精馏塔设计计算校核

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999

DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN

工程名 ：

PROJECT

设备位号： ITEM

设备名称： EQUIPMENT

图 号： DWG NO。 设计单位： XXXXXXXXXXXXXXXXX

DESIGNER

设 计 Designed by 日期 Date 校 核 Checked by 日期 Date 审 核 Verified by 日期 Date 审 定 Approved by 日期Date

全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 0

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

塔 设 备 校 核 计 算 单 位 XXXXXXXXXXXXXXXXX 计 算 条 件 塔 型 板式 设 计 压 力 MPa 0.11 容 器 分 段 数（不 包 括 裙 座） 1 压 力 试 验 类 型 液压 压 力 试 验 计 入 液 柱 高 度 H mm 13925 试 验 压 力（立 试） MPa 0.138 试 验 压 力（卧 试） MPa 0.274 封 头 上 封 头 下 封 头 材 料 名 称 16MnR(正火) 16MnR(热轧) 名 义 厚 度 mm 8 8 腐 蚀 裕 量 mm 2 2 焊 接 接 头 系 数 0.85 0.85 封 头 形 状 椭圆形 椭圆形 圆 筒 1 2 3 4 5 设 计 温 度 ℃ 150 圆 筒 长 度 mm 13600 圆 筒 名 义 厚 度 mm 8 圆 筒 内 径 mm 1200 材 料 名 称（即 钢 号） 16MnR(正 火) 腐 蚀 裕 量 mm 2 纵 向 焊 接 接 头 系 数 0.85 环 向 焊 接 接 头 系 数 0.85 圆 筒 外 压 计 算 长 度 mm 0 变 径 段 1 2 3 4 设 计 温 度 ℃ 变 径 段 下 端 内 径 mm 变 径 段 上 端 内 径 mm 材 料 名 称 腐 蚀 裕 量 mm 纵 向 焊 接 接 头 系 数 横 向 焊 接 接 头 系 数

全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 1

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

变 径 段 轴 向 长 度 mm 变 径 段 外 压 计 算 长 度 mm 变 径 段 大 端 过 渡 段 转 角 半 径 mm 变 径 段 小 端 过 渡 段 转 角 半 径 mm 内 件 及 偏 心 载 荷 介 质 密 度 kg/m3 954 塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度 mm 1200 塔 板 分 段 数 1 2 3 4 5 塔 板 型 式 筛板 塔 板 层 数 18 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度 mm 60 最 高 一 层 塔 板 高 度 mm 13200 最 低 一 层 塔 板 高 度 mm 5800 填 料 分 段 数 1 2 3 4 5 填 料 顶 部 高 度 mm 填 料 底 部 高 度 mm 填 料 密 度 kg/m3 集 中 载 荷 数 1 2 3 4 5 集 中 载 荷 kg 4000 集 中 载 荷 高 度 mm 50000 集 中 载 荷 中 心 至 容 器 中 mm 2000 心线 距 离 塔 器 附 件 及 基 础 塔 器 附 件 质 量 计 算 系 1.2 基 本 风 压 N/m2 300 数 基 础 高 度 mm 16 塔 器 保 温 层 厚 度 mm 100 保 温 层 密 度 kg/m3 300 裙 座 防 火 层 厚 度 mm 100 防 火 层 密 度 kg/m3 300 管 线 保 温 层 厚 度 mm 100 最 大 管 线 外 径 mm 450 笼 式 扶 梯 与 最 大 管 线 的 相 对 位 180 置 场 地 土 类 型 II 场 地 土 粗 糙 度 类 别 C 地 震 烈 度 8级 地 震 远 近 参 数 近震 塔 器 上 平 台 总 个 数 3 平 台 宽 度 mm 900 塔 器 上 最 高 平 台 高 度 mm 15000 塔 器 上 最 低 平 台 高 mm 6500 度

