1-塔设备的附件(一)--裙座
1-塔设备的附件(一)--裙座
mAm sbaxmin0.9s,KB
裙座壳检查孔或较大管线引出截面为危险截面，应满足下列条件：
O 操作时 O 水压实验时
M Z m s 1 1 m a x m 0 1 1g A s m F V 1 1m K in ,K Bts
0 .3 M Z w 1 s 1 m M e m 1 m 1g A as x m F V 1 1m K i,0 n .B 9s
基础环上无筋板时基础环作为悬臂梁，在均匀载荷Dmax的作用下其最大弯曲应力
O 为：
b 2 bmax
1 max
Mm1 ax zb1
2
1•b2
b
6b
bmax []b
基础环上有筋板时，求出基础环厚
O 度：
b
6M s
[ ]b
3螺栓座的设计
O 为了使塔设备在刮风或地震时不致翻倒，必须安装足够数量和一定直径的地脚螺栓，把设备固定 在基础上。地脚螺栓承受的最大拉应力为
1.座体设计
首先参照塔体厚度试取一座体有效厚度L0,然后验算危险截面的应力，危险截面的位置一般取裙座基底 截面、裙座壳检查孔或较大管线引出孔截面。
M 裙座基底截面危险截面，应满足下列0条件0 ：
操作时
+
max
+水压试验时
+
Z sb
m0gFV 00 Asb
miK n,B Kts
0.3Mw00 Me Zsb
F1l3'
d3)c2
Z
F1l3'
(l2' d3)
c2(l4' d2)
2 z
三．总结，
O 裙座在化工设备中应用非常广泛，它是很好的固定装置，将设备与地面连接起来，虽然裙座不是 受压元件，但是由于裙座对整个塔器至关重要，标准要求与受压元件相同，因为裙座受压不多， 提高裙座的用材要求造成太大的浪费，这种处理大大提高了裙座支承塔体的可靠性。
第六章 塔设备的机械设计
自支承式塔设备的塔体除承受工作介质压力 之外，还承受自重载荷、风载荷、地震载荷及 偏心载荷的作用。
（1）塔设备自重载荷的计算
塔设备的操作质量：
(kg) (6-2) 塔设备水压试验时的质量，这时设备质量最大， 简称设备最大质量 m0 m01 m02 m03 m04 mw ma me (kg) (6-3) 设备吊装时的质量，这时设备质量最小，简称 设备最小质量： m0 m01 0.2m02 m03 m04 ma me (kg) (6-4)
M
00 E
8CZ 1 m0 g (10 H 3.5 14 H 2.5 h 4h3.5 ) 175H 2.5
(Nmm)
底部截面的地震弯矩 16 I I M E CZ 1 mo gH 35
(Nmm)
（3）风载荷的计算
图6-31所示为自支承式塔设备受风压作用 的示意图。塔体会因风压而发生弯曲变形。吹 到塔设备迎风面上的风压值，随设备高度的增 加而增加。为了计算简便，将风压值按设备高 度分为几段，假设每段风压值各自均布于塔设 备的迎风面上，如图所示。
Fk Cz α1k mk g (N )
式中 Ｃz—— 结构综合影响系数，对圆筒形 直立设备取Cz=0. 5； α1—— 对应于塔器基本自振周期T（利用图630查取α1值时，应使T =T1）的地震影响系数 α值； ηk—— 基本震型参与系数；
关于 α—— 地震影响系数，按图6-30确定；图中曲 Tg 0.9 线部分按公式
（6-19）
（4 ）偏心载荷的计算
有些塔设备在顶部悬挂有分离器、热交换 器、冷凝器等附属设备，这些附属设备对塔体 产生偏心载荷。偏心载荷所引起的弯矩为： Me=me g e (6-20) 式中 me—— 偏心质量Kg e—— 偏心质量的重心至塔设备中心线的距离， mm
塔计算
塔器主体设计参数压力试验类型：液压试验塔板分布段数：0 指定筒体材料负偏差为0: 未指定为0 填料分布段数： 2筒体分段数（不包括变径段且不大于10）: 10 连接自下向上第2段与第3段筒体的变径段连接自下向上第1段与第2段筒体的变径段连接自下向上第4段与第5段筒体的变径段连接自下向上第3段与第4段筒体的变径段连接自下向上第6段与第7段筒体的变径段连接自下向上第5段与第6段筒体的变径段连接自下向上第8段与第9段筒体的变径段连接自下向上第7段与第8段筒体的变径段连接自下向上第9段与第10段筒体的变径段自下向上第1段筒体计算条件材料名称：S31603 本段设计压力（MPa）： 2.35 材料类型：管材本段设计温度（℃）：220 本段筒体内径（mm）：305 设计温度下许用应力[σ]t (MPa)：89.2 本段筒体名义厚度 (mm)：14试验温度下屈服点σs (MPa)：180 本段筒体长度 (mm)：1750试验温度下许用应力[σ] (MPa)：99 腐蚀裕量C2 (mm)：0 钢板负偏差C1 (mm)：未指定为0 纵向焊缝焊接接头系数: 1 液柱静压力（MPa）：0环向焊缝焊接接头系数：1试验压力 (Mpa) ： 3.2602自下向上第2段筒体计算条件材料名称：S31603 本段设计压力（MPa）： 2.35 材料类型：管材本段设计温度（℃）：220 本段筒体内径（mm）：305 设计温度下许用应力[σ]t (MPa)：89.2 本段筒体名义厚度 (mm)：10试验温度下屈服点σs (MPa)：180 本段筒体长度 (mm)：5410试验温度下许用应力[σ] (MPa)：99 腐蚀裕量C2 (mm)：0 钢板负偏差C1 (mm)：未指定为0 纵向焊缝焊接接头系数: 1 液柱静压力（MPa）：0环向焊缝焊接接头系数：1试验压力 (Mpa) ： 3.2602自下向上第3段筒体计算条件材料名称：S31603 本段设计压力（MPa）： 2.35 材料类型：管材本段设计温度（℃）：220 本段筒体内径（mm）：305 设计温度下许用应力[σ]t (MPa)：89.2 本段筒体名义厚度 (mm)：10试验温度下屈服点σs (MPa)：180 本段筒体长度 (mm)：4450试验温度下许用应力[σ] (MPa)：99 腐蚀裕量C2 (mm)：0 钢板负偏差C1 (mm)：未指定为0 纵向焊缝焊接接头系数: 1 液柱静压力（MPa）：0环向焊缝焊接接头系数：1试验压力 (Mpa) ： 3.2602自下向上第4段筒体计算条件材料名称：S31603 本段设计压力（MPa）： 2.35 材料类型：管材本段设计温度（℃）：220本段筒体内径（mm）：305 设计温度下许用应力[σ]t (MPa)：89.2 本段筒体名义厚度 (mm)：10试验温度下屈服点σs (MPa)：180 本段筒体长度 (mm)：1000试验温度下许用应力[σ] (MPa)：99 腐蚀裕量C2 (mm)：0 钢板负偏差C1 (mm)：未指定为0 纵向焊缝焊接接头系数: 1 液柱静压力（MPa）：0环向焊缝焊接接头系数：1试验压力 (Mpa) ： 3.2602自下向上第5段筒体计算条件材料名称：S31603 本段设计压力（MPa）： 2.35 材料类型：管材本段设计温度（℃）：220 本段筒体内径（mm）：305 设计温度下许用应力[σ]t (MPa)：89.2 本段筒体名义厚度 (mm)：10试验温度下屈服点σs (MPa)：180 本段筒体长度 (mm)：1000试验温度下许用应力[σ] (MPa)：99 腐蚀裕量C2 (mm)：0 钢板负偏差C1 (mm)：未指定为0 纵向焊缝焊接接头系数: 1 液柱静压力（MPa）：0环向焊缝焊接接头系数：1试验压力 (Mpa) ： 3.26023自下向上第6段筒体计算条件材料名称：S31603 本段设计压力（MPa）： 2.35 材料类型：管材本段设计温度（℃）：220 本段筒体内径（mm）：305 设计温度下许用应力[σ]t (MPa)：89.2 本段筒体名义厚度 (mm)：10试验温度下屈服点σs (MPa)：180 本段筒体长度 (mm)：1000试验温度下许用应力[σ] (MPa)：99 腐蚀裕量C2 (mm)：0 钢板负偏差C1 (mm)：未指定为0 纵向焊缝焊接接头系数: 1 液柱静压力（MPa）：0环向焊缝焊接接头系数：1试验压力 (Mpa) ： 3.26023自下向上第7段筒体计算条件材料名称：S31603 本段设计压力（MPa）： 2.35 材料类型：管材本段设计温度（℃）：220 本段筒体内径（mm）：305 设计温度下许用应力[σ]t (MPa)：89.2 本段筒体名义厚度 (mm)：10试验温度下屈服点σs (MPa)：180 本段筒体长度 (mm)：1000试验温度下许用应力[σ] (MPa)：99 腐蚀裕量C2 (mm)： 2 钢板负偏差C1 (mm)：未指定为0 纵向焊缝焊接接头系数: 1 液柱静压力（MPa）：0环向焊缝焊接接头系数：1试验压力 (Mpa) ： 3.26023自下向上第8段筒体计算条件材料名称：S31603 本段设计压力（MPa）： 2.35 材料类型：管材本段设计温度（℃）：220 本段筒体内径（mm）：305 设计温度下许用应力[σ]t (MPa)：89.2 本段筒体名义厚度 (mm)：10试验温度下屈服点σs (MPa)：180 本段筒体长度 (mm)：1000试验温度下许用应力[σ] (MPa)：99 腐蚀裕量C2 (mm)：0 钢板负偏差C1 (mm)：未指定为0 纵向焊缝焊接接头系数: 1 液柱静压力（MPa）：0环向焊缝焊接接头系数：1试验压力 (Mpa) ： 3.26023自下向上第9段筒体计算条件材料名称：S31603 本段设计压力（MPa）： 2.35 材料类型：管材本段设计温度（℃）：220 本段筒体内径（mm）：305 设计温度下许用应力[σ]t (MPa)：89.2 本段筒体名义厚度 (mm)：10试验温度下屈服点σs (MPa)：180 本段筒体长度 (mm)：3260试验温度下许用应力[σ] (MPa)：99 腐蚀裕量C2 (mm)：0 钢板负偏差C1 (mm)：未指定为0 纵向焊缝焊接接头系数: 1 液柱静压力（MPa）：0环向焊缝焊接接头系数：1试验压力 (Mpa) ： 3.26023自下向上第10段筒体计算条件材料名称：S31603 本段设计压力（MPa）： 2.35 材料类型：管材本段设计温度（℃）：220 本段筒体内径（mm）：305 设计温度下许用应力[σ]t (MPa)：89.2 本段筒体名义厚度 (mm)：10试验温度下屈服点σs (MPa)：180 本段筒体长度 (mm)：556试验温度下许用应力[σ] (MPa)：99 腐蚀裕量C2 (mm)：0 钢板负偏差C1 (mm)：未指定为0 纵向焊缝焊接接头系数: 1 液柱静压力（MPa）：0环向焊缝焊接接头系数：1试验压力 (Mpa) ： 3.26023填料段数据自下向上第1填料段:操作工况下的填料密度（kg/m ）：300 该段填料底部距基础高度hf1（mm）：2827 该段填料顶部距基础高度hf2（mm）：7827填料段数据自下向上第2填料段:操作工况下的填料密度（kg/m ）：300 该段填料底部距基础高度hf1（mm）：21577 该段填料顶部距基础高度hf2（mm）：24577附件数据介质密度（kg/m ）：1000 塔釜液面高度（mm）：800 塔体保温层厚度（mm）：100 塔体保温层密度（mm ）：200 最大管线外径（mm）：89 管线保温层厚度（mm）：80 塔体上平台总个数：0 塔体上最低平台距基础的高度（mm）：塔体上最高平台距基础的高度（mm）：0 扶梯与最大管线的相对位置：90°平台宽度（mm）：0 平台包角（°）：360 载荷数据偏心载荷或集中载荷个数（不大于5）：2 塔设备附件质量系数（以壳体质量为基准）：1.2基本风压值（N/m ）：0地震设防烈度：7度(0.1g) 场地土类型：III类地面粗糙度类别：B类地震类型：第二组第 1 个偏心载荷数据偏心载荷重量（kg）：1000偏心载荷的作用位置到容器中心线的距离c（mm）：0 偏心载荷中心至基础的距离（mm）：5827第 2 个偏心载荷数据偏心载荷重量（kg）：1000偏心载荷的作用位置到容器中心线的距离c（mm）：0 偏心载荷中心至基础的距离（mm）：20000裙座数据裙座数据（1）基础类型：无框架裙座结构：圆筒形裙座与筒体连接形式：对接锥形裙座底截面内径（mm）：912 基础高度（mm）：200 裙座总高度（mm）：1077 裙座设计温度（°）：20 裙座名义厚度（mm）：12 裙座腐蚀裕量（mm）： 2 裙座材料：Q345R 设计温度下许用应力（MPa）189 设计温度下屈服点（MPa）：345 设计温度下弹性模量（MPa）：201000 裙座防火层厚度（mm）：0 裙座防火层密度（kg/m3）：0 指定裙座材料负偏差为0 未指定为0 裙座与筒体连接段材料：Q345R 裙座与筒体连接段长度（mm）：23 裙座与筒体连接段在设计温度下许用应力（MPa）：2裙座数据（2）裙座上同一高度处较大孔（包括人孔）个数：2 裙座上较大孔中心线高度h1（mm）：580裙座上较大孔引出管水平方向内径d（mm）：36 