塔強度強度校核c0402校核c0402新

1、過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 軟件批準號：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999 DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名： PROJECT 設備位號： ITEM 設備名稱： EQUIPMENT 圖 號： DWG NO。 設計單位：中航一集團航空動力控制系統(tǒng)研究所 DESIGNER 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 0 設 計Designed by 日期Date 校 核Checked by 日期Date 審 核Verified by 日期Date 批 準Approved by 日期Date 過 程 設

2、 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 1 塔 設 備 校 核 計 算 單 位 中航一集團航空動力控制系統(tǒng)研究所 計 算 條 件 塔 型 板式 容 器 分 段 數(shù)（不 包 括 裙 座） 1 壓 力 試 驗 類 型 液壓 封頭 上 封 頭 下 封 頭 材料名稱 Q345R Q345R 名義厚度(mm) 7 7 腐蝕裕量(mm) 2 2 焊接接頭系數(shù) 0.85 0.85 封頭形狀 橢圓形 橢圓形 圓筒 設計壓力(Mpa) 設計溫度() 長度(mm) 名義厚度(mm) 內(nèi)徑/外徑(mm) 材料名稱(即鋼號) 1 0.14 106 7340 6

3、2800 Q345R 2 3 4 5 6 7 8 9 10 圓筒 腐蝕裕量(mm) 縱向焊接接頭系數(shù) 環(huán)向焊接接頭系數(shù) 外壓計算長度(mm) 試驗壓力(立) (Mpa) 試驗壓力(臥)(Mpa) 1 2 0.85 0.85 0 0.175 0.254363 2 3 4 5 6 7 8 9 10 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 2 內(nèi) 件 及 偏 心 載 荷 介 質(zhì) 密 度 kg/m3 858.208 塔 釜 液 面 離 焊 接 接 頭 的 高 度 mm 500 塔 板 分 段 數(shù) 1 2 3 4 5 塔 板 型 式 浮閥

4、 塔 板 層 數(shù) 8 每 層 塔 板 上 積 液 厚 度 mm 68.4 最 高 一 層 塔 板 高 度 mm 9270 最 低 一 層 塔 板 高 度 mm 5000 填 料 分 段 數(shù) 1 2 3 4 5 填 料 頂 部 高 度 mm 填 料 底 部 高 度 mm 填 料 密 度 kg/m3 集 中 載 荷 數(shù) 1 2 3 4 5 集 中 載 荷 kg 集 中 載 荷 高 度 mm 集 中 載 荷 中 心 至 容 器 中心線 距 離 mm 塔 器 附 件 及 基 礎 塔 器 附 件 質(zhì) 量 計 算 系 數(shù) 1.2 基 本 風 壓 N/m2 650 基 礎 高 度 mm 300 塔 器 保

5、溫 層 厚 度 mm 50 保 溫 層 密 度 kg/m3 300 裙 座 防 火 層 厚 度 mm 20 防 火 層 密 度 kg/m3 350 管 線 保 溫 層 厚 度 mm 20 最 大 管 線 外 徑 mm 500 籠 式 扶 梯 與 最 大 管 線 的 相 對位 置 90 場 地 土 類 型 I 場 地 土 粗 糙 度 類 別 A 地 震 設 防 烈 度 8度(0.2g) 設 計 地 震 分 組 第一組 地震影響系數(shù)最大值 amax 0.16 阻 尼 比 0.01 塔 器 上 平 臺 總 個 數(shù) 1 平 臺 寬 度 mm 1200 塔 器 上 最 高 平 臺 高 度 mm 7000

6、 塔 器 上 最 低 平 臺 高 度 mm 7000 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 3 裙 座 裙 座 結 構 形 式 圓筒形 裙 座 底 部 截 面 內(nèi) 徑 mm 2800 裙 座 與 殼 體 連 接 形 式 對接 裙 座 高 度 mm 4600 裙 座 材 料 名 稱 Q345R 裙 座 設 計 溫 度 45 裙 座 腐 蝕 裕 量 mm 2 裙 座 名 義 厚 度 mm 10 裙 座 材 料 許 用 應 力 MPa 189 裙座與筒體連接段的材料 裙座與筒體連接段在設計溫度下許用應力 MPa 裙座與筒體連接段長度

