催化裂化汽提塔畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)</p><p><b>　　催化裂化汽提塔設(shè)計(jì)</b></p><p>　　Design of FCC Stripper Structure</p><p><b>　　2013年6月</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要&l

2、t;/p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1引言···················

3、;····································

4、83;······1</p><p>　　2設(shè)計(jì)內(nèi)容·························&#

5、183;································2</p><p>　　

6、2.1塔體設(shè)計(jì)參數(shù)···································&

7、#183;················2</p><p>　　2.2筒體設(shè)計(jì)部分··············&#

8、183;····································

9、·2</p><p>　　2.2.1筒體分段······························&

10、#183;························2</p><p>　　2.2.2塔體厚度······&#

11、183;····································

12、············2</p><p>　　2.2.3容器質(zhì)量···················&

13、#183;···································3<

14、/p><p>　　2.2.4自振周期································

15、·······················4</p><p>　　2.2.5地震載荷和地震彎矩·······&#

16、183;····································

17、·4</p><p>　　2.2.6風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩·····························

18、3;···················5</p><p>　　2.2.7最大彎矩計(jì)算···········

19、83;····································&

20、#183;··6</p><p>　　2.2.8塔殼的強(qiáng)度與穩(wěn)定驗(yàn)算···························&#

21、183;···············6</p><p>　　2.3 裙座驗(yàn)算部分···············&#

22、183;····································

23、7</p><p>　　2.3.1裙座筒體穩(wěn)定驗(yàn)算······························

24、83;················7</p><p>　　2.3.2基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)··············

25、83;····································&

26、#183;·8</p><p>　　2.3.3地腳螺栓的選用·····························

27、;····················9</p><p>　　2.3.4 裙座與塔殼連接焊縫驗(yàn)算·········

28、3;······························9</p><p>　　2.4液壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核&

29、#183;····································

30、;·······10</p><p>　　2.4.1液壓試驗(yàn)時(shí)各種載荷引起的應(yīng)力衡算······················

31、;·······10</p><p>　　2.4.2液壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核·······················

32、;··················10</p><p>　　2.5 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算············

33、3;····································&#

34、183;·11</p><p>　　2.4.1 管口b123——接管····························&

35、#183;················11</p><p>　　2.4.2 管口C1234—透氣管·············

36、;·······························13</p><p>　　2.4.3 管口

37、d----引出管···································&#

38、183;···········15</p><p>　　2.4.4 管口e---出入孔··················&#

39、183;·····························17</p><p>　　2.4.5 管口f——進(jìn)料口

40、83;····································&

41、#183;········19</p><p>　　2.4.6 塔體人孔······················

42、·······························22</p><p>　　2.5法蘭設(shè)計(jì)部分

43、····································

44、3;··············24</p><p>　　2.5.1墊片設(shè)計(jì)················

45、3;····································25

46、</p><p>　　2.5.2螺栓設(shè)計(jì)·······························&#

47、183;·····················26</p><p>　　2.5.3法蘭設(shè)計(jì)·········&#

48、183;····································

49、·······28</p><p>　　2.6塔頂?shù)踔脑O(shè)計(jì)························

50、;·························31</p><p>　　2.6.1吊柱的選用·····

51、3;····································&#

52、183;········31</p><p>　　2.6.2吊柱的方位、回轉(zhuǎn)半徑及安裝高度的確定····················

53、·····31</p><p>　　2.7塔盤的設(shè)計(jì)··························&

54、#183;··························31</p><p>　　2.7.1塔盤分類····&

55、#183;····································

56、;············31</p><p>　　2.7.3塔盤液流程數(shù)··················

57、83;······························31</p><p>　　2.7.4分塊式塔盤的組

58、裝結(jié)構(gòu)····································&

59、#183;····31</p><p>　　2.8.4塔盤及支撐件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)·························

60、··············31</p><p>　　2.8.5塔盤間距的確定················

61、83;······························33</p><p>　　2.8.6塔盤板之間的連

62、接····································

63、83;········33</p><p>　　2.8.7降液板及溢流堰的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)·····················&

64、#183;···············34</p><p>　　結(jié)論················&#

65、183;····································

66、··········36</p><p>　　致謝······················&

67、#183;····································

68、;····37</p><p>　　參考文獻(xiàn)···························

69、3;·······························38</p><p><b>

70、　　1引言 </b></p><p>　　本文將根據(jù)要求的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)汽提塔的結(jié)構(gòu)作設(shè)計(jì)，主要包括以下七個(gè)部分： </p><p>　　1.筒體壁厚的計(jì)算：這部分計(jì)算主要根據(jù)GB150-1998 中的壁厚計(jì)算公式并結(jié)合工程實(shí)踐來計(jì)算整個(gè)塔身的壁厚，來為以后的設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。 </p><p>　　2.塔的分段及質(zhì)量的計(jì)算：在這過程中，首先要根據(jù)塔體的總高來

71、分段，但是在分段過程中人孔必須包含在某段筒體中。本塔共分為7 段，其中裙座分成2 段，筒體分為5 段，并按照分段來計(jì)算出各段圓筒的操作質(zhì)量、最大和最小質(zhì)量。</p><p>　　3.每段圓筒的受力分析：塔設(shè)備除了承受操作壓力、物料、內(nèi)件和自身重力外，一般還承受風(fēng)載荷、地震載荷和偏心力。因此必須考慮風(fēng)載荷和地震載荷對(duì)塔的影響。在這一過程中，主要根據(jù)GB150-1998，把各段筒體的受力集中于該段中心處，并按公式計(jì)算