裙座上较大孔引出管名义厚度t（mm）：24裙座上较大孔引出管长度c（mm）：140裙座数据（3）地脚螺栓公称直径（mm）：36 地脚螺栓个数：8 地脚螺栓根径（mm）：31.67 地脚螺栓材料：Q235 地脚螺栓许用应力（MPa）：147 基础环板内径（mm）：712 基础环板厚度（mm）：22 基础环板外径（mm）：1112基础环板上地脚螺栓两侧筋板内侧间距（mm）：85 基础环板上两相邻筋板外侧最大间距L（mm）：319.82全部筋板块数：16 筋板厚度（mm）：16 筋板高度（mm）：250 筋板宽度（mm）：130 盖板结构：整块盖板宽度（mm）：0 盖板厚度（mm）：22 垫板宽度（mm）：80 垫板厚度（mm）：16 垫板螺栓孔直径（mm）：39 盖板螺栓孔直径（mm）：50框架结构数据框架高度（mm）：0 框架质量（kg）：0框架惯性矩（mm4）：0 框架材料（碳钢）弹性模量（MPa）：框架材料类型：混凝土上封头数据椭圆形封头数据材料类型板材曲面高度h I (mm) 81.25 材料名称S31603 直边高度h2（mm）25 试验温度下许用应力[σ] (MPa) 120 钢板负偏差C1 (mm) 未指定为0 设计温度下许用应力[σ]t(MPa) 104.8 腐蚀裕量C2 (mm) 0 焊接接头系数φ 1 名义厚度δn (mm) 10 液柱静压力（MPa）0下封头数据椭圆形封头数据材料类型板材曲面高度h I (mm) 81.25 材料名称S31603 直边高度h2（mm）25 试验温度下许用应力[σ] (MPa) 120 钢板负偏差C1 (mm) 未指定为0 设计温度下许用应力[σ]t(MPa) 104.8 腐蚀裕量C2 (mm) 0 焊接接头系数φ 1 名义厚度δn (mm) 14 液柱静压力（MPa）0。
塔设备裙式支座的设计
塔设备裙式支座的设计摘要：裙座是塔设备的关键部位，牵涉到塔器的的安全运行，关系到人民生命和财产的安全塔设备是石油化工装置中重要设备，占整个系统设备总量的25%~46%，也就是说石油、化工设备装置中塔设备的投资比例在25%~46%以上，因此塔设备的安全运行关系到人民生命和财产的安全。
塔设备的安全运行除了塔体本身外，支撑也是同等重要，没有牢固的支撑，塔体甚至可能倒塌。
大型塔设备都是由裙座支撑，因此裙座的设计是设备设计中的一关键点。
裙座的设计除强度外主要考虑以下三个方面：1.环境温度的影响JB/T4710-2005《钢制塔式容器》中规定裙座壳用钢应按受压元件用钢选择，可见裙座的重要性。
受压元件用钢对材料的含碳量，硫磷含量及材料的强度，延展性，韧性都有较高要求，但不是所有受压元件用钢均可以使用到裙座上。
JB/T4710中规定裙座设计温度取使用地月平均气温的最低值加20度。
我国幅员辽阔，南方与北方气温相差很大，对于南方使用Q235系材料即可，但对于北方最冷月月平均气温达到零下30~40度的须使用Q245R、Q345R甚至低温钢。
2.介质温度的影响JB/T4710仅校核了按常温考虑的底截面及具有最大开孔的断面的组合应力，这两个截面远离塔体，仅环境温度影响，设计计算时许用应力按常温时选取即可，但对于裙座与下封头的焊缝及保温内的部分裙座标准上没有考虑。
在200度以内材料许用应力变化不大，但之后急剧缩小，因此当设备工作温度大于200度后不校核此部分的应力是很危险的。
此部分温度可通过传热计算得到，但不是设备专业范围，费时、费力、需花费一定财力且运行平稳后此部分的温度与设备内介质温度相差不大，因此可按设备介质温度作为此部分的设计温度，笔者有个简单易行的办法：在采用常温校核裙座后，对保温部分裙座采用与本体同牌号的材料连接塔体和裙座作为过渡段，因为裙座一般是采用Q235类材料，而塔体材料强度要高于裙座，只需要确认下过渡段材料在其设计温度下许用应力不低于环境温度下的裙座材料的许用应力即可。
裙座
裙座设计与校核符号说明：b A ——基础环面积，2mmA ——按公式计算ie R 094.0A δ= B ——根据材料，查文献18中对应外压圆筒计算的图b ——基础环外直径与裙壳体外直径之差的1/2，mmi D ——塔壳内直径，mmib D ——基础环内直径，mmis D ——裙座壳底部内直径，mmit D 裙座顶截面的内直径，mmo D 塔壳外直径，mmob D 基础环外直径，mmoi D 第i 段塔式容器外直径，mm1d 地脚螺栓螺纹小径，mmE 设计温度下材料的弹性模量，Mpavi F 任意质量i 处所分配到的垂直地震力，NI I v F -塔式容器任意计算截面I —I 处的垂直地震力，N00v F -塔式容器底截面处的垂直地震力，Nk 1F 集中质量k m 引起的基本振型水平地震力，Ni f 风压高度变化系数，高度取各计算段顶截面的高度H 塔式容器高度，mmi H 塔式容器顶部至第i 段底截面的距离，mmh 计算截面距地面的高度，mmi h 第i 段集中质量距地面的高度，mmh任意计算截面I—I以上的集中质量距地面的高度，mm kK载荷组合系数，取K=1.2K体形系数1K塔式容器各计算段的凤振系数i2i l第i段计算长度，mmIIM-任意计算截面I-I处的地震弯矩，N·mm EM-底部截面0-0处的地震弯矩，N·mmEIIM-任意计算截面I-I处的最大弯矩， N·mm maxJJM-塔接焊缝J-J处的截面处的最大弯矩，N·mm maxM-底部截面0-0处的最大弯矩，N·mmmaxIIM-任意计算截面I-I处的风弯矩，N·mmwM-底部截面0-0处的风弯矩，N·mmwm附件质量，kgam计算垂直地震力时，塔式容器的当量质量，kgeqm塔式容器第i计算段的操作质量，kgim塔式容器液压试验状态时的最大质量，kgm axm塔式容器安装状态时的最小质量，kgm inm塔式容器的操作质量，kgm塔壳、封头和裙座的质量，kg01m挡板、轴的质量，kg02m扶梯，电机及附件质量，kg03m物料质量，kg04m水压试验时质量，kg05n 地脚螺栓个数，一般取四的倍数i P 有时容器各计算段的水平风力，N0q 基本风压值，N/2mmel R 材料屈服强度，Mpa1T 基本振型自振周期，sg T 各类场地土的特征周期，sb Z 基础环的抗弯矩系数α地震影响系数1α对应于塔式容器基本自振周期1T 的地震影响系数max α地震影响系数的最大值m ax v α垂直地震影响系数最大值γ地震影响系数曲线下降段的衰减系数b