化工设备基础及设计正文
化工设备的设计
压缩机分类 按工作原理分类： 分为容积式和速度式压缩机。 容积式压缩机的原理：提高气体压力，由于压缩机中气体体积被缩小，使单位体积内空气分子的密度增加而形成的。 速度式压缩机的原理：在速度式压缩机中，空气的压力是由空气分子的速度转化而来的，即速度能转化为压力能。
5.2.2.3 压缩机
按结构分类： 活塞式
齿轮泵 齿轮泵适用于输送不含固体颗粒、无腐蚀性、粘度范围较大的润滑性液体。主要用于各种机械设备中的润滑系统中输送润滑油，不锈钢齿轮泵，可输送无润滑性的油料、饮料、低腐蚀性的液体。
隔膜泵 系借弹性薄膜将活柱与被输送的液体隔开，当输送腐蚀性液体时，可不使活柱和缸体受到损伤。 隔膜泵是目前国内较新颖的一种泵类。对于各种腐蚀性液体、带颗粒、高粘度、易挥发、易燃、易爆、剧毒的液体、陶瓷釉浆、果浆、胶水、油轮仓底油回收、临时倒罐等液体均能予以抽光吸尽。
单击此处添加大标题内容
按泵的用途分类：水泵、油泵、泥浆泵、砂泵、耐腐蚀泵、冷凝液泵、液下泵等，或者辅以结构特点命名，悬臂水泵、齿轮油泵、螺杆泵、立式泵、卧式泵等。 5.2.1.2 技术指标 型号： 如： IH50-32-160A IH—泵的型号代号（单级单吸离心泵）； 50—泵吸入口直径mm； 32—泵排出口直径mm； 160—叶轮名义直径mm； A—轮直径第一次切割。
蒸馏塔：进塔物料、塔顶和塔釜产品的流量及组成；温度、塔操作压力、塔径、塔板类型和塔板数，填料种类、规格、填料总高度，每段填料的高度和段数，进料位置、灵敏板位置，塔顶冷凝器的热负荷及冷却介质的种类、流量、温度和压力。
反应器：类型、进出口物料的流量、组成、温度和压力、主要尺寸，催化剂的种类、规格、数量和性能参数。
输送腐蚀性介质时，应选用耐腐蚀泵。 金属耐腐蚀泵，过流件的材质为金属，高硅铸铁、不锈钢、高合金钢、钛及其合金等。 非金属耐腐蚀泵，过流件的材质为非金属金属，有聚氯乙烯、玻璃钢、聚乙烯、聚丙烯、聚氟乙烯、陶瓷、玻璃、搪瓷等。 一般来说非金属泵耐腐蚀优于金属泵，但耐温、耐压不如金属泵，所以非金属耐腐蚀泵用于流量不大，温度和压力较低的场合。 在选泵时，还要进一步查过流件的材质的性能，如可长期使用的温度，耐酸、耐碱、耐有机溶剂、耐磨等情况。
化工设备设计基础第6章化工设备设计概述
外压容器 : 设计压力通常为低压
一、容器的结构与分类
• 4. 按壁温分类
• ⑴ 常温容器
– 指壁温高于-20℃至200℃条件下工作的容器；
• ⑵ 高温容器
– 指壁温达到材料蠕变温度下工作的容器。对碳家钢或低 合金钢容器，温度超过420℃，合金钢（如Cr-Mo钢）超 过450℃，奥氏体不锈钢超过550℃，均属高温容器；
• ⑶ 中温容器
– 指壁温在常温和高温之间的容器；
• ⑷ 低温容器
– 指壁温低于-20℃条件下工作的容器。其中低于-20℃至 -40℃者为浅冷容器，低于-40℃者为深冷容器。
一、容器的结构与分类
• 5. 按结构材料分类
– 金属容器：目前应用最多的是低碳钢和普通低合 金钢制的容器。在腐蚀严重或产品纯度要求高的 场合，使用不锈钢、不锈复合钢板或铝、银、钴 等制的容器，在深冷操作中，可用铜或铜合金。 而承压不大的塔节或容器，可用铸铁。
•无缝钢管做筒体的公称直径系列
159 219 273 325 377 426
三、压力容器的安全监察
• 1. 安全监察的必要性
– 应用广泛、特殊、事故率高、危害性大，一旦发生破坏会导致爆炸、 介质泄漏等灾难性事故，因此必须纳为特种设备进行管理。
• 2. 压力容器相关的法规和标准
– 法规性规定：具有强制性