72、出各段筒體的受力及彎矩，來確定塔體的危險(xiǎn)截面。 </p><p>　　4.殼體的強(qiáng)度和穩(wěn)定校核：這部分的計(jì)算依據(jù)為《鋼制壓力容器設(shè)計(jì)指南》，在此過程中，要對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，并確定殼體是否滿足應(yīng)力要求。 </p><p>　　5.裙座校核：這部分主要依據(jù)是GB150-1998、機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)JB4710-92、《鋼制壓力容器設(shè)計(jì)指南》。這部分包括裙座驗(yàn)算、基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)、肋板設(shè)計(jì)、地腳螺栓的選用與筒

73、體焊縫的驗(yàn)算。在裙座驗(yàn)算中，首先要確定裙座的危險(xiǎn)截面，并對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核。在基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來假設(shè)其內(nèi)外徑，再對(duì)其進(jìn)行壓應(yīng)力的校核，如果不滿足要求，則重新確定內(nèi)外徑，直到滿足要求為止。在選用地腳螺栓時(shí)，要根據(jù)計(jì)算出的0－0 截面的彎矩來確定地腳螺栓所承受的最大拉應(yīng)力，再根據(jù)選用材料來確定螺栓螺紋小徑，最后按標(biāo)準(zhǔn)來選取螺栓。在焊縫驗(yàn)算中則依據(jù)筒節(jié)的受力分析來計(jì)算危險(xiǎn)截面Ⅱ－Ⅱ的彎矩及該截面以上的質(zhì)量對(duì)截面焊縫進(jìn)行應(yīng)力分析，確保

74、其滿足應(yīng)力要求。 </p><p>　　6.接管的開孔補(bǔ)強(qiáng)：這部分設(shè)計(jì)主要依據(jù)是國(guó)標(biāo)GB150-1998。塔的接管一般較多，但并非每一個(gè)開孔都需要補(bǔ)強(qiáng)。所以在計(jì)算之前，應(yīng)該根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每個(gè)接管進(jìn)行計(jì)算，如果需要補(bǔ)強(qiáng)，則確定開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積，再根據(jù)接管布置確定其有效補(bǔ)強(qiáng)范圍和面積，最后計(jì)算出補(bǔ)強(qiáng)的面積并設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)圈。 </p><p>　　7.法蘭的設(shè)計(jì)：這部分計(jì)算依據(jù)為國(guó)標(biāo)GB150-1998

75、 和《鋼制壓力容器設(shè)計(jì)指南》。本塔的法蘭主要是管法蘭，而且都為標(biāo)準(zhǔn)件。因此，在計(jì)算中可任意選用一個(gè)法蘭，并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算復(fù)驗(yàn)，計(jì)算包括墊片的設(shè)計(jì)、螺栓的設(shè)計(jì)、法蘭的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　Φ1500*21000mm 篩板塔設(shè)計(jì)條件： </p><p>　　設(shè)置地區(qū)條件：基本風(fēng)壓值：=600N/

76、m2 ;地震烈度7 度；場(chǎng)地土類別：Ⅳ類；塔體自身?xiàng)l件：塔內(nèi)裝有8 層塔盤，塔盤上存留介質(zhì)高度100mm；介質(zhì)密度為（ρ=800kg/m3）；布置兩個(gè)人孔和三個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)寬1.2m，單位質(zhì)量150kg/ m2 , 塔體上每隔65000mm 設(shè)一個(gè),包角180 度.塔體外表面保溫層材料：巖棉， 厚度：120mm, 密度：300kg/m3 ;</p><p><b>　　2.1塔體設(shè)計(jì)參數(shù)</b>

77、;</p><p>　　設(shè)計(jì)壓力：0.40MPa;</p><p>　　設(shè)計(jì)溫度：400℃;</p><p><b>　　腐蝕裕量：3mm;</b></p><p>　　焊縫系數(shù)：0.85；</p><p>　　塔體圓筒封頭材料：16MnR;厚度附加量取3.8mm;許用應(yīng)力=125MPa;<

78、/p><p>　　裙座材料：Q235-A；厚度附加量取5mm；許用應(yīng)力=77MPa;</p><p>　　塔體與裙座對(duì)接焊接。</p><p><b>　　2.2筒體設(shè)計(jì)部分</b></p><p><b>　　2.2.1筒體分段</b></p><p>　　全塔共分7 段；裙座

79、分為2 段；筒體分為5 段；</p><p><b>　　2.2.2塔體厚度</b></p><p><b>　　(1)圓筒</b></p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[1]P34式(5-1)計(jì)算圓筒的厚度；</p><p>　　計(jì)算厚度： (2-1) </p><p>　

80、　經(jīng)加厚度附加量并圓整，圓整的名義厚度取10mm</p><p>　　按照文獻(xiàn)[1]P545.6條規(guī)定，圓筒最小厚度為；其計(jì)算厚度較薄，故結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，取圓筒的名義厚度為10m.</p><p>　　有效厚度： (2-2)</p><p><b>　　(2)橢圓形封頭</b></p>&l