δ基础环计算厚度，mme δ圆筒或锥壳的有效厚度，mmeb δ 封头的有效厚度，mmes δ 裙座壳的有效厚度，mmi ξ第i 阶振型阻尼比k 1η基本振型参与系数1η地震影响系数曲线直线下降段下降斜率的高速系数2η 1η地震影响系数曲线的阻尼调整系数ρ液压试验时试验介质的密度b σ地脚螺栓的最大拉应力，Mpam ax b σ 混泥土基础上的最大拉应力，Mpa1σ由压力引起的轴向应力，Mpa2σ由垂直载荷引起的直线应力，Mpa3σ 由弯矩引起的轴向应力，Mpa[]t σ设计温度下塔壳或裙座材料的许用应力，Mpa[]b σ基础环材料的许用应力，Mpa[]bt σ地脚螺栓材料的许用应力，Mpa[]cr σ设计温度下塔壳或裙座的轴向压应力，Mpa[]t s σ设计温度下裙座材料的许用应力，Mpa[]t w σ设计温度下焊接接头的许用应力，取两侧母材许用应力的较小值，MpaΦ 焊接接头系数注:符号计算步骤引用文献175.1 载荷计算条件 裙座材料选用Q235—B )R (R 2.0p eL =235Mpa ， []113t =σMpa取裙座壳的厚度为10mm ，高度取为1500mm 。
塔设备裙式支座的设计
塔设备裙式支座的设计摘要：裙座是塔设备的关键部位，牵涉到塔器的的安全运行，关系到人民生命和财产的安全塔设备是石油化工装置中重要设备，占整个系统设备总量的25%~46%，也就是说石油、化工设备装置中塔设备的投资比例在25%~46%以上，因此塔设备的安全运行关系到人民生命和财产的安全。
塔设备的安全运行除了塔体本身外，支撑也是同等重要，没有牢固的支撑，塔体甚至可能倒塌。
大型塔设备都是由裙座支撑，因此裙座的设计是设备设计中的一关键点。
裙座的设计除强度外主要考虑以下三个方面：1.环境温度的影响JB/T4710-2005《钢制塔式容器》中规定裙座壳用钢应按受压元件用钢选择，可见裙座的重要性。
受压元件用钢对材料的含碳量，硫磷含量及材料的强度，延展性，韧性都有较高要求，但不是所有受压元件用钢均可以使用到裙座上。
JB/T4710中规定裙座设计温度取使用地月平均气温的最低值加20度。
我国幅员辽阔，南方与北方气温相差很大，对于南方使用Q235系材料即可，但对于北方最冷月月平均气温达到零下30~40度的须使用Q245R、Q345R甚至低温钢。
2.介质温度的影响JB/T4710仅校核了按常温考虑的底截面及具有最大开孔的断面的组合应力，这两个截面远离塔体，仅环境温度影响，设计计算时许用应力按常温时选取即可，但对于裙座与下封头的焊缝及保温内的部分裙座标准上没有考虑。
在200度以内材料许用应力变化不大，但之后急剧缩小，因此当设备工作温度大于200度后不校核此部分的应力是很危险的。
此部分温度可通过传热计算得到，但不是设备专业范围，费时、费力、需花费一定财力且运行平稳后此部分的温度与设备内介质温度相差不大，因此可按设备介质温度作为此部分的设计温度，笔者有个简单易行的办法：在采用常温校核裙座后，对保温部分裙座采用与本体同牌号的材料连接塔体和裙座作为过渡段，因为裙座一般是采用Q235类材料，而塔体材料强度要高于裙座，只需要确认下过渡段材料在其设计温度下许用应力不低于环境温度下的裙座材料的许用应力即可。
《化工机械基础》第8章 塔设备的机械设计
8.2 裙座设计
四个部分： 1.座体---承受并传
递塔体载荷。 2.基础环---将载荷
传递到基础上。 3.螺栓座---固定塔
S
e
2
式中M
ii max
maxM M
ii W
ii E
Me
25%M
ii W
M e
稳定条件：
组合轴向压应 力要满足：
ii m a x压
[ ]cr
KB
minK[ ]t
式中K——载荷组合系数，取K=1.2; B——见书p168。
（3）塔体拉应力验算
依前述，假设一有效壁厚Se3。 计算σ1,σ2,σ3，并进行组合，满足如下强度条件：
缝截面。 位于塔体上的危险截面——
2-2截面。
2. 塔体应力组合（2-2截面） 组合轴向应力的构成： • σ1——介质压力引起的轴向应力； • σ2——塔体自重引起的轴向应力； • σ3——塔体所受弯矩引起的轴向应力。 例如，内压操作的塔设备在2-2截面处的应力组合：
位于背风面，组合轴向应力为： σ=σ1-σ2-σ3
将质量 离散：
简化力学模 型———
多质点体系 的悬臂梁
发生地 震时的 受力
（1）.水平地震力
任一段集中质量mk所引起的基 本振型水平地震力为：
Fk=CZα1ηk mkg
N
式中CZ——结构综合影响系数， 圆筒形直立设备取0.5；
α1 ——对应于设备基本自 振周期T1的地震影响系数；
ηk——基本振型参与系数；
[σ]cr——许用轴向压应力，
[ ]cr
0.9K
minKB
s
塔体壁厚确定方法：
(1)根据内(外)计算压力,确定容器设计计算壁厚， 确定一有效壁厚Se1;
第七章-4 塔设备的附件
20
7.4 塔设备的附件
过程设备设计
思考题
1. 塔设备由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 2. 填料塔中液体分布器的作用是什么?
ห้องสมุดไป่ตู้21
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第五章 第六章 过程设备设计(下) 第七章 第八章
储存设备 换热设备
塔设备 反应设备
1
第七章 塔设备
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概 述
填料塔 板式塔 塔设备的附件 塔的强度设计 塔设备的振动
2
7.4 塔设备的附件
过程设备设计
7.4 塔设备的附件
教学重点: 塔设备的基本附件. 教学难点: 无.
6
7.4 塔设备的附件
过程设备设计
特点——比表面积大,重量轻,空隙率大,使用方便, 除沫效率高,压力降小,应用广泛.
应用场合——清洁气体. 不宜用于液滴中含有或易析出固体物质的场合 (如碱液,碳酸氢钠溶液等),以免液体蒸发后 留下固体堵塞丝网. 当雾沫中含有少量悬浮物时,应注意经常冲洗.
7
7.4 塔设备的附件
9
7.4 塔设备的附件
过程设备设计
二,折流板式除沫
结构 由50mm×50mm×3mm角钢制成.
液相 进口 弯管 液相进口 气相出口
原理 夹带液体的气体通过角钢通道时,由 于碰撞及惯性作用而达到截留及惯性 分离.分离下来的液体由导液管与进 料一起进入分布器.