7、 mm 裙 座 上 同 一 高 度 處 較 大 孔 個 數(shù) 2 裙 座 較 大 孔 中 心 高 度 mm 900 裙 座 上 較 大 孔 引 出 管 內(nèi)徑（或 寬 度） mm 800 裙 座 上 較 大 孔 引 出 管 厚度 mm 20 裙座上較大孔引出管長度 mm 100 地 腳 螺 栓 及 地 腳 螺 栓 座 地 腳 螺 栓 材 料 名 稱 16Mn 地 腳 螺 栓 材 料 許 用 應 力 MPa 170 地 腳 螺 栓 個 數(shù) 24 地 腳 螺 栓 公 稱 直 徑 mm 42 全 部 筋 板 塊 數(shù) 16 相 鄰 筋 板 最 大 外 側(cè) 間 距 mm 1182.4 筋 板 內(nèi) 側(cè) 間 距

8、 mm 90 筋 板 厚 度 mm 18 筋 板 寬 度 mm 140 蓋 板 類 型 整塊 蓋 板 上 地 腳 螺 栓 孔 直 徑 mm 60 蓋 板 厚 度 mm 24 蓋 板 寬 度 mm 0 墊 板 有 墊 板 上 地 腳 螺 栓 孔 直 徑 mm 45 墊 板 厚 度 mm 18 墊 板 寬 度 mm 90 基 礎 環(huán) 板 外 徑 mm 3020 基 礎 環(huán) 板 內(nèi) 徑 mm 2600 基 礎 環(huán) 板 名 義 厚 度 mm 16 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 4 計 算 結 果 容 器 殼 體 強 度 計 算

9、 元 件 名 稱 壓 力 設 計名 義 厚 度 (mm) 直 立 容 器 校 核取 用 厚 度 (mm) 許 用 內(nèi) 壓 (MPa) 許 用 外 壓 (MPa) 下 封 頭 7 7 0.539 第 1 段 圓 筒 6 6 0.424 第 1 段 變 徑 段 第 2 段 圓 筒 第 2 段 變 徑 段 第 3 段 圓 筒 第 3 段 變 徑 段 第 4 段 圓 筒 第 4 段 變 徑 段 第 5 段 圓 筒 第 5 段 變 徑 段 第 6 段 圓 筒 第 6 段 變 徑 段 第 7 段 圓 筒 第 7 段 變 徑 段 第 8 段 圓 筒 第 8 段 變 徑 段 第 9 段 圓 筒 第 9 段 變

10、 徑 段 第 10 段 圓 筒 上 封 頭 7 7 0.539 裙 座 名 義 厚 度 (mm) 取 用 厚 度 (mm) 10 10 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 5 風 載 及 地 震 載 荷 00 AA 裙座與筒體連接段 11(筒體) 11(下封頭) 22 33 操 作 質(zhì) 量 m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + me 24661.8 23821.4 19792.5 19792.5 最 小 質(zhì) 量 m0 = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma +

11、 me 13445.2 12604.7 8575.79 8575.79 壓 力 試 驗 時 質(zhì) 量 67956.5 67116.1 11528.4 11528.4 風 彎 矩 M I -I = P l / 2 + P ( l + l/ 2 ) + P ( l + l+ l/ 2 ) + . wiii+1ii+1i+2ii+1i+22.646e+08 2.279e+08 1.029e+08 1.029e+08 nMca (I) M I -I = ( 2p / T )2Y m ( h - h )f ( h ) ca1T1kkk1k =i nMca (II) M I -I = ( 2p / T )2

