化工機(jī)械設(shè)備課程設(shè)計(jì)(板式塔)_-_副本

1、目 錄第1章 緒 論4 課程設(shè)計(jì)的目的4 課程設(shè)計(jì)的要求4 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容4 課程設(shè)計(jì)的步驟4第2章 塔體的機(jī)械計(jì)算6 按計(jì)算壓力計(jì)算塔體和封頭厚度6 塔體厚度的計(jì)算6 封頭厚度計(jì)算6 塔設(shè)備質(zhì)量載荷計(jì)算6 筒體圓筒、封頭、裙座質(zhì)量6 塔內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量7 保溫層質(zhì)量72.2.5 操作時(shí)物料質(zhì)量72.2.6 附件質(zhì)量82.2.7 充水質(zhì)量82.2.8 各種載荷質(zhì)量匯總8 風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩的計(jì)算9 風(fēng)載荷計(jì)算9 風(fēng)彎矩的計(jì)算10 地震彎矩計(jì)算11 偏心彎矩的計(jì)算12 各種載荷引起的軸向應(yīng)力12 計(jì)算壓力引起的軸向應(yīng)力12 操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力12 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力13 塔體和裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度

2、與穩(wěn)定校核14 截面的最大組合軸向拉應(yīng)力校核14 塔體與裙座的穩(wěn)定性校核14 塔體水壓試驗(yàn)和吊裝時(shí)代應(yīng)力校核17 水壓試驗(yàn)時(shí)各種載荷引起的應(yīng)力17 水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核17 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)18 基礎(chǔ)環(huán)尺寸18 基礎(chǔ)環(huán)的應(yīng)力校核18 基礎(chǔ)環(huán)的厚度19 地腳螺栓計(jì)算19地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力192.10.2 地腳螺栓的螺紋小徑20第3章 塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)213.1 塔盤結(jié)構(gòu)21塔盤的支承21參考文獻(xiàn)21自 我 總 結(jié)21第1章 緒 論1.1 課程設(shè)計(jì)的目的（1）把化工工藝與化工機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)合起來，鞏固和強(qiáng)化有關(guān)機(jī)械課程的基本理論和知識(shí)基本知識(shí)。（2）培養(yǎng)對(duì)化工工程設(shè)計(jì)上基本技能以及獨(dú)立分析問題、解決問題的能力

3、。（3）培養(yǎng)識(shí)圖、制圖、運(yùn)算、編寫設(shè)計(jì)說明書的能力。1.2 課程設(shè)計(jì)的要求（1）樹立正確的設(shè)計(jì)思想。（2）具有積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度和進(jìn)取精神。（3）學(xué)會(huì)正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使設(shè)計(jì)有法可依、有章可循。（4）學(xué)會(huì)正確的設(shè)計(jì)方法，統(tǒng)籌兼顧，抓主要矛盾。（5）在設(shè)計(jì)中處理好尺寸的圓整。（6）在設(shè)計(jì)中處理好計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系。1.3 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容塔設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)。 Di=2200mm Pc=MPa1.4 課程設(shè)計(jì)的步驟（1）全面考慮按壓力大小、溫度高低、腐蝕性大小等因素來選材。（2）選用零部件。（3）計(jì)算外載荷，包括內(nèi)壓、外壓、設(shè)備自重，零部件的偏載、風(fēng)載、地震載荷等。（4）強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)和校

4、核計(jì)算（5）傳動(dòng)設(shè)備的選型、計(jì)算。（6）繪制設(shè)備總裝配圖。第2章 塔體的機(jī)械計(jì)算2.1 按計(jì)算壓力計(jì)算塔體和封頭厚度2.1.1 塔體厚度的計(jì)算考慮厚度附加量 C mm, 經(jīng)圓整, 取 mm2.1.2 封頭厚度計(jì)算采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭：考慮厚度附加量 C mm, 經(jīng)圓整, 取 mm2.2 塔設(shè)備質(zhì)量載荷計(jì)算2.2.1 筒體圓筒、封頭、裙座質(zhì)量 m01圓筒質(zhì)量： kg封頭質(zhì)量： kg裙座質(zhì)量： kg kg說明：1 塔體圓筒總高度為 H0 = m；2查得DN 2200 mm, 厚度22 mm的圓筒質(zhì)量為1205 kg/m；3 查得 DN 2200 mm 封頭, 內(nèi)表面積為 5.229 m23 裙座高度3

5、060 mm(厚度按22 mm計(jì))。2.2.2 塔內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量 m02 kg浮閥塔盤質(zhì)量為75 kg/m2 2.2.3 保溫層質(zhì)量 m03 kg平臺(tái)與扶梯質(zhì)量 m04 kg說明：平臺(tái)質(zhì)量q=150Kg/m；籠式扶梯質(zhì)量=40Kg/m；籠式扶梯高度H=39m，平臺(tái)數(shù)n=8 操作時(shí)物料質(zhì)量 kg說明：物料密度，封頭容積。塔釜圓筒部分深度，塔板層數(shù)N=70，塔板上液層高度 附件質(zhì)量 按經(jīng)驗(yàn)取附件質(zhì)量 kg 充水質(zhì)量其中 各種載荷質(zhì)量匯總表2-1質(zhì)量匯總 塔段01122334455頂合計(jì)塔段長(zhǎng)度/mm10002000700010000100001000040000人孔與平臺(tái)數(shù)0013228塔板數(shù)0092

6、222177012053358843512050120501281749915256562696269484419947132154622082208229383874080988252618181778723012408207668866885165279883018402109301330133204124791550265933799037990387571428802800520080001546845029050327543224630101133946各塔段最小質(zhì)量/kg154659111821422446209172115990000全塔操作質(zhì)量/kg全塔最小質(zhì)量/kg水壓試驗(yàn)時(shí)