81、t;p><b>　　計(jì)算封頭厚度：</b></p><p>　　計(jì)算厚度： (2-3)</p><p>　　經(jīng)加厚度附加量并圓整，最后封頭取名義厚度為10mm.</p><p><b>　　(3)裙座</b></p><p>　　根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，一般參照塔體壁厚，取其相近或相同的厚度，故取名

82、義厚度為16mm.</p><p><b>　　2.2.3容器質(zhì)量</b></p><p>　　(1)容器殼體(包括橢圓形封頭)、裙座的質(zhì)量 </p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　(2)內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量(浮閥塔盤單位質(zhì)量為75kg

83、/m3)</p><p><b>　　(2-5)</b></p><p>　　(3)保溫材料質(zhì)量 </p><p><b>　　(2-6)</b></p><p>　　(4) 平臺(tái)（單位質(zhì)量為150kg/m3）和扶梯（單位質(zhì)量為40kg/m3）質(zhì)量<參考文獻(xiàn)[2]表E1>

84、 </p><p><b>　　(2-7) </b></p><p>　　(5)操作時(shí)物料的質(zhì)量</p><p><b>　　(2-8)</b></p><p>　　(6) 附件質(zhì)量，按經(jīng)驗(yàn)取</p>&

85、lt;p><b>　　(2-9)</b></p><p>　　(7) 容器內(nèi)充水質(zhì)量</p><p><b>　　(2-10) </b></p><p>　　(8) 容器操作質(zhì)量</p><p><b>　　(2-11)</b></p><p>　

86、　(9) 容器的最大質(zhì)量</p><p><b>　　(2-12)</b></p><p>　　(10) 容器的最小質(zhì)量</p><p><b>　　(2-13)</b></p><p>　　(11) 列每段的操作質(zhì)量于下表2-1：</p><p>　　表2-1 操作質(zhì)量表&

87、lt;/p><p>　　1 2 3 4 5 6 7</p><p>　　434.14 2155.24 1075.74 1075.74 1075.74 1075.74 1253.64</p><p><b>　　續(xù)表</b&

88、gt;</p><p>　　160.73 506.93 391.53</p><p>　　533.2 533.2 533.2 533.2 533.2</p><p>　　63.43 241.03 526.33 137.27 526.33 137.27 526.

89、33</p><p>　　226 226 226 226 226</p><p>　　108.5 538.8 268.9 268.9 268.9 268.9 313.7</p><p>　　5184.8 5184.8 5184.8

90、 5184.8 5184.8</p><p>　　562.21 2891.21 2484.71 2095.61 2600.11 2557.21 3053.31</p><p>　　2.2.4 自振周期</p><p>　　本塔近似的認(rèn)為是等徑等壁等厚的塔，自振周期按文獻(xiàn)[1]式計(jì)算：</p><

91、;p><b>　　(2-14) </b></p><p>　　2.2.5 地震載荷和地震彎矩</p><p>　　全塔分成7 段，將每段的質(zhì)量集中在各段的中心處。各段集中質(zhì)量的水平地震力列于表2-2：</p><p>　　表2-2 各段的集中質(zhì)量的水平地震力</p><p>　　1 2

92、 3 4 5 6 7 </p><p>　　526.21 2891.21 2484.71 2095.61 2600.11 2557.21 3053.31</p><p>　　400 3420 7477.5 10352.5 1 6102.5 18977.5

93、 21852.5</p><p>　　0.082 0.266 0.43 0.838 1.072 1.326</p><p>　　0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5</p><p>　　0.07 0.07

94、 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07</p><p>　　1.188 162.64 453.4 618.16 1494.72 1880.55 2777.4</p><p>　　各計(jì)算截面的地震彎矩：</p><p><b>　　(2-15)</b>

95、</p><p><b>　　(2-16)</b></p><p><b>　　(2-17)</b></p><p><b>　　容器高徑比：</b></p><p><b>　　(2-18)</b></p><p>　　故應(yīng)考慮高

96、振型的影響。</p><p>　　參考文獻(xiàn)[2]P56 </p><p>　　1.25 (2-19)</p><p>　　1.25 (2-20)</p><p>　　1.25 (2-21)</p>

97、<p>　　2.2.6 風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩</p><p>　　計(jì)算風(fēng)載荷時(shí)，將全塔分成4 段，其中裙座分兩段，塔體分兩段，當(dāng)量直徑：</p><p><b>　　(2-22)</b></p><p><b>　　說明：</b></p><p><b>　　——塔體外徑</b

98、></p><p><b>　　——保溫層厚度</b></p><p>　　——扶梯當(dāng)量寬度<參考文獻(xiàn)[3]P51> </p><p>　　——操作平臺(tái)的附加寬度 參考文獻(xiàn)[2]P50 </p><p>　　現(xiàn)將各段的參數(shù)列于表2-3 </p><p>　　表2-3 風(fēng)載荷的計(jì)算

99、結(jié)果</p><p>　　1 800 600 0.7 1.05 0.78 2660 2.514 </p><p>　　2 5240 600 0.7 1.14 0.78 2660 2.514 </p><p>　　3 7187

