《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》

塔設(shè)備設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)說明書

學(xué)院：機(jī)電學(xué)院

班級：過控

姓名：

指導(dǎo)教師：

目錄

摘要......................................................................................1

關(guān)鍵字................................................................................1

-設(shè)計(jì)要求...............................................................................2

二按計(jì)算壓力計(jì)算塔體和封頭厚度.........................................................2

2.1塔體厚度計(jì)算.....................................................................2

2.2封頭厚度計(jì)算....................................................................3

三塔設(shè)備質(zhì)量載荷計(jì)算....................................................................3

3.1求筒體圓筒、封頭、裙座質(zhì)量......................................................3

3.2塔內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量Wo2..................................................................................................................................3

3.3保溫層質(zhì)量〃?03...................................................................................................................................4

3.4平臺、扶梯質(zhì)量7%..........................................................................................................................4

3.5操作時物料質(zhì)量...............................................................4

3.6附件質(zhì)量色，按經(jīng)驗(yàn)取附件質(zhì)量為................................................5

3.7充水質(zhì)量為〃八...................................................................5

3.8各種質(zhì)量載荷匯總................................................................5

3.8.1塔操作質(zhì)量.................................................................6

3.8.2全塔最小質(zhì)量...............................................................6

3.8.3水壓試驗(yàn)時最大質(zhì)量........................................................7

四風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩計(jì)算....................................................................7

4.1風(fēng)載荷計(jì)算示例....................................................................7

4.2各段塔風(fēng)載荷計(jì)算結(jié)果.............................................................8

4.2.1風(fēng)彎矩計(jì)算................................................................9

五地震載荷計(jì)算.........................................................................10

5.1土類1級場地土類...............................................................10

六偏心彎矩計(jì)算.........................................................................11

七載荷引起的軸向應(yīng)力...................................................................11

7.2操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力6.......................................................................................................12

7.3最大彎矩引起的軸向應(yīng)力6............................................................................................................12

八筒體和裙座危險截面的強(qiáng)度性校核......................................................13

8.1筒體的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核.........................................................13

8.2塔體與裙座的穩(wěn)定性校核........................................................14

8.3各危險截面強(qiáng)度與穩(wěn)定校核匯總..................................................15

九塔體水壓試驗(yàn)和吊裝時的應(yīng)力校核......................................................16

9.1筒體水壓試驗(yàn)時各種載荷引起的應(yīng)力..............................................16

9.1.1由試驗(yàn)壓力和液柱靜壓力引起的環(huán)向應(yīng)力。..................................16

9.1.2由試驗(yàn)壓力引起的軸向拉應(yīng)力巧...........................................17

9.1.3最大質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力內(nèi)..........................................1/

9.1.4由彎矩引起的軸向應(yīng)力6.................................................17

9.2水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核...............................................................17

9.2.1筒體環(huán)向應(yīng)力校核.........................................................17

9.2.2最大組合軸向拉應(yīng)力校核..................................................17

9.2.3最大組合軸向壓應(yīng)力校核..................................................18

十基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)...........................................................................18

10.1基礎(chǔ)環(huán)尺寸....................................................................18

10.2基礎(chǔ)環(huán)的應(yīng)力校核..............................................................18

10.3基礎(chǔ)環(huán)厚度....................................................................19

+-地腳螺栓計(jì)算.......................................................................20

11.1地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力.....................................................20

11.2地腳螺栓的螺紋小徑............................................................21

參考文獻(xiàn).................................................................................22

致謝.....................................................................................23

摘要

塔設(shè)備是化工、石油等工業(yè)中廣泛使用的重要生產(chǎn)設(shè)備。塔設(shè)備的基本功能在于提

供氣、液兩相以充分接觸的機(jī)會，使質(zhì)、熱兩種傳遞過程能夠迅速有效地進(jìn)行；還要能

使接觸之后的氣、液兩相及時分開，互不夾帶。因此，蒸儲和吸收操作可在同樣的設(shè)備

中進(jìn)行。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，塔設(shè)備可分為板式塔與填料塔兩大類。