12、 Y m ( h - h )f ( h ) ca2T 2kkk 2k =i 順風向彎矩 M I -I (I) cw 順風向彎矩 M I -I (II) cw 組合風 彎 矩 M= max(M I -I , ( M I -I )2 + ( M I -I )2 ) ewwcacw2.646e+08 2.279e+08 1.029e+08 1.029e+08 n地 震 彎 矩 M I -I = F ( h - h ) 注:計及高振型時,此項按B.24計算 E1kkk =i3.244e+08 2.857e+08 1.304e+08 1.304e+08 偏 心 彎 矩 Me = me gle 0 0 0

13、 0 最 大 彎 矩 M= max(M I -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M ) maxweEwe需橫風向計算時 M= max(M I -I + M ,M I -I + 0.25M I -I + M ) maxeweEwe3.906e+08 3.427e+08 1.561e+08 1.561e+08 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 6 n垂 直 地 震 力 F = m h F 0-0 / m h ( i = 1,2,.,n ) vii i vk kk =118870.7 18822.5 17

14、408.6 17408.6 應 力 計 算 s11 = Pc Di / 4dei 26.49 20.85 o= ( mI -I g F I -I ) / pD d 120vi ei3.85 4.02 5.43 4.28 o= 4M I -I / pD2d 13maxi ei8.24 9.99 6.85 5.39 o= ( mI -I g F I -I ) / pD d 220vi ei 3.12 2.46 s31 = PT Di / 4dei 33.11 26.06 o= mI -I g / pD d 32Ti ei9.84 10.48 3.47 2.74 o= 4( 0.3M I -I +

15、M ) / pD2d 33wei ei1.67 1.99 1.35 1.07 st 189.00 189.00 189.00 189.00 B 68.33 68.33 31.91 40.59 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 7 組合應力校核 sA1 = s1 - s2 + s3 (內(nèi)壓), - s2 + s3 (外壓) 27.91 21.97 許 用 值 192.78 192.78 sA2 = s2 + s3 (內(nèi)壓), s1 + s2 + s3 (外壓) 12.09 14.01 9.97 7.85 許 用 值 82.0

16、0 82.00 38.29 48.71 sA3 = s1 - s2 + s3 30.99 24.40 許 用 值 310.50 310.50 sA4 = s2 + s3 11.52 12.48 4.83 3.80 許 用 值 68.76 68.76 33.36 50.62 o = ( pT + 9.81rHw )( Di + dei ) / 2dei 96.37 75.87 許 用 值 310.50 310.50 校 核 結 果 合格 合格 合格 合格 注 1: sij 中 i 和 j 的 意 義 如 下 i=1 操 作 工 況 j=1 設 計 壓 力 或 試 驗 壓 力 下 引 起 的 軸

17、向 應 力 （ 拉 ） i=2 檢 修 工 況 j=2 重 力 及 垂 直 地 震 力 引 起 的 軸 向 應 力 （ 壓 ） i=3 液 壓 試 驗 工 況 j=3 彎 矩 引 起 的 軸 向 應 力 （ 拉 或 壓 ） st 設 計 溫 度 下 材 料 許 用 應 力 B 設 計 溫 度 下 軸 向 穩(wěn) 定 的 應 力 許 用 值 注 2: sA1: 軸 向 最 大 組 合 拉 應 力 sA2: 軸 向 最 大 組 合 壓 應 力 sA3: 液 壓 試 驗 時 軸 向 最 大 組 合 拉 應 力 sA4: 液 壓 試 驗 時 軸 向 最 大 組 合 壓 應 力 s: 試 驗 壓 力 引 起

18、 的 周 向 應 力 注 3: 單 位 如 下 質(zhì) 量 : kg 力 :N 彎 矩 : Nmm 應 力 : MPa 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 8 計 算 結 果 地 腳 螺 栓 及 地 腳 螺 栓 座 基 礎 環(huán) 板 抗 彎 斷 面 模 數(shù)p (D4 - D4 ) Zb = obib 32Dobmm3 1.21854e+09 p (D2 - D2 ) 基 礎 環(huán) 板 面 積 Ab = obib 4mm2 1.85385e+06 基 礎 環(huán) 板 計 算 力 矩 max(M = C sb2 ,M = C sl2 ) x

