高低

30、、質(zhì)量的優(yōu)劣、生產(chǎn)能力的大小、甚至是投資的高低。碳化塔內(nèi)除塔盤、汽液分布板、除沫裝置與其他的塔設(shè)備有相同的結(jié)構(gòu)外，還有使反應(yīng)順利進(jìn)行的冷卻裝置等結(jié)構(gòu)，是合成碳酸氫氨的反應(yīng)器，為Ⅱ類壓力容器。在碳化塔內(nèi)進(jìn)行著二氧化碳的吸收、碳化反應(yīng)、碳酸氫銨結(jié)晶等過程，塔內(nèi)同時(shí)存在著氣體、液體、固體。含有氮?dú)狻錃夂投趸嫉淖儞Q氣進(jìn)入碳化塔后，二氧化碳與氨水反應(yīng)生成碳酸氫氨。典型的生產(chǎn)碳酸氫氨小型氮肥廠以無煙煤為原料，先制取半水煤氣，后經(jīng)脫除硫化氫后，

31、進(jìn)入加壓變換反應(yīng)系統(tǒng)，得到的氮?dú)錃夂投趸蓟旌蠚怏w進(jìn)入碳化塔，在碳化塔內(nèi)二氧化碳與濃度為17%左右的氨水反應(yīng)，生成碳酸氫氨結(jié)晶經(jīng)離心機(jī)分離，即得到碳酸氫氨產(chǎn)品。</p><p><b>　　1.4 發(fā)展?fàn)顩r</b></p><p>　　解放前我國只有兩家規(guī)模不大的合成氨廠，解放后合成氨工業(yè)有了迅速發(fā)展。1949年全國氮肥產(chǎn)量僅0.6萬噸，而1982年達(dá)到1021.9

32、萬噸，成為世界上產(chǎn)量最高的國家之一。近幾年來，我國引進(jìn)了一批年產(chǎn)30萬噸氮肥的大型化肥廠設(shè)備。我國自行設(shè)計(jì)和建造的上海吳涇化工廠也是年產(chǎn)30萬噸氮肥的大型化肥廠。這些化肥廠以天然氣、石油、煉油氣等為原料，生產(chǎn)中能量損耗低、產(chǎn)量高，技術(shù)和設(shè)備都很先進(jìn)。由于石油價(jià)格的飛漲和深加工技術(shù)的進(jìn)步，以“天然氣、輕油、重油、煤”作為合成氨原料結(jié)構(gòu)、并以天然氣為主體的格局有了很大的變化，絕大多數(shù)目前已經(jīng)停車或進(jìn)行以結(jié)構(gòu)調(diào)整為核心內(nèi)容的技術(shù)改造。我國目前

33、的合成氨產(chǎn)量已躍居世界第一位，現(xiàn)已掌握了以焦炭、無煙煤、焦?fàn)t氣、天然氣及油田伴生氣和液態(tài)烴多種原料生產(chǎn)合成氨的技術(shù)。目前合成氨在與國際接軌后，今后發(fā)展重點(diǎn)是調(diào)整原料和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步改善經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)合成氨技術(shù)發(fā)展的情況分析，估計(jì)未來合成氨的基本生產(chǎn)原理將不會出現(xiàn)原則性的改變，其技術(shù)發(fā)展將會繼續(xù)緊密圍繞“降低生產(chǎn)成本、提高運(yùn)行周期，改善經(jīng)濟(jì)性”的基本目標(biāo)，進(jìn)一步集中在“大型化、低能耗、結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)、長周期運(yùn)行”等方面進(jìn)行</p

34、><p>　　第二章 筒體及封頭設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)的確定</p><p><b>　　2.11液柱靜壓力</b></p><p>　　對于液柱靜壓力的計(jì)算，通過查閱課本《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》114頁可知：通常狀況下，計(jì)算壓力等于設(shè)計(jì)壓力加上液柱靜壓力，當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小于5%的設(shè)計(jì)壓力時(shí)，可以忽

35、略液柱靜壓力的影響。</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　上式中，ρ-水的密度，Kg/,ρ=1000 Kg/</p><p>　　g-重力加速度，，g=9.81</p><p><b>　　H-塔體的高度，m</b></p><p>　　=16

36、.1+0.34×2=16.78m</p><p><b>　　-筒體的高度，m</b></p><p><b>　　-封頭的高度，m</b></p><p>　　=1000×9.81×16.78=0.16MPa</p><p><b>　　2.12 設(shè)計(jì)壓力&

37、lt;/b></p><p>　　=1.1×0.8=0.88MPa （2-2）</p><p>　　由P與PL的比值可得：0.16/0.88=18%>5%,即液柱靜壓力大于設(shè)計(jì)壓力的5%，所以應(yīng)把液柱靜壓力計(jì)入計(jì)算壓力中。</p><p>　　因此，=0.88+0.16=1.04MP

38、a。 （2-3）</p><p><b>　　2.13 設(shè)計(jì)溫度</b></p><p>　　與設(shè)計(jì)壓力一樣，設(shè)計(jì)溫度也為壓力容器的設(shè)計(jì)載荷條件之一，它是指容器在正常工作情況下，設(shè)定的元件的金屬溫度，（沿元件金屬截面的溫度平均值）。</p><p><b>　　T=TW=40℃</b>&