100、.5 600 0.7 1.25 0.78 2660 2.514 </p><p>　　4 7187.5 600 0.7 1.22 0.78 2660 2.514 </p><p>　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，各計(jì)算截面的風(fēng)彎矩為：

101、 </p><p><b>　　(2-23)</b></p><p><b>　　(2-24)</b></p><p><b>　　(2-25)</b></p><p>　　2.2.7 最大彎矩計(jì)算</p><p>　　參考文獻(xiàn)[4]P238，將各截面的

102、最大彎矩應(yīng)由地震彎矩與0.25 倍的風(fēng)彎矩之和與風(fēng)彎矩進(jìn)行比較：</p><p><b>　　(2-26)</b></p><p><b>　　(2-27)</b></p><p><b>　　(2-28)</b></p><p><b>　　故取：</b>

103、;</p><p>　　即：最大彎矩由風(fēng)彎矩控制 </p><p>　　2.2.8 塔殼的強(qiáng)度與穩(wěn)定驗(yàn)算 </p><p>　　將塔殼的危險(xiǎn)界面的強(qiáng)度與穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果列于表2-4： </p><p>　　表2-4塔殼的危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定的驗(yàn)算結(jié)果</p><p>　　計(jì)算截面

104、 Ⅱ—Ⅱ截面</p><p>　　計(jì)算截面以上的操作質(zhì)量 13606.58</p><p>　　塔殼的有效厚度 7</p><p>　　計(jì)算截面的橫截面積

105、 32970</p><p>　　計(jì)算截面的截面系數(shù) 1.24×107</p><p>　　最大彎矩 1.71×108</p><p>　　軸向許用壓應(yīng)力、(取小值)

106、 130</p><p><b>　　125</b></p><p>　　軸向許用拉應(yīng)力 138.8</p><p>　　操作質(zhì)量引起的軸向應(yīng)力 21.43</p><p>　　操作質(zhì)量引起的軸向應(yīng)力

107、 3.74</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　最大彎矩引起的軸向應(yīng)力 13.79</p><p>　　軸向壓應(yīng)力 17.53</p><p>　　軸向拉應(yīng)力

108、 31.48</p><p><b>　　17.53<130</b></p><p>　　31.48<106.25</p><p>　　驗(yàn)算殼體滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　2.3 裙座驗(yàn)算部分</p><p>　　2.3.1

109、 裙座筒體穩(wěn)定驗(yàn)算 </p><p>　　裙座一般驗(yàn)算兩個(gè)截面：底面和人孔或較大管線引出孔截面。前者是最大彎矩的截面，后者是裙座因開空而被削弱的截面，因此必須進(jìn)行校核。</p><p>　　裙座一般先選用圓形裙座，當(dāng)驗(yàn)算不能滿足要求時(shí)，再根據(jù)情況改用錐形</p><p>　　裙座或增加壁厚，直至滿足條件為止。</p><p><b>

110、;　　0—0截面： </b></p><p><b>　　(2-29)</b></p><p>　　因B=130MPa,;故</p><p><b>　　因?yàn)椋候?yàn)算合格</b></p><p><b>　　(2-29)</b></p><p>

111、;　　，有23.28MPa<130MPa驗(yàn)算合格。</p><p><b>　?、瘛窠孛?lt;/b></p><p>　　裙座設(shè)置1個(gè)直徑450mm的檢查孔，水平方向的最大寬度，取加強(qiáng)段長(zhǎng)度，加強(qiáng)段厚度。</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[5]P31式(11-37)

112、 </p><p>　　(2-30) </p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[5]式(11-39)</p><p><b>　　(2-31)</b></p><p><b>　　(2-32)</b></p><p><b>　　(2-33)</b><

113、/p><p>　　(其中，是1-1截面以上的操作質(zhì)量)</p><p><b>　　(2-34)</b></p><p><b>　　故驗(yàn)算合格。</b></p><p>　　2.3.2 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)</p><p>　　假設(shè)基礎(chǔ)環(huán)的內(nèi)外徑為：</p><p&g

114、t;<b>　　(2-35)</b></p><p>　　截面系數(shù)：（根據(jù)文獻(xiàn)[6]P240 設(shè)計(jì)過程）</p><p><b>　　(2-36)</b></p><p><b>　　截面面積：</b></p><p><b>　　(2-37)</b>&l

115、t;/p><p>　　作用在基礎(chǔ)環(huán)上的壓應(yīng)力為： </p><p><b>　　(2-38)</b></p><p>　　該塔的基礎(chǔ)采用200#混凝土，其許用應(yīng)力取為9MPa（參考文獻(xiàn)[4]P241）。</p><p>　　因?yàn)椋?.815(MPa)<9(

116、MPa)</p><p><b>　　所以：應(yīng)力驗(yàn)算合格</b></p><p><b>　　基礎(chǔ)環(huán)厚度為：</b></p><p><b>　　(2-39)</b></p><p>　　式中的由 (2-40)<

117、;/p><p><b>　　查得</b></p><p><b>　　因?yàn)?，?lt;/b></p><p>　　參考文獻(xiàn)[3]P60，取為140MPa</p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　(2-41)</b>

118、;</p><p>　　考慮到基礎(chǔ)環(huán)的腐蝕裕度及鋼板的負(fù)偏差，實(shí)取為15mm。</p><p>　　2.3.3 地腳螺栓的選用</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[2]P42式(8-58)：</p><p><b>　　(2-42)</b></p><p><b>　　故?。?lt;/b>