板式塔內(nèi)沿塔高裝有若干層塔板（或稱塔盤），液體靠重力作用由頂部逐板流向塔底，并

在各塊板面上形成流動的液層；氣體則靠壓強(qiáng)差推動，由塔底向上依次穿過各塔板上的

液層而流向塔頂。氣、液兩相在塔內(nèi)進(jìn)行逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化。

填料塔內(nèi)裝有各種形式的固體填充物，即填料。液柞由塔頂噴淋裝置分布于填料層上，

靠重力作用沿填料表面流下；氣相則在壓強(qiáng)差推動下穿過填料的間隙，由塔的一端流向

另一端。氣、液在填料的潤濕表面上進(jìn)行接觸，其組成沿塔高連續(xù)地變化。目前在

工業(yè)生產(chǎn)中，當(dāng)處理量大時多采用板式塔，而當(dāng)處理量較小時多采用填料塔。蒸飾操作

的規(guī)模往往較大，所需塔徑常達(dá)一米以上，故采用板式塔較多；吸收操作的規(guī)模一般較

小，故采用填料塔較多。

板式塔為逐級接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備。在一個圓筒形的殼體內(nèi)裝有若干層按一定間距

放置的水平塔板，塔板上開有很多篩孔，每層塔板靠塔壁處設(shè)有降液管。氣液兩相在塔

板內(nèi)進(jìn)行逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化。板式塔的空塔氣速很高，因而生

產(chǎn)能力較大，塔板效率穩(wěn)定，造價低，檢修、清理方便

關(guān)鍵字：塔體、封頭、裙座、。

1

設(shè)計(jì)要求

1、塔體的內(nèi)徑2000mm,塔高近似取H=28000mm；

2、計(jì)算壓力p=L2Mpa,設(shè)計(jì)溫度200℃；

3、設(shè)置地區(qū)：基本風(fēng)壓值500%//，地震設(shè)防烈度8度，場地土類：1類，設(shè)計(jì)地震分

組：第二組，設(shè)計(jì)基本地震加速度：0.2g：

4、塔內(nèi)裝有46層浮閥塔盤，每塊塔盤上存有介質(zhì)高度和介質(zhì)密度為

兒=1()()m//7p、=825kg//??-

5、沿塔高每51n左右開設(shè)一個人孔，人孔數(shù)為6個，相應(yīng)在人孔處安裝的半圓形

平臺為6個，平臺寬度B=800mm,高度為1000mm：

6、塔外保溫層厚度，保溫材料密度為

—=350kg

7、塔體與裙座間懸掛一再沸器，其操作質(zhì)量為4200kg,偏心距「2000mm；

8、塔體在200℃的條件下工作，介質(zhì)無明顯腐蝕，筒體與封頭材料選Q345R,裙

座材料選用Q235-B,材料的有關(guān)性能參數(shù)如下：

Q345R[cr]z=183A/Pa,[cr]=189MPa,q=345MPaE=1.9lx10$MP。

Q235-B=]]3MPa,[(y]=113MPa,。，=235MPa

9、塔體與裙座對接焊接，焊接接頭系數(shù)0.85；

10、塔體與封頭厚度附加量O2ninb裙座厚度附加量

C=2mn)o

-按計(jì)算壓力計(jì)算塔體和封頭厚度

2.1塔體厚度計(jì)算

31.2x2000

=7.74mm

2x183x0.85-1.2

考慮厚度附加量C=2mm,經(jīng)圓整后取，=12〃7"Z

2

2.2封頭厚度計(jì)算

PQ1.2x2000

8==7.73用小

2[cr]r夕一0.5匕2xl83x0.85-0.5xl.2

考慮厚度附加量C=2mm,經(jīng)圓整后取2=12/〃〃z。

三塔設(shè)備質(zhì)量載荷計(jì)算

3.1求筒體圓筒、封頭、裙座質(zhì)量

(1)筒體總高度：

H°=H-0.65-3.06-O.(M=24.25m；

(2)查的DN2000min,厚度12mm的圓筒質(zhì)量為596kg/m；

(3)查的DN2000mm,厚度12mm的橢圓形封頭質(zhì)量為438kg/m

(封頭曲面深度50(hm,直邊高度40nm1)；

(4)裙座高度3060mm,厚度按12mm計(jì)。

筒體圓筒、封頭、裙座質(zhì)量〃4“

圓筒質(zhì)量：町=596x24.25=14453依

封頭質(zhì)量：色=438x2=876依

裙座質(zhì)量：^=596x3.06=1824俄

如=網(wǎng)+62+g=14453+876+1824=17153kg

3.2塔內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量〃也

3

內(nèi)徑800—900時用浮閥塔盤

m,=-D.2x75x46=0.785x22x75x46=l0833依(浮閥塔盤質(zhì)量

UnZ4

75kgi病)

