塔設(shè)備機(jī)械強(qiáng)度校核

1、（一） 已知條件：（1） 塔體直徑 =800mm，塔高 H=29.475m。 i D（2） 設(shè)計(jì)壓力 p=2.3Mpa。（3） 設(shè)計(jì)溫度 t=19.25 , OC（4） 介質(zhì)為有機(jī)烴類。（5） 腐蝕裕量 =4mm。 2 C（6） 安裝在濟(jì)南地區(qū)（為簡化計(jì)算，不考慮地震影響） 。（二） 設(shè)計(jì)要求（1） 確定塔體和封頭的厚度。（2） 確定裙座以及地腳螺栓尺寸。（三） 設(shè)計(jì)方法步驟A 材料選擇設(shè)計(jì)壓力 p=2.3Mpa,屬于中壓分離設(shè)

2、備，三類容器，介質(zhì)腐蝕性不提特殊要求，設(shè)計(jì)溫度 19.25 ，考慮選取 Q235-C 作為塔體材料。 OCB 筒體、封頭壁厚確定先按內(nèi)壓容器設(shè)計(jì)厚度，然后按自重、液重等引起的正應(yīng)力及風(fēng)載荷引起的彎曲應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。a 筒體厚度計(jì)算按強(qiáng)度條件，筒體所需厚度= = =12.75 mm d ?? ?2 2it pD Cp ??? ?2.3 800 4 2 0.85 125 2.3? ? ? ? ?式中 ——Q235-

3、C 在 19.25 時(shí)的許用應(yīng)力。查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》為 125Mpa ? ?tt ? OC——塔體焊縫為雙面對(duì)接焊，局部無損檢測(cè)， =0.85。 ? ?——腐蝕裕量，取值 4mm。 2 C按剛度要求，筒體所需最小厚度= 。且 不小于 3mm。 min ? 2 2 800 1.6 1000 1000i D mm ? ? ? min ?故按剛度條件，筒體厚度僅需 3mm?？紤]到此塔較高，風(fēng)載荷較大，而塔的內(nèi)徑不太大，故應(yīng)適當(dāng)增加厚度，現(xiàn)

4、假設(shè)塔體厚度=20mm，則假設(shè)的塔體有效厚度 = =20-4.8=15.2mm n ? e ? 1 2 n C C ? ? ?式中 ——鋼板厚度負(fù)偏差，估計(jì)筒體厚度在 8～25mm 范圍內(nèi)，查《化工設(shè)備機(jī)械基 1 C礎(chǔ)》的 =0.8mm。 1 Cb 封頭壁厚計(jì)算10~20m 段 =20-10=10m =1.14 2 l 2 f20~30m 段 =30-20=10m =1.42 3 l 3 f塔體有效直徑 =

5、,對(duì)于斜梯取 =200mm， = ei D 0 3 4 2 si D K K ? ? ? ? 3 K 4 K，其最大值為一計(jì)算塔段 10m 中有四層平臺(tái)，每層平臺(tái)迎風(fēng)面積為 0.5 ，則 2 / i A l ?2 m= 4 K6 2 4 0.5 10 400 10000 mm ? ? ? ?為簡化計(jì)算且偏安全計(jì)，各段均取 =1224+200+ +400=2024mm ei D 2 100 ?塔體各段風(fēng)力：6.4~10m 段 = =

6、 N ' 1 p ' 61 21 0 1 1 1 10 e K K q f l D ? 0.7 1.75 0.00055 1 3600 2024 4909 ? ? ? ? ? ?10~20m = 2 P ? 61 22 0 2 2 2 10 e K K q f l D ? 0.7 1.75 0.00055 1.14 3600 2024 14546N ? ? ? ? ? ?20~30m = 3 p ? 61 23 0 3

7、3 3 10 e K K q f l D ? 0.7 1.75 0.00055 1.42 3600 2024 19364N ? ? ? ? ? ?塔體底部（1-1 截面）彎矩'1 1 ' ' ' 3 1 21 2 1 3 1 2 ( ) ( ) 2 2 2Wl l l M P P l P l l ? ? ? ? ? ? ?式中 ——塔體 1-1 截面到標(biāo)高 10m 處的距離， =10-6.4=3.6m。

8、' 1 l ' 1 l——對(duì)應(yīng)于 段的風(fēng)力。 ' 1 P ' 1 l1 1 3600 10000 10000 4909 14546(3600 ) 19367(3600 10000 ) 2 2 2w M ? ? ? ? ? ? ? ?= 6 448.19 10 N mm ? ?裙座底部（0-0 截面）彎矩''0 0 '' '' '' 3 1 2

9、1 2 1 3 1 2 ( ) ( ) 2 2 2Wl l l M P P l P l l ? ? ? ? ? ? ?0 0 5600 10000 10000 6185 14546(5600 ) 19367(5600 10000 ) 2 2 2w M ? ? ? ? ? ? ? ?= 6 570.46 10 N mm ? ?D 塔體的強(qiáng)度及軸向穩(wěn)定性驗(yàn)算a 塔底危險(xiǎn)截面（1-1）的各項(xiàng)軸向應(yīng)力計(jì)算12.3 800 30.26 4