• A.三类容器。符合下列情况之一者为三类容器： – (1)高压容器； – (2)中压容器(毒性程度为极度和高度危害介质)； – (3)中压贮存容器(易燃或毒性程度为中度危害介质，且设计压力与容积之积pV ≥ 10MPa·m3)； – (4)中压反应容器(易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV ≥0.5MPa·m3)； – (5)低压容器(毒性程度为极度和高度危害介质，且pV ≥0.2MPa·m3)； – (6)高压、中压管壳式余热锅炉； – (7)中压搪玻璃压力容器； – (8)使用强度级别较高(抗拉强度规定值下限≥540MPa)的材料制造的压力容器； – (9)移动式压力容器，包括铁路罐车（气体、低温液体或永久气体运输车）和罐 式集装箱（介质为液化气体、低温液体等）；
《化工设备基础及设计》课程设计.
《化工设备基础及设计》课程设计设计题目学院 _____________专业 _____________班级 _____________姓名 _____________学号 _____________同组成员 _____________指导教师 _____________2012年 6 月 18 日目录板式塔设备机械设计任务书 (21. 设计任务及操作条件 (22. 设计内容 (23. 设计要求 (21、塔的设计条件及主要物性参数表 (32、塔设备设计计算程序及步骤 (4按设计压力计算塔体和封头厚度 (4塔设备质量载荷计算 (4自振周期计算 (6地震载荷与地震弯矩计算 (7风载荷与风弯矩计算 (8偏心弯矩 (10最大弯矩 (11圆筒轴向应力校核和圆筒稳定校核 (11 塔设备压力试验时的应力校核 (12裙座轴向应力校核 (13基础环设计 (15地脚螺栓计算 (163、设计结果汇总表 (174、主要符号说明195、设计评论 (196、参考资料 (18附图1 浮阀塔装配图板式塔设备机械设计任务书1. 设计任务及操作条件:试进行一蒸馏塔与裙座的机械设计。
已知条件为:塔体内径D i=1600mm,塔高30m,工作压力为1.1MPa,设计温度为300℃,介质为原油,安装在广州郊区,地震强度为8度,塔内安装55层浮阀塔板,塔体材料选用16MnR,裙座选用Q235A。
2. 设计内容(1根据设计条件选材;(2按设计压力计算塔体和封头壁厚;(3塔设备质量载荷计算;(4风载荷与风弯矩计算;(5地震载荷与地震弯矩计算;(6偏心载荷与偏心弯矩计算;(7各种载荷引起的轴向应力;(8塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核;(9塔体水压试验和吊装时的应力校核;(10基础环设计;(11地脚螺栓计算;(12板式塔结构设计。
3. 设计要求:(1进行塔体和裙座的机械设计计算;(2进行裙式支座校核计算;(3进行地脚螺栓座校核计算;(4绘制装备图(2#图纸1、塔的设计条件及主要物性参数表将全塔分为6段,计算截面分别为0-0、1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、。
化工设备设计基础 第5章 化工设备材
金属材料的物理性能有密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性、磁性、弹性模数与泊桑比等。
物理性能
金属及合金受热时，一般说来体积都要胀大，这一特性称为热膨胀性。通常应用的是线膨胀系数，以α表示，量纲为mm/(℃·mm)。 钢材：α=9.2～10.4×10-6 mm/(℃·mm)
热膨胀性
材料在弹性范围内，应力和应变成正比，这个比例系数称为弹性模量，以E表示。金属的弹性模量主要取决于金属原子结构、结晶点阵和温度等因素。E值随温度的升高而逐渐降低。 钢材：E=1.94～2.08×105MPa 泊松比是试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比，以µ表示，钢材µ=0.3。
