化工机械设备课程设计(板式塔) - 副本
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[2]蔡纪宁,张秋翔,化工机械基础课程设计指导书. [M].化学工业出版社,2010,8.
自我总结
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关化工机械设备方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
0.110
2.80
1.22
1.00
10
1
257
2877
6890
4
10000
400
0.7
0.79
0.350
2.80
1.62
1.25
20
3
540
3160
17906
5
10000
400
0.7
0.82
0.665
2.80
2.07
1.42
30
2
360
2980
24585
6
10000
400
0.7
0.85
1.000
2.80
8.69
最大弯矩引起的轴向压力 MPa
43.26
41.75
38.81
最大组合轴向拉应力 MPa
52.77
50.80
47.50
最大组合轴向拉应力 MPa
—
—
82.62
强度与稳定校核
强度
—
—
满足要求
稳定性
满足要求
满足要求
满足要求
表2-3各危险截面强度校核汇总
（1）试验压力和液柱静压力引起的环向应力
液柱静压力=
截面1—1
截面2—2
截面2-2
满足要求
塔体与裙座的稳定性校核
截面2-2
B=138MPa
=170MPa
K=1.2
满足要求
截面1-1
B=118MPa
K=1.2
满足要求
截面0-0
K=1.2
满足要求
项目
计算危险截面
0-0
1-1
2-2
塔体与裙座有效厚度 ，mm
20
20
20
截面以上的操作质量 ，kg
133946
2.53
1.56
40
2
360
2980
32880
风弯矩的计算
截面0—0
截面1—1
截面2—2
地震弯矩计算
，
，
，
等直径等厚度的塔，
按下列方法计算地震弯矩。
截面0—0
截面1—1
截面2—2
。
偏心弯矩
计算压力引起的轴向应力
操作质量引起的轴向压应力
截面0—0
其中
截面1—1
其中 kg,
截面2—2
其中 kg
截面0—0
绪论
课程设计的目的
（1）把化工工艺与化工机械设计结合起来，巩固和强化有关机械课程的基本理论和知识基本知识。
（2）培养对化工工程设计上基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。
（3）培养识图、制图、运算、编写设计说明书的能力。
课程设计的要求
（1）树立正确的设计思想。
（2）具有积极主动的学习态度和进取精神。
3裙座高度3060mm(厚度按22 mm计)。
塔内构件质量
kg
浮阀塔盘质量为75kg/m2
kg
2.2.4平台与扶梯质量m04
kg
说明：平台质量q =150Kg/m ；笼式扶梯质量 =40Kg/m；笼式扶梯高度H =39m，平台数n=8
2.2.5操作时物料质量
kg
说明：物料密度 ，封头容积 。塔釜圆筒部分深度 ，塔板层数N=70，塔板上液层高度
2.2.6
按经验取附件质量 kg
2.2.7
其中
2.2.8
表2-1质量汇总
塔段
0～1
1～2
2～3
3～4
4～5
5～顶
合计
塔段长度/mm
1000
2000
7000
10000
10000
10000
40000
人孔与平台数
0
0
1
3
2
2
8
塔板数
0
0
9
22
22
17
70
1205
3358
8435
12050
12050
12817
设计压力：P脉动增大系数：
基本风压值： 载荷组合系数：k
地震影响系数： 自振周期地震影响系数：
风压高度变化系数： 设计温度弹性模量：
附录B
塔设备的装配图。
我认为，在这学期的实验中，在收获知识得同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我请教老师和同学，使我在专业知识好动手实践方面都得到了很好的提升，在此，要对老师和同学表示衷心的感谢。
附录A主要符号说明
基础环面积：Ab平台质量：
裙座筒体的截面积： 笼式扶梯质量：
基础环伸长宽度：b各类土场的特征周期：
132400
122404
计算截面面积A，
138230
143500
138230
计算截面的截面系数 ，
最大弯矩
最大允许轴向拉应力
173.4
—
—
最大允许压应力
KB
141.6
141.6
165.6
K
126
126
204
计算压力引起的轴向拉应力 ,MPa
0
0
52.25
操作质量引起的轴向压力 MPa