全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 2

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

裙 座 裙 座 结 构 形 式 圆筒形 裙 座 底 部 截 面 内 径 mm 1200 裙 座 与 壳 体 连 接 形 式 对接 裙 座 高 度 mm 28000 裙 座 材 料 名 称 Q235-B 裙 座 设 计 温 度 ℃ 20 裙 座 腐 蚀 裕 量 mm 2 裙 座 名 义 厚 度 mm 16 裙 座 材 料 许 用 应 力 MPa 113 裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数 2 裙 座 较 大 孔 中 心 高 mm 900 度 裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 mm 450 裙 座 上 较 大 孔 引 出 mm 16 径（或 宽 度） 管 厚 度 裙座上较大孔引出管长度 mm 80 地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座 地 脚 螺 栓 材 料 名 称 16Mn 地 脚 螺 栓 材 料 许 用 应 MPa 170 力 注：以 下 设 计 参 数 均 参 照 JB4710-92 表 5-6 并 计 算 确 定 地 脚 螺 栓 个 数 16 地 脚 螺 栓 公 称 直 径 mm 36 全 部 筋 板 块 数 32 相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 mm 140 距 筋 板 内 侧 间 距 mm 140 筋 板 厚 度 mm 24 筋 板 宽 度 mm 180 盖 板 类 型 整块 盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 mm 95 径 盖 板 厚 度 mm 40 盖 板 宽 度 mm 240 垫 板 有 垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 mm 75 径 垫 板 厚 度 mm 26 垫 板 宽 度 mm 130 基 础 环 板 外 径 mm 1500 基 础 环 板 内 径 mm 1000 基 础 环 板 名 义 厚 度 mm 24

全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 3

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

计 算 结 果 容 器 壳 体 强 度 计 算 直 立 容 器 校 核 许 用 内 压 (MPa) 取 用 厚 度 (mm) 元 件 名 称 下 封 头 第 1 段 圆 筒 第 1 段 变 径 段 第 2 段 圆 筒 第 2 段 变 径 段 第 3 段 圆 筒 第 3 段 变 径 段 第 4 段 圆 筒 第 4 段 变 径 段 第 5 段 圆 筒 第 5 段 变 径 段 第 6 段 圆 筒 第 6 段 变 径 段 第 7 段 圆 筒 第 7 段 变 径 段 第 8 段 圆 筒 第 8 段 变 径 段 第 9 段 圆 筒 第 9 段 变 径 段 第 10 段 圆 筒 上 封 头 压 力 设 计 名 义 厚 度 (mm) 许 用 外 压 (MPa) 8 8 8 名 义 厚 度 (mm) 8 8 8 裙 座 取 用 厚 度 (mm) 1.441 1.438 1.441

16 16

全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站

4

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

操 作 质 量 液 压 试 验 时 质 量 风 弯 矩 0－0 A－A 风 载 及 地 震 载 荷 1－1 2－2 3－3 4－4 5－5 33727.3 最 小 质 量 30021 46945.5 33069.6 29363.4 46287.9 1.09767e+09 2.7887e+08 7.848e+07 1.17615e+09 72583.4 0.00 7.42 113.00 7.42 0.00 10.39 39.18 113.00 140.24 120.43 135.60 7770.26 6232.77 6232.77 1.42926e+08 5.85057e+07 7.848e+07 2.21406e+08 66364.3 5.50 3.37 32.63 3.37 6.88 2.70 17.88 170.00 118.44 34.76 173.40 36.00 142.13 22.06 316.71 1.14338e+09 地 震 弯 矩 2.90706e+08 偏 心 弯 矩 7.848e+07 最 大 弯 矩 1.22186e+09 72583.4 0.00 6.35 79.27 6.35 0.00 8.84 27.34 113.00 140.24 85.62 135.60 垂 直 地 震 力 ?11 ?12 ?13 ?22 ?31 ?32 ?33 [?]t B ?A1 许 用 值 ?A2 许 用 值 ?A3 许 用 值 应 力 计 算 组合应力校核

全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站

5

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

?A4 36.19 许 用 值 168.28 ? 许 用 值 校 核 结 果 合格 49.57 168.28 合格 20.59 142.13 27.23 263.93 合格 注 1: ?ij 中 i 和 j 的 意 义 如 下 i=1 操 作 工 况 j=1 设 计 压 力 或 试 验 压 力 下 引 起 的 轴 向 应 力（ 拉 ） i=2 检 修 工 况 j=2 重 力 及 垂 直 地 震 力 引 起 的 轴 向 应 力（ 压 ） i=3 液 压 试 验 工 况 j=3 弯 矩 引 起 的 轴 向 应 力（ 拉 或 压 ） [?]t 设 计 温 度 下 材 料 许 用 应 力 B 设 计 温 度 下 轴 向 稳 定 的 应 力 许 用 值 注 2: ?A1: 操 作 工 况 下 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 ?A2: 操 作 工 况 下 轴 向 最 大 组 合 压 应 力 ?A3: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 ?A4: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 压 应 力 ?: 试 验 压 力 引 起 的 周 向 应 力 注 3: 单 位 如 下 质 量: kg 力:N 弯 矩: N?mm 应 力: MPa

