化工机械设备课程设计_精馏塔

目录

第1章绪论 (3)

1.1 课程设计的目的 (3)

1.2 课程设计的要求 (3)

1.3 课程设计的内容 (3)

1.4 课程设计的步骤 (3)

第2章塔体的机械计算 (5)

2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5)

2.1.1 塔体厚度的计算 (5)

2.1.2 封头厚度计算 (5)

2.2 塔设备质量载荷计算 (5)

2.2.1 筒体圆筒,封头,裙座质量 (5)

2.2.2 塔内构件质量 (6)

2.2.3 保温层质量 (6)

2.2.4 平台,扶梯质量 (6)

2.2.5 操作时物料质量 (6)

2.2.6 附件质量 (7)

2.2.7 充水质量 (7)

2.2.8 各种质量载荷汇总 (7)

2.3 风载荷与风弯矩计算 (8)

2.3.1自振周期计算 (8)

2.3.2 风载荷计算 (8)

2.3.3 各段风载荷计算结果汇总 (8)

2.3.4风弯矩的计算 (8)

2.4 地震弯矩计算 (9)

2.5 偏心弯矩的计算 (10)

2.6 各种载荷引起的轴向应力 (10)

2.6.1计算压力引起的轴向应力 (10)

2.6.2 操作质量引起的轴向压应力δ2 (10)

2.6.3 最大弯矩引起的轴向应力δ3 (10)

2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (10)

2.7.1 塔体的最大组合轴向拉应力校核 (10)

2.7.2 塔体与裙座的稳定校核 (11)

2.7.3 各危险截面强度与稳定性校核 (11)

2.8 塔体水压试验和吊装时的应力校核 (14)

2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (14)

2.8.2 水压试验时应力校核 (14)

2.9 基础环设计 (15)

2.9.1 基础环尺寸 (15)

2.9.2 基础环的应力校核 (15)

2.9.3 基础环的厚度 (15)

2.10 地脚螺栓计算 (16)

2.10.1 地脚螺栓承受的最大拉应力 (16)

2.10.2 地脚螺栓的螺纹小径 (16)

第3章塔结构设计 (18)

3.1 塔体 (18)

3.2 板式塔及塔盘 (18)

3.3 塔设备附件 (18)

3.3.1 接管 (18)

3.3.2 除沫装置 (18)

3.3.3 吊柱 (18)

3.3.4 裙式支座 (19)

3.3.4 保温层 (19)

参考文献 (20)

课设结果与自我总结 (21)

附录A 主要符号说明 (22)

附录B塔设备的装配图 (24)

第1章绪论

1.1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。

1.2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）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。

1.3课程设计的内容

对二氯乙烷精馏塔的机械设计。DN=1800mm P N=1.2MPa

1.4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。

（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2章 塔体的机械计算

2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度

2.1.1 塔体厚度的计算

（1）计算压力 MPa Pc 2.1= （2）塔体计算厚度 mm Pc t PcDi 8.72

.185.017021800

2.1][2=-⨯⨯⨯=-=

ϕδδ

（3）塔体设计厚度 mm 8.9c =+=c δδ （4）塔体名义厚度 n δ=12mm （5）塔体有效厚度 mm c n e 10=-=δδ

2.1.2 封头厚度计算

（1）计算厚度 mm Pc t PcDi 5.72

.15.085.017021800

2.15.0][2=⨯-⨯⨯⨯=⨯-=

ϕδδ

（2）设计厚度 mm c 5.9c =+=δδ （3）名义厚度 mm n 12=δ （3）有效厚度 mm c n e 10=-=δδ

2.2 塔设备质量载荷计算

2.2.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 m 01

（1）圆筒质量 m 1=4.1971979.36536=⨯Kg （2）封头质量 m 2=8.67624.338=⨯Kg （3）裙座质量 m 3=2.164006.3536=⨯Kg 说明：1 塔体圆筒总高度为36.79m ；

2查得DN1800mm ，厚度10mm 的圆筒质量为536Kg/m ；

3 查得 DN1800mm ，厚度10mm 的椭圆形封头质量为338.4Kg/m ；

4 裙座高度3060mm 。

m 01=m 1+m 2+m 3=22036.4Kg

2.2.2 塔内构件质量 m 02

m 02=6.1335970758.1785.070754

22=⨯⨯⨯=⨯⨯Di πKg

浮阀塔盘质量75Kg/m 2

2.2.3 保温层质量 m 03

'03

220]2)2(2)22[(785.0m 03

m H n Di n Di ++-++⨯=ρδδδ

300)83.013.1(230079.36])824.1()

024.2[(785.022

⨯-⨯+⨯⨯-⨯=

=6851Kg

'

03

m 为封头保温层质量 2.2.4 平台与扶梯质量 04m

m 04=F

F p n n H q nq Di B Di ⨯+⨯++-+++⨯2

1

])22()222[(785.022δδδδ39

4015085.0])1.02012.028.1()9.021.02012.028.1[(785.022

⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯+-⨯+⨯+⨯+= =6520Kg

说明：平台质量q p =150Kg/m 2；笼式扶梯质量F q =40Kg/m ；笼式扶梯高度H F =39m ，平台数n=8

2.2.5 操作时物料质量05m

Kg

V h N h Di m f w 291861257827.01257)8.1701.0(8.1785.0)(4

2110205=⨯+⨯+⨯⨯=++=

ρρπ