19、x bmaxyy bmaxNmm 2306.08 基 礎 環(huán) 板 需 要 厚 度 mm 9.02 基 礎 環(huán) 板 厚 度 厚 度 校 核 結 果 合格 混 凝 土 地 基 上 最 大 壓 應 力oM 0-0 / Z + (m g F 0-0) / A = maxb0vb中大值b max0.3M 0-0 + M ) / Z + m g / AwebmaxbMPa 0.46 0-0地 腳 螺 栓 受 風 載 時 最 大 拉 應 力 s = Mw + Me - mmin g BZAbbMPa 0.15 地 腳 螺 栓 受 地 震 載 荷 時 最 大 拉 應 力 o = M 0-0 + 0.25M 0

20、-0 + M - m g - F 0-0 Ewe 0v BZAbbMPa 0.20 地 腳 螺 栓 需 要 的 螺 紋 小 徑 d1 =4s B Ab+ C2 mm 13.7623 pns bt地 腳 螺 栓 實 際 的 螺 紋 小 徑 mm 37.129 地 腳 螺 栓 校 核 結 果 合格 筋 板 壓 應 力 s=F Gn d l 1 G 2MPa 12.89 筋 板 許 用 應 力 MPa 94.98 筋 板 校 核 結 果 合格 3F l 蓋 板 最 大 應 力 s = 1 3 z4(l - d )d 2 + (l - d )d 2 23c42zMPa 17.21 蓋 板 許 用 應

21、力 MPa 170 蓋 板 校 核 結 果 合格 裙 座 與 殼 體 的 焊 接 接 頭 校 核 焊 接 接 頭 截 面 上 的 塔 器 操 作 質(zhì) 量 kg 19792.5 焊 接 接 頭 截 面 上 的 最 大 彎 矩 Nmm 1.56085e+08 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 9 對 接 接 頭 校 核 對 接 接 頭 橫 截 面 pDitdes mm2 67732.7 對 接 接 頭 抗 彎 斷 面 模 數(shù) pD2d / 4 it esmm3 4.74129e+07 對 接 焊 接 接 頭 在 操 作 工 況

22、 下 最 大 拉 應 力 4M J - Jm J - J g - F J - J max - 0v pD 2dpD dit esit esMPa 0.68 對 接 焊 接 接 頭 拉 應 力 許 可 值 MPa 136.08 對 接 接 頭 拉 應 力 校 核 結 果 合格 搭 接 接 頭 校 核 搭 接 接 頭 橫 截 面 Aw = 0.7pDotdes mm2 搭 接 接 頭 抗 剪 斷 面 模 數(shù) Z = 0.55D2 d wot esmm3 搭 接 焊 接 接 頭 在 操 作 工 況 下 最 大 剪 應 力 M J - Jm J - J g + F J - J max + 0vZwAw

23、MPa 搭 接 焊 接 接 頭 在 操 作 工 況 下 的 剪 應 力 許 可 值 MPa 搭 接 焊 接 接 頭 在 試 驗 工 況 下 最 大 剪 應 力 0.3M J -J + Mm J -J g we + max ZwAwMPa 搭 接 焊 接 接 頭 在 試 驗 工 況 下 的 剪 應 力 許 可 值 MPa 搭 接 接 頭 拉 應 力校 核 結 果 主 要 尺 寸 設 計 及 總 體 參 數(shù) 計 算 結 果 裙 座 設 計 名 義 厚 度 mm 10 容 器 總 容 積 mm3 5.15588e+10 直 立 容 器 總 高 mm 12697 殼 體 和 裙 座 質(zhì) 量 kg 71

24、91.68 附 件 質(zhì) 量 kg 1438.34 內(nèi) 件 質(zhì) 量 kg 3690.74 保 溫 層 質(zhì) 量 kg 1274.14 平 臺 及 扶 梯 質(zhì) 量 kg 2802.88 操 作 時 物 料 質(zhì) 量 kg 8264.07 液 壓 試 驗 時 液 體 質(zhì) 量 kg 51558.8 吊 裝 時 空 塔 質(zhì) 量 kg 9368.16 直 立 容 器 的 操 作 質(zhì) 量 m0 = m01 + m02 + m03 + m04 + m05 + ma + me kg 24661.8 直 立 容 器 的 最 小 質(zhì) 量 mmin = m01 + 0.2m02 + m03 + m04 + ma + me

