T0101过程设备强度计算书.docx

1、T0101过程设备强度计算书 塔 设 备 校 核计 算 单 位中航一集团航空动力控制系统研究所计 算 条 件塔 型 板式容 器 分 段 数（不 包 括 裙 座） 2压 力 试 验 类 型 液压封头上 封 头下 封 头材料名称 Q345R Q345R名义厚度(mm) 35 35腐蚀裕量(mm) 3 3焊接接头系数 0.85 0.85封头形状 椭圆形 椭圆形圆筒设计压力(Mpa)设计温度()长度(mm)名义厚度(mm)内径/外径(mm)材料名称(即钢号)11.711032190507800Q345R21.711022500456600Q345R345678910圆筒腐蚀裕量(mm)纵向焊接接头系数

2、环向焊接接头系数外压计算长度(mm)试验压力(立) (Mpa)试验压力(卧)(Mpa)130.850.8502.1252.68152230.850.8502.1252.68152345678910内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 431.78塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 1200塔 板 分 段 数12345塔 板 型 式 浮阀 浮阀 塔 板 层 数 28 24 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 100 90 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 36190 57890 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 9190 38690 填 料 分 段 数123

3、45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12345集 中 载 荷kg 集 中 载 荷 高 度mm 集 中 载 荷 中 心 至 容 器 中 心线 距 离mm 塔 器 附 件 及 基 础塔 器 附 件 质 量 计 算 系 数 1.2基 本 风 压N/m2 450基 础 高 度mm 100塔 器 保 温 层 厚 度mm 50保 温 层 密 度kg/m3 200裙 座 防 火 层 厚 度mm 50防 火 层 密 度kg/m3 200管 线 保 温 层 厚 度mm 50最 大 管 线 外 径mm 150笼 式 扶 梯 与 最 大 管 线 的

4、 相 对 位 置 90场 地 土 类 型 II场 地 土 粗 糙 度 类 别 B地 震 设 防 烈 度 低于7度设 计 地 震 分 组 第一组地震影响系数最大值 max3.28545e-66阻 尼 比0.01塔 器 上 平 台 总 个 数 8平 台 宽 度mm 1000塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 57290塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 2295裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 7800裙 座 与 壳 体 连 接 形 式对接裙 座 高 度mm 4000裙 座 材 料 名 称Q345R裙 座 设 计 温 度 110裙 座 腐 蚀 裕 量mm

5、3裙 座 名 义 厚 度mm 30裙 座 材 料 许 用 应 力MPa185裙座与筒体连接段的材料裙座与筒体连接段在设计温度下许用应力MPa 裙座与筒体连接段长度mm裙 座 上 同 一 高 度 处 较 大 孔 个 数2裙 座 较 大 孔 中 心 高 度mm 1000裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 内 径（或 宽 度）mm600裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 度mm 8裙座上较大孔引出管长度mm100地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座地 脚 螺 栓 材 料 名 称Q235地 脚 螺 栓 材 料 许 用 应 力MPa 147地 脚 螺 栓 个 数 40地 脚 螺 栓 公 称 直 径

6、mm 56全 部 筋 板 块 数 80相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距mm 450.801筋 板 内 侧 间 距mm 110筋 板 厚 度mm 22筋 板 宽 度mm 160盖 板 类 型 整块盖 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 75盖 板 厚 度mm 30盖 板 宽 度mm 0垫 板 有垫 板 上 地 脚 螺 栓 孔 直 径mm 59垫 板 厚 度mm 22垫 板 宽 度mm 110基 础 环 板 外 径mm 8070基 础 环 板 内 径mm 7590基 础 环 板 名 义 厚 度mm 45计 算 结 果容 器 壳 体 强 度 计 算元 件 名 称压 力 设 计名 义 厚 度

7、 (mm)直 立 容 器 校 核取 用 厚 度 (mm)许 用 内 压 (MPa)许 用 外 压 (MPa)下 封 头 35 35 2.067 第 1 段 圆 筒 50 50 1.815 第 1 段 变 径 段 第 2 段 圆 筒 45 45 1.915 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