四、钢铁的组结构及热处理
4.1 钢铁的基本组织结构 铁素体(F)
1
碳溶解在α-Fe中所形成的固溶体，由于α-Fe的原子间隙很小，所以溶碳能力极低，在室温下仅能溶解0.006%的碳。铁素体强度和硬度低，塑性和韧性很好。 奥氏体(A)
ห้องสมุดไป่ตู้
2
碳溶解在γ-Fe中所形成的固溶体，由于γ-Fe原子间隙较大，所以碳在γ-Fe铁中的溶解度比在α-Fe中大得多。如在727℃时可溶解0.77％，在1148℃时可达最大值2.11％。碳钢只有加热到727℃(称为临界点)以上，组织发生转变时才存在奥氏体。奥氏体的性能特点是强度、硬度高，塑性低，韧性好且没有磁性。
四、钢铁的组结构及热处理
4.1 钢铁的基本组织结构 (5)莱氏体(L) 莱氏体是珠光体和初次渗碳体共晶混合物，以L表示。它存在于高碳钢和白口铁中。莱氏体具有较高的硬度(HBW>686)，是一种较粗而硬的组织。 (6)马氏体(M) 钢和铁从高温奥氏体状态急冷(淬火)下来，得到一种碳原子在α-Fe铁中过饱和的固溶体，称为马氏体，以M表示。马氏体组织有很高的硬度，而且硬度随着含碳量的增大而提高。马氏体很脆，延展性很低，几乎不能承受冲击载荷。马氏体由于碳原子过饱和，所以不稳定，加热后容易分解或转变为其他组织。
第二篇 化工设备设计基础
第四节 化工容器常用金属材料的基本性能
四、碳素工具钢
碳素工具钢的编号是在“碳”或“T”的后面附以数字来 表示的，数字是用其平均含碳量的千分之几来表示。
优质钢有T7、-T13七个牌号
高级优质钢有T10A、T12A等牌号
第四节 化工容器常用金属材料的基本性能
五、铸钢
铸钢与铸铁相比，机械性能好，但流动性差，凝固过程 中收缩率较大。
5. 密封性和节省材料。
6. 便于制造、运输、安装和操作
一、标准化的意义
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第三节 容器的标准化设计
1、便于成批生产；2、增加零部件的互换性；
3、便于专业化生产；4、消除贸易障碍，提高竞争力；
二、容器零部件标准化的基本参数
1、公称直径DN： 由钢板卷制而成的容器和成型封头，公称直径指它们的内径。 管子的公称直径，既不是内径也不是外径，由公称直径确定外径，再 由壁厚确定内径。 小直径筒体，采用无缝钢管制作的容器，公称直径指无缝钢管的外径.
第四节 化工容器常用金属材料的基本性能
非金属材料：工业塑料、玻璃钢、有机玻璃、陶瓷、
材料
水泥、石墨 等
金属材料
有色金属：铜、铝、钛 等
黑色金属：钢、铁（铁碳合金）
铁碳合金的分类：
工业纯铁—— C<0.020%
钢 铸铁 钢材的分类： 按化学成分分类；按用途分类；按冶炼方法分类；按质量等级分类。 —— C=0.020-2.0% —— C>2.0%
金属和合金对周围介质，如大气、水气、各种电解液侵蚀的 抵抗能力叫做耐腐蚀性。金属材料的耐腐蚀性指标常用腐蚀速 度来表示，一般认为，介质对材料的腐蚀速度在0.1mm／a以下 时，材料属于耐腐蚀的。 2、抗氧化性
化工设备设计基础8
拉应力——强度计算 压应力——稳定控制
D
CHAP. 8 碟形封头 （1） 几何形状 半径为Rc的球壳，半 径为r的环状壳体，及 l 直边段圆柱形壳体三 部分组成。 一般情况下，
内压容器
h1
r
t
l
Rc D i , r 0.1Rc , 且r 3 标准Rc 0.9 Di
（2）强度分析 以薄膜应力为基础，考虑到弯曲应力， 计入应力增强系数M，M值见表8-13。
设计压力取值： （a）装有安全阀 P = (1.05 ~ 1.1 ) PW （b）装有爆破片 P = (1.15 ~ 1.75) PW （c）固定式液化气体压力容器按表8-4 规定 （d）固定式液化石油气储罐 按表 8-5规定
