课程设计辅导讲义塔器2

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（1） 圆筒质量m1
m 14(Do 2Di2)Ho钢
式中： Ho—— 塔体圆筒总高度（已由工艺计算求得） m
Di 、 Do——分别为塔的内、外直径 m ρ钢—— 材料的密度 kg/m3
（2）封头质量m2
根据封头的公称直径DN和壁厚，查取相应标准。
（3）裙座质量m3
m 34(D o 2sD i2s)H s 钢
塔内件结构 —— 塔盘结构
在设计说明书中，绘制工艺结构草图， 标注形位尺寸。
3.材料选择（要写出选材理由和依据）
• 分析影响材质的各种因素； • 明确标准规定和选材原则； • 确定出塔体、支座、塔内件、零部件的材质
（1）考虑压力 （2）考虑温度 （3）考虑介质性质—— 是否有毒、易燃、易爆 （4）考虑安全监察、管理 —— 属几类容器
mo1— 塔壳体和裙座质量，kg； mo2— 内件质量，kg； mo3— 保温材料质量，kg； mo4— 平台、扶梯质量，kg； mo5— 操作时塔内物料质量，kg； ma— 人孔、接管、法兰等附件质量，kg； mw— 液压试验时，塔内充液质量，kg； me— 偏心质量，kg。
☺ 塔壳体和裙座质量 — mo1 mo1 = m1 + m2 + m3
三、设计方法和步骤
1.设计依据
《钢制压力容器》 GB150 — 1998 及其相关标准 《压力容器安全技术监察规程 》1999 《钢制塔式容器》 JB4710 — 2000 《钢制管壳式换热器》 GB151 — 1999
2.结构设计
塔总体结构
各种接管的位置、方位 人孔数量、位置 塔顶、塔釜尺寸 裙座结构
☺ 保温材料质量— mo3
m o 3 4 [D ( o 2s)2 D o 2 ]H o2 2 m o '3
mo /3封头保温层 m0 / 3 （ 质 Vf/ 量 Vf）2
Vf 不带保温层封m 头 3（ 的查 容封 积头标准） Vf/ 带保温层封头 m3（ 的查 容封 积头标准）
2 保温层材料k密 g/m 度 3
4.强度设计（强度和稳定性计算）
（一）计算步骤 （1）按计算压力确定筒体、封头的有效壁厚Se和Seh ；
（2）设定各截面处筒体有效壁厚Sei、封头有效壁厚Seh 、裙座
壳有效壁厚Ses ； （3）选取若干计算截面（包括所有危险截面），计算各种载荷； （4）计算塔在各种载荷作用下的轴向应力； （5）筒体和裙座危险截面的强度与稳定性校核
（3）选取若干计算截面（包括所有危险截面） 计算各种载荷
9000
质量载荷
P6
地震载荷
2
2
风载荷
9000
P5
37000 9000
偏心载荷
P4
5000
1000 4000
P3
2
2
P2
1
1
P1
0
0
塔体及裙座机械计算简图
1 0
1 0
①质量载荷计算
塔操作质量：mo = mo1+ mo2+ mo3+ mo4+ mo5+ ma+ me 塔最大质量： mmax = mo1+ mo2+ mo3+ mo4+ma+ mw+ me 塔最小质量： mmin = mo1+ 0.2mo2+ mo3+ mo4+ma + me
式中： Hs——裙座高度 m
Di 、 Do——分别为裙座的内、外直径 m
☺ 塔内件质量— mo2
查《化机基础》教材P236 表8-1
或《课程设计》教材P437 表9-21
得浮阀（或筛板）塔盘单位质量 q
则
mo2 4Di2Npq
kg/m2
Np —塔板数
☺人孔、法兰、接管与附属物质量— ma ma 0.25mo1
s 保温层厚度 m
☺ 平台、扶梯质量— mo4
m o 4 4 [D o ( 2 s 2 B ) 2 ( D o 2 s ) 2 ] 1 2 n p q F H F
qp—— 平台单位质量，150 kg/m2 ； B ——平台宽， 取B = 900 mm ； n—— 平台数量，在每个人孔处安装一个平台； qF—— 笼式扶梯单位质量，40 kg/m； HF—— 扶梯高度，根据塔高确定。
二、设计任务
（一）工艺条件 采用前面《化工原理》课程设计的工艺条件和计算结果。 （二）机械设计内容
1. 确定设计依据 2.结构设计（绘制结构草图） 3.材料选择 4.强度设计（强度和稳定性计算） 5. 标准化零部件选择（人孔、接管、接管法兰） 6. 开孔补强计算 7. 绘制1号装配图一张 8. 编写设计说明书
筒体计算壁厚：
S
PcDi
2t
Pc
设计壁厚：
Sd 2[]ptcDip C2 c
名义壁厚：
Sn2[]ptcD i pc C2C1圆整
有效壁厚： sesn(c1c2)
封头计算壁厚： （标准椭圆形封头）
S
pcDi
2[]t0.5pc
设计壁厚：
Sd2[]tpcD i0.5pc C2
名义壁厚： Sn2[]tp cD i0.5pcC2C 1圆整
计算塔在多种载荷联合作用下的组合轴向应力，并应满足 相应的强度和稳定性条件。否则须重新设定壁厚，直至满 足全部校核条件为止； （6）筒体和裙座水压试验应力校核 （7）基础环设计 （8）地脚螺栓计算
4.强度设计（强度和稳定性计算）
（二）计算方法
（1）按计算压力确定筒体、封头的有效壁厚Se和Seh
☺ 确定设计参数（说明理由）—— Pc、 t、 、 C1、 C2 [σ]、 n。
☺ 操作时塔内物料质量— mo5
m o 54D i2 h L N pL 4D i2 h oL V f L
hL—— 塔盘上清液层高度 m （工艺设计确定） ho ——塔釜深度 m （工艺设计确定）
有效壁厚： sehsn(c1c2)
（2）设定塔各截面处的壁厚（若取等截面塔，则各截面处壁 厚相等）
☺ 筒体名义壁厚Sni和有效壁厚Sei （可参照Se设定） Sei应不小于Se
☺ 封头名义壁厚Snhi和有效壁厚Sehi （可参照Seh设定） Sehi应不小于Seh
☺ 裙座壳有效壁厚Ses ，Ses应不小于6 mm；
课程设计辅导塔器2
《化工过程与设备》课程设计辅导 —— 设备的机械设计
一. 课程设计的目的和意义
1. 综合运用《化机基础》课程及其它相关课程的知识，并使 之得到巩固和深化；
2. 培养正确的工程设计思想，掌握设备机械设计的基本方法 和步骤;
3. 熟悉常用的设计规范和标准的使用； 4. 训练机械制图能力； 5. 培养分析问题和解决问题的能力。