3.3保溫層質(zhì)量/a

恤3=?(2+2,+2即2一屹+2g2]“(g+2/3

=0.785{(2+2x0.012+2x0.120)2-(2+2x0.012)2]x24.25x350+2(1.54-l.18)x350

二6315Ag

其中，叫”為封頭保溫層的質(zhì)量kg

3.4平臺、扶梯質(zhì)量〃6

辦”二'(。+2。+2R+28)2-(Q+2&+2a)2]g%,+qh.HF

=0.785X[2+2X0.012+2X0.012+2X0.8)2-(2

+2X0.012+2X0.012)2]X0.5X6X150+40x27

=3452+1080=4299口

說明：由表8-1查得平臺單位面積質(zhì)量、籠式扶梯單位長度質(zhì)量和籠式扶梯總高

分別為：

2

qp=150依/mqF=40kg/tnHF=21m

其中平臺數(shù)量為6；平臺寬度B=800mm.

3.5操作時物料質(zhì)量/$

4

恤5=7D；h,、g+yD：3+Vp,

44

=0.785x4x().lx46x8304-0.785x4xl.8x83()+1.05x83()

=17551.2^

Vf=(3.14/24)DDDi

說明：物料密度q=830//〃入封頭內(nèi)容積Vf=1.05.，塔釜圓筒部分深度〃o=1.8〃z,

塔板數(shù)N:46,塔板上液層高度兒,=0.1m。

3.6附件質(zhì)量外按經(jīng)驗(yàn)取附件質(zhì)量為

ma=0.25/?=0.25x17551.2=4833kg

3.7充水質(zhì)量為人

2

mw=?+2匕pw=0.785x2x24.25x1000+2x1.05x1000=78245必

其中％=1000必/加

3.8各種質(zhì)量載荷匯總

將全塔分為6段，計(jì)算各質(zhì)量載荷（計(jì)算中近似）

0-

塔段1-22?33?44?55?頂合計(jì)

1

100

塔段長度/mm2000700060006000600028000

0

人孔與平臺數(shù)0012126

5

塔板數(shù)00913141046

m01/kg5962261417235763576297217153

注：3.06m裙座+下封頭質(zhì)量=3.06X596+438=2261,其余為596X各塔段長度

m02/kg—一211930623297235510833

注：塔盤質(zhì)量二0.785X4X75X各段塔盤數(shù)，塔盤單位面積質(zhì)量為75kg//

m03/kg一11517301483148314036315

注：保溫材料，下封頭質(zhì)量115,其余為單位長度保溫層質(zhì)量X各塔段長度

m04/kg4080856139181513504299

注：平臺扶梯質(zhì)量，每個平臺質(zhì)量為575.4kg,每米扶梯為40kg,平臺質(zhì)量算法

同前

m05/kg—979703733883649260617551

注：封頭內(nèi)的物料質(zhì)量=830X1.18=979,其余各段為各段塔板總的存留介質(zhì)質(zhì)量

2?3段為塔釜直筒段存留介質(zhì)質(zhì)量+9塊塔板上存留的介質(zhì)質(zhì)量

ma/kg14940710438948948954388

注：附件質(zhì)量=0.25Xml

mw/kg—11802198018840188401753978245

充水質(zhì)量二塔容積X水密度，1?2段為封頭充水質(zhì)量=1.18X1000=1180

me/kg—130023003600

mO/kg78545111925713794137141218964139

各塔段最小質(zhì)

78535321110073807427770037922

量

全塔操作質(zhì)量=m01+m02+m03+m04+m05+ma+me=64139kg

全塔最小質(zhì)量二血）1+0.2mO2+mO3+mO4+ma+mc=37922kg

水壓試驗(yàn)時最大質(zhì)量=m01+m02+m03+m04+mw+ina+me=l24833kg

3.8.1塔操作質(zhì)量

m+

加。=加。1+加。2+加。3+加04+加。5+a加”