D
CHAP. 8
内压容器
CHAP. 8 内压容器 （e）真空容器按外压设计，设计压力取 安全装置
l
Pc * Di 0.18 * 2000 1.9 t 2[ ] Pc 2 *113 * 0.85 0.18
Pc * Di 0.28 * 2000 2.9 t 2[ ] Pc 2 *113 * 0.85 0.28
因 min, 且 min 3 1.9 1.1 C1 因 min, 且 min 3 2.9 0.1 C n min C 2 C1 n min C 2 3 2 5 d 3 2 0.6 0.4 6 e n C 2 C1 5 2 0.5 2.5 e n C 2 C1 6 2 0.6 3.4
D
CHAP. 8
内压容器
2） 工作压力与设计压力P 设计压力是指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计 载荷条件。用P表示。 工作压力在操作过程中不断变动，其顶部和底部的压力可能不同。将容器在 l l 正常操作情况下容器顶部可能会出现的最高工作压力称为容器的最大工作压力。 用Pw表示。 内压容器 在正常工作情况下，容器顶部可能出现的最高压力 真空容器 在正常工作情况下，容器可能出现的最大真空度 外压容器 在正常工作情况下，容器可能出现的最大内外压力差
化工设备基础课程设计
化工设备基础课程设计化工设备基础课程设计化工设备基础课程设计第一章设计方案的确定1 1.1 液氨储罐选型1 1.2 液氨储罐选材2 第二章储罐的工艺设计2 2.1 筒体壁厚设计2 2.2 筒体封头设计3 2.3 校核罐体及封头的水压试验强度4 2.4 人孔设计4 2.5 人孔补强5 2.6 接口管5 2.6.1 液氨进料管5 2.6.2 液氨出料管6 2.6.3 排污管6 2.6.4 液面计接管6 2.6.5 放空接口管6 2.7 鞍座6 2.7.1 罐体质量7 2.7.2 封头质量7 2.7.3 液氨质量7 2.7.4 附件质量7 第三章设备总装配图8 3.1 设备总装配图8 3.2 储罐技术要求：8 3.3 设计技术特性表9 第四章设计总结9 参考文献10 第一章设计方案的确定 1.1 液氨储罐选型工业的压力容器种类很多，按形状主要分以下几类：（1）方型或矩形容器（2）球型容器（3）圆筒型容器。
本设计采用圆筒型容器，方型或矩形容器虽制造简单，但承压能力差，四角的边缘应力较大，容易失效且封头设计较厚，故不选用。
球型容器，虽单位容积所用的材料最少且受力最佳，承载力好，但对中小型储罐来说安装内件不方便，制造难度较大，成本相对较高，不选用。
而圆筒型容器，制造容易，选用适当的长径比之后，安装、检修方便，承载能力较好。
因此本设计采用圆筒型容器。
1.2 液氨储罐选材储罐的经济性与实用性重要方面就是材料的选择。
根据实际条件，本设计采用16MnR，主要有几下方面原因：（1）容器的使用条件，如温度、压力等。
当容器温度低于0℃时，不得选用Q235系列的钢板，因其塑性变脆。
虽20R的碳素钢满足，但其制造要求较高且强度底。
而16MnR在常温-40℃—200℃下，具有良好的力学性能和足够的强度。
（2）综合经济市场调查（2009年）20R 碳素钢价格：2600元/吨，低合金钢16MnR价格：2680元/吨，两者价格相差不大，但16MnR制造的储罐比碳素钢的质量轻1/3，同时减少了壁厚。
浅谈石油化工塔型设备基础的结构设计及设计要点
浅谈石油化工塔型设备基础的结构设计及设计要点发布时间：2023-02-15T07:02:45.845Z 来源：《建筑实践》2022年19期作者：张弘强[导读] 塔型设备是石油化工行业中的重要组成部分，张弘强中石油吉林化工工程有限公司 132002摘要：塔型设备是石油化工行业中的重要组成部分，它包括设备本体、附属构筑物、基础设备等。