9.51
9.05
（2）试验压力引起的轴向拉应力
（3）最大质量引起的轴向压应力
（4）弯矩引起的轴向应力
（1）筒体环向应力校核
满足要求
（2）最大组合轴向应力校核
满足要求
（3）最大组合轴向压应力校核
满足要求。
基础环尺寸
取
，
其中
取以上两者中的较大值
选用100号混凝土，
满足要求。
； 。
假设螺栓直径为M56， ，
取其中较大值，故
厚度附加量：C自振周期：
塔内直径： 设计温度：t
弹性模量：E裙座筒体的截面系数：
塔体高度：H常温屈服点：
笼式扶梯高度： 介质密度：
塔盘介质层高度： 塔外保温层厚度：
风压高度变化系数： 圆筒计算厚度：
地震弯矩： 名义厚度：
风弯矩： 有效厚度：
充液质量： 保温材料密度：
塔盘数：N基本振型参数：
人孔个数：n地震影响系数：
142880
－
2800
5200
－
－
－
8000
1546
8450
29050
32754
32246
30101
133946
各塔段最小质量/kg
1546
5911
18214
22446
20917
21159
90000
全塔操作质量/kg
全塔最小质量/kg
水压试验时最大质量/kg
风载荷计算
2—3段计算风载荷
式中：
K1=0.7
在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终，这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！
49915
－
－
2565
6269
6269
4844
19947
－
132
1546
2208
2208
2293
8387
40
80
988
2526
1818
1778
7230
－
1240
8207
6688
6688
5165
27988
301
840
2109
3013
3013
3204
12479
－
1550
26593
37990
37990
38757
考虑厚度附加量C mm,经圆整,取 mm
塔设备质量载荷计算
筒体圆筒、封头、裙座质量
圆筒质量： kg
封头质量： kg
裙座质量： kg
kg
说明：1塔体圆筒总高度为H0=36.79m；
2 查得DN2200mm,厚度22mm的圆筒质量为1205 kg/m；
3查得DN22ຫໍສະໝຸດ Baidu0 mm封头,内表面积为5.229 m2
（2）选用零部件。
（3）计算外载荷，包括内压、外压、设备自重，零部件的偏载、风载、地震载荷等。
（4）强度、刚度、稳定性设计和校核计算
（5）传动设备的选型、计算。
（6）绘制设备总装配图。
第1章
按计算压力计算塔体和封头厚度
塔体厚度的计算
考虑厚度附加量C mm,经圆整,取 mm
封头厚度计算
采用标准椭圆封头：
q0=400 N/m2
，
De3按下式计算，取a,b中较大者
a
b
取 ，
表2-2载荷汇总
计算段
v
k
f
平台数
1
1000
400
0.7
0.72
0.0075
2.80
1.02
0.64
1
0
0
2620
481
2
2000
400
0.7
0.72
0.0375
2.80
1.11
0.72
3
0
0
2620
1167
3
7000
400
0.7
0.72
（3）学会正确使用标准和规范，使设计有法可依、有章可循。
（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。
（5）在设计中处理好尺寸的圆整。
（6）在设计中处理好计算与结构设计的关系。
课程设计的内容
塔设备的机械设计。Di=2200mmPc=1.9MPa
课程设计的步骤
（1）全面考虑按压力大小、温度高低、腐蚀性大小等因素来选材。
通过这次课程设计，我掌握了如何将化工工艺条件与化工设备设计有机的结合起来，使所学有关机械课程的基本理论和基本知识得以巩固和强化，为今后设计化工化工设备及机械打下一定的基础。实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起的喜悦心情，果然是团结就是力量。只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
= mm
圆整后取
2.10.1地脚螺栓承受的最大拉应力
其中
取以上两数中的较大值，故
2.10.2
,取n=36, , +C2= +3=43.075mm，
查得M56螺栓的螺纹小径 ，故选用36个M56的地脚螺栓，满足要求。
第
3.1
选用分块式
3.2塔盘的支承
采用支撑梁结构支持圈
参考文献
[1]刁玉玮,王立业,喻健良.化工设备机械基础(第六版)[M].大连理工大学,2006,12.