39、lt;/p><p>　　2.14 焊接接頭系數(shù)</p><p>　　采用雙面焊對接接頭和相當(dāng)于雙面焊的全熔透對接接頭，無論檢測比例為局部檢測，取=0.85。</p><p>　　2.2 圓柱塔體的厚度計(jì)算</p><p>　　2.2.1筒體的厚度</p><p>　　成型后厚度是指制造廠考慮加工減薄量并按鋼板厚度規(guī)格第二次

40、向上圓整得到的坯板的厚度，再減去實(shí)際加工減薄量后的厚度，也為出廠時(shí)容器的實(shí)際厚度，一般情況下，只要成形后厚度大于設(shè)計(jì)厚度就可以滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　根據(jù)GB150-2011，表4-1, 40℃時(shí)16MnR材料的許用應(yīng)力值=163 MPa。</p><p>　　(2-4) </p><p>

41、　　上式中，-筒體的計(jì)算厚度，㎜</p><p>　　-圓柱筒體的內(nèi)經(jīng)，㎜，已知=1200㎜</p><p>　　-16MnR材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPa</p><p><b>　　-焊接接頭系數(shù)</b></p><p>　　對于Q345R的腐蝕余量C2=2㎜，腐蝕余量主要是防止容器受壓元件由于均與腐蝕、機(jī)械磨損

42、而導(dǎo)致厚度削薄減弱。</p><p>　　設(shè)計(jì)厚度。 （2-5） </p><p>　　由《化工容器及設(shè)備簡明手冊》表13-2,可知，當(dāng)鋼板的厚度為6.0到7.0㎜時(shí)，取鋼板的負(fù)偏差=0.6㎜，</p><p>　　名義厚度=6.52+0.6=7.12㎜ 圓整后=12㎜。 （2-6）</p&g

43、t;<p>　　有效厚度=12-0.6-2=9.4㎜。 （2-7）</p><p>　　當(dāng)=12㎜時(shí)=163 MPa沒有變化，故取名義厚度=12㎜合適。</p><p>　　2.2.2 封頭的厚度</p><p>　　根據(jù)=1200㎜,由JB/T4735-95得橢圓形封頭主要參數(shù):</p>&l

44、t;p>　　=1200㎜ =300㎜ h=25㎜</p><p>　　對于橢圓形封頭，此時(shí)K=1，厚度計(jì)算式為:</p><p>　?。?-8） </p><p>　　上式中 -筒體的計(jì)算厚度，㎜</p><p>　　PC –筒體的計(jì)算壓力，MPa</

45、p><p>　　-圓柱筒體的內(nèi)經(jīng)，㎜，已知=1200㎜</p><p>　　-16MnR材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPa</p><p><b>　　-焊接接頭系數(shù)</b></p><p>　　封頭鋼板的負(fù)偏差與腐蝕余量與筒體相同</p><p><b>　　因此，計(jì)算厚度</b&g

46、t;</p><p>　　名義厚度=6.33+0.6=6.93㎜ 圓整后=12㎜ </p><p>　　有效厚度=12-0.6-2=9.4㎜。</p><p><b>　　2.3 水壓試驗(yàn)</b></p><p><b>　　2.3.1試驗(yàn)壓力</b></p><p>

47、;　　對于內(nèi)壓容器，耐壓試驗(yàn)的目的:在超設(shè)計(jì)壓力下，考慮缺陷是否會發(fā)生快速擴(kuò)展造成破壞或開裂造成泄漏，檢驗(yàn)密封結(jié)構(gòu)的密封性能。對于外壓容器，在外壓的作用下，容器中的缺陷受壓應(yīng)力的作用，不可能發(fā)生開裂，且外壓臨界失穩(wěn)壓力主要與容器的幾何尺寸、制造精度有關(guān)，跟缺陷無關(guān)，一般不用外壓試驗(yàn)來校核其穩(wěn)定性，而以內(nèi)壓試驗(yàn)進(jìn)行“泄漏”檢查以確定容器是否存在穿透性缺陷。</p><p>　　取水壓試驗(yàn)溫度為20℃則對于內(nèi)壓容器:

48、 </p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　上式中-試驗(yàn)時(shí)啟閉金屬溫度下材料的許用應(yīng)力，=153 MPa</p><p>　　-設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，=153 MPa</p><p><b>　　所以 MPa</b></p><p>　　2.3

49、.2 應(yīng)力校核</p><p>　　為了保證耐壓試驗(yàn)時(shí)容器材料處于彈性狀態(tài)，在內(nèi)壓試驗(yàn)前必須按照下式校核試驗(yàn)時(shí)筒體的薄膜應(yīng)力：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　式中-試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力，MPa</p><p>　　-材料的屈服強(qiáng)度，=325 MPa</p><p

50、>　　-圓筒的有效厚度，㎜</p><p>　　=122.77 MPa</p><p>　　由于< 所以水壓試驗(yàn)的結(jié)果為合格。</p><p><b>　　第三章 風(fēng)載荷</b></p><p>　　3.1 塔的載荷分析</p><p><b>　　3.11質(zhì)量載荷<