=17153+10833+6315+4299+17551+43884-3600

=641394g

3.8.2全塔最小質(zhì)量

6

m.nin=十°?2602+機(jī)。3+2。4++人，

=17153+0.2x10833+6315+4299+4388+3600

=379224g

3.8.3水壓試驗(yàn)時最大質(zhì)量

"max=+恤2+%3十根04十"%+"兀十"3

=17153+10833+6315+4299+4388+78245+3600

=124833Zg

四風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩計(jì)算

4.1風(fēng)載荷計(jì)算示例

以2~3段為例計(jì)算風(fēng)載荷鳥

々二K1K23%〃323X10Y（N）

式中：

（——體形系數(shù)，對圓筒形容器，Kx=0.7

%---10m左右高處基本風(fēng)壓值，qo=6OON/〃/

于、——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，查表8-5得力=1.00

h——計(jì)算段長度，/3=7000〃〃〃

匕一一脈動影響系數(shù)，由表8-7得：v3=0.72

十一一塔的基本自振周期，對等直徑、等厚度得圓截面塔:

7；=90.33//-^-rxl0~3

VE",D：

7

64139x28000

=90.33x28000xxlO-3

V1.91X105x10x200(^

=0.8678(5)

J——脈動增大系數(shù)，根據(jù)自振周期工，由

表8-6查的：J=2.27

3——振型系數(shù)，由表8-8得：么3=。19

心一一風(fēng)振系數(shù)

心=1+更?=1+2.27x0.72x0.19“3U

力1.00

D,3——塔的有效直徑。設(shè)籠式扶梯與塔頂管線成90。，取下a、b中較大者。

a%=DQi+2演+&+尤

b2=%+2%+K&+4)+2bps

K、=400mm,d°=400〃〃〃，￡3==115mm

u2\>42x2x800x1000、

K,=:=----------------=457(加)

h7000

a.De3=2024+2x115+400+457=311l(/n/n)

b.De3=2024+2x115+400+457+230=334\(mm)

取Dci=334\mm

￡=?6%加。3、叱

=0.7x1.31lx600xIx7000x3341xl0-6

=12877(77)

4.2各段塔風(fēng)載荷計(jì)算結(jié)果

塔段號123456

8

Ii/mm100020007000600060006000

%/(N//%2)600

(0.7

匕（B類）0.720.720.720.760.800.82

四0.020.020.190.420.771.00

g2.27

41.0331.0391.3111.7252.402.86

h/m1310162228

“8類）0.640.721.001.161.281.39

平臺數(shù)002112

K4/mm00457.1266.7266.7533.3

Di/mm262426243341315131513417

PJN728164812877158892671534231

4.2.1風(fēng)彎矩計(jì)算

o-o截面：

加丁二^^+鳥,+3>…+”(//2+/3+/4+4++：

=728x500+1648x(l000+500)+12877x(1000+2000

+3500)+15889x(1000+2000+7000+3000)+26715x(1000+

+2000+7000+6000+3000)+34231x(1000+2000+7000+6000+6000+3000)

=1656453500=1.656x109N-mm

9

1-1截面:

MF””,??^^/4-/4-/+/4-y

4：+?+2345

=1648x1000+12877x(2000+3500)+15889x(2000+7000+3000)

+26715x(2000+7000+6000+3000)+34231x(2000+7000+6000+6000+3000)

二1565373500=1.565x1O'N?加加

2-2截面:

MF*+小+?+...+也+"4+0

2j

=12877x3500+15889x(7000+3000)+26715x(7000+6000+3000)

+3423lx(7000+6000+6000+3000)

=1384481500=1.384x109N-mm

五地震載荷計(jì)算

5.1土類1級場地土類

^y^al當(dāng)?shù)卣鹆叶葹榘思墪r，a=0.45

aI=、1**MlA1m11aMx

所以4=(0.2*()45)/0.8675=0.1037

計(jì)算截面距地面高度h：

0-0截面：h=0

IT截面：h=1000mm

2-2截面：h=3000mm

等直徑、等厚度的塔，=28000/2000:14,

10

按下列方法計(jì)算地震彎矩。

0-0截面：

M'，。=—%m0gH=—x().1037x64139x9.81x28000=8.35x108TVmm

3

1-1截面:

M'F=一四與”35一14〃”/?+4人3，)

上1757725

8x0.1037x64139x9.81

(10x28()(X)-5-I4x2800(ff1

175x28000”x0()()

+4X100035)=7.79xlO8A^-mm

2-2截面:

M「2=8alm吧(]OH3.5_j4H工"+4/產(chǎn))

fc175/725

8x0.1037x64139x9.81

(IOx28000,；一14x28000~x3000

175x2800025

+4x300015)=6.98x1O'N?mm

六偏心彎矩計(jì)算

M.=mege=3600x9.81x2000=70632000=7.063x10?N?mm

七載荷引起的軸向應(yīng)力

7.1計(jì)算壓力引起的軸向壓應(yīng)力5

^=2000XL2=60^

/二

4a4x10

11

其中b,=2一C=12-2=I()〃"“

7.2操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力內(nèi)

0-0截面:

…警=笳=瑞瑞

裙座的有效厚度港=久-C=12-2=10〃〃〃

1_1截面：

寸金=—63354x9.81=1(“，

~A,”58630

其中，〃小=64139-785=63354依，A,“為人孔截面的截面積,查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得:

A,〃=5863。加2

2-2截面:

59822x9.81

=9MMPa

才嗡二3.14x2000x10

其中,欣-2=54139—785—3532=59822kg

7.3最大彎矩引起的軸向應(yīng)力巴

0-0微面

17.27X108

靖。一峭:max=55.00MP〃

2

Z,,_D2s0.785X2000X10

4

其中，最大彎矩MM,取下式計(jì)算值中較大者:

12

M腎==(16.56+0.7063)xlOs=l7.27x10>-mm

<=M^-°+0.25M：-。+M,=(8.156+0.25x16.56+0.7063)

x108=13.00xlO8/V?/??/?

1-1截面：

此工16.36x1()8

=59.1

Zs//I~27677000

式中Zq”一一裙座人孔截面的抗彎截面系數(shù)。查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得:

Zsrn=27677000mm3

其中，最大彎矩加皆取下式計(jì)算值中較大者：

x

M舄="廣+Mf=(15.65+0.7063)xlO=l6.36x10,N?mm

?M*=M『+0.25M：+M,=(7.749+0.25x15.65+0.7()63)x1()8

=12.37x1()8%.加加

2-2截面：

M2-2M2-214.55xl08

max_____max=46.34MP〃

Z0.785X20002X10

J2。

其中，最大彎矩取下式計(jì)算值中較大者：

x8

+Me=(13.84+0.7063)x10=14.55xlO7Vmm

-2x

ML+0.25M；+Me=(6.934+0.25x13.84+0.7063)x1O

=11.10x1()8%.〃〃九

八筒體和裙座危險截面的強(qiáng)度性校核

8.1筒體的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核

2-2截面：

筒體危險截面2-2處的最大組合軸向拉力5盆細(xì)產(chǎn)

W就拉=，-療2+靖2=印_9.34+?.%=97MPa

13

端急用=97MM<Md10=186.7%

因?yàn)閎點(diǎn)組拉故滿足強(qiáng)度條件。

其中，軸向許用應(yīng)力：K[(y]=1.2x183x0.85=1S6.7MPa

8.2塔體與裙座的穩(wěn)定性校核

2-2截面：

筒體危險截面2-2處的最大組合軸向壓力b點(diǎn)細(xì)尸

壓=b；-2+b：2=9.34+46.34=55.68/WP67

按GBT50鋼制壓力容器中的規(guī)定，由

―:----=0.00094

查相應(yīng)的材料圖(Q345R,200°C)得B=115Mpa,[a]=1S3Mpa

則，,、，取=138M&,K=1.2。

K[oJ=1.2x183=219.6M&

因?yàn)?潟i壓=55.68加〃"口]”138例〃。,故滿足穩(wěn)定性條件。

1-1截面：

塔體1-1處的最大組合軸向壓應(yīng)力

b出四可=。尸+。｝=10.6+59.11=69.71

0.0940.094

0.00094

查相應(yīng)的材料圖(Q235-B,200°C)得3=107.5MPa，口］'=113朋加/,

K=1.2o

14

r,KB=129MPa

則[Mcrr1/，取[b].=129M&。

K[a]={35.6MPar

因?yàn)?，b二空壓=69.73Mp〃<[b],=129Mpa,故滿足穩(wěn)定性條件。

0-0截面

塔體0-0處的最大組合軸向壓應(yīng)力

&：；%壓=+<<°=10.02+55.00=65.02MPa因?yàn)?