119、;</p><p>　　地腳螺栓的螺紋小徑，根據(jù)文獻(xiàn)[2]P13式8-59計(jì)算：</p><p><b>　　(2-43)</b></p><p>　　說明：——地腳螺栓腐蝕裕度（3mm）</p><p>　　——地腳螺栓個(gè)數(shù)，一般取4 的倍數(shù)（本塔器取為16）</p><p>　　——地腳螺栓材

120、料的許用應(yīng)力，根據(jù)文獻(xiàn)[2]P37第8.12.2 條：去材料未Q235(A3),許用應(yīng)力為147MPa</p><p>　　實(shí)取地腳螺栓位M42，16 個(gè)。</p><p>　　2.3.4 裙座與塔殼連接焊縫驗(yàn)算</p><p>　　裙座與塔橋連接焊縫位搭接焊縫。</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[2]P26式(8-67)和(8-68)：<

121、/p><p><b>　　(2-44)</b></p><p><b>　　(2-45)</b></p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　——抗剪截面系數(shù)（參考文獻(xiàn)[2]P42式6-84 取）</p><p>　　——抗剪截面面積（參

122、考文獻(xiàn)[2]P43 式6-85 ?。?lt;/p><p><b>　　由于：</b></p><p><b>　　所以驗(yàn)算通過 </b></p><p>　　2.4液壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核</p><p>　　2.4.1液壓試驗(yàn)時(shí)各種載荷引起的應(yīng)力衡算</p><p>　　試驗(yàn)介質(zhì)密

123、度：，查得封頭曲邊段高度為375mm，直邊段高度為40mm，全塔高為21m，接管外伸長(zhǎng)度240mm，計(jì)算筒體段高度</p><p><b>　　液柱高度：</b></p><p><b>　　液柱靜壓力</b></p><p>　　試驗(yàn)壓力： (2-4

124、6)</p><p>　　式中，---試驗(yàn)時(shí)器壁金屬溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa；</p><p>　　---設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa；</p><p><b>　　(2-47)</b></p><p>　　試驗(yàn)壓力引起的軸向拉應(yīng)力：</p><p><b>　　(2-48)&l

125、t;/b></p><p>　　最大質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力：</p><p><b>　　(2-49)</b></p><p>　　彎矩引起的軸向應(yīng)力：</p><p><b>　　(2-50)</b></p><p>　　2.4.2液壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核</p>

126、;<p>　　已知汽提塔設(shè)備筒體材料16MnR的常溫屈服點(diǎn)；</p><p>　　（1）針對(duì)1-1截面的應(yīng)力校核：</p><p>　　測(cè)壓試驗(yàn)時(shí)，由，因此滿足要求。</p><p>　?。?）壓力試驗(yàn)時(shí)圓筒最大組合拉應(yīng)力：</p><p>　　因此，滿足筒體的強(qiáng)度要求</p><p><b>

127、　　軸向許用壓應(yīng)力：</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　(2-51)</b></p><p>　　最大組合壓應(yīng)力：，所以，設(shè)計(jì)的筒體壁厚滿足穩(wěn)定性要求。</p><p>　　2.5 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算</p><p>　　本塔較

128、大的接管開孔共12 個(gè)，分別為：接管（管口b1，b2,b3）、透氣管（管口c1,c2,c3,c4），引出管（管口d）、出入孔（管口e）、進(jìn)料口（管口f），及塔體人孔（管口k1、k2）。</p><p><b>　　分別計(jì)算如下：</b></p><p>　　2.5.1 管口b123——接管（三個(gè)相同）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)

129、條件： </b></p><p>　　設(shè)計(jì)壓力：P=0.40MPa </p><p>　　設(shè)計(jì)溫度：t=400℃ </p><p>　　圓筒內(nèi)徑：=1500mm；名義厚度：.=10mm；接管名義厚度：=8mm </p><p>　　設(shè)置.；開孔未通過焊縫。 </p><p><b>　　厚度附加量

130、： </b></p><p>　　殼體：=0.8mm; =3mm; C=+=0.8+3=3.8mm </p><p>　　接管：=0.8mm; =3mm; C=+ =0.8+3=3.8mm </p><p><b>　　接管外伸高度： </b></p><p>　　=240mm; =0mm</p>

131、<p><b>　　材料：</b></p><p>　　筒體：16MnR;許用應(yīng)力；</p><p>　　接管：20鋼；許用應(yīng)力；</p><p><b>　　(2-52)</b></p><p>　　試進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法

132、判別 </p><p><b>　?。?）補(bǔ)強(qiáng)判別</b></p><p>　?。?2mm 允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管直徑DN 為50mm。本開孔DN=240mm>50mm,故需另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。 </p><p>　?。?）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別</p><p><b>　　開孔直徑：</b><

133、/p><p><b>　　本筒體開孔直徑，</b></p><p>　　滿足計(jì)算方法適用條件，故可采用等面積法的開孔補(bǔ)強(qiáng)方法進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　2.開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>　?。?）封頭計(jì)算厚度 </p><p>　　計(jì)算厚度： (2-53)</p><p