51、/b></p><p>　　塔設(shè)備大多安裝在室外，靠裙座底部的地腳螺栓固定在混泥土基礎(chǔ)上，通常稱為自支撐式塔。除了承受介質(zhì)壓力外，塔設(shè)備還承受著各種重量，塔的質(zhì)量包括：塔體、裙座的質(zhì)量；塔內(nèi)件如塔盤活填料的質(zhì)量；保溫材料的質(zhì)量；操作平臺及扶梯質(zhì)量；操作時(shí)物料的質(zhì)量；塔附件如人孔、接管、法蘭等質(zhì)量；水壓試驗(yàn)時(shí)充水的質(zhì)量；偏心載荷。</p><p>　　（1）塔體、裙座的質(zhì)量</p

52、><p>　　由《化工容器及設(shè)備簡明手冊》313頁可知：當(dāng)DN=1200㎜，=8㎜時(shí)，一米高筒節(jié)鋼板的質(zhì)量G=238㎏，同樣可由《化工容器及設(shè)備簡明手冊》319頁可知：當(dāng)DN=1200㎜，=8㎜時(shí)，封頭的質(zhì)量為106㎏。</p><p>　　= (3-1)</p><p>　　=++=

53、 (3-2)</p><p>　　(2) 塔內(nèi)件的質(zhì)量</p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的填料為陶瓷拉西環(huán)(亂堆),,填料在塔內(nèi)位置分為兩段,每一段長度為6000㎜。</p><p><b>　　（3-4）</b></p>

54、<p>　　所以塔設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件質(zhì)量為：</p><p>　?。?）保溫材料的質(zhì)量</p><p>　　選石棉作為保溫材料，取保溫層厚度，由《化工容器及設(shè)備簡明手冊》可查的石棉的密度。</p><p><b>　　為筒體的外徑，</b></p><p><b>　?。?-5）</b><

55、/p><p>　　為封頭的表面積，由JB/T 4735-95得</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　所以 （3-7）</p><p>　　（4）操作平臺及扶梯的質(zhì)量</p><p>　　由《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》392頁表16-1可得：

56、</p><p>　　平臺的選擇原則：操作平臺應(yīng)設(shè)置在人孔、手孔、塔頂?shù)踔⒁好嬗?jì)等需要經(jīng)常檢修和操作的地方，并且操作平臺布置的位置不再需要設(shè)置腳手架和纜索。根據(jù)各層平臺之間的最小間距不得小于2.0m,以及若無特殊要求，層板間距也不宜大于8.0m的原則，本設(shè)計(jì)選擇寬為B=1m,高為1.2m的平臺。本設(shè)計(jì)一共設(shè)置5個(gè)平臺，平臺一設(shè)置在h=730㎜處的富液出口處；平臺二設(shè)置在h=2230㎜處的卸料口處；平臺三設(shè)置在h

57、=8600㎜處的卸料口處；平臺四設(shè)置在h=16280㎜處的進(jìn)料口e處，平臺五設(shè)置在h=16780㎜處的上封頭處。</p><p>　　扶梯的選擇：梯子至塔體保溫層外表面的距離至少為20㎜，當(dāng)塔體上有補(bǔ)強(qiáng)圈時(shí)，距離還應(yīng)該適當(dāng)放大，梯子最低層一級踏步高出地面150到450㎜，相鄰間距一般為300㎜，因此取第一級踏步高出高出400㎜，距離保溫層外表面的距離為250㎜。</p><p>　　由《化

58、工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》429頁公式得:</p><p>　?。?-8） （3-9）</p><p>　　（5）操作時(shí)物料的質(zhì)量</p><p>　　（3-10）（6）塔附件質(zhì)量</p><p>　　按經(jīng)驗(yàn)取塔附件的質(zhì)量</p><p><b>　　(3-11）</b&

59、gt;</p><p>　　（7）水壓試驗(yàn)時(shí)充水的質(zhì)量</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　?。?）偏心載荷</b></p><p>　　塔體上有時(shí)懸掛再沸器、冷凝器等附屬設(shè)備或其他附件，因此承受偏心載荷，。</p><p>　　塔設(shè)備

60、在正常操作時(shí)的質(zhì)量:</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　塔設(shè)備在水壓試驗(yàn)時(shí)的最大質(zhì)量</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　塔設(shè)備在停工檢修時(shí)的最小質(zhì)量：</p><p><b>　　（3-15）&

61、lt;/b></p><p>　　3.2 塔的自振周期</p><p>　　在動(dòng)載荷（風(fēng)載荷，地震載荷）作用下，塔設(shè)各個(gè)截面的變形以及內(nèi)力與塔的自振周期（或頻率）及陣型有關(guān)，因此在進(jìn)行塔設(shè)備的載荷計(jì)算以及強(qiáng)度校核之前，必須首先計(jì)算其固有（或自振）周期。</p><p>　　由《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》393頁可查的等直徑等厚度容器的基本自振周期:</

62、p><p>　　， （3-16）</p><p><b>　　3.3 風(fēng)載荷</b></p><p>　　中國設(shè)計(jì)規(guī)范中，對于空氣密度ρ，統(tǒng)一采用一個(gè)大氣壓下、10℃時(shí)的干空氣密度計(jì)算，即;基本風(fēng)速則采用該地區(qū)離地面高度為10m處，30年一遇，采用10min為時(shí)距所得的平均最大風(fēng)速，國家有關(guān)部門已經(jīng)制定了全國各地區(qū)的基本風(fēng)

