化工原理设计计算过程

1800856301.625215459.65474.57.支座为φ1800φ2200塔体16MnR[σ]t(Mpa)157[σ](Mpa)157裙座Q235-B[σ]t(Mpa)113[σ](Mpa)11310.9921592mm10.9586982mm246mm,则δe=441塔壳和裙座质量A圆筒质量塔体圆筒高度H080.13m外径D01892mm=1.892m内径Di1800mm=1.8m圆筒质量m1167804.728kgρ钢=7850kg/m³B封头质量46mm直边高度h250mm封头质量m22820.18584kgC裙座质量锥形裙座尺寸Dis2200mm2.2mdis1800mm1.8mDim2000mm2mDom2092mm2.092m裙座质量m311605.210kg机械设计课程设计理论数值计算——NTC编写机械设计条件1.每隔9米左右开设一个人孔,共设3.塔体外表面保温层厚度δs=100mm,材料密度ρ2=300kg/m3一.选择材料4.塔器设置地区基本风压值q0=8.塔体焊接接头系数φ=0.85,塔体与裙座对接焊接三.塔的质量载荷计算塔体内径Di（mm）塔高H(mm)2.相应人孔处安装操作平台,平台宽B=900mm,单位质量150kg/m3塔板数Np查得标准椭圆形封头的质量DN=1800mm,壁厚塔板上清液层高度hl(mm)9.塔体与封头的壁厚附加量取C=2mm,裙座厚度附加量取C=2mm计算压力Pc(Mpa)液相介质密度ρl(kg/m3)封头,采用标准椭圆封头δ二.按计算压力计算筒体和封头的壁厚塔体δ5.地震设防烈度为7度6.场地土为Ⅱ类场地土设计温度T(ºC)mm,并圆整,还应考虑刚度,稳定性及多种载荷等因素,取筒体,封头和裙座名义厚度δn=取壁厚附加量C=由于锥角很小,故可按圆筒计算,取锥体的平均直径D塔壳和裙座质量m01182230.12kg2塔内构件质量65kg/m3塔内构件质量m0225472.34696kg345557.53085kg4保温材料质量查得DN(mm)曲面高度mm直边高度180045050200050050保温材料质量m0315231.95231kg5平台,扶梯质量m0410998.9125kg613687.81556kg7冲水质量mw205687.2102kg8全塔操作质量m0293178.68kg9全塔最小质量mmin259112.9884kg10全塔最大质量mmax485178.0762kg质量(kg)塔段号1234圆筒质量m10016753.2487716753.249封头质量m201410.0929200裙座质量m32502.550579102.65900100塔壳和裙座质量m012502.5505710512.7519216753.2487716753.249塔内构件质量m02002150.2630552811.8825保温材料质量m03094.111501.932591501.9326平台,扶梯质量m04401601588.952083954.47604塔内物料质量m050422.58973109.741031224.4202人孔附属物质量ma625.6376422628.187984188.3121924188.3122冲水质量mw0890.620357.5200520357.52塔段操作质量m03168.1882113817.639629292.4497227434.272塔段最大质量mmax3168.1882114285.649946540.2287446567.372塔段最小质量mmin3168.1882113395.049924462.4982523960.346塔段长度(mm)1000400080008000人孔,平台数0021塔板数001317H/Di47.5722222大于155.550412028s笼式扶梯单位质量qF查得筛板塔盘单位质量人孔,法兰,接管与附属物质量ma操作时塔内物料质量m05将全塔分为12段,各段质量载荷如下四.塔的自振周期计算等直径,等厚度塔的基本自振周期T1釜液深度h0必须考虑高振型影响10.080.1g0.4s0.01取重力加速度g=9.81m/s2衰减指数γ0.97272727斜率调整系数η10.02500阻尼调整系数η21.51948052地震影响系数α10.018301762确定危险截面0-0截面1-1截面3A0-0截面MEl0-0B1-1截面MEl1-1C2-2截面MEl2-21风力计算A风振系数的计算地面粗糙度类别B1基本风压q0400N/㎡，则q1T1212322.82912315130.780.780.7950.020.020.04117651.00001.00001.08401.0565647371.0565647371.1094985B有效直径Dei的计算100塔段号123塔段长度li100040008000K3(mm)K4=2*∑A/li00125[Dei(mm)]1265224522617[Dei(mm)]2262924292794Dei(mm)265224522794C水平风力计算结果如下由Ⅱ类场地土且近震,第二组查得Tg=风压高度变化系数fi(B类)裙座基底截面由地震设防烈度为7度,查得αmax=2.0268E+091.8921E+09脉动影响系数νi(B类)3.625944690设笼式扶梯与塔顶管线成90º角,取平台构件的投影面积∑A=有效直径Dei的计算结果如下塔和管线的保温层厚度δsi=δps风振系数K2i计算顶截面距地面高度Hit(m)脉动增大系数ξ(B类)振型系数φzi(取u=1)六.风载荷计算400计算危险截面的地震弯距2.0605E+09取第一震型脉动增大系数为，ζ1=五.