完整版化工机械设备毕业课程设计精馏塔.docx
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完整版化工机械设备毕业课程设计精馏塔
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2…………………………………….........10
2.6.3最大弯矩引起的轴向应力3.………………………................................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
绪论
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。
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。
课程设计的内容
对二氯乙烷精馏塔的机械设计。
DN=1800mmPN=1.2MPa
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1章塔体的机械计算
按计算压力计算塔体和封头厚度
塔体厚度的计算
（1）计算压力
（2）塔体计算厚度
（3）塔体设计厚度
（4）塔体名义厚度=12mm
（5）塔体有效厚度
封头厚度计算
（1）计算厚度
（2）设计厚度
（3）名义厚度
（3）有效厚度
塔设备质量载荷计算
筒体圆筒、封头、裙座质量m01
（1）圆筒质量m1=Kg
（2）封头质量m2=Kg
（3）裙座质量m3=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536Kgm；
3查得DN1800mm，厚度10mm的椭圆形封头质量为338.4Kgm；
4裙座高度3060mm。
m01=m1+m2+m3=22036.4Kg
塔内构件质量m02
m02=
Kg
浮阀塔盘质量75Kgm
保温层质量m
=6851Kg
为封头保温层质量
2.2.4平台与扶梯质量
m04=
=6520Kg
说明：
平台质量q=150Kgm；笼式扶梯质量=40Kgm；笼式扶梯高度H=39m，平台数n=8
2.2.5操作时物料质量
说明：
物料密度，封头容积。
塔釜圆筒部分深度，塔板层数N=70，塔板上液层高度
2.2.6附件质量
按经验取附件质量
2.2.7充水质量
其中
2.2.8各种载荷质量汇总
表2-1质量汇总
塔段
0～1
1～2
2～3
3～4
4～5
5～顶
合计
塔段长度mm
1000
2000
7000
10000
10000
10000
40000
人孔与平台数
0
0
1
3
2
2
8
塔板数
0
0
9
22
22
17
70
536
1410.4
3752
5360
5360
5618
22036.4
-
-
1717
4198
4198
3247
13360
-
90
1269
1813
1813
1866
6851
40
80
900
2260
1640
1600
6520
-
1039
8633.5
7031
7031
5451
29185.5
134
352.6
938
1340
1340
1404.5
5509.1
-
827
17804
25434
25434
25774
95273
-
2800
5200
-
-
-
8000
710
4733
12402.4
11012.6
10992.6
11137.9
51588.5
各塔段最小质量kg
710
5772
22409.5
22002
21382
19186.5
91462
全塔操作质量kg
全塔最小质量kg
水压试验时最大质量kg
风载荷与风弯矩的计算
风载荷计算
2—3段计算风载荷
，其中，，。
a
b
取，
a=2677
b
=2877
取，
计算段
v
k
f
平台数
1
1000
400
0.7
0.72
0.0075
2.80
1.02
0.64
1
0
0
2620
481
2
2000
400
0.7
0.72
0.0375
2.80
1.11
0.72
3
0
0
2620
1167
3
7000
400
0.7
0.72
0.110
2.80
1.22
1.00
10
1
257
2877
6890
4
10000
400
0.7
0.79
0.350
2.80
1.62
1.25
20
3
540
3160
17906
5
10000
400
0.7
0.82
0.665
2.80
2.07
1.42
30
2
360
2980
24585
6
10000
400
0.7
0.85
1.000
2.80
2.53
1.56
40
2
360
2980
32880
风弯矩的计算
截面0—0
截面1—1
截面2—2
地震弯矩计算
取第一振型脉动增大系数，则衰减指数，，地震设防烈度9度，故取。
查得，
，，等直径等厚度的塔，
按下列方法计算地震弯矩。
截面0—0
截面1—1
截面2—2
。
偏心弯矩的计算
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