63、壓的分布圖，查《化工設(shè)備簡明手冊》表11-9，呼和浩特市的風(fēng)壓力為。</p><p>　　3.3.1 風(fēng)力計(jì)算</p><p>　　安裝在室外的塔設(shè)備將受到風(fēng)力的作用，風(fēng)力除了使塔體產(chǎn)生應(yīng)力與變形外，還可能使塔體產(chǎn)生順風(fēng)向的振動(dòng)（縱向振動(dòng)）及垂直于風(fēng)向的誘導(dǎo)振動(dòng)（橫向振動(dòng)），過大的塔體應(yīng)力會導(dǎo)致塔體的強(qiáng)度及穩(wěn)定失效，而太大的塔體撓度則會造成塔內(nèi)流體分布不均，從而使分離效率下降.當(dāng)塔設(shè)備的高

64、度與直徑之比大于5，或高度大于10m時(shí),在其強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算中應(yīng)考慮風(fēng)載荷，計(jì)算分載荷時(shí)應(yīng)分段進(jìn)行，每段內(nèi)的分壓值認(rèn)為是等值，整個(gè)塔的風(fēng)載荷呈階梯形分布。</p><p>　　塔設(shè)備中的第i計(jì)算段所受的水平風(fēng)力可由下式計(jì)算：</p><p>　?。?-17） </p><p>　　上述基本風(fēng)壓中沒有考慮結(jié)構(gòu)的體型因素，

65、在同樣的風(fēng)速條件下，風(fēng)壓在不同體型結(jié)構(gòu)分布亦不相同，對于細(xì)長的圓柱形塔體結(jié)構(gòu)，體形系數(shù)=0.7。風(fēng)振系數(shù)是考慮風(fēng)載荷的脈動(dòng)性質(zhì)和塔體的動(dòng)力特性的折算系數(shù)，對于塔高de塔設(shè)備，取。地面粗糙度類別為B類（田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵、以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市）,當(dāng)籠式扶梯與塔頂管線布置成90°時(shí)，</p><p>　　取下列兩式中的較大值：</p><p><b>　?。?-

66、18） </b></p><p><b>　　(3-19) </b></p><p>　　綜上所述，各計(jì)算段的系數(shù)以及風(fēng)壓力統(tǒng)計(jì)如下表：</p><p>　　3.3.2 風(fēng)彎矩的計(jì)算</p><p>　　將塔沿高度分為若干段，則水平風(fēng)力在第段塔底截面處的風(fēng)彎矩為（不考慮橫向風(fēng)向的影響）：</p&

67、gt;<p><b>　?。?-20）</b></p><p>　　由于塔體裙座并無人孔，故只需求出塔底截面與封頭焊縫處風(fēng)彎矩即可，則有截面0-0處的風(fēng)彎矩：</p><p>　　同理可得截面1-1處的風(fēng)彎矩：</p><p><b>　　第四章 地震載荷</b></p><p>　

68、　4.1 地震力的計(jì)算</p><p><b>　　4.11水平地震力</b></p><p>　　地震起源于地殼的深處，地震時(shí)產(chǎn)生的地震波，通過地殼的巖石或土壤向地球表面?zhèn)鞑?，?dāng)?shù)卣鸩▊鞯降孛鏁r(shí)，引起地面的突然運(yùn)動(dòng)，從而使建筑物或設(shè)備發(fā)生震動(dòng)，所謂地震力是地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)對于設(shè)備的作用力，對于底部剛性固定在基礎(chǔ)上的塔設(shè)備，如將其簡化為單質(zhì)點(diǎn)的彈性體系，則地震力即為該設(shè)

69、備質(zhì)量相對于地面運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力。將塔沿高度方向分成N段，視每段高度之間的質(zhì)量為作用在該高度處的集中質(zhì)量，在地震烈度為8級到9級的地區(qū)，塔設(shè)備應(yīng)該考慮地震力的影響，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)體系見下圖：</p><p>　　因而第K段塔節(jié)重點(diǎn)處（k質(zhì)點(diǎn)處）產(chǎn)生的相當(dāng)于第一陣型（基本陣型）的水平地震力為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p&g

70、t;<b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p><b>　　-地震影響系數(shù)；</b></p><p><b>　　=0.682s；</b></p><p>　　特性周期，按場地土的類型及震區(qū)類型，由《過程設(shè)備設(shè)

71、計(jì)》307頁表7-9可知，選擇第II類場地土類型的第二組，取=0.40；</p><p>　　-地震影響系數(shù)的最大值，由《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》307頁表7-10可知，設(shè)防烈,度為8級，取=0.24；</p><p>　　-衰減系數(shù)，根據(jù)塔的阻尼比按式(3-23)確定；</p><p>　　-阻尼調(diào)整系數(shù)，按式（3-24）計(jì)算。</p><p>&l

72、t;b>　　(4-3)</b></p><p>　?。ㄊ街?塔的阻尼比） （4-4）</p><p><b>　　4.12垂直地震力</b></p><p>　　設(shè)防烈度為8度或9度區(qū)的塔式容器應(yīng)該考慮上下兩個(gè)方向垂直地震力的作用，如圖4-1所示，塔式容器的底截面處總的垂直地震