134、>　　說明 ：按標(biāo)準(zhǔn)封頭取=0.73。</p><p>　　（2）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>　　開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積計(jì)算： </p><p><b>　　(2-54) </b></p><p><b>　　3.有效補(bǔ)強(qiáng)范圍

135、</b></p><p><b>　　有效寬度 </b></p><p>　　有效補(bǔ)強(qiáng)寬度B確定：</p><p><b>　　(2-55)</b></p><p><b>　　(2-56)</b></p><p><b>　　取兩

136、者之大值，故</b></p><p><b>　　(2)有效高度 </b></p><p>　　a.外側(cè)有效高度確定：</p><p><b>　　(2-57) </b></p><p><b>　　故：</b></p><p>　　b.內(nèi)

137、側(cè)有效高度確定：</p><p><b>　　(2-58)</b></p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　4.有效補(bǔ)強(qiáng)面積 </b></p><p>　　(1)封頭多余金屬面積 </p><p><b>　　封頭

138、有效厚度： </b></p><p>　　封頭多余金屬面積計(jì)算：</p><p><b>　　(2-59)</b></p><p>　　(2)接管多余金屬面積：</p><p>　　接管計(jì)算厚度： (2-60)</p><p>　　接管多余金屬面積計(jì)算：</p>&

139、lt;p><b>　　(2-61)</b></p><p>　　(3)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫面積（焊腳取9mm）</p><p><b>　　(2-62)</b></p><p><b>　　(4)有效補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p><p><b>　　(2-63)</b

140、></p><p>　　5.所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p><b>　　(2-64)</b></p><p>　　所得結(jié)果為負(fù)值,表示該孔無須另行補(bǔ)強(qiáng),不過考慮到筒體受力及其他因素影響工程設(shè)計(jì)中往往也可以考慮設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)圈，厚度可取殼體厚度。 </p><p>　　故實(shí)取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為10mm。</p>

141、<p>　　2.5.2 管口C1234—透氣管(四個(gè)相同)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)條件： </b></p><p>　　設(shè)計(jì)壓力：P=0.40MPa </p><p>　　設(shè)計(jì)溫度：t=400℃ </p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭：=1500mm; 名義厚度：=8mm; </p><

142、;p>　　中心設(shè)置.mm 的接管，開孔未通過焊縫。 </p><p><b>　　厚度附加量： </b></p><p>　　殼體：=0.8mm; =3mm; C=+=3.8mm; </p><p>　　接管：=0.8mm; =3mm; C=+=3.8mm;</p><p>　　接管外伸高度：；；</p&g

143、t;<p><b>　　材料：</b></p><p>　　封頭：16MnR；許用應(yīng)力；</p><p>　　接管：20鋼；許用應(yīng)力；</p><p>　　試進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。 </p><p>　　1.補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別 </p><p><b>　　（1）補(bǔ)強(qiáng)判別 &l

144、t;/b></p><p>　　允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管直徑為。本開孔,故需另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。 </p><p>　?。?）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別</p><p><b>　　開孔直徑：</b></p><p>　　本凸形封頭開孔直徑，滿足計(jì)算方法適用條件，故可采用等面積法的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。</p>

145、<p>　　2.開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>　?。?）筒體計(jì)算厚度 </p><p><b>　　筒體計(jì)算厚度確定：</b></p><p>　　(2)開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>　　開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積計(jì)算：</p><p><b>　　3.有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 <

146、;/b></p><p><b>　?。?）有效寬度 </b></p><p><b>　　有效寬度B確定： </b></p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　(2)有效高度 </b></p><p&

147、gt;　　a. 外側(cè)有效高度確定： </p><p><b>　　(實(shí)際外側(cè)高度)</b></p><p><b>　　故：</b></p><p>　　b. 內(nèi)側(cè)有效高度確定： </p><p><b>　　(實(shí)際外側(cè)高度)</b></p><p>&

148、lt;b>　　故：</b></p><p><b>　　4.有效補(bǔ)強(qiáng)面積 </b></p><p>　?。?）圓筒多余金屬面積</p><p><b>　　圓筒有效厚度：</b></p><p>　　圓筒多余金屬面積計(jì)算：</p><p>　　(2) 接管多

149、余金屬面積 </p><p><b>　　接管計(jì)算厚度：</b></p><p>　　接管多金屬面積計(jì)算：</p><p>　　(3)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)焊縫面積（焊腳取8mm）</p><p><b>　　(4)有效補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p><p>　　5.所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積</p&

150、gt;<p>　　所得結(jié)果為負(fù)值,表示該孔無須另行補(bǔ)強(qiáng),不過考慮到筒體受力及其他因素影響工程設(shè)計(jì)中往往也可以考慮設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)圈，厚度可取殼體厚度。 </p><p>　　所以實(shí)取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為10mm. </p><p>　　2.5.3 管口d----引出管</p><p><b>　　設(shè)計(jì)條件： </b></p><

151、;p>　　設(shè)計(jì)壓力：P=0.40MPa </p><p>　　設(shè)計(jì)溫度：t=400℃ </p><p>　　圓筒內(nèi)徑：=1500mm；名義厚度： =8mm；接管名義厚度： =10mm </p><p>　　設(shè)置接管，開孔未通過焊縫。 </p><p><b>　　厚度附加量： </b></p><