其中，操作平台、扶手、梯子等辅助性构件非常重要。
塔基支承塔式装置的受力可分为垂直荷载和水平荷载两类。
为此，应采取合理的结构设计，以确保基础的坚固、适用、经济合理。
塔型设备基础的设计要充分考虑到风、震的影响，因此，在进行基础结构设计时，必须明确塔型设备承受的荷载。
因此，本文着重介绍了塔形设备的有关基础设施的设计要求及注意事项，以供同行借鉴。
关键词：塔型设备；基础设备；结构设计；设计要求引言：塔型设备是一种比较重要的高层建筑，广泛用于石化工业和其他工业领域。
按照生产流程分为吸收塔、裂解塔、热再生塔、蒸发塔等。
从受力角度来看，该结构的变形比较大，存在着一定的侧向扰动，并以风荷载和地震作用为主。
由于上述两种水平力的作用，使得塔体的基础成为整个塔体的核心。
为了确保塔型设备的安全运营，不仅要确保其设计工作的顺利进行，而且要使其与其设计密切相关，并且与之相协调。
因此，建筑设计人员需要具备充分的相关知识。
1.石油化工塔形设备概述石油化工塔型设备是石化行业中常用的设备，它直接关系到工艺的生产能力、产品质量、能源消耗、原料消耗和环境保护等。
据统计，石油化工企业能耗占工业能耗的比例很高，超过60%的能耗用于蒸馏设备。
化工和石化项目的总投资在总投资的30%-40%左右。
塔内的分离效果，包括产品的纯度、产品的回收、工业生产的能耗。
一般可分为：地面框架塔、底部框架塔、框架塔、排塔。
最常见的是斜塔和斜塔。
塔式设备地基的设计，首先要确定其承载力，塔基上的荷载分为两类：永久荷载：结构自重，各种管道和保温重量，平台，栏杆，梯子的重量；风荷载、平台活荷载、充水荷载等变量的变化荷载。
化工设备机械基础课程设计-《化工设备机械基础课程设计》-13页精选文档
《化工设备机械基础课程设计》1.1课程设计的目的(1) 综合运用《化工设备机械基础》及其相关课程的理论知识，巩固和强化有关机械课程的基本理论和基本知识。
(2)培养学生对化工工程设计的技能以及独立分析问题、解决问题的能力。
树立明确的设计思想，掌握化工单元设备设计的基本方法初步骤，为今后创造性地设计化工设备及机械打下一定的基础。
(3)培养学生熟悉、查问并综合运用各种有关的设计手册、规范、标难、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设汁能力的基本训练。
1.2课程设计的要求(1)树立正确的设计思想。
在设计中要本着对工程设计负责的态度，从难从严要求，综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性，严肃认真地进行设计，高质量地完成设计任务。
(2)具有积极主动的学习态度和进取精神。
在课程设计中遇到问题不敷衍，通过查阅资料和复习有关教科书，积极思考，提出个人见解，主动解决问题，注重能力培养。
(3)学会正确使用标准和规范，使没汁有法可依、有章可循。
(4)学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。
1.3 课程设计的内容根据教学大纲要求，完成一种典型设备的机械设计，工作量应包括：设备总装图1张，设计计算书1份。
1.4课程设计的步骤1.4.1准备阶段(1)设计前应预先准备好设计资料、手册、图册、计算和绘图工具、图纸及报告纸等；(2)认真研究设计任务书，分析设计题目的原始数据和工艺条件，明确设计要求和设计内容1.4.2 机械设计阶段化工设备的机械设计是在设备的工艺设计后进行的。