8、 圆 筒上 封 头 35 35 1.909 裙 座名 义 厚 度 (mm)取 用 厚 度 (mm) 30 30风 载 及 地 震 载 荷00AA裙座与筒体连接段11(筒体)11(下封头)2233操 作 质 量 1.01577e+061.00853e+06955344955344330339最 小 质 量 726309719069665883665883245688压 力 试 验 时 质 量3.31015e+063.30291e+06797343797343296954风 弯 矩 1.078e+101.048e+109.573e+099.573e+091.905e+09Mca (I) Mca (

9、II) 顺风向弯矩 (I)顺风向弯矩 (II)组合风 弯 矩 1.078e+101.048e+109.573e+099.573e+091.905e+09地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算00000偏 心 弯 矩 00000最 大 弯 矩 需横风向计算时 1.078e+101.048e+109.573e+099.573e+091.905e+09垂 直 地 震 力 00000应 力 计 算70.99104.5767.2715.2315.848.1912.063.758.458.794.296.321.345.718.412.7988.73130.7284.0849.6351.88

10、6.8410.073.372.542.641.291.900.40 t185.00185.00179.40185.00179.40B82.7782.77134.6198.07137.76组合应力校核(内压),(外压)67.0998.8364.85许 用 值182.99188.70182.99(内压),(外压)23.6824.6310.0014.734.12许 用 值99.3399.33161.53117.68165.3183.18122.5481.11许 用 值283.50292.50283.5052.1754.518.1211.973.77许 用 值85.5985.59144.57121.6

11、9148.27225.28331.88213.55许 用 值283.50292.50283.50校 核 结 果合格合格合格合格合格注 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:

12、 A1: 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 A2: 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计 算 结 果地 脚 螺 栓 及 地 脚 螺 栓 座基 础 环 板 抗 弯 断 面 模 数 mm31.12233e+10基 础 环 板 面 积 mm25.90368e+06基 础 环 板 计 算 力 矩 N mm30389.4基 础 环 板 需 要 厚

13、 度mm35.22基 础 环 板 厚 度 厚 度 校 核 结 果 合格混 凝 土 地 基 上 最 大 压 应 力MPa5.79地 脚 螺 栓 受 风 载 时 最 大 拉 应 力 MPa0.00地 脚 螺 栓 受 地 震 载 荷 时 最 大 拉 应 力MPa0.00地 脚 螺 栓 需 要 的 螺 纹 小 径 mm0地 脚 螺 栓 实 际 的 螺 纹 小 径mm50.046地 脚 螺 栓 校 核 结 果 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筋 板 压 应 力 MPa0.00筋 板 许 用 应 力MPa0.00筋 板 校 核 结 果 合格盖 板 最 大 应 力 MP

14、a0.00盖 板 许 用 应 力MPa147盖 板 校 核 结 果 合格裙 座 与 壳 体 的 焊 接 接 头 校 核焊 接 接 头 截 面 上 的 塔 器 操 作 质 量kg955344焊 接 接 头 截 面 上 的 最 大 弯 矩N mm9.5726e+09对 接 接 头 校 核对 接 接 头 横 截 面 mm2654268对 接 接 头 抗 弯 断 面 模 数 mm31.27582e+09对 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 拉 应 力MPa-6.82对 接 焊 接 接 头 拉 应 力 许 可 值MPa129.168对 接 接 头 拉 应 力 校 核 结 果合格搭 接

15、接 头 校 核搭 接 接 头 横 截 面 mm2搭 接 接 头 抗 剪 断 面 模 数 mm3搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 最 大 剪 应 力MPa搭 接 焊 接 接 头 在 操 作 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值MPa搭 接 焊 接 接 头 在 试 验 工 况 下 最 大 剪 应 力MPa搭 接 焊 接 接 头 在 试 验 工 况 下 的 剪 应 力 许 可 值MPa搭 接 接 头 拉 应 力校 核 结 果主 要 尺 寸 设 计 及 总 体 参 数 计 算 结 果裙 座 设 计 名 义 厚 度mm30容 器 总 容 积mm32.45238e+12直 立 容 器 总