7、最大質(zhì)量/kg2.3 風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩的計(jì)算2.3.1 風(fēng)載荷計(jì)算23段計(jì)算風(fēng)載荷式中：K1q0=400 N/m2，De3按下式計(jì)算，取a, b中較大者a b 取，表2-2 載荷匯總計(jì)算段vkf平臺(tái)數(shù)110004001002620481220004003002620116737000400101257287768904100004002035403160179065100004003023602980245856100004004023602980328802.3.2 風(fēng)彎矩的計(jì)算截面00 截面11 截面22 2.4 地震彎矩計(jì)算 ， ，等直徑等厚度的塔， 按下列方法計(jì)算地震彎矩。截面00 截面

8、11截面22 。2.5 偏心彎矩的計(jì)算偏心彎矩 2.6 各種載荷引起的軸向應(yīng)力2.6.1 計(jì)算壓力引起的軸向應(yīng)力2.6.2 操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力 截面00 其中截面11 其中 kg, 截面22 其中 kg 2.6.3 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力截面00 截面11 截面22 2.7 塔體和裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定校核2.7.1 截面的最大組合軸向拉應(yīng)力校核截面2-2 滿足要求2.7.2 塔體與裙座的穩(wěn)定性校核截面2-2 B=138MPa=170MPa 滿足要求截面1-1B=118MPa 滿足要求截面 0-0 滿足要求項(xiàng) 目計(jì)算危險(xiǎn)截面0-01-12-2塔體與裙座有效厚度，mm202020截面以上

9、的操作質(zhì)量，kg133946132400122404計(jì)算截面面積 A，138230143500138230計(jì)算截面的截面系數(shù)，最大彎矩 最大允許軸向拉應(yīng)力最大允許壓應(yīng)力KBK126126204計(jì)算壓力引起的軸向拉應(yīng)力,MPa00操作質(zhì)量引起的軸向壓力 MPa最大彎矩引起的軸向壓力MPa最大組合軸向拉應(yīng)力 MPa最大組合軸向拉應(yīng)力 MPa強(qiáng)度與穩(wěn)定校核強(qiáng)度滿足要求穩(wěn)定性滿足要求滿足要求滿足要求表2-3 各危險(xiǎn)截面強(qiáng)度校核匯總2.8 塔體水壓試驗(yàn)和吊裝時(shí)代應(yīng)力校核2.8.1 水壓試驗(yàn)時(shí)各種載荷引起的應(yīng)力（1）試驗(yàn)壓力和液柱靜壓力引起的環(huán)向應(yīng)力 液柱靜壓力=（2）試驗(yàn)壓力引起的軸向拉應(yīng)力 （3）最大

10、質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力 （4）彎矩引起的軸向應(yīng)力 2.8.2 水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核（1）筒體環(huán)向應(yīng)力校核 滿足要求（2）最大組合軸向應(yīng)力校核 滿足要求（3）最大組合軸向壓應(yīng)力校核 滿足要求。2.9 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)2.9.1 基礎(chǔ)環(huán)尺寸取 2.9.2 基礎(chǔ)環(huán)的應(yīng)力校核，其中 取以上兩者中的較大值選用100號(hào)混凝土， 滿足要求。2.9.3 基礎(chǔ)環(huán)的厚度；。假設(shè)螺栓直徑為M56， ， 取其中較大值，故=mm圓整后取2.10 地腳螺栓計(jì)算地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力其中 取以上兩數(shù)中的較大值，故 地腳螺栓的螺紋小徑, 取n=36, , +C2=+3=mm，查得M56螺栓的螺紋小徑，故選用36個(gè)M56的地腳螺栓，滿

11、足要求。第3章 塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塔盤結(jié)構(gòu)選用分塊式浮閥塔塔盤3.2塔盤的支承采用支撐梁結(jié)構(gòu)支持圈參考文獻(xiàn)1 刁玉瑋, 王立業(yè), 喻健良. 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)(第六版)M. 大連理工大學(xué) , 2006, 12.2 蔡紀(jì)寧, 張秋翔, 化工機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. M. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2010, 8. 自 我 總 結(jié) 通過此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)化工機(jī)械設(shè)備方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。 在課程設(shè)計(jì)過程中，

12、我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終，這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！通過這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了如何將化工工藝條件與化工設(shè)備設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合起來，使所學(xué)有關(guān)機(jī)械課程的基本理論和基本知識(shí)得以鞏固和強(qiáng)化，為今后設(shè)計(jì)化工化工設(shè)備及機(jī)械打下一定的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)過程中，也對(duì)團(tuán)隊(duì)精神的進(jìn)行了考察，讓我們?cè)诤献髌饋砀幽酰诔晒笠黄鸬南矏傂那?，果然是團(tuán)結(jié)就是力量。只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結(jié)果。我認(rèn)為，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，在收獲知識(shí)得同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我請(qǐng)教老師和同學(xué)，使我在專業(yè)知識(shí)好動(dòng)手實(shí)踐方面都得到了很好的提升，在此，要對(duì)老師和同學(xué)表示衷心的感謝。附錄A主要符號(hào)說明基礎(chǔ)環(huán)面積：Ab 平臺(tái)質(zhì)量：裙座筒體的截面積： 籠式扶梯質(zhì)量：基礎(chǔ)環(huán)伸長(zhǎng)寬度：b 各類土場(chǎng)的特征周期：厚度附加量：C 自振周期： 塔內(nèi)直徑： 設(shè)計(jì)溫度：t彈性模量：E 裙座筒體的截面系數(shù)：塔體高度：H 常溫屈服點(diǎn)