5：：力壓=65.02M/加<[cr]-129M"，故滿足穩(wěn)定性條件

8.3各危險截面強(qiáng)度與穩(wěn)定校核匯總

計(jì)算危險截面

項(xiàng)目

0-01-12-2

塔體與裙座有效厚mm101010

截面以上操作質(zhì)量加1/kg642506346559933

計(jì)算截面面積A/_//mm24=64139283465

A=62800

截面的抗彎截面系數(shù)

Z『314xl正Z=314xl05

ZJ/min)4J276.77X105

15

最大彎矩伽17.27xlO816.36xlO814.55x10s

最大允許軸向拉應(yīng)力

173.4——

K同

KB129129138

最大允許壓應(yīng)力

135.6135.6204

計(jì)算壓力引起的向拉應(yīng)力

0060

CT]/Mpa

操作質(zhì)量引起的向壓應(yīng)力

10.0410.629.93

W/Mpa

最大彎矩引起的軸向應(yīng)力

55.0059.1146.34

或,/Mpa

最大組合軸向拉應(yīng)力

一一96.41

fjMpa

最大組合軸向壓應(yīng)力

65.0269.7155.68

雙JMpa

強(qiáng)度——滿足強(qiáng)度條件

強(qiáng)度與穩(wěn)定校核

穩(wěn)定性滿足穩(wěn)定性條件

九塔體水壓試驗(yàn)和吊裝時的應(yīng)力校核

9.1筒體水壓試驗(yàn)時各種載荷引起的應(yīng)力

9.1.1由試驗(yàn)壓力和液柱靜壓力引起的環(huán)向應(yīng)力。

16

(一+液柱靜壓力)(？+/)(1.5+0.28)x(2000+10)

~2^."2776

=178.9MP〃

=1.25P=1.25x1.2x—=1.549MPa

[a]183

液柱靜壓力=1000x28=0.28(MPa)

9.1.2由試驗(yàn)壓力引起的軸向拉應(yīng)力6

PD_1.549x2000

li=77.46MPa

42―4x10

9.1.3最大質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力外

心124969x981

絲吧2適==19.5()MPa

叫。3.14x2000x10

9.1.4由彎矩引起的軸向應(yīng)力外

0.3M/2+M0.3x13.84x108+0.7063x1(/

2-2=\5AlMPa

().785x20002x10

9.2水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核

9.2.1筒體環(huán)向應(yīng)力校核

().9區(qū)。=0.9x345x0.85=263.9MP。

因?yàn)椤?=178.9M〃Q〈().9b/=263.9Mp。，故滿足要求。

9.2.2最大組合軸向拉應(yīng)力校核

...=⑦一CT?-2+0-2-2=60-9.34+46.34=97MPa

111?1j21.I/-5

17

許用應(yīng)力：0.9。"=0.9x345x0.85=263.9MR1

因?yàn)?；藍(lán)拉=97Mpa<0.9=2639MM,故滿足要求。

9.2.3最大組合軸向壓應(yīng)力校核

公組壓=+°F=19.52+15.47=3499MP”

軸向許用壓應(yīng)力同，=『則取其中較小值。

LJKB

0.9b、=0.9x345=310.5M&

?。跰“=138MR/。

KB=1.2xll5=138MP。

因?yàn)閎：盆壓=55.68"〃〃<[o-L=138MM,故滿足要求。

十基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)

10.1基礎(chǔ)環(huán)尺寸

取Dob=r>.+300=2000+300=2300nmi

DUi=-300=2000-300=1700mm

10.2基礎(chǔ)環(huán)的應(yīng)力校核

18

M晨

_ZbA),

取其中較大值,<

一‘0.3”+也

Zb4

兀［%-工)_3.14(23004-1700,)