自我总结
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关化工机械设备方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
0.110
2.80
1.22
1.00
10
1
257
2877
6890
4
10000
400
0.7
0.79
0.350
2.80
1.62
1.25
20
3
540
3160
17906
5
10000
400
0.7
0.82
0.665
2.80
2.07
1.42
30
2
360
2980
24585
6
10000
400
0.7
0.85
1.000
2.80
8.69
最大弯矩引起的轴向压力 MPa
43.26
41.75
38.81
最大组合轴向拉应力 MPa
52.77
50.80
47.50
最大组合轴向拉应力 MPa
—
—
82.62
强度与稳定校核
强度
—
—
满足要求
稳定性
满足要求
满足要求
满足要求
表2-3各危险截面强度校核汇总
（1）试验压力和液柱静压力引起的环向应力
液柱静压力=
截面1—1
截面2—2
截面2-2
满足要求
塔体与裙座的稳定性校核
截面2-2
B=138MPa
=170MPa
K=1.2
满足要求
截面1-1
B=118MPa
K=1.2
满足要求
截面0-0
K=1.2
满足要求
项目
计算危险截面
0-0
1-1
2-2
塔体与裙座有效厚度 ，mm
20
20
20
截面以上的操作质量 ，kg
133946
2.53
1.56
40
2
360
2980
32880
风弯矩的计算
截面0—0
截面1—1
截面2—2
地震弯矩计算
，
，
，
等直径等厚度的塔，
按下列方法计算地震弯矩。
截面0—0
截面1—1
截面2—2
。
偏心弯矩
计算压力引起的轴向应力
操作质量引起的轴向压应力
截面0—0
其中
截面1—1
其中 kg,
截面2—2
其中 kg
截面0—0
绪论
课程设计的目的
（1）把化工工艺与化工机械设计结合起来，巩固和强化有关机械课程的基本理论和知识基本知识。
（2）培养对化工工程设计上基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。
（3）培养识图、制图、运算、编写设计说明书的能力。
课程设计的要求
（1）树立正确的设计思想。
（2）具有积极主动的学习态度和进取精神。
3裙座高度3060mm(厚度按22 mm计)。
塔内构件质量
kg
浮阀塔盘质量为75kg/m2
kg
2.2.4平台与扶梯质量m04
kg
说明：平台质量q =150Kg/m ；笼式扶梯质量 =40Kg/m；笼式扶梯高度H =39m，平台数n=8
2.2.5操作时物料质量
kg
说明：物料密度 ，封头容积 。塔釜圆筒部分深度 ，塔板层数N=70，塔板上液层高度
2.2.6
按经验取附件质量 kg
2.2.7
其中
2.2.8
表2-1质量汇总
塔段
0～1
1～2
2～3
3～4
4～5
5～顶
合计
塔段长度/mm
1000
2000
7000
10000
10000
10000
40000
人孔与平台数
0
0
1
3
2
2
8
塔板数
0
0
9
22
22
17
70
1205
3358
8435
12050
12050
12817
设计压力：P脉动增大系数：
基本风压值： 载荷组合系数：k
地震影响系数： 自振周期地震影响系数：
风压高度变化系数： 设计温度弹性模量：
附录B
塔设备的装配图。
我认为，在这学期的实验中，在收获知识得同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我请教老师和同学，使我在专业知识好动手实践方面都得到了很好的提升，在此，要对老师和同学表示衷心的感谢。
附录A主要符号说明
基础环面积：Ab平台质量：
裙座筒体的截面积： 笼式扶梯质量：
基础环伸长宽度：b各类土场的特征周期：
132400
122404
计算截面面积A，
138230
143500
138230
计算截面的截面系数 ，
最大弯矩
最大允许轴向拉应力
173.4
—
—
最大允许压应力
KB
141.6
141.6
165.6
K
126
126
204
计算压力引起的轴向拉应力 ,MPa
0
0
52.25
操作质量引起的轴向压力 MPa
9.51
9.05
（2）试验压力引起的轴向拉应力
（3）最大质量引起的轴向压应力
（4）弯矩引起的轴向应力
（1）筒体环向应力校核
满足要求
（2）最大组合轴向应力校核
满足要求
（3）最大组合轴向压应力校核
满足要求。
基础环尺寸
取
，
其中
取以上两者中的较大值
选用100号混凝土，
满足要求。
； 。
假设螺栓直径为M56， ，
取其中较大值，故