地震载荷计算塔段号，则风压校正系数塔段号123li(mm)100040008000Dei(mm)265224522794K1K2i1.0565647371.0565647371.1094985q0(N/m2)fi1.00001.00001.0840风力Pi(N)784.56271122901.5803447527.14742危险截面风弯距计算A0-0截面Mw0-0B1-1截面Mw1-1C2-2截面Mw2-2116.568182Mpa2A0-0截面σ20-0-9.4575MpaB1-1截面σ21-1-10.7904Mpa263660.15mm2C2-2截面σ22-2-10.8895Mpa3A0-0截面Mmax0-01.0716E+10N*mmB1-1截面Mmax1-11.0517E+10N*mmC2-2截面Mmax2-29.7269E+09N*mm0-0截面σ30-0=±64.0685Mpa1-1截面σ31-1=±81.9616Mpa2-2截面σ32-2=±86.8730Mpa1A强度校核1.2160.1400MpaB稳定性校核A=0.004596查得B=188.4000KB=K[σ]t=筒体危险截面2-2处的最大组合轴向压应力σmax组压2-2许用轴向拉应力K[σ]tφ组合载荷系数K=许用轴向压应力[σ]cr1.0716E+100.74001.0517E+10操作质量引起的轴向压应力σ2筒体危险截面2-2处的最大组合轴向拉应力σmax组拉2-2八.筒体和裙座危险截面的强度与稳定性校核裙座人孔处截面面积Asm=9.7269E+09各危险截面的σ3计算如下最大弯距引起的轴向应力σ3七.各种载荷引起的轴向应力计算筒体的强度与稳定性校核计算压力引起的轴向拉应力σ12σmax组压0-0-73.5259Mpaσmax组压1-1-92.7520MpaA=0.004136查得B=160[σ]cr135.6000KB=K[σ]t=1A试验压力pT2.0250Mpaσ60.0354Mpa0.9σsφ233.3250MpaB20.7102MpaC-18.4410MpaD26.0619±MpaEσmax组拉2-228.3312Mpa许用应力0.9σsφ233.3250MpaFσmax组压2-2-44.5029Mpa210.00000.9σs=274.5000KB=210.00002Aσ20-0-15.6511σ21-1-17.9341Bσ30-0±19.2205σ31-1±24.5885Cσmax组压0-0-34.8716σmax组压1-1-42.5226192.00000.9σs=211.5000KB=192.00001基础环尺寸2200+2200-2基础环应力校核1.2334E+09mm3(1)σbmax9.8505Mpa(2)σbmax4.5302Mpa选混凝土标号为200号许用应力Ra10.0裙座的稳定性校核裙座危险截面0-0及1-1处的最大组合轴向压应力水压试验时，重力引起的轴向应力σ22-2最大组合轴向拉应力校核基础环抗弯截面系数Zb由试验压力引起的轴向应力σ1十.基础环设计九.筒体和裙座水压试验应力校核筒体水压试验应力校核由试验压力引起的环向应力σ取Dib=Dis-(160~400)=由弯距引起的轴向应力σ3取Dob=Dis+(160~400)=最大组合轴向压应力校核水压试验时，重力引起的轴向应力σ2许用应力[σ]cr由弯距引起的轴向应力σ32-2=±裙座水压试验应力校核最大组合轴向压应力校核许用应力[σ]cr3基础环厚度（有筋板）b=154M42l=-29187.06N*mm/mm23773.47N*mm/mm29187.06N*mm/mm140Mpa基础环厚度Sb35.367698mm取Sb=381取σB=7.66049AB2地脚螺栓直径取地脚螺栓个数n=72个d1=47.74837mm已选地脚螺栓直径为M42，则查得d1=481已知条件A筒体人孔内径φ500mm筒体内径Di1800B操作压力P1.620Mpa腐蚀裕量C2C筒体壁厚δn46mmD人孔接管采用δnt50mm2A筒体计算壁厚δ10.992159mmB接管直径d5540.04825mm23A接管计算壁厚δt3.077805mmB外侧有效高度h1158.745079(dδs)^0.5=158.745079mm实际外伸高度无内侧有效高度h230.000000(dδs)^0.5=158.745079mm实际内伸高度30C有效补强宽度B1008.00mm16635.9517mm2417022.3549mm252500.0000mm26Ae=A1+A2+A3=36158.3066mm2十三、裙座与塔壳对接焊缝取Ms=|Mx|不需另加补强因开孔而削弱的金属截面积因开孔而削弱的金属截面积A筒体多余的的金属截面积焊缝金属截面积A3制造时采用有垫板的单面对接焊,焊缝作局部X光检查,人孔材料与筒体相同材料16MnR钢板卷制,焊接形式同筒体,人孔接管为齐平式,且与筒体焊缝相交接管与筒体焊缝的腰高与接管厚度相同选择地脚螺栓直径为十二.补强问题查得Mx=Cx*σbmax*b2以上各项计算均满足强度条件及稳定性条件地脚螺栓材料的许用应力[σ]bt基础环材料的许用应力[σ]b十一.地脚螺栓设计由于σB0,故此塔设备必须安装地脚螺栓地脚螺栓承受的最大拉应力σB查得MyCy*σbmax*l2筒体多余的的金属截面积A1接管多余截面积A2接管腐蚀余量C2/mmMj-jMax≈Mmax2-29.7269E+09N*mmDit=Dim0j-j≈m02-2276192.854kg厚度Se校核75.9869Mpa0.6*K*[σ]t=81.3600满足要求12个1.格式为“XX400N/m22.格式为“XX3.格式为“XX4.格式为“XX5.格式为“合格不合格σs(Mpa)305σs(Mpa)235E(Mpa)190000mm1410.09292kgDos2292mm2.292mdos1892mm1.892mdo1-1/m2.212di1-1/m2.12Dim1-1/m2.16Dim2-2/m1.96机械设计课程设计理论数值计算——NTC编写说明：的相关常数，设定或选定后在设计过程中不需再