Zb==8.376x10'，〃〃/

32%-32x2300

A}=*1%-D；)=().785x(23002-17002)=188400(72?⑴

mg_17,27x10s64139x9.81

o=2.09Mpa

bf,max-8.376X108+1884000

Zb

0.3M，0+%,mg0.3x16.56X108+0.7063X108

⑵qmaxmax=

48.376x108

124833x9.81

+------------=1.33Mpa

1884000

取/max=2.09M4

選用75號混凝土，其許用應(yīng)力=3.5MPa,故滿足要求。

10.3基礎(chǔ)環(huán)厚度

按有筋板時，計(jì)算基礎(chǔ)環(huán)的厚度，。

b=g(D,LD「2aJ=1(2300-2000-20)=l40〃〃，，

設(shè)地腳螺栓直徑為M42,由表8-11查得1二160州，

則b/l=140/160=0.88,由表8-10查得

22

Mx=-0.1482(rhmilb=-0.1482x2.09xl40=-6070N-mm

=0.084初、」2XX2=4537Nmm。

y"max=0.08482.09160

取M=|Mj=6070N?〃價2,基礎(chǔ)環(huán)材料(Q245R)的許用應(yīng)力b1,=133M&,C=3mm,

19

基礎(chǔ)環(huán)厚度

+C=7(6*6070/133)+3=19.55mm,取名二20mm

+-地腳螺栓計(jì)算

11.1地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力

歷：~0+設(shè),3

取其中較大值,=.Zb4

一'A^~°+O25/VC°+M,.

4

其中，丹”37922依

Mf.-()=8.35xlO\V/wn

fx

M,；.-°=16.56xlO.V-/w?

肛)=64139kg

Z?=8.376x10s/wz?3

4=188400QW

⑴

Zb4

16.56x1()8+0.7063x10837922x9.81

=1.863W%

8.376x1()81884(X)0

M產(chǎn)+().25M，°+M「

「R=

Z.A,

8.35xlO8+0.25x16.56x10s4-0.7063xlQ864139x9.81

8.376x1081884000

=\.25MPa

20

取其中較大值，bs=1.86MM

11.2地腳螺栓的螺紋小徑

因?yàn)橥?gt;0,故此塔設(shè)備必須安裝地腳螺栓。選雙螺栓材料30CrMoA,螺栓個數(shù)為

n=28,\cy\)t=150Mpa,03nlm。

席,°\.4x1.863x1884000+3=3563_

4=勿加，V3.14x28x150

取地腳螺栓為M42o由表8-12查得M42的螺紋小徑d=37.129mm,故選用28個M42

的地腳螺栓，滿足要求。

筒體3"=⑵加，封頭2=12〃〃〃，喏座

塔的名義壁厚

港=\2nun

質(zhì)量載荷

塔〃［而n=37922kg

的

載M=1.656x10')N?mm,M=1.565xIO9/V-mm

荷風(fēng)彎矩

及=1.384X1()9N.〃〃〃

其

彎

矩M，。=8.35x10*N/2小用F=7.79x108"〃〃〃

地震彎矩

=6.98X108^/?W7

基礎(chǔ)環(huán)尺

Doh=2300"vn,Dih=1700nvn,3b=20"〃M

寸

基

礎(chǔ)

環(huán)基礎(chǔ)環(huán)的

設(shè)滿足要求

計(jì)應(yīng)力校核

地腳螺栓直徑M42,個數(shù)28個

21

設(shè)計(jì)

22

參考文獻(xiàn)

1《塔設(shè)備》-------------化學(xué)工業(yè)出版社路秀林王者相等編著

2《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》-----------------化學(xué)工業(yè)出版社蔡紀(jì)寧張秋翔編

3《化工工程制圖》-----------------化學(xué)工業(yè)出版社

4《化工裝置實(shí)用工業(yè)設(shè)計(jì)》----------------化學(xué)工業(yè)出版社路德維希編著

5《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》----------------大連理工大學(xué)出版社刁玉瑋王立業(yè)喻

健良編著

6《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》----------