塔设备设计培训课件.ppt

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1、2010年江苏省D类压力容器设计人员培训班JB/T4710－2005标准学习塔式容器0.塔式容器简介0.1塔式容器在工艺上的作用：塔式容器是直立设备中的一种，它可使气液或液液两相之间进行紧密接触，达到传质及传热的目的。在化工、炼油、医药、石化、轻纺、石油天然气等行业的蒸馏、吸收、解吸、萃取及气体的洗涤、冷却、增湿、干燥的单元操作中得到广泛的应用，是生产中最重要的设备之一。0.2塔式容器的主要特点是：体型高，长宽比大，荷载重，塔身除了承受压力载荷、温度载荷外，还承受风载荷、地震载荷和重量载荷。塔式容器的支座通常为

2、裙式支座，塔式的整个重量都是由裙座支承。地脚螺栓又将裙座固定在基础上。对于直径较小的塔式容器也有采用耳座、圈座等支承方式。也有由操作平台连成一体的塔群或排塔。0.3塔式容器的种类：从结构考虑：等直径等壁厚塔；等直径不同壁厚塔；变径塔等。从塔内件考虑：空塔；填料塔；板式塔等。0.塔式容器简介0.4塔式容器设计的有关参考标准规范：1.GB50011-2001《建筑抗震设计规范》2.GB50009-2001《建筑结构载荷规范》3.SH3098-2000《石油化工塔器设计规范》4.SH3048-1999《石油化工钢制设

3、备抗震设计规范》5.HG20652-1998《塔器设计技术规定》一、总则：1.适用范围□适用于设计应力不大于35Mpa,H/D＞5，且高度H＞10m;裙座自支承的塔式容器：H——总高（指塔顶封头切线至裙座底部的距离）；D——塔壳的公称直径。对不等直径塔式容器：取各段公称直径的加权平均值适用范围是考虑下述因素制定的：a.塔式容器振动时只作平面弯曲振动；b.高度小的塔式容器截面的弯曲应力小，计算壁厚取决于压力载荷或最小厚度。c.塔式容器必须是自支承的。一、总则：1.适用范围塔式容器属于高耸结构，其承受的载荷除压力、

4、温度载荷外，还有风载荷、地震载荷、重量载荷、偏心载荷等。由于以上诸多载荷的存在，塔式容器的计算方法也不同于一般的压力容器。高塔在压力较低时，风载荷、地震载荷决定了塔器的壁厚。而低矮的塔器的壁厚大多数取决于压力载荷和最小壁厚。由于风载荷和地震载荷的计算都是动力计算。在作动力计算时，可视塔器为一底端固定的悬臂梁。其振动形式为剪切振动或弯曲振动，有时也可为剪、弯联合振动。当H/D≤4时，以剪切振动为主；4

5、振周期和地震计算得以简化。这样给设计工作带来了极大方便。这样作的结果，使自振周期变小，地震影响系数变大，计算出的地震载荷与地震弯矩较考虑剪切变形时大，设计上略趋于保守，但还是可行的。本标准仅适用于裙座自支承的塔器，所谓裙座自支承是指由裙座支承在基础上的独立塔器，塔与塔之间，塔与框架之间毫无关连。这也使计算自振特性时得以方便。（不适用的塔式容器）一、总则：2.塔式容器应考虑的载荷和工况：□载荷：（标准中计算考虑的载荷）a.内压或外压；b.液住静压力；c.塔式容器自重（包括内件和填料等）以及正常操作条件下和试验状态

6、下内装物料的重力载荷；d.附属设备及隔热材料、村里、管道、扶梯、平台等的重力载荷；e.风载荷和地震载荷；△需要时，还要考虑下列载荷：（标准中未给出计算方法）f.连接管道和其他部件引起的作用力；g.温度梯度和热膨胀不同引起的作用力；h.包括压力剧烈波动的冲击载荷；I,冲击反力，如由流体冲击引起的反力；j.运输和吊装时的作用力。一、总则：2.塔式容器应考虑的载荷和工况：□工况：（按最苛刻工况设计，并在设计图样注明各工况的压力温度）a.安装工况；（5.1.3）b.水压试验工况；√c.操作工况；√d.检修工况（包括开停

7、车时清吹扫等）。□从载荷性质上分：可以分为静载荷和动载荷；区别：a.载荷大小、方向甚至作用点等不随时间变化的是静载荷，随时间变化的是动载荷。b.动载荷使结构产生加速度，引起结构振动。振动过程中结构的位移和内力随时间变化，因此，求出来的解是随时间有关的系列，而静载荷的解是单一的。c.动载荷计算与结构自身的振动特征（如自振频率或周期、振型与阻尼）有关，而静载荷仅与载荷大小、约束条件有关。一、总则：3.设计压力与设计温度确定设计压力时，要考虑：□装有超压泄放装置时，按GB150确定设计压力；□对工作压力小于0.1MP

8、a的内压塔式容器、设计压力取不小于0.1MPa；□真空塔式容器、设计压力按承受外压不大于0.1MPa考虑，当无安全控制装置时，取0.1MPa；确定设计温度时，要考虑：□设计温度不低于元件金属在工作状态下可能达到的最高温度；金属温度低于0℃时，设计温度不高于元件金属可能达到的最低温度；□由中间封头隔成两个或两个以上压力室应分别确定其设计压力；□塔式容器各部分在工作状态下的金属温度不同时，