73、力應(yīng)按式（4-5）計(jì)算：</p><p><b>　　（4-5）</b></p><p>　　任意質(zhì)量i處所分配的垂直地震力（沿塔高按倒三角形分布重新分配）按式（4-6）計(jì)算：</p><p>　?。╥=1,2,3） (4-6)</p><p>　　任意計(jì)算截面

74、I-I處的地震垂直力為：</p><p>　?。╥=1,2,3） （4-7）4.13 地震載荷及地震彎矩的計(jì)算</p><p>　　將塔沿高度方向分成6段，視每段高度之間的質(zhì)量為作用在該高度1/2處的集中質(zhì)量，各段計(jì)算質(zhì)量對該截面所引起的地震力地震彎矩列于表4-1（分段圖見圖4-3）</p><p&g

75、t;　　因?yàn)?，故不考慮高陣型的影響。</p><p>　?。?）0-0截面的彎矩為: （4-8）</p><p>　　(2)I-I截面的彎矩為： （4-9）4.2 偏心彎矩</p><p>　　塔體上有時(shí)懸掛再沸器、冷凝器等附屬設(shè)備或其他零件，因此承受偏心載荷，該載荷產(chǎn)生的彎矩為：</p><p><b>　　（

76、4-10）</b></p><p>　　但此次設(shè)計(jì)的二氧化碳吸收塔沒有懸掛再沸器、冷凝器等附屬設(shè)備或其它附件，所以=0。</p><p><b>　　4.3 最大彎矩</b></p><p>　　確定最大的彎矩時(shí)，偏保守的假設(shè)風(fēng)彎矩、地震彎矩和偏心彎矩同時(shí)出現(xiàn)，且出現(xiàn)在塔設(shè)備的同一方向，但考慮到最大風(fēng)速和最高地震級別同時(shí)出席那的肯能

77、性很小，在正?；蛲９z修時(shí)，取計(jì)算截面處的最大彎矩為：</p><p>　　取其中較大值 （4-11）</p><p>　　在水壓試驗(yàn)時(shí)，由于試驗(yàn)日期可以選擇持續(xù)時(shí)間較短，取最大彎矩為。 （4-12）</p><p>　　4.3.1 塔

78、設(shè)備底部截面0-0處的最大彎矩</p><p>　　4.3.2 塔設(shè)備底部截面I-I處的最大彎矩</p><p>　　第五章 筒體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核</p><p>　　驗(yàn)算塔殼I-I截面處操作時(shí)和壓力試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，計(jì)算結(jié)果列于下表5-1。</p><p><b>　　表5-1</b></p>

79、<p><b>　　(5-1)</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　K-組合系數(shù)，取K=1.2</p><p>　　根據(jù)圓筒的內(nèi)半徑和所假設(shè)的圓筒計(jì)算壁厚，按下式計(jì)算系數(shù)A的值</p><p><b>　?。?-2）</b></

80、p><p><b>　　按下式計(jì)算B值</b></p><p><b>　?。?-3)</b></p><p>　　式中E-材料在設(shè)計(jì)溫度（40℃）下的彈性模數(shù)，</p><p><b>　　(5-4)</b></p><p><b>　　(5-5

81、)</b></p><p>　　由表5-1可知，圓筒的軸向應(yīng)力大小符合要求，筒體的穩(wěn)定性符合要求，圓筒的拉應(yīng)力同樣符合要求，即筒體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核符合條件。</p><p>　　第六章 裙座的強(qiáng)度及應(yīng)力校核</p><p><b>　　6.1 應(yīng)力校核</b></p><p>　　裙座的筒體受到重量和各種

82、彎矩的作用，但不承受壓力，重量和彎矩在裙座底部截面處最大，因而裙座底部的截面是危險(xiǎn)截面，此外，裙座上的檢驗(yàn)孔或人孔，管線引出孔有承載削弱作用，這些孔中心橫截面處也是裙座筒體的危險(xiǎn)截面。</p><p>　　裙座筒體不受壓力作用，軸向組合拉伸應(yīng)力總是小于軸向組合壓縮應(yīng)力，因此，只需要校核危險(xiǎn)截面的最大軸向壓縮應(yīng)力。</p><p>　　6.11 基底截面0-0的應(yīng)力校核</p>

83、<p><b>　?。?）正常操作時(shí)</b></p><p>　　（6-1） </p><p><b>　　式中</b></p><p>　　-裙座的半錐角，選用圓柱形裙座，=0°</p><p>　　-0-0截面處的最大彎矩，</p><p&g

84、t;　　-裙座底部截面的截面系數(shù)，</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　-裙座的底部直徑，</b></p><p>　　-裙座殼設(shè)定有效壁厚，</p><p>　　=12-0.6-2=9.4</p><p>　　-0-0截面處的垂直地震

85、力，N</p><p>　　-裙座底部截面面積，</p><p>　　=3.14×1224×9.4=36127.6</p><p>　　K-截面組合系數(shù)，K=1.2</p><p>　　B-系數(shù)，B=226.7MPa</p><p>　　-裙座材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，113MPa</p&g