厚度附加量：C自振周期：
塔内直径： 设计温度：t
弹性模量：E裙座筒体的截面系数：
塔体高度：H常温屈服点：
笼式扶梯高度： 介质密度：
塔盘介质层高度： 塔外保温层厚度：
风压高度变化系数： 圆筒计算厚度：
地震弯矩： 名义厚度：
风弯矩： 有效厚度：
充液质量： 保温材料密度：
塔盘数：N基本振型参数：
人孔个数：n地震影响系数：
142880
－
2800
5200
－
－
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1546
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29050
32754
32246
30101
133946
各塔段最小质量/kg
1546
5911
18214
22446
20917
21159
90000
全塔操作质量/kg
全塔最小质量/kg
水压试验时最大质量/kg
风载荷计算
2—3段计算风载荷
式中：
K1=0.7
在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终，这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！
49915
－
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2565
6269
6269
4844
19947
－
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1546
2208
2208
2293
8387
40
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2526
1818
1778
7230
－
1240
8207
6688
6688
5165
27988
301
840
2109
3013
3013
3204
12479
－
1550
26593
37990
37990
38757
考虑厚度附加量C mm,经圆整,取 mm
塔设备质量载荷计算
筒体圆筒、封头、裙座质量
圆筒质量： kg
封头质量： kg
裙座质量： kg
kg
说明：1塔体圆筒总高度为H0=36.79m；
2 查得DN2200mm,厚度22mm的圆筒质量为1205 kg/m；
3查得DN22ຫໍສະໝຸດ Baidu0 mm封头,内表面积为5.229 m2
（2）选用零部件。
（3）计算外载荷，包括内压、外压、设备自重，零部件的偏载、风载、地震载荷等。
（4）强度、刚度、稳定性设计和校核计算
（5）传动设备的选型、计算。
（6）绘制设备总装配图。
第1章
按计算压力计算塔体和封头厚度
塔体厚度的计算
考虑厚度附加量C mm,经圆整,取 mm
封头厚度计算
采用标准椭圆封头：
q0=400 N/m2
，
De3按下式计算，取a,b中较大者
a
b
取 ，
表2-2载荷汇总
计算段
v
k
f
平台数
1
1000
400
0.7
0.72
0.0075
2.80
1.02
0.64
1
0
0
2620
481
2
2000
400
0.7
0.72
0.0375
2.80
1.11
0.72
3
0
0
2620
1167
3
7000
400
0.7
0.72
（3）学会正确使用标准和规范，使设计有法可依、有章可循。
（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。
（5）在设计中处理好尺寸的圆整。
（6）在设计中处理好计算与结构设计的关系。
课程设计的内容
塔设备的机械设计。Di=2200mmPc=1.9MPa
课程设计的步骤
（1）全面考虑按压力大小、温度高低、腐蚀性大小等因素来选材。
通过这次课程设计，我掌握了如何将化工工艺条件与化工设备设计有机的结合起来，使所学有关机械课程的基本理论和基本知识得以巩固和强化，为今后设计化工化工设备及机械打下一定的基础。实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起的喜悦心情，果然是团结就是力量。只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
= mm
圆整后取
2.10.1地脚螺栓承受的最大拉应力
其中
取以上两数中的较大值，故
2.10.2
,取n=36, , +C2= +3=43.075mm，
查得M56螺栓的螺纹小径 ，故选用36个M56的地脚螺栓，满足要求。
第
3.1
选用分块式
3.2塔盘的支承
采用支撑梁结构支持圈
参考文献
[1]刁玉玮,王立业,喻健良.化工设备机械基础(第六版)[M].大连理工大学,2006,12.