16、高mm60765壳 体 和 裙 座 质 量kg537654附 件 质 量kg107531内 件 质 量kg164325保 温 层 质 量kg13711.7平 台 及 扶 梯 质 量kg34547.3操 作 时 物 料 质 量kg158001液 压 试 验 时 液 体 质 量kg2.45238e+06吊 装 时 空 塔 质 量kg678050直 立 容 器 的 操 作 质 量 kg1.01577e+06直 立 容 器 的 最 小 质 量 kg726309直 立 容 器 的 最 大 质 量 kg3.31015e+06空 塔 重 心 至 基 础 环 板 底 截 面 距 离mm28294.3直 立 容

17、 器 自 振 周 期s0.65第 二 振 型 自 振 周 期s第 三 振 型 自 振 周 期s临界风速(第一振型)临界风速(第二振型)雷诺系数设计风速风 载 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 N308522地 震 载 荷 对 直 立 容 器 总 的 横 推 力 N0操 作 工 况 下 容 器 顶 部最 大 挠 度mm3.96665容 器 许 用 外 压MPa注：内件质量指塔板质量；填料质量计入物料质量；偏心质量计入直立容器的操作质量、最小质量、最大质量中。上封头校核计算计算单位 中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc

18、 1.70MPa设计温度 t 110.00 C内径 Di 6600.00mm曲面深度 hi 2000.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 t 184.60MPa试验温度许用应力 185.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 0.85压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值 PT = 1.25Pc= 2.1250 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力 t T 0.90 s = 292.50MPa试验压力下封头的应力 T = = 205.47MPa校核条件 T T校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.7871

19、计算厚度 h = = 28.22mm有效厚度 eh = nh - C1- C2= 31.70mm最小厚度 min = 9.90mm名义厚度 nh = 35.00mm结论 满足最小厚度要求重量 14264.81 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 1.90920MPa结论 合格下封头校核计算计算单位 中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件椭圆封头简图计算压力 Pc 1.70MPa设计温度 t 110.00 C内径 Di 7800.00mm曲面深度 hi 3000.00mm材料 Q345R (板材)设计温度许用应力 t 184.60MPa试

20、验温度许用应力 185.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 0.85压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值 PT = 1.25Pc= 2.6815 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力 t T 0.90 s = 292.50MPa试验压力下封头的应力 T = = 239.48MPa校核条件 T T校核结果合格厚度及重量计算形状系数 K = = 0.6150计算厚度 h = = 26.06mm有效厚度 eh = nh - C1- C2= 31.70mm最小厚度 min = 11.70mm名义厚度 nh = 35.00mm结论 满足最

21、小厚度要求重量 22705.66 Kg压 力 计 算最大允许工作压力 Pw= = 2.06699MPa结论 合格第1段筒体校核计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 1.70MPa设计温度 t 110.00 C内径 Di 7800.00mm材料 Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 181.00MPa设计温度许用应力 t 179.40MPa试验温度下屈服点 s 315.00MPa钢板负偏差 C1 0.30mm腐蚀裕量 C2 3.00mm焊接接头系数 0.85厚度及重量计算计算厚度 = = 43.72mm有效厚度 e

22、 = n - C1- C2= 46.70mm名义厚度 n = 50.00mm重量 311578.50Kg压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值PT = 1.25P = 2.6815 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力水平 T T 0.90 s = 283.50MPa试验压力下圆筒的应力 T = = 265.03 MPa校核条件 T T校核结果 合格压力及应力计算最大允许工作压力 Pw= = 1.81510MPa设计温度下计算应力 t = = 142.82MPa t 152.49MPa校核条件 t t结论 合格第2段筒体校核计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011 计算条件筒体简图计算压力 Pc 1.70MPa设计温度 t 110.00 C内径 Di 6600.00mm材料 Q345R ( 板材 )试验温度许用应力