86、t;<p>　　=1.2×226.7=272.04MPa</p><p>　　=1.2×113=135.6MPa</p><p>　　所以取135.6MPa</p><p><b>　　因此滿足強(qiáng)度要求。</b></p><p><b>　　(2)液壓試驗(yàn)時(shí)</b>

87、</p><p><b>　?。?-3） </b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　-裙座在0-0截面處的風(fēng)彎矩，</p><p><b>　　-偏心彎矩，</b></p><p>　　-設(shè)備在水壓試驗(yàn)時(shí)的最大質(zhì)量，kg&

88、lt;/p><p>　　-裙座材料在常溫下的屈服點(diǎn)，MPa</p><p>　　6.12 開孔截面1-1的應(yīng)力校核</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)中草用的裙座沒有人孔，故不用校核。</p><p>　　6.2 基礎(chǔ)環(huán)的設(shè)計(jì)</p><p>　　塔設(shè)備的重量，以及風(fēng)載荷、地震載荷及偏心載荷引起的彎矩通過裙座筒體作用于基礎(chǔ)環(huán)上

89、，而基礎(chǔ)環(huán)是安裝在混凝土基礎(chǔ)上。在基礎(chǔ)環(huán)與混凝土基礎(chǔ)接觸面上，重量引起均布靜壓力，彎曲引起彎曲應(yīng)力，壓縮應(yīng)力始終大于拉伸應(yīng)力，最大壓縮應(yīng)力為，基礎(chǔ)環(huán)板應(yīng)有足夠的厚度來承受這種應(yīng)力。</p><p>　　6.2.1 基礎(chǔ)環(huán)尺寸</p><p>　　基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑 （6-4）</p><p>　　式中-裙座的底截

90、面內(nèi)徑，mm</p><p><b>　　=1000mm</b></p><p>　　基礎(chǔ)環(huán)外徑 （6-5）</p><p>　　6.2.2 基礎(chǔ)環(huán)應(yīng)力校核</p><p><b>　　（6-6）</b></p><p&

91、gt;<b>　　取其中較大者須滿足</b></p><p><b>　　式中</b></p><p><b>　　（6-7）</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　?。?-9）</b>&l

92、t;/p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　根據(jù)《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》表16-11可知，選用75號混凝土，其許用應(yīng)力大小為=3.5，則。</p><p>　　6.2.3 有筋板時(shí)基礎(chǔ)環(huán)的厚度</p><p>　　在兩相鄰筋板之間的基礎(chǔ)環(huán)可近似為受均布載荷的矩形板，有筋板的兩側(cè)邊(邊長為)視

93、為簡支與裙座筒體連接的邊緣（邊長視為）作為固支，基礎(chǔ)環(huán)的外邊緣（長度視為）作為自由邊，根據(jù)平板的理論，可以計(jì)算板中最大彎矩，此時(shí)基礎(chǔ)環(huán)的厚度為：</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　上式中求得還應(yīng)加上壁厚附加量，再圓整到鋼板厚度規(guī)格上，且不得小于16mm。</p><p>　　式中-基礎(chǔ)環(huán)的厚度，mm</

94、p><p>　　-基礎(chǔ)環(huán)材料許用應(yīng)力，對于低碳鋼=140MPa</p><p>　　設(shè)螺栓直徑為M30，由《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》表16-18得：</p><p><b>　　L=120mm</b></p><p>　　由《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》表6-12得：</p><p><b&

95、gt;　　取</b></p><p>　　6.3 地腳螺栓的計(jì)算</p><p>　　地腳螺栓的作用是使高的塔設(shè)備固定字啊混凝土基礎(chǔ)上，以防風(fēng)彎矩或地震彎矩等使其傾倒。</p><p>　　6.3.1 螺栓承受的最大拉應(yīng)力</p><p>　　在重力及彎矩的作用下，如果迎風(fēng)側(cè)地腳螺栓承受的應(yīng)力，則表示塔設(shè)備自身穩(wěn)定而不會傾倒，原則

96、上可不設(shè)地腳螺栓，但是為了固定設(shè)備的位置，還應(yīng)設(shè)定一定數(shù)目的地腳螺栓，如果迎風(fēng)側(cè)地腳螺栓承受的應(yīng)力,則必須安裝地腳螺栓并進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　(6-12)</b></p><p>　　所以，0.42MPa</p><p>　　6.3.2 地腳螺栓根徑</p><p>　　此時(shí)必須設(shè)置地腳螺栓，并進(jìn)行計(jì)算

97、，可先按4的倍數(shù)假定地腳螺栓個(gè)數(shù)n，并按下式計(jì)算所需要螺栓根徑</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　由《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》411頁表16-13得M30螺栓根徑為26.211mm，選取地腳螺栓M30共16個(gè)，符合要求。</p><p><b>　　6.4 筋板</b></p&

98、gt;<p>　　6.4.1 筋板的壓應(yīng)力</p><p><b>　　(6-14)</b></p><p>　　6.4.2 筋板的許用壓應(yīng)力</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　?。?-16）</b></p>

99、<p><b>　?。?-17）</b></p><p>　　6.5 蓋板的壓力校核</p><p>　　選用無墊板的環(huán)形蓋板</p><p><b>　　（6-18）</b></p><p>　　6.6 裙座與殼體的塔接焊縫驗(yàn)算</p><p>　　塔接焊縫的剪