图7-66 折流板除沫器
10
7.4 塔设备的附件
3
7.4 塔设备的附件
过程设备设计
7.4.1 除沫器
现象——气速大时,塔顶雾沫夹带,造成物料流失,效 率降低,环境污染. 目的——减少液体夹带损失,确保气体纯度,后续设备 正常操作. 分类——丝网除沫器,折流板除沫器,旋流板除沫器, 多孔材料除沫器,玻璃纤维除沫器,干填料层 除沫器.
1 塔设备的附件(一) 裙座解析
基础环上无筋板时基础环作为悬臂梁，在均 匀载荷Dmax的作用下其最大弯曲应力
O为：
1 maxLeabharlann M z1 max 1 b
b max b
2 2 1 b 6
2
b
由此得出基础厚度
b max b 1.73b [ ]b
基础环上有筋板时，求出基础环厚
O 度：
6M s b [ ]b
3螺栓座的设计
O 为了使塔设备在刮风或地震时不致翻倒，必须安装足够数量和一定 直径的地脚螺栓，把设备固定在基础上。地脚螺栓承受的最大拉应 力为
00 00 00 M w M e mmin g M E 0.25M w M e m0 g Fv00 B max , Z A Z A b b b b
Z sb
Asb
裙座壳检查孔或较大管线引出截面为危 险截面，应满足下列条件：
O 操作时
11 11 M max m0 g FV11 t min KB, K s Z sm Asm
O 水压实验时
11 1 11 0.3M w M e m1 g F V max minKB,0.9 s Z sm Asm
2.基础环设计
O （1）基础环尺寸的确定
O 基础环内、外径一般可参考下试选取： DOb=Dis+(160~400)或
Dib=Dis-(160~400)
O (2)基础环厚度的设计
O 操作时或水压试验时，设备重力和弯矩在混凝土基础上所产生的最 大轴向压力为
b max
00 00 M max m0 g Fv00 0.3M w M e mmax g max , Z A Z A b b b b
塔器设计时应具备那些知识点
一、塔器的分类及用途1.塔设备的作用：2.塔器的分类:①按操作压力分②按单元操作分③按内件结构分：填料塔和板式塔3.填料塔的结构：①塔体②支座③人孔或手孔④吊柱及扶梯⑤操作平台⑥填料⑦除沫器，等等4.板式塔的结构：①塔体②支座③人孔或手孔④吊柱及扶梯⑤操作平台⑥塔盘等。
5.填料塔使用场合：①分离程度要求高的情况②具有腐蚀性的物料的情况③容易发泡的物料的情况6.板式塔使用场合：①液相负荷较小时②含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料等。
二、填料塔1.填料塔的特点：2.填料分类：散装填料和规整填料散装填料的分类：（1）环形填料（2）开孔环形填料（3）鞍形填料（4）金属环矩鞍填料规整填料分类：（1）丝网波纹填料（2）板波纹填料填料的选用：3.液体的分布器分类：（1）管式液体分布器：重力型和压力型（2）槽式液体分布器（3）喷洒式液体分布器（4）盘式液体分布器4. 液体的分布器作用：5. 了解填料支撑的种类，结构三、板式塔的种类1、泡罩塔的结构优点：缺点：2、浮阀塔的结构优点：缺点：3、筛板塔的结构优点：缺点：4、无降液管塔5、导向筛板塔6、斜喷型塔四、板式塔的塔盘1、板式塔的塔盘分类：溢流型和穿流型2、板式塔的塔盘结构分类：①整块式塔盘：定距管式塔盘和重叠式塔盘②分块式塔盘3、塔盘支撑结构种类，结构五、塔设备的附件1、除沫器的作用：2、常用的除沫装置：丝网除沫器、折流板式除沫器、旋流板除沫器3、吊柱的结构: 六、塔设备的计算塔设备的各种载荷，计算中需要知道设计哪些载荷塔设备标准的适用范围，什么样的设备，才算是塔设备设计压力，设计温度如何考虑材料的选择，负偏差，腐蚀裕量，最小厚度1.了解塔设备的受力模型，塔设备受力模型的理论基础地震受力模型地震水平力如何计算，地震垂直力如何计算；什么情况下考虑地震垂直作用力地震弯矩如何计算多质点的地震弯矩是如何叠加的风载受力模型风作用力的计算风弯矩的计算地震作用和风载作用是如何叠加的2.塔设备强度计算包括哪些步骤3.塔的固有周期，振型的概念是什么，又是如何参与到塔设备计算中的七、塔设备零部件1.裙座1.1裙座材料的选择，地脚螺栓的选择，许用应力的确定1.2裙座的类型，每种类型适用场合，每种结构有何要求1.3裙座与塔壳的连接形式，焊缝有和要求1.4排气孔，排气管和隔火圈的规格数量的确定1.5裙座上面引出管的结构如何设计1.6检查孔规格，数量的确定1.7地脚螺栓座的结构有哪些，每种结构尺寸如何确定的2.塔壳通常包括的元件有哪些，塔壳结构有哪些3.静电接地板如何设置4.地脚螺栓模板的用途，结构如何考虑5.设置吊柱的目的（分段塔可不设置吊柱），结构尺寸的确定6.塔设备吊耳如何选择，如何计算八、设备法兰（专题讨论）1）设备法兰的类型，以及各种类型的优缺点，各适用什么场合2）设备法兰的标准号，在选用标准设备法兰需要注意什么3）非标设备法兰如何计算，结构尺寸如何确定，怎样才算是最优设计4）设备法兰材料有哪些，如何选择5）设备法兰的制造，法兰的制造技术要求有哪些九、螺栓和螺母，1）螺栓材料选择，标准的选择，载荷计算2）螺栓长度计算十、垫片1）常用法兰垫片种类及其适用范围2）垫片的特征参数“m”，"y”表达什么意义，与法兰计算有何关系十一、管法兰（专题讨论）1）管法兰有哪些标准，标准之间有哪些差异，如何选用适合的标准，选标准法兰需要注意哪些事项2）非标管法兰如何设计3）法兰盖上面如何考虑开孔削弱4）管法兰的螺栓螺母如何选材料，如何确定长度十二、开孔和开孔补强1）补强结构（补强圈补强、厚壁接管补强和整体锻件补强）2）分别介绍每种补强结构的优点、缺点和适用场合等3）开孔补强的计算方法有哪些4）凸形封头上面的开孔补强需要注意哪些5）开孔与焊接缝距离有哪些要求，如果不满足需要如何处理6）开孔补强计算时，计算壳体有效厚度时，为何焊缝系数取1塔设备人孔和手孔的分布：十三、材料方面1）是否需要按照容规进行复检2）材料是否需要进行UT%, II级合格3）是否需要冲击试验4）什么晶间腐蚀，如何防止5）什么是间隙腐蚀，如何防止6）什么是应力腐蚀，如何防止7）什么是点腐蚀，如何防止十四、制造方面1）是否需要制备焊接试板2）是否需要热处理3）角焊缝是否需要打磨光滑4）是否需要冲击试验十五、检验方面要求1）A/B类焊缝如何检查2）C/D类焊缝如何检查3）水压试验如何进行，怎样才算合格4）气压试验如何进行，怎样才算合格5）什么情况下需要做气密试验美文欣赏1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。