全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站

6

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

计 算 结 果 地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座 3mm 2.6589e基 础 环 板 面 积 基 础 环 板 抗 弯 断 面 模 数 基 础 环 板 计 算 力 矩 基 础 环 板 厚 度 厚 度 校 核 结 果 混 凝 土 地 基 上 最 大 压 应 力 基 础 在 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力 地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 地 脚 螺 栓 校 核 结 果 筋 板 压 应 力 筋 板 校 核 结 果 盖 板 最 大 应 力 盖 板 校 核 结 果| 焊 接 接 头 截 面 上 的 塔 器 操 作 质 量 mm mm 2981747 22.17 +08 N?mm 11473 基 础 环 板 需 要 厚 度 合格 MPa MPa mm 4.93 0.00 基 础 在 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 MPa 0.00 最 大 拉 应 力 地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径 mm 0 20 地脚螺栓承受的最大拉应力小于零,塔器可以自身稳定，地脚螺栓仅起固定作用 MPa 筋 板 许 用 应 力 MPa 90.59 7.40 合格 MPa MPa 140 159.80 盖 板 许 用 应 力 不合格 裙 座 与 壳 体 的 焊 接 接 头 校 核 7770.26 焊 接 接 头 截 面 上 的 最 kg 大 弯 矩 N?mm 2.21406e+08 对 接 接 头 校 核 2对 接 接 头 横 截 面 mm 对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力 对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值 对 接 接 头 拉 应 力 校 核 结 果 mm 3MPa MPa 52075 1.54142e+07 12.90 81.36 搭 接 接 头 校 核 2搭 接 接 头 横 截 面 mm 搭 接 接 头 抗 剪 断 面 模 数 搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 剪 应 力 搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值 搭 接 焊 接 接 头 在 试 验 工 况 下 最 大 剪 应 力 搭 接 焊 接 接 头 在 试 验 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值 搭 接 接 头 拉 应 力 校 核 结 果 mm 3MPa MPa 合格 MPa MPa

全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站

7

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

裙 座 设 计 名 义 厚 度 壳 体 和 裙 座 质 量 内 件 质 量( 包 括 塔 内 集 中 质 量 ) 平 台 及 扶 梯 质 量 直 立 容 器 的 操 作 质 量 直 立 容 器 的 最 大 质 量 吊 装 时 空 塔 质 量 直 立 容 器 第 一 振 型 自 振 周 期 环 板 底 截 面 上 风 弯 矩 环 板 底 截 面 上 地 震 弯 矩 主 要 尺 寸 设 计 及 总 体 参 数 计 算 结 果 mm 16 kg 16703.8 kg 1292.93 kg 附 件 质 量 保 温 层 质 量 操 作 时 物 料 质 量 直 立 容 器 的 最 小 质 量 液 压 试 验 时 液 体 质 量 空 塔 重 心 至 基 础 kg 3340.75 kg 5107.17 kg 2671.89 kg 30021 kg 15890.1 mm 17899.8 N 4610.75 kg 33727.3 kg 46945.5 kg 20303.1 s 2.05 操 作 时 基 础 环 板 底 截 面 的 最 大 计 算 弯 矩 风 载 对 直 立 容 器 总 的 横 N 50920.4 推 力 操 作 工 况 下 容 器 顶 部最 大 mm 123.747 挠 度 3容 器 总 容 积 mm 1.58901e+10 直 立 容 器 第 二 振 型 自 振 周 期

s N?mm 1.14338e+09 环 板 底 截 面 距 离 N?mm 2.90706e+08 环 板 底 截 面 上 垂 直 地 震 力 N?mm 1.22186e+09 72583.4 地 震 载 荷 对 直 立 容 器 N 13976.9 总 的 横 推 力 容 器 许 用 外 压 MPa 直 立 容 器 总 高 直 立 容 器 第 三 振 型 自 振 周 期 0.28 mm 41933 s 0.05

全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站

8

过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-98

上封头校核计算 计算单位 XXXXXXXXXXXXXXXXX 计算条件 椭圆封头简图 计算压力 Pc 0.11 MPa 设计温度 t 150.00 ? C 内径 Di 1200.00 mm 曲面高度 hi 300.00 mm 材料 16MnR(正火) (板材) 试验温度许用应力 ??? 170.00 MPa 设计温度许用应力 ???t 170.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.00 mm 腐蚀裕量 C2 2.00 mm 焊接接头系数 ? 0.85 厚度及重量计算 形状系数 K = 1?6??D?2i? = 1.0000 ?2??h????2i???计算厚度 KP ? = cDimm 2[?]t??0.5Pc = 0.46 有效厚度 ?e =?n - C1- C2= 6.00 mm 最小厚度 ?min = 1.80 mm 名义厚度 ?n = 8.00 mm 结论 满足最小厚度要求 重量 102.24 Kg 压 力 计 算 最大允许工作压力 2[?]t??e [Pw]= KDi?0.5?e= 1.44140 MPa 结论 合格

全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站 9

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1zp6.html