100、應(yīng)力驗(yàn)算</p><p><b>　　（6-19）</b></p><p>　　第七章 開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng)</p><p>　　7.1 接管規(guī)格選取</p><p><b>　　所選接管規(guī)格</b></p><p><b>　　7.2開孔直徑</b><

101、;/p><p>　　由于各種工藝和結(jié)構(gòu)上的要求，不可避免的要在容器上開孔并安裝接管，開孔以后，除削弱器壁的強(qiáng)度外，在殼體與接管的連接處，因結(jié)構(gòu)的連續(xù)性被破壞，會產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力，給容器的安全操作造成了嚴(yán)重隱患，因此壓力容器設(shè)計(jì)必須充分考慮開孔補(bǔ)強(qiáng)的問題。</p><p>　　GB150規(guī)定，當(dāng)在設(shè)計(jì)壓力小于等于2.5MPa的殼體上開孔，兩相鄰開孔中心的間距大于兩孔直徑之和的兩倍，且接管公稱外

102、徑小于或等于89mm時(shí)，只要接管最小厚度達(dá)到下表要求，就可以不另行補(bǔ)強(qiáng)。</p><p>　　《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》表4-15，不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管的最大公稱直徑為，液面計(jì)滿足上述條件，故不需要補(bǔ)強(qiáng)。</p><p>　　7.3 氣體出口的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算</p><p>　　7.3.1補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法的判別</p><p>　　a.補(bǔ)強(qiáng)判斷 根據(jù)GB150

103、-2011《鋼制壓力容器》，允許不不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管的最大公稱直徑為，本開孔外徑為219mm故需要另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。</p><p>　　b.補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別</p><p>　　7.3.2開孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p><b>　　a.筒體的計(jì)算厚度</b></p><p><b>　?。?-1）</

104、b></p><p>　　b.開孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　先計(jì)算強(qiáng)度削弱系數(shù),等于設(shè)計(jì)溫度下接管的材料與殼體材料許用應(yīng)力之比，當(dāng)該值大于1.0時(shí)，取。</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　筒體封頭和補(bǔ)強(qiáng)圈用Q345R，=163MPa。</p><p&

105、gt;　　接管用10#剛，=123.25MPa。</p><p>　　7.3.3 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍</p><p>　　a.有效寬度B的確定</p><p><b>　　b.有效高度的確定</b></p><p>　　7.3.4 有效補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　a.筒體多余金屬面積</p>

106、;<p><b>　　（7-3）</b></p><p>　　b.接管多余金屬面積</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　c.接管焊縫面積（焊腳取8.0mm）</p><p><b>　　d．有效補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p>

107、<p>　　7.3.5 所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p><b>　　擬用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)</b></p><p>　　7.3.6 補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)接管公稱直徑DN200選補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)JB/T4736取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑按C型形式，則內(nèi)徑為: 。因。補(bǔ)強(qiáng)圈在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)。</p><p>　

108、　7.4 氣體進(jìn)口的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算</p><p>　　7.4.1補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法的判別</p><p>　　a.補(bǔ)強(qiáng)判斷 根據(jù)GB150-2011《鋼制壓力容器》，允許不不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管的最大公稱直徑為，本開孔外徑為219mm故需要另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。</p><p>　　b.補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別</p><p>　　7.4.2開孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積&l

109、t;/p><p><b>　　a.筒體的計(jì)算厚度</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　b.開孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　先計(jì)算強(qiáng)度削弱系數(shù),等于設(shè)計(jì)溫度下接管的材料與殼體材料許用應(yīng)力之比，當(dāng)該值大于1.0時(shí)，取。</p><p>

110、;<b>　?。?-2）</b></p><p>　　筒體封頭和補(bǔ)強(qiáng)圈用Q345R，=163MPa。</p><p>　　接管用10#剛，=123.25MPa。</p><p>　　7.4.3 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍</p><p>　　a.有效寬度B的確定</p><p><b>　　b.有效高

111、度的確定</b></p><p>　　7.4.4 有效補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　a.筒體多余金屬面積</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　b.接管多余金屬面積</p><p><b>　?。?-4）</b></p>

112、<p>　　c.接管焊縫面積（焊腳取8.0mm）</p><p><b>　　d．有效補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p><p>　　7.4.5 所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p><b>　　擬用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)</b></p><p>　　7.4.6 補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)</p><p>

113、;　　根據(jù)接管公稱直徑DN200選補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)JB/T4736取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑按C型形式，則內(nèi)徑為: 。因。補(bǔ)強(qiáng)圈在有效補(bǔ)強(qiáng)范圍內(nèi)。</p><p>　　7.5 進(jìn)（出）液管的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算</p><p>　　7.5.1補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法的判別</p><p>　　a.補(bǔ)強(qiáng)判斷 根據(jù)GB150-2011《鋼制壓力容器》，允許不不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管的最大公稱直徑為，本開

114、孔外徑為108mm故需要另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。</p><p>　　b.補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別</p><p>　　7.5.2開孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p><b>　　a.筒體的計(jì)算厚度</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　b.開孔所需要的