塔设备的附件
28
图7-85 圆柱体的 S r 值
29
⒋ 临界风速 共振—当旋涡脱落的频率与塔的任一振型的固有频率一致时 共振 当旋涡脱落的频率与塔的任一振型的固有频率一致时, 当旋涡脱落的频率与塔的任一振型的固有频率一致时 会引起塔的剧烈振动 临界风速—塔共振时风速 塔共振时风速. 临界风速 塔共振时风速 若取S 式可求得临界风速。 若取 r =0.2，则由 ，则由(7-49) 式可求得临界风速。
6
⑵其它: 其它 ①当塔下部封头材料为低合金钢或高合金钢时 →裙座顶部应增设与封头材料相同的短节 短节长度按 裙座顶部应增设与封头材料相同的短节, 裙座顶部应增设与封头材料相同的短节 温度影响的范围确定。 温度影响的范围确定。 异种钢材焊接过渡 目的→ 目的 操作条件的影响 ②地脚螺栓: Q235-A, 20 地脚螺栓 当 t≤-20℃ 时→选16Mn ℃ 选
7.4 塔设备的附件
一、除沫器 ⒈现象: 气速大时，塔顶雾沫夹带，造成物料流失， 现象 气速大时，塔顶雾沫夹带，造成物料流失， 效率降低， 环境污染。 效率降低， 环境污染。 ⒉作用: 减少雾沫夹带，确保气体纯度 作用 减少雾沫夹带， 丝网除沫器: 丝网除沫器 图7-64, 7-65 ⒊型式 折流板式除沫器: 折流板式除沫器 图7-66 旋流板式除沫器: 旋流板式除沫器 图7-67
5D vcn = 5 f cn D = Tcn
(7-49)
30
二、塔设备的自振周期(固有周期 固有周期) 塔设备的自振周期 固有周期
解析法 集中质量法 固有周期计算方法 近似法 折算质量法 能量法
化工设备基础9 容器零部件-2
18
第9章 容器零部件
选用： 选用： 1）根据容器公称直径DN和 根据容器公称直径DN和 总质量选取相应的支座号和 支座数量 2）计算支座承受实际载荷， 计算支座承受实际载荷， 使其不大于支座允许载荷。 使其不大于支座允许载荷。 除容器总质量外， 除容器总质量外，实际载荷 还应综合考虑风载荷、 还应综合考虑风载荷、地震 载荷和偏心载荷。 载荷和偏心载荷。
裙座的结构
22
第9章 容器零部件
裙座结构
23
第9章 容器零部件
9.3 容器的开孔补强 ——开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中， ——开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中，较 开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中 大的局部应力； 大的局部应力； ——作用于接管上的各种载荷所产生的应力， ——作用于接管上的各种载荷所产生的应力，温度 作用于接管上的各种载荷所产生的应力 差造成的温差应力； 差造成的温差应力； ——容器材质和焊接缺陷等因素的综合作用； ——容器材质和焊接缺陷等因素的综合作用； 容器材质和焊接缺陷等因素的综合作用 ——接管成为容器的破坏源，必须考虑补强问题 ——接管成为容器的破坏源，必须考虑补强问题。 补强问题。 接管成为容器的破坏源
第9章 容器零部件
鞍式支座
5
第9章 容器零部件
鞍座的结构—— 鞍座的结构—— 由横向直立筋板、轴向直立筋板和底板焊接而成， 由横向直立筋板、轴向直立筋板和底板焊接而成，在与设 备筒体相连处， 带加强垫板的和不带加强垫板的两种 的和不带加强垫板的两种。 备筒体相连处，有带加强垫板的和不带加强垫板的两种。
27
第9章 容器零部件
（b）塑性失效补强设计原则 ——极限设计的方法，考虑到结构的安定性。 ——极限设计的方法，考虑到结构的安定性。 极限设计的方法 开孔容器的接管处达到全域塑性时的极限应力应等 于无孔壳体的屈服应力；同时， 于无孔壳体的屈服应力；同时，按弹性计算的最大 应力应不超过2 应力应不超过2σs。 σmax=2σs max=2σs 而 所以 σs =1.5[σ] σmax=3[σ] max=3[σ
塔设备规范——精选推荐
塔设备规范塔设备设计⼀、塔设备的结构设计塔设备在⽯油、化⼯等⽣产中，⼴泛⽤于精馏、吸收、萃取、⽓体增湿、离⼦交换等单元操作中。
虽然所进⾏的⼯艺过程（单元操作）各不相同，其结构形式各异但根据塔的内件结构可将塔设备划分为板式塔和填料塔两⼤类。
不论是板式塔还是填料塔，均由以下⼏部分组成：塔体由筒体、封头、联接法兰等组成。
内件由塔盘、填料及⽀承装置组成。
⽀座⼀般采⽤裙式⽀座。
附件包括⼈孔、⼿孔、各种接管、吊柱、操作台、扶梯、保温层等。
（⼀）板式塔图5-1 板式塔1板式塔的总体结构及其分类板式塔的结构⽰意图如图5-1所⽰。
板式塔的主体部分由塔体和裙座构成。
塔体和裙痤多采⽤钢板焊制。
裙座为上端与塔体底封头焊接在⼀起，下端通过地脚螺栓固定在基础上。
有的塔体需⽤铸钢制造时，采⽤以每层塔盘为⼀段，⽤法兰联接的形式。
板式塔的内件主要由多层塔盘组成。
各层塔盘的结构相同，由⽓液接触元件（如浮阀、筛孔、泡罩等）、塔盘板、溢流装置、降液管受液盘以及⽀承件、紧固件等元件组成。
⼀般塔盘间距相同。
开有⼈孔的塔盘间距较⼤，通常为700mm。
最底⼀层塔盘到塔底的距离也⽐塔盘间距⾼，因为塔底空间起着贮槽的作⽤，保证料液有⾜够的储存，使塔底液体不致流空。
最⾼⼀层塔盘和塔项距离也⾼于塔盘间距，在这⼀段上往往装有除沫器。
塔盘结构有整块式和分块式两种。
采⽤形式与塔径⼤⼩有关，当直径⼩于700mm的板式塔采⽤整块式塔盘，由于塔体分段，所以塔盘的安装可在塔外进⾏，塔体不需开设⼈孔。
当塔的直径⼤于700mm时，应采⽤分块式塔盘，塔体上开设⼈孔，塔盘的装、拆可以在塔内进⾏。
按塔盘上⽓、液两相接触元件结构的不同，板式塔⼜可分为：泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、⾆形塔以及各种复合型塔。