根据设备的工艺条件(包括工作压力、温度、介质特性、结构形式和尺寸、管口方位、标高等)，围绕着设备内、外附件的选型进行机械结构设计、围绕着确定厚度大小进行强度、刚度和稳定性的设计和校核计算。
这一步往往通过“边算、边选、边画、边改”的做法来进行。
一般步骤如下。
(1)全面考虑按压力大小、温度高低和腐蚀性大小等因素来选材。
第二章化工设备设计的基础知识
正确选材
压力容器设计
正确设计
正确制造
严格检验
减少内应力 减少不连 续应力
保证焊缝 质量
无损探伤
本章结束
此外全国持有压力容器制造许可证的企业合计2432个，设
计单位1380个。如此庞大且潜在隐患容器的存在，以及地
域广泛的制造设计部门，自然成为国内外政府部门特别重
视其安全管理和监察检查的原因。
一.概述 1.3 压力容器的安全特征 事故率高
国内1998年共发生锅炉、压力容器、气瓶爆炸事故132
起，严重事故274起，共死亡104人，受伤371人，直接经济
一.概述 1.3 压力容器的安全特征 危害性大
a.灾难性事故指灾难性破坏事故或无法修复的容器； b.损伤事故指有潜在危险的事故； c.事故发生率＝发生事故数/（设备台数×运行年）
表中的数字表明10000台容器中发生损坏事故每年
12.5次，达到破坏事故0.7次，事故几率为1.32‰ ，而且
这132起使用中的容器事故，按其原因分类，89.3%，即
第四节 压力容器安全监察
2、我国压力容器常用法规： 强制性标准和技术性标准 《锅炉压力容器安全监察暂行条例》： 根本法规。国务院和人事部。 《压力容器安全技术监察规程》：具体 法规。国家质量技术监督局。 《钢制压力容器》：核心标准；国家质 量技术监督局
第五节 容器机械设计的
基本要求
1 质量保证体系
释放出来的破坏能量极大，加上压力容器极大多数系焊接
制造，容易产生各种焊接缺陷，一旦检验、操作失误容易
发生爆炸破裂，器内易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏，
势必造成极具灾难性的后果。因此，对压力容器要求很高
的安全可靠性。
化工设备机械基础课程设计
化工设备机械基础课程设计1. 引言化工设备机械基础是化工专业学生必修的一门课程，主要介绍了化工设备的基本概念、分类、结构、工作原理及应用。
本文档旨在设计一份完整的化工设备机械基础课程，以帮助学生全面了解和掌握化工设备机械的基本知识和技能。
2. 课程目标本课程的主要目标是培养学生具备以下能力：•理解化工设备机械的基本概念和分类；•掌握化工设备机械的结构和工作原理；•熟悉化工设备机械的应用领域和操作规程；•能够进行化工设备机械的维护与故障排除。
3. 课程内容3.1 化工设备机械基础概述•化工设备机械的定义和分类；•化工设备机械的发展历程和现状。
3.2 化工设备机械的基本结构和原理•化工设备机械的主要部件和功能；•压力容器的结构和工作原理；•泵类设备的结构和工作原理；•阀门设备的结构和工作原理；•隔膜设备的结构和工作原理。
3.3 化工设备机械的应用领域•化工装置中的常用设备机械；•化工设备机械的操作规程和安全注意事项。
3.4 化工设备机械的维护与故障排除•常见化工设备机械故障的识别和排除方法；•化工设备机械的维护保养和检修。
4. 教学方法为达到课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括：•理论讲授：通过教师的讲解，介绍化工设备机械的基本概念、结构、原理和应用，并与实际案例相结合，加深学生的理解和实际应用能力。
•实验实践：组织学生进行化工设备机械的实验实践，让学生亲自操作和体验化工设备机械的使用、维护和故障排除过程。
•案例分析：通过分析真实的案例，让学生了解化工设备机械在实际生产中的应用和作用，培养学生分析和解决实际问题的能力。