152、;p>　　殼體：=0.8mm; =3mm; C=+=0.8+3=3.8mm </p><p>　　接管：=0.8mm; =3mm; C=+=0.8+3=3.8mm </p><p><b>　　接管外伸高度： </b></p><p>　　=75mm; =125mm </p><p><b>　　材料：&

153、lt;/b></p><p>　　筒體：Q235-A;許用應(yīng)力；</p><p>　　接管：20鋼；許用應(yīng)力；</p><p><b>　　取</b></p><p>　　試進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。 </p><p>　　4.補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別</p><p><b&

154、gt;　?。?）補(bǔ)強(qiáng)判別 </b></p><p>　　允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管直徑為。本開孔,故需另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。</p><p>　　（2）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別</p><p><b>　　開孔直徑：</b></p><p><b>　　本筒體開孔直徑，</b></p>&

155、lt;p>　　滿足計(jì)算方法適用條件，故可采用等面積法的</p><p>　　開孔補(bǔ)強(qiáng)方法進(jìn)行計(jì)算。 </p><p>　　2.開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>　?。?）筒體計(jì)算厚度 </p><p><b>　　筒體計(jì)算厚度確定：</b></p><p><b>　　計(jì)算厚度：

156、</b></p><p>　?。?）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>　　開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積計(jì)算：</p><p><b>　　3.有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 </b></p><p><b>　?。?）有效寬度 </b></p><p>　　有效補(bǔ)強(qiáng)寬度確定： </p&

157、gt;<p><b>　　(2)有效高度 </b></p><p>　　a. 外側(cè)有效高度確定： </p><p><b>　　(實(shí)際外側(cè)高度)</b></p><p><b>　　故：</b></p><p>　　b. 內(nèi)側(cè)有效高度確定： </p>

158、<p><b>　　(實(shí)際外側(cè)高度)</b></p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　4.有效補(bǔ)強(qiáng)面積 </b></p><p>　?。?）圓筒多余金屬面積</p><p><b>　　圓筒有效厚度：</b><

159、;/p><p>　　圓筒多余金屬面積計(jì)算：</p><p><b>　　(2)接管金屬面積</b></p><p>　　接管多金屬面積計(jì)算：</p><p>　　(3)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫面積（焊腳取6mm）</p><p><b>　　(4)有效補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p>

160、<p>　　5.所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　所得結(jié)果為負(fù)值,表示該孔無須另行補(bǔ)強(qiáng),不過考慮到筒體受力及其他因素影響工程設(shè)計(jì)中往往也可以考慮設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)圈，厚度可取殼體厚度。 </p><p>　　所以實(shí)取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為10mm. </p><p>　　2.5.4 管口e---出入孔 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)條

161、件： </b></p><p>　　設(shè)計(jì)壓力：P=0.40MPa </p><p>　　設(shè)計(jì)溫度：t=400℃ </p><p>　　圓筒內(nèi)徑： =1500mm; 名義厚度：=10mm; </p><p>　　中心設(shè)置的接管，開孔未通過焊縫。 </p><p><b>　　厚度附加量： </

162、b></p><p>　　殼體：=0.8mm;=3mm; C=+=3.8mm; </p><p>　　接管：=0.8mm;=6mm; C=+=3.8mm; </p><p><b>　　接管外伸高度：</b></p><p><b>　??；；</b></p><p>&

163、lt;b>　　材料：</b></p><p>　　封頭：Q235-A；許用應(yīng)力；</p><p>　　接管：20 鋼；許用應(yīng)力；</p><p><b>　　取</b></p><p>　　試進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 </p><p>　　1.補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別 </p>

164、<p><b>　?。?）補(bǔ)強(qiáng)判別 </b></p><p>　　允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管直徑為。本開孔,故需另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。 </p><p><b>　　補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別 </b></p><p><b>　　開孔直徑：</b></p><p>　　本凸形封頭開孔

165、直徑d=457.6<，滿足計(jì)算方法適用條件，故可采用等面積法的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　2.開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>　?。?）筒體計(jì)算厚度 </p><p><b>　　筒體計(jì)算厚度確定：</b></p><p>　?。?）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>

166、;　　開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積計(jì)算：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　3.有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 </b></p><p><b>　?。?）有效寬度 </b></p><p><b>　　有效寬度確定：</b></p>&

167、lt;p>　　故：B=915.2mm</p><p><b>　　(2)有效高度 </b></p><p>　　d. 外圈有效高度確定：</p><p><b>　　(實(shí)際外側(cè)高度)</b></p><p><b>　　故：</b></p><p>

168、;　　e. 內(nèi)側(cè)有效高度確定： </p><p><b>　　(實(shí)際內(nèi)側(cè)高度)</b></p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　4.有效補(bǔ)強(qiáng)面積 </b></p><p>　?。?）圓筒多余金屬面積 </p><p><

169、;b>　　圓筒有效厚度：</b></p><p>　　圓筒多余金屬面積計(jì)算：</p><p>　　(2) 接管多余金屬面積</p><p><b>　　接管計(jì)算厚度： </b></p><p>　　接管多金屬面積計(jì)算：</p><p>　　(3)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)焊縫面積（焊腳取6mm）&l