⽬前，国内⽯油化⼯⽣产中使⽤较多的板式塔为筛板塔和浮阀塔。
1．整块式塔盘结构采⽤整块式塔盘的塔体是由若⼲塔节组成，各塔节之间⽤法兰联接，每个塔节安装⼀⾄数块塔盘。
根据塔盘的⽀承⽅式，整块式塔盘分为定距管式和重叠式两类。
塔设备基础知识
波纹规整填料
丝网规整填料
什么是塔盘效率？其影响因素？
在实际生产中，由于接触时间有限，雾沫 夹带的原因，还有制造、安装的关系，气 液两相不能达到平衡状态，使实际塔盘数 要大于理论塔盘数。理论塔盘数与实际塔 盘数之比就是塔盘效率，即：
塔盘效率=理论塔盘数/实际塔盘数 塔盘效率的影响因素： 气液两相的物理性质，如粘度、相对挥发
溢流液泛
此处堵 气相
溢流液泛：指因降 液管通过能力的限 制而引起的液泛， 板压降太大通常是 降液管内液面太高 的主要原因。因此， 板压降很大的塔都 容易发生溢流液泛， 由此可见，气速过 大也会造成溢流液 泛，此外，由于塔 内某块塔盘的降液 管阻力急剧增加 （如堵塞）也会造 成溢流液泛。
气泡夹带
塔设备基础知识
制作人：罗银锁
什么是塔？其主要包括那 些部分？
塔是炼油化工厂的主要工艺设备之 一，它是完成混合物分离的设备， 主要包括以下几个部分：
塔体：包括筒体、端盖及连接法兰。 内件：指塔盘或填料及其支撑装置。
支座：支撑塔的底座，即常说的塔 裙座。
附件：包括人孔、进出料接管、各 类仪表接管，液体和气体的分配装 置，以及塔外的扶梯、平台、外保 温等。
气体出口
液体进口
液体再 分配器
除雾器 液体分配器
填料卸料口 填料
支撑隔栅
气体进口
液体抽出口
塔盘的种类大体有哪些？
泡罩塔板； 浮阀塔板； 筛孔塔板； 舌型塔板； 网孔塔板； 垂直筛板。
一种良好性能的塔盘应 具备哪些条件？
分馏效率高；
生产能力大，即允许的气液相 负荷都较高；
操作稳定，弹性好，即在塔内 气、液相负荷变化大时，仍能 保证较高的分馏效率；
2.全塔余热大，因为催化分馏塔进料 是温度450℃以上高温油气，因此增 加了温度较高的油浆系统循环和二 中循环来取走高温位热量。
塔的附件及布置
1、塔的平台塔平台为从人孔、手孔检查设备哦；紧固法兰；操作和维修调节阀组及检修、安装液面调节阀、大口径阀门、检修仪表和安全阀等附件而设。
当下列附件需要布置在距离地面3600mm以上，或距平台面1800mm以上时，应考虑设置平台（从地面至3600mm以下的高度，可使用移动平台）：控制阀组；重沸器；人孔；安全阀；DN100以上的阀门，电动阀；取样装置；DN200以上的盲法兰或“8”字盲板；有必要加法兰的地方；液位计。
现有的平台宽度一般为1-1.5m。
人孔用平台最小宽度为1m。
塔顶平台是为操作吊柱，放空阀和维修安全阀设置的，可制成方形，大小按需要确定。
此外，还需考虑如下事项：（1）人孔中心线以距平台600-1000mm之间为宜，最适宜高度750mm。
（SH 3011规定平台距人孔底部不宜大于800mm）（2）设置人孔的部位必须注意塔的内部构件，一般应设在塔板上方的鼓泡区，不得设在塔的降液管或受液槽区域内；塔的人孔应设在塔的操作区内，进、出塔比较方便、安全、合理的地方，并宜设在同一方位上。
塔体上的人孔（或手孔），一般每3－8层塔板布置一个；一座塔上的人孔宜布置在同一垂直线上，使其整齐美观；在平台上的人孔盖的闭合方向要与平台出口方向一致，避免紧急事故时，人孔盖挡住人员撤离的通道。
人孔所在平台应设置服务点（非净化风等），方便使用风动扳手以及正压通风。
（3）有两个以上塔设备并联的时候，建议同一平台标高，做联合平台。
平台应设防护栏和踢脚板，栏杆高度以1.2m为宜；平台的进出口处应有自动复位栏杆；影响检修的栏杆段，应为可拆卸的。
（4）联合平台应考虑各塔、架之间的热胀及其移动因素，留有缝隙，加入适当的销子。
塔身用法兰连接时，应在法兰下侧设置平台，平台面与法兰的距离不宜大于1.5m。
（5）通常，平台的均布载荷为250-400kgf/m2（2.5-4kPa）为宜，因维修或管架原因需要平台承当更大负荷时，须给设备工程师提出条件。
化工设计塔设备的设计基础
1、喷洒型
环管多孔喷洒器
莲蓬头喷洒器
45
46
管式喷洒器
DN≤300mm，可选用管式喷洒器，通 过填料上的进液管（直、弯或缺口） 进行喷洒，结构简单，但喷淋面积较 小且不均匀。
图8-21 管式喷洒器
47
环管多孔喷洒器
DN≤1200mm，可选用单环管多孔喷洒器，结构 简单，制造和安装方便，缺点是喷洒面积小，不 够均匀，而且液体要求清洁，否则小孔易堵塞。 （环管下面开小孔，一般为3~5排）。
塔设备
轩辕杨杰整理上传
1
第八章 塔设备的机械设计
教学重点： 板式塔的基本结构和塔设备的应力校核 教学难点： 风载荷的计算
2
第八章 塔设备的机械设计 塔体 内件 支座 附件
3
第一节 塔体与裙座的机械设计 一、塔体厚度的计算 1、按计算压力计算塔体及封头厚度 2、塔体承受的各种载荷计算
4
承受载荷
II 3
4M
I I max
Di2 ei
24
第二
求出最大组合拉应力 max，使 max＜K t
25
第三
最大组合拉应力的求法
1
PDi
4 ei
II 2
II 3
26
=1 – +
内压操作的塔设备， 最大组合轴向拉应力 出现在正常操作情况
27
外压操作的塔设备， 最大组合轴向压应力 出现在停车情况
=– +
28
5、塔体最终厚度的确定
按设计压力计算的塔体厚度 ei 按稳定条件验算确定的厚度 ei 按抗拉强度验算条件确定的厚度 ei
取上述三者中的最大值，作为塔体的有效厚度。
29
6、塔设备水压试验时的应力验算（自阅）
塔 设 备 校 核R201
塔釜液面离焊接接头的高度
mm
1500
塔板分段数
1
2
3
4
5
塔板型式
塔板层数
每层塔板上积液厚度
mm
最高一层塔板高度
mm
最低一层塔板高度
mm
填料分段数
1
2
3
4
5
填料顶部高度
mm
4500
填料底部高度
mm
3300
填料密度
kg/m3
150
集中载荷数
1
2
3
4
5
集中载荷
kg
集中载荷高度
mm
集中载荷中心至容器中心线距离
[Pw]= =1.63822
MPa
结论
合格
下封头校核计算