•小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享彼此的学习心得和经验，促进学生之间的交流和合作。
5. 评估方式为了全面评估学生对本课程的学习情况，将采用以下评估方式：•考试：设置期末考试，测试学生对课程内容的掌握程度；•实验报告：要求学生撰写实验报告，评估学生对实验过程的理解和实践能力；•课堂表现：评估学生在课堂上的积极参与程度、问题回答能力和团队合作精神。
化工设备设计基础塔设备强度设计计算
M M
ii W
ii E
Me
0.25M
ii W
Me
(取大值)
水压试验时间人为选定且时间较 短，在试验情况下最大弯矩取值
M ii max
0.3M
ii W
Me
最大弯矩在筒体中引起轴向应力
3
4M
ii max
Di2 ei
㈣ 筒体壁厚效核
１．最大轴向组合应力旳计算
内压塔设备
外压塔设备
正常操作 停修
正常操作
（1）水平风力旳计算
迎风面产生风压。与风速、
空气密度、地域和季节有关。
各地离地面10m处30年一遇
10分钟内平均风速最大值作为计算风压，
得到该地域旳基本风压q0，见表4-26。
风速随处面高度而变化。塔高于10m，应 分段计算风载荷，视离地面高度旳不同乘
以高度变化系数fi，见表4-27。
风压还与塔高度、直径、形状以及自振周 期有关。两相邻计算截面间旳水平风力为：
有多种振型，任意高度hK处集 中质量mK引起基本振型旳水平 地震力 FK1 Cza1hK1mK g
FK1-mK引起旳基本振型水平地震力 Cz-综合影响系数，直立圆筒Cz=0.5；
mK-距离地面hK处旳集中质量；
n
h1.5 K
mi
h1.5 i
hK1-基本振型参加系数， hK1
i 1
n
mi hi3
1、群座体与塔体对接焊缝
J-J截面旳拉应力校核
2、群座体与塔体搭接焊缝
J-J截面旳剪应力校核
思索题：
1.自支撑式塔设备设计时需要 考虑哪些载荷？
2.简述内压塔操作时旳危险工 况及强度校合条件。
一种是圆筒形， 一种是圆锥形。
化工设备设计基础1
一、平面汇交力系的几何法与平衡条件
F1 F1
F2 F2 F3 F3
OO
F4 F4
C
F3 C
D F3
DF4 F4
F2 F2
BB
RR
F5
F1 F1
AA
(a)(a)
(b)(b)
F5
n
R F1 F2 Fn Fi
n
R Fi 0
i 1
—平衡条件
i 1
郑州大学化工与能源学院 第二十九页，编辑于星期六：十八点 四十六分。
若一个力与一个力系等效，则这个力是该 力系的合力，而该力系中的各个力为其合力的 分力。
➢ 合成：由力系求合力的过程。
➢分解：将合力转化成几个分力的过程。
郑州大学化工与能源学院 第十二页，编辑于星期六：十八点 四十六分。
1-1 力的概念及性质
化工设备设计基础
2、力的基本性质：
（1）力的成对性：分别作用在两个物体上；
1-3 受力图
化工设备设计基础
例1-1 图所示为两个油桶堆放在地下槽中．桶I、 Ⅱ的重力分别为G1，G2，试作出每个桶的受力图。
（a）
G1
NA
NB
N/B NC
G2
ND
（c）
（b）
郑州大学化工与能源学院 第二十五页，编辑于星期六：十八点 四十六分。
1-3 受力图
化工设备设计基础
例1-2 水平梁AB用斜杠CD支撑，A、D、C三处均为
解： Fx 0 T cos 60 N 0 (a)
Fy 0 T cos 30 G 0 (b)
N T cos 60 92.38 0.5 46.19N
郑州大学化工与能源学院 第三十四页，编辑于星期六：十八点 四十六分。
浅谈石油化工塔型设备基础的结构设计及设计要点
浅谈石油化工塔型设备基础的结构设计及设计要点摘要：塔式设备在石油、化工等行业中占有很大的比重，塔式设备包括设备本体、附属构筑物和支撑塔式设备的地基。