170、t;/p><p>　　(4)有效補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>　　5.所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>　　所得結(jié)果為負(fù)值,表示該孔無須另行補(bǔ)強(qiáng),不過考慮到筒體受力及其他因素影響工程設(shè)計(jì)中往往也可以考慮設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)圈，厚度可取殼體厚度。 </p><p>　　所以實(shí)取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為10mm.</p><p>　　2.5.5 管口

171、f-進(jìn)料口 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)條件： </b></p><p>　　設(shè)計(jì)壓力：P=0.40MPa </p><p>　　設(shè)計(jì)溫度：t=400℃ </p><p>　　裙座圓筒內(nèi)徑：=1500mm；名義厚度： =10mm；接管名義厚度：=8mm </p><p>　　設(shè)置接管，開孔未

172、通過焊縫。 </p><p><b>　　厚度附加量： </b></p><p>　　殼體：C1=0.8mm; C2 =6mm; C= C1+ C2 =0.8+6=6.8mm </p><p>　　接管：C1=0.8mm; C2 =6mm; C= C1+ C2 =0.8+6=6.8mm </p><p><b>

173、;　　接管外伸高度： </b></p><p>　　h1 =240mm; h2 =170mm</p><p><b>　　材料：</b></p><p>　　裙座筒體：16MnR;許用應(yīng)力；</p><p>　　接管：20鋼；許用應(yīng)力；</p><p>　　試進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。<

174、/p><p>　　4.補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別 </p><p><b>　?。?）補(bǔ)強(qiáng)判別 </b></p><p>　　允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管直徑為。本開孔,故需另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。</p><p>　?。?）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別</p><p><b>　　開孔直徑：</b></

175、p><p><b>　　本筒體開孔直徑，</b></p><p>　　滿足計(jì)算方法適用條件，故可采用等面積法的</p><p>　　開孔補(bǔ)強(qiáng)方法進(jìn)行計(jì)算。 </p><p>　　2.開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p><b>　?。?）筒體計(jì)算厚度</b></p>

176、<p>　　筒體計(jì)算厚度確定： </p><p><b>　　計(jì)算厚度：</b></p><p>　?。?）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 </p><p>　　開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積計(jì)算：</p><p><b>　　3.有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 </b></p><p><b>　　

177、（1）有效寬度 </b></p><p>　　有效補(bǔ)強(qiáng)寬度確定： </p><p>　　取兩者之大值，故; </p><p><b>　　(2)有效高度 </b></p><p>　　a.外側(cè)有效高度確定： </p><p>　　= = = 41.05mm </p>&l

178、t;p><b>　　=240mm </b></p><p>　　故：=41.05mm </p><p>　　b.內(nèi)側(cè)有效高度確定： </p><p>　　==41.05mm </p><p><b>　　=170mm </b></p><p>　　故：=41.05mm

179、</p><p><b>　　4.有效補(bǔ)強(qiáng)面積 </b></p><p>　　(1)圓筒多余金屬面積</p><p><b>　　圓筒有效厚度：</b></p><p>　　圓筒多余金屬面積按計(jì)算：</p><p>　　(2)接管多余金屬面積 </p><

180、p><b>　　接管計(jì)算厚度：</b></p><p>　　接管多余金屬面積計(jì)算：</p><p>　　(3)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)焊縫面積（焊腳取6mm）</p><p><b>　　(4)有效補(bǔ)強(qiáng)面積</b></p><p>　　5.所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　　所得結(jié)果

181、為負(fù)值,表示該孔無須另行補(bǔ)強(qiáng),不過考慮到筒體受力及其他因素影響工程設(shè)計(jì)中往往也可以考慮設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)圈，厚度可取殼體厚度。 </p><p>　　所以實(shí)取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為10mm. </p><p>　　2.5.6 塔體人孔--（管口k1、k2） 兩個(gè)相同</p><p><b>　　設(shè)計(jì)條件： </b></p><p>　　設(shè)計(jì)

182、壓力：P=0.40MPa </p><p>　　設(shè)計(jì)溫度：t=400℃ </p><p>　　圓筒內(nèi)徑：Di =1500mm; 名義厚度：=10mm </p><p>　　查得到人孔尺寸為： </p><p><b>　　=250；=</b></p><p>　　即：中心設(shè)置的厚壁插入式接管，開孔

183、未通過焊縫。 </p><p>　　圓筒厚度附加量：=0.8mm; =3mm; =3.8mm； </p><p>　　接管厚度附加量：=1mm; =3mm; =4mm； </p><p>　　接管外伸高度： =2500mm </p><p>　　接管內(nèi)伸高度：=128mm </p><p>　　材料：圓筒：16MnR；

184、許用應(yīng)力：</p><p>　　接管：20#鋼；許用應(yīng)力：</p><p>　　試進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)。 </p><p>　　1.補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別 </p><p><b>　　（1）補(bǔ)強(qiáng)判別</b></p><p>　　允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大公稱直徑為。本開孔,故需考慮其補(bǔ)強(qiáng)。</p>

185、<p>　?。?）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別</p><p><b>　　開孔直徑：</b></p><p>　　本筒體開孔直徑,滿足計(jì)算方法適用條件，故可采用等面積法的開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法計(jì)算。</p><p>　　2.開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積</p><p>　?。?）筒體的計(jì)算厚度</p><p>