计算单位
计算所依据的标准
GB 150.3-2011
计算条件
椭圆封头简图
计算压力Pc
0.23
MPa
设计温度t
60.00
C
内径Di
3000.00
mm
曲面深度hi
1000.00
mm
材料
S30408 (板材)
设计温度许用应力t
137.00
MPa
试验温度许用应力
注2:
A1:轴向最大组合拉应力A2:轴向最大组合压应力
A3:液压试验时轴向最大组合拉应力A4:液压试验时轴向最大组合压应力
:试验压力引起的周向应力
注3:单位如下
质量: kg力:N弯矩: Nmm应力: MPa
计算结果
地脚螺栓及地脚螺栓座
基础环板抗弯断面模数
mm3
2.16079e+09
第14讲 裙式支座
和结构。
裙座的结构
1—塔体; 2—保温支承圈; 3—无保温时排气孔;
4—裙座筒体; 5—人孔 ; 6—螺栓座; 7—基础环; 8—有保温时排气孔; 9—引出管通道; 10—排液
1—塔体; 2—保温支承圈; 3—无保温时排气孔;
4—裙座筒体; 5—人孔 ; 6—螺栓座; 7—基础环; 8—有保温时排气孔; 9—引出管通道; 10—排液孔
裙座与容器的连接
裙座的材质的选择
容器器壁的材 料
容器的操作条 件
载荷大小以
环境温度
A
B
C
D
岗位应用
裙式支座是大型立式容器最常用的支 座，大型的立式容器由于高度较高， 一般高度高于10m，因而对于支座的 支承设备和固定其位置的性能要求更 高，所以对于支座与容器的连接需要 格外注意，保证容器的稳定运行，同 时在设计支座时，也要综合考虑各方 面的因素，选取合适的材料，这对于 保证整个设备稳定运行都是至关重要 的，因而对于裙式支座的需要重点学
第14讲 裙式支座
支座的作用和类型
容器的支座的作用是支承设备， 固定其位置，不同的容器采用不 同的支座。常用的支座有卧式容 器支座、立式容器支座和球形容 器支座三种类型，其中立式容器 支座分为腿式支座、耳式支座、 支承式支座和裙式支座四种型式 ，小型容器常采用前三种支座。
支座的作用和类型-裙式支座
习，熟练掌握。
课程小结
在本讲中，主要学习了裙式支座 的结构、与容器的连接以及裙座 的材质。除了裙式支座之外，常 见的立式容器支座还包括腿式支 座、耳式支座、支承式支座这三 类支座，试对比这四类支座，判
断其适用场合的区别。
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mAm sbaxmin0.9s,KB
裙座壳检查孔或较大管线引出截面为危险截面，应满足下列条件：
O 操作时 O 水压实验时
M Z m s 1 1 m a x m 0 1 1g A s m F V 1 1m K in ,K Bts
0 .3 M Z w 1 s 1 m M e m 1 m 1g A as x m F V 1 1m K i,0 n .B 9s
二．圆筒形裙座机械设计
O 圆筒形裙座主要有以下几个部分组成： O （1）座体 O 它的上端与塔体底封头焊接在基础环上，座体承受塔体的全部载荷并把载荷传到基础环上去。 O （2）基础环 O 基础环是块环形垫板，它把由座体传下来的载荷平均分配到基础上去。 O （3）螺栓座 O 由盖板和筋板组成，共安装地脚螺栓用，以便地脚螺栓把塔设备固定在基础上。 O （4）管孔 O 在裙座上有检修用的检查孔、引出孔、c2
Z
F1l3'
(l2' d3)
c2(l4' d2)
2 z
三．总结，
O 裙座在化工设备中应用非常广泛，它是很好的固定装置，将设备与地面连接起来，虽然裙座不是 受压元件，但是由于裙座对整个塔器至关重要，标准要求与受压元件相同，因为裙座受压不多， 提高裙座的用材要求造成太大的浪费，这种处理大大提高了裙座支承塔体的可靠性。
1-塔设备的附件(一)--裙座
立式储罐裙座设计
O 一.概述 O 1.常用的裙座 O 塔体常用号裙座支承，常用的裙座结构有圆筒形裙座和圆锥形裙座。圆筒形裙座制作方便，经济
上合理，应用广泛。圆锥形裙座常用于细高塔，如塔径DN<1m,且高径比H/DN>25,或 DN>1m,H/DN>30的支承为了防止风载荷或地震载荷引起的弯矩造成的倾倒，圆锥形裙座可配置更 多的地脚螺旋，且具有足够大的稳定性，圆锥形裙座的半锥角不得超过15°，原因是半锥角增大， 裙座所受应力急剧增加，裙座筒体的厚度也需急剧增
2.基础环设计 O （1）基础环尺寸的确定 O 基础环内、外径一般可参考下试选取： DOb=Dis+(160~400)或 Dib=Dis-(160~400) O (2)基础环厚度的设计 O 操作时或水压试验时，设备重力和弯矩在混凝土基础上所产生的最大轴向压力为
b m am x M a Z m 0 b 0 x am x 0 g A b F v 0 0,0 .3 M w 0 Z 0 b M e m m A bg a x
基础环上无筋板时基础环作为悬臂梁，在均匀载荷Dmax的作用下其最大弯曲应力
O 为：
b 2 bmax
1 max
Mm1 ax zb1
2
1•b2
b
6
由此得出基础厚度
b 1.73b
bmax []b
基础环上有筋板时，求出基础环厚
O 度：
b
6M s
[ ]b
3螺栓座的设计
O 为了使塔设备在刮风或地震时不致翻倒，必须安装足够数量和一定直径的地脚螺栓，把设备固定 在基础上。地脚螺栓承受的最大拉应力为
谢谢观赏！
2020/11/5
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1.座体设计
首先参照塔体厚度试取一座体有效厚度L0,然后验算危险截面的应力，危险截面的位置一般取裙座基底 截面、裙座壳检查孔或较大管线引出孔截面。
M 裙座基底截面危险截面，应满足下列0条件0 ：
操作时
+
max
+水压试验时
+
Z sb
m0gFV 00 Asb
miK n,B Kts
0.3Mw00 Me Zsb
B m M w a 0 Z 0 b M x e m A m b g ,iM n E 0 0 0 .2 Z b M w 0 5 0 M e m 0 g A b F v 0 0
d1
4BAb n[]bt
C2
4.盖板设计
O 分块盖板 O 分块盖板的最大应力计算：
Z
(l2'