115、補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　先計(jì)算強(qiáng)度削弱系數(shù),等于設(shè)計(jì)溫度下接管的材料與殼體材料許用應(yīng)力之比，當(dāng)該值大于1.0時(shí)，取。</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　筒體封頭和補(bǔ)強(qiáng)圈用Q345R，=163MPa。</p><p>　　接管用10#剛，=123.25MPa。</p>

116、<p>　　7.5.3 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍</p><p>　　a.有效寬度B的確定</p><p><b>　　b.有效高度的確定</b></p><p>　　7.5.4 有效補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　a.筒體多余金屬面積</p><p><b>　?。?-3）</b&g

117、t;</p><p>　　b.接管多余金屬面積</p><p><b>　　（7-4）</b></p><p>　　c.接管焊縫面積（焊腳取8.0mm）</p><p><b>　　d．有效補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p><p>　　7.5.5 所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積</p>

118、<p><b>　　故不需要補(bǔ)強(qiáng)。</b></p><p>　　7.6 筒體上的人孔以及卸料的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算</p><p>　　7.6.1補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法的判別</p><p>　　a.補(bǔ)強(qiáng)判斷 根據(jù)GB150-2011《鋼制壓力容器》，允許不不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管的最大公稱直徑為，本開孔外徑為416mm故需要另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。</p

119、><p>　　b.補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別</p><p>　　7.6.2開孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p><b>　　a.筒體的計(jì)算厚度</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　b.開孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　

120、　先計(jì)算強(qiáng)度削弱系數(shù),等于設(shè)計(jì)溫度下接管的材料與殼體材料許用應(yīng)力之比，當(dāng)該值大于1.0時(shí)，取。</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　筒體封頭和補(bǔ)強(qiáng)圈用Q345R，=163MPa。</p><p>　　接管用10#剛，=123.25MPa。</p><p>　　7.6.3 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍<

121、;/p><p>　　a.有效寬度B的確定</p><p><b>　　b.有效高度的確定</b></p><p>　　7.6.4 有效補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　a.筒體多余金屬面積</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　b

122、.接管多余金屬面積</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　c.接管焊縫面積（焊腳取8.0mm）</p><p><b>　　d．有效補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p><p>　　7.6.5 所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p><b>　　故不需要

123、補(bǔ)強(qiáng)。</b></p><p>　　7.7 封頭上人孔的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算</p><p>　　7.7.1補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法的判別</p><p>　　a.補(bǔ)強(qiáng)判斷 根據(jù)GB150-2011《鋼制壓力容器》，允許不不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管的最大公稱直徑為，本開孔外徑為516mm故需要另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。</p><p>　　b.補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別<

124、/p><p>　　7.7.2開孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p><b>　　a.筒體的計(jì)算厚度</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　b.開孔所需要的補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　先計(jì)算強(qiáng)度削弱系數(shù),等于設(shè)計(jì)溫度下接管的材料與殼體材料許用應(yīng)

125、力之比，當(dāng)該值大于1.0時(shí)，取。</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　筒體封頭和補(bǔ)強(qiáng)圈用Q345R，=163MPa。</p><p>　　接管用10#剛，=123.25MPa。</p><p>　　7.7.3 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍</p><p>　　a.有效寬度B的確定&

126、lt;/p><p><b>　　b.有效高度的確定</b></p><p>　　7.7.4 有效補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　a.筒體多余金屬面積</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　b.接管多余金屬面積</p><p>&

127、lt;b>　?。?-4）</b></p><p>　　c.接管焊縫面積（焊腳取8.0mm）</p><p><b>　　d．有效補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p><p>　　7.7.5 所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p><b>　　故不需要補(bǔ)強(qiáng)。</b></p><p&

128、gt;　　第八章 填料支撐梁的強(qiáng)度校核</p><p>　　塔在正常操作時(shí)，填料與填料中所持有的液體量的總質(zhì)量很大，需要對工字支撐梁進(jìn)行強(qiáng)度校核。工字梁為簡支梁，危險(xiǎn)截面為梁的中間部分，其強(qiáng)度應(yīng)滿足：</p><p><b>　　(8-1)</b></p><p><b>　　（8-2）</b></p>

129、<p>　　只需要校核調(diào)料最重處的工字梁強(qiáng)度，即填料高度為6m處的工字梁強(qiáng)度，若滿足條件，則其它處工字梁亦滿足強(qiáng)度條件。作用在工字梁上面的重量有填料重量，塔在正常操作時(shí)的填料內(nèi)所持有的液體的重量。</p><p><b>　　填料的質(zhì)量：</b></p><p>　　由《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》429頁可知</p><p>　　第

130、九章 管法蘭以及人孔的選型</p><p><b>　　9.1管法蘭的選型</b></p><p>　　法蘭類型有板式平焊法蘭、帶勁平焊法蘭、帶勁對焊法蘭、整體法蘭等12種形式，本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)備內(nèi)介質(zhì)以及設(shè)備的工作壓力、接管的DN值，由《壓力容器設(shè)計(jì)手冊》知：選用常用的凹凸面帶勁平焊法蘭（標(biāo)準(zhǔn)HGJ47-1991），凹凸面（FM型法蘭），各個(gè)法蘭的尺寸見表8-1管法蘭