25、 kg 13445.2 直 立 容 器 的 最 大 質(zhì) 量 mmax = m01 + m02 + m03 + m04 + ma +mw +me kg 67956.5 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 10 空 塔 重 心 至 基 礎 環(huán) 板 底 截 面 距 離 mm 5635.25 直 立 容 器 自 振 周 期 s 0.10 第 二 振 型 自 振 周 期 s 第 三 振 型 自 振 周 期 s 臨界風速(第一振型) 臨界風速(第二振型) 雷諾系數(shù) 設計風速 風 載 對 直 立 容 器 總 的 橫 推 力 Pi N 42

26、239.1 地 震 載 荷 對 直 立 容 器 總 的 橫 推 力 F1K N 43032.9 操 作 工 況 下 容 器 頂 部最 大 撓 度 mm 0.49446 容 器 許 用 外 壓 MPa 注：內(nèi)件質(zhì)量指塔板質(zhì)量； 填料質(zhì)量計入物料質(zhì)量； 偏心質(zhì)量計入直立容器的操作質(zhì)量、最小質(zhì)量、最大質(zhì)量中。 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 11 上封頭校核計算 計算單位 中航一集團航空動力控制系統(tǒng)研究所 計算所依據(jù)的標準 GB 150.3-2011 計算條件 橢圓封頭簡圖 計算壓力 Pc 0.14 MPa 設計溫度 t 10

27、6.00 C 內(nèi)徑 Di 2800.00 mm 曲面深度 hi 700.00 mm 材料 Q345R (板材) 設計溫度許用應力 st 189.00 MPa 試驗溫度許用應力 s 189.00 MPa 鋼板負偏差 C1 0.30 mm 腐蝕裕量 C2 2.00 mm 焊接接頭系數(shù) f 0.85 壓力試驗時應力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = 1.25Pc s = 0.2544 (或由用戶輸入) s tMPa 壓力試驗允許通過的應力st sT 0.90 ss = 310.50 MPa 試驗壓力下封頭的應力 sT = pT .(KDi + 0.5de ) = 89.21 2de.

28、fMPa 校核條件 sT sT 校核結果 合格 厚度及重量計算 形狀系數(shù) K = 1 D 2 = 1.0000 2 + i 6 2h i 計算厚度 KPc Di dh = 2s t f -0.5Pc = 1.22 mm 有效厚度 deh =dnh - C1- C2= 4.70 mm 最小厚度 dmin = 4.20 mm 名義厚度 dnh = 7.00 mm 結論 滿足最小厚度要求 重量 478.18 Kg 壓 力 計 算 最大允許工作壓力 2s t fd e Pw= KDi +0.5d e = 0.53887 MPa 結論 合格 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW6-2011 全 國

29、化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 12 下封頭校核計算 計算單位 中航一集團航空動力控制系統(tǒng)研究所 計算所依據(jù)的標準 GB 150.3-2011 計算條件 橢圓封頭簡圖 計算壓力 Pc 0.15 MPa 設計溫度 t 106.00 C 內(nèi)徑 Di 2800.00 mm 曲面深度 hi 700.00 mm 材料 Q345R (板材) 設計溫度許用應力 st 189.00 MPa 試驗溫度許用應力 s 189.00 MPa 鋼板負偏差 C1 0.30 mm 腐蝕裕量 C2 2.00 mm 焊接接頭系數(shù) f 0.85 壓力試驗時應力校核 壓力試驗類型 液壓試驗 試驗壓力值 PT = 1.25Pc s = 0.2544 (或由用戶輸入) s tMPa 壓力試驗允許通過的應力st sT 0.90 ss = 310.50 MPa 試驗壓力下封頭的應力 sT = pT .(KDi + 0.5de ) = 89.21 2de.fMPa 校核條件