精馏塔---课程设计

化工设备机械基础课程设计1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=1800mmPN=1.2MPa1.4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。化工设备机械基础课程设计2（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。化工设备机械基础课程设计3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MPaPc2.1（2）塔体计算厚度mmPctPcDi8.72.185.0170218002.1]δ[2δ=×××==（3）塔体设计厚度mm8.9δcδ=+=c（4）塔体名义厚度nδ=12mm（5）塔体有效厚度mmcne10δδ==2.1.2封头厚度计算（1）计算厚度mmPctPcDi5.72.15.085.0170218002.15.0][2（2）设计厚度mmc5.9c（3）名义厚度mmn12（3）有效厚度mmcne102.2塔设备质量载荷计算2.2.1筒体圆筒、封头、裙座质量m01（1）圆筒质量m1=4.1971979.36536=×Kg（2）封头质量m2=8.67624.338=×Kg（3）裙座质量m3=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。化工设备机械基础课程设计4m01=m1+m2+m3=22036.4Kg2.2.2塔内构件质量m02m02=6.1335970758.1785.070754π22=×××=××DiKg浮阀塔盘质量75Kg/m22.2.3保温层质量m03'03220]2)2(2)22[(785.0m03mHnDinDi300)83.013.1(230079.36])824.1()024.2[(785.022=6851Kg'03m为封头保温层质量2.2.4平台与扶梯质量04mm04=FFpnnHqnqDiBDi21])22()222[(785.022394015085.0])1.02012.028.1()9.021.02012.028.1[(785.022=6520Kg说明：平台质量qp=150Kg/m2；笼式扶梯质量Fq=40Kg/m；笼式扶梯高度HF=39m，平台数n=82.2.5操作时物料质量05mKgVhNhDimfw291861257827.01257)8.1701.0(8.1785.0)(42110205说明：物料密度31/800mKg，封头容积35864.0mVf。塔釜圆筒部分深度8.10h，塔板层数N=70，塔板上液层高度mhw1.0化工设备机械基础课程设计52.2.6附件质量am按经验取附件质量Kgmma1.550925.0012.2.7充水质量wmKgVHDimwfww952731000827.02100079.368.1785.024202其中3/1000mKgw2.2.8各种载荷质量汇总表2-1质量汇总塔段0～11～22～33～44～55～顶合计塔段长度/mm10002000700010000100001000040000人孔与平台数0013228塔板数009222217701iom5361410.4375253605360561822036.42iom--1717419841983247133603iom-90126918131813186668514iom408090022601640160065205iom-10398633.570317031545129185.5iam134352.6938134013401404.55509.1iwm-8271780425434254342577495273iem-28005200---8000iom710473312402.411012.610992.611137.951588.5各塔段最小质量/kg710577222409.5220022138219186.591462全塔操作质量/kg9146205040302010aemmmmmmmm全塔最小质量/kg5.515882.004030201mineammmmmmm水压试验时最大质量/kg5.15754904030201maxewammmmmmmm化工设备机械基础课程设计6第3章风载荷与风弯矩的计算3.1.1风载荷计算2—3段计算风载荷3P222.100.111.072.080.211323323fvk，其中3ν0.72，23φ0.11，31.0f。aKKsDoiD34323ebpsdoKsDDe2432oi3取3400mmK，432A219001000257mml7000Ks3psδ=δ=100mmaKKsDoiD34323e=2677bpsdoKsDDe2432oi3=2877取mmDe26773，NDlfqkkPe68901028777000140022.17.0106633302313计算段liq0ikvii2ki2fiitH平台数4kDeiPi110004000.70.720.00752.801.020.641002620481220004000.70.720.03752.801.110.7230026201167370004000.70.720.1102.801.221.00101257287768904100004000.70.790.3502.801.621.252035403160179065100004000.70.820.6652.802.071.42302360298024585化工设备机械基础课程设计76100004000.70.851.0002.802.531.564023602980328803.1.2风弯矩的计算截面0—0mmNlllPlllPllPlPMw9621632132121100100814.23288035000245852500017906150006890650011672000500481)2...(....)()2(2截面1—1mmNlllPllPlPMw963263232211109978.13288034000245852400017906140006890550011671000)2...(....)2(2截面2—2mmNlllPlPMw96436332210832.132880320002458522000179061200068903500)2...(....23.2地震弯矩计算取第一振型脉动增大系数10.02，则衰减指数110.05-ζ0.9+0.950.5+5ζ，ST07.21，地震设防烈度9度，故取max0.32。查得0.40gT，023.09/)02.005.0(02.09/)05.0(02.011319.102.07.106.002.005.017.106.005.01112，092.01，等直径等厚度的塔，152.221800/40000/iDH按下列方法计算地震弯矩。截面0—0mmNgHmME901'00105.14000081.991462095.035163516mmNMMEE99'0000109.1105.125.125.1化工设备机械基础课程设计8截面1—1mmNhhHHHgmME95.35.25.35.25.35.25.35.201'111044.1)10004100040000144000010(4000017581.9914628095.08)41410(1758mmNMMEE99'1111108.11044.125.125.1截面2—2mmNhhHHHgmME95.35.25.35.25.35.25.35.201'221034.1)30004300040000144000010(4000017581.991462092.08)41410(1758mmNMMEE9'22221067.125.1。3.3偏心弯矩的计算偏心质量Kgme8000偏心距mme2000偏心弯矩mmNgemMee81057.1200081.980003.4各种载荷引起的轴向应力3.4.1计算压力引起的轴向应力MPaePcDi5410418002.241其中mmcne102123.4.2操作质量引起的轴向压应力2截面0—0MPaDigmei87.1510180014.381.991462000002化工设备机械基础课程设计9截面1—1MPaDigmei76.1410180014.381.991462110112其中Kgm9075283891462110截面2—2MPaDigmei76.1410180014.381.991462220222其中Kgm850305766838914622203.4.3最大弯矩引起的轴向应力3截面0—0MPaDiMei94.99101800785.010542.2429200max003截面1—1MPaDiMei02.8812160014.310436.24429222max223截面2—2MPaeiDiM83.8912160014.310253.24max42922233.5塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核3.5.1截面的最大组合轴向拉应力校核截面2-2塔体的最大组合轴向拉应力发生在正常操作时的2—2截面上，其中，a170Mpt，0.85，1.2K,a1.21700.85173.4MptKMPa78.13083.8905.1354223222122maxMPaKMPat4.173][78.13022max满足要求3.5.2塔体与裙座的稳定性校核截面2-2塔体2—2截面上的最大做和轴向压应力化工设备机械基础课程设计10MPa88.10283.8905.1322322222maxMPaKKBMPatCr4.140}204,4.140min{}][,min{][88.10222max满足要求其中00104.090010094.0094.0RieiA查