其中辅助结构包括操作平台、扶手、梯子等。
塔基支撑塔式设备的受力分为竖向荷载和横向荷载两种。
因此，必须采用合理的结构设计，保证塔基的坚固、适用、经济、合理。
塔基的设计要考虑到风荷载和地震效应，在进行塔基结构设计时，必须清楚塔基上的载荷。
因此本文主要对石油化工塔形设备的相关基础结构设计要求和要点等进行简单的介绍，希望能够为行业内的相关人员提供一定的参考。
关键词：塔型设备；附属构筑物；结构设计；要点；参考引言：塔形设备基础结构是一种较为重要的高耸建筑，在石油化工等行业都有应用。
按生产工艺分为吸收塔、裂解塔、热再生塔、蒸发塔等。
从受力上看，这种结构具有较高的挠度，而且有一定的横向干扰，其干扰形式为风荷载和地震作用。
由于受以上两种水平作用力的影响，塔身结构的地基就成了塔的关键。
为保证该塔的安全运行，既要保证该塔的设计工作正常进行，又要保证该塔的设计与其紧密相连，并与之相适应。
所以，结构设计师必须对相关的知识有足够的了解。
1.石油化工塔形设备概述石油化工塔型装置是石化工业中经常使用的一种装置，其对工艺的生产能力、产品质量、能耗、原料消耗、环保等都有很大的影响。
根据统计，石化行业的能源消耗在整个行业的能源消耗中占有相当大的比重，60%以上的能源都被用在了蒸馏装置上。
化工、石化项目总投资约占总投资30%~40%。
塔式设备的分离效率，是产品纯度，产品回收率，工业过程的能源消耗。
总体上可划分为：地面框架塔、底部框架塔、边框框架塔、排塔。
最常用的是斜塔和斜塔。
塔式设备基础设计时，应先确定其荷载，塔基上的荷载可以分成两种：永久性负荷与可变负荷：结构自重、各种管线及保温重、平台、栏杆、梯子重量等；可变荷载包括风荷载、平台活荷载、充水荷载等。
在地震带的设计中，也要考虑到地震的影响。
化工设备机械基础第一、二章
化工设备机械基础第一章1.1 概述化工设备机械是指在化工生产过程中用于处理原料、生产中间产品或最终产品的机械设备。
化工设备机械的选型和设计直接影响到生产效率、产品质量、安全性和能源消耗等方面。
因此，深入了解化工设备机械的基础知识对于化工工程师和从事相关领域的专业人员非常重要。
1.2 化工设备机械的分类化工设备机械可以根据其用途、工作原理、结构形式等多种方式进行分类。
常见的分类方式包括： - 用途分类：反应设备、传质设备、分离设备、加热设备等； - 工作原理分类：机械设备、热力设备、化学设备等； - 结构形式分类：容器设备、管道设备、泵设备等。
1.3 化工设备机械的基本要求化工设备机械的选用和设计需要满足一定的基本要求，包括： - 安全性：化工设备机械工作环境复杂，对设备的安全性要求非常高。
因此，设备的设计和选用必须满足相应的安全标准，并考虑到可能的事故情况。
- 可靠性：化工设备机械的可靠性直接影响到生产效率和产品质量。
设备必须具备足够的强度和稳定性，能够在长时间、高负荷的工作条件下正常运行。
- 高效率：化工生产通常对设备的吞吐量有较高的要求，因此化工设备机械的设计应尽可能提高产量和生产效率，减少物料和能源的浪费。
- 维修性：化工设备机械的维修和保养是常规操作，因此设备的结构和组件应考虑到易于维修和更换的因素，以降低维护成本并减少停机时间。
1.4 化工设备机械选型的关键因素在进行化工设备机械选型时，需要考虑的关键因素包括： - 工艺要求：根据化工生产的具体工艺要求选择合适的设备机械。
不同工艺需要不同的操作条件和设备能力。
- 物料特性：不同的物料性质会对设备机械的选型产生影响，例如物料的粘度、腐蚀性和温度等。
- 产量要求：根据生产的产量要求选择适用的设备型号和规格。
产量的增加可能需要更大的设备容积或更高的工作能力。
- 能源消耗：考虑设备机械的能源消耗情况，选择能效较高的设备型号和工艺参数，以降低能源成本。