塔设备的机械设计解析ppt课件.ppt

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1、第八章塔设备的机械设计第一节塔体与裙座的机械设计第二节塔体与裙座的机械设计举例第三节板式塔结构第四节填料塔结构塔器可划分为板式塔和填料塔两大类。填料塔由塔体、内件、支座和附件构成。塔体包括筒节、封头和联接法兰等；内件指填料及其支撑装置；支座一般为裙式支座；附件包括人孔、进出料接管、各仪表接管、液体和气体的分配装置、塔外的扶梯、平台和保温层等。第一节塔体与裙座的机械设计第八章塔设备的机械设计1、塔体与裙座结构2、塔盘结构：完成化工过程和操作的主要结构部分。它包括塔盘板，降液管及溢流堰、紧固件和支承件等。3、除沫装置：用于分离气体夹带的液滴，多位于塔顶出口处。

2、4、设备接口管：人孔、接管等。5、塔附件：保温圈、吊柱、扶梯、平台等。第一节塔体与裙座的机械设计第八章塔设备的机械设计板式塔：塔设备的机械设计要求：①选材立足国内；②结构安全可靠，满足工艺要求；③制造、安装、使用、检修方便。第一节塔体与裙座的机械设计第八章塔设备的机械设计第一节塔体与裙座的机械设计第八章塔设备的机械设计一、塔体壁厚的计算1．按设计压力计算塔体及封头壁厚按“内压薄壁圆筒与封头的强度设计”及“外压圆筒与封头的设计”的有关规定，计算塔体及封头的有效厚度。2．塔体承受的各种载荷的计算m1:塔体和裙座质量；m2:内件质量；m3:保温材料质量；m4:平台、扶

3、梯质量；m5:操作时塔内物料；ma:人孔、接管等附件；me:偏心质量；mw:液压试验塔内充液；设备操作时质量：M0=m1+m2+m3+m4+m5+ma+me设备最大质量（水压试验时）：Mmax=m1+m2+m3+m4+mw+ma+me设备最小质量：mmin=m1+0.2m2+m3+m4+ma+me0.2m2:部分内件焊在塔体空塔吊装，如未装保温层、平台、扶梯等，则mmin应扣除m3和m4。（1）塔设各自重载荷第一节塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算（1）塔设各自重载荷第一节塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算(2)地震载荷计算地震烈度七度及以上地区，设计时

4、必须考虑地震载荷。地震波作用下：水平方向振动、垂直方向振动、扭转第一节塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算其中以水平方向振动危害较大。计算地震力时，仅考虑水平地震力，并把塔设备看成是悬臂梁。第一节塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算①水平地震力实际全塔质量按全塔或分段均布。第一节塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算FK1-mK引起的基本振型水平地震力Cz-综合影响系数，直立圆筒Cz=0.5；mK-距离地面hK处的集中质量；hK1-基本振型参与系数a1-对应与塔基本自振周期T1的地震影响系数a值。有多种振型，任意高度hK处集中质量mK引起基本振型的水平地震力

5、第一节塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算（2）垂直地震力防烈度8度或9度应考虑垂直地震力，塔底截面处垂直地震力：avmax-垂直地震影响系数最大值，avmax=0.65amaxmeq-塔设备的当量质量，meq=0.75m0任意质量i处垂直地震力：第一节塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算③地震弯矩任意截面i-i基本振型地震弯矩：等直径、等厚度塔底截面0-0的基本振型地震弯矩：第一节塔体与裙座的机械设计③地震弯矩等直径、等厚度塔的任意截面i-i的基本振型地震弯矩：H/D>15，或高度大于等于20m时，考虑高振型第一节塔体与裙座的机械设计（3）风载荷计算室外自

6、支承塔为悬臂梁。产生风弯矩，迎风面拉应力，背风面压应力。塔背后气流引起周期性旋涡，垂直于风向的诱发振动弯矩。只在塔H/D较大、风速较大时较明显，一般可忽略。考虑两弯矩矢量叠加。第一节塔体与裙座的机械设计①水平风力的计算迎风面产生风压。与风速、空气密度、地区和季节有关。各地离地面10m处30年一遇10分钟内平均风速最大值作为计算风压，得到该地区的基本风压q0。风速随地面高度而变化。塔高于10m，应分段计算风载荷，视离地面高度的不同乘以高度变化系数fi。第一节塔体与裙座的机械设计风压还与塔高度、直径、形状以及自振周期有关。两相邻计算截面间的水平风力为：Pi-水平风力

7、；q0-基本风压值，见表8-4，但均不应小于250N/ｍ2；fi-风压高度变化系数，表8-5Li-第i计算段长度；Dei-塔各计算段有效直径；K1-体型系数，圆柱直立设备0.7;K2i-各计算段风振系数。ξ-脉动增大系数，查表8-6；Vi-第i段脉动影响系数，查表8-7；φzi-第i段振型系数，根据Hi/H与m查表8-8；fi-风压高度变化系数，查表8-5。K2i-塔设备各计算段的风振系数，当塔高H≤20m时，取K2i=1.7；当H>20m时，第一节塔体与裙座的机械设计第一节塔体与裙座的机械设计表8-6表8-7表8-8表8-5②风弯矩任意截面的风弯矩：自地面起每

8、隔10m一段，风压定值。