化工设备机械基础课程设计（浮阀塔设计）(6)

化工设备机械基础课程设计

计算内容 0—0截面 105 111.6 126 107.1 111.6

1—1截面 105 111.6 126 107.1 111.6

2—2截面 170 141.6 204 173.4 141.6

???

KB

t

K??? K????

tt ???cr

圆筒最大组合压应力?2??3： 对内压塔?2??3????cr（满足要求） 0—0截面 51.61

圆筒最大组合压应力?1??2??3：

对内压塔?1??2??3?K????（满足要求） 0—0截面 29.69

1—1截面 30.88

2—2截面 84.327

t1—1截面 53.26

2—2截面 42.522

3.7.2塔体与裙座稳定性校核

塔体截面2-2上的最大组合轴向压应力

2?2?max??1??22?2??32?2

?61.625?9.91?32.612?84.327MPa????cr?minKB,K????min?141.6,204??141.6Mpa 满足要求

其中A??t?0.0940.094??6.483?10?4 Ri?e1450/10塔体1-1截面上的最大组合轴向压应力：

1?11?11?1?max??2??3?53.26MPa

1?1?max?53.26Mpa????cr?minKB,K????min?111.6,126??MPa?

?t?满足要求 其中A?0.094?6.483?10?4

Ris?es18

化工设备机械基础课程设计

塔体截面0-0上的最大组合轴向压应力：

0?00?00?0?max??2??3?10.961?40.6553?51.6163MPa

0?0?max?51.6163MPa????cr?minKB,K????min?111.6,126??111.6MPa

?t?满足要求

3.8塔体水压试验和吊装时的应力校核

3.8.1水压试验时各种载荷引起的应力

试验介质密度：?s?1000kg/m3 液柱高度：Hw?26.65m 液柱静压：?sgHw?0.26MPa 试验压力：pT?1.25p???t????1.25?0.85?1?1.0625MPa

试验压力和液柱静压力引起的环向应力：

?p?rgH??Di??ei?=(1.0625?0.26)(2900?10)=192.424MPa ?T?Tsw2?ei2?10试验压力引起的轴向啦应力：

pD1.0625?2900?T1?Ti==77.031MPa

4?ei4?10最大质量引起的轴向压应力： 2-2截面处最大质量：

2?2mT?215478.4882?1061.275?9377.2025?205040.011kg

2?2mTg205040.011?9.81?T2???22.089MPa

?Di?e3.14?2900?10弯矩引起的轴向应力

?T3?2?24?(0.3Mw?Me)?4Di2?e4(0.3?8.022?108?7.848?107)??19.32MPa

0.785?29002?103.8.2水压试验时应力校核

筒体常温屈服点?s=345Mpa 2-2截面0.9?sK?372.6MPa

19

化工设备机械基础课程设计

测压试验时：?T?192.424<0.9?sK，满足要求 压力试验时圆筒最大组合应力：

?T1??T2??T3?77.031?22.089?19.32?74.262MPa

液压试验时：?T1??T2??T3?74.262?0.9K?s?(满足要求)

?T2??T3?22.089?19.32?41.409????cr(满足要求)

3.9基础环设计

3.9.1基础环尺寸

裙座内径：Dis?2900mm

裙座外径：Dos?2900?20?2920mm 基础环外径：D0b?2900?300?3200mm

基础环内径：Dib?2900?300?2600mm

11基础环伸出宽度：b??Dob?Dos???3200?2920??140mm

22相邻两筋板最大外侧间距：l?200mm(参考《化工设备机械基础》第六版，大连理工大学出版社，第251页,表8-11) 基础环面积：Ab??D?42ob2?Dib?0.785(32002?26002)?2.732?106mm2

?基础环截面系数： Zb?4??D4?Dib?ob32Dob3.14(32004?26004)??1.814?109mm3

32?32003.9.2基础环的动力校核

基础环材料的许用应力???b?140Mpa 水压试验时压应力?b1：

0?0Mmaxm0g2.684?109101739.7382?9.81?b1?????1.845MPa 96ZbAb1.814?102.732?10操作时压应力?b2：

?b20?00.3Mw?Memmaxg0.3?1.05?109?7.848?107215478.4882?9.81?????0.991MPaZbAb1.814?1092.732?10620

化工设备机械基础课程设计

混凝土基础上的最大压力?bmax：

取以上俩者较大的?bmax?1.845MPa。选75号混凝土Ra?3.5MPa

?bmax?1.845?Ra?3.5MPa，满足要求

3.9.3基础环的厚度

???b?140MPa；C?3mm

b?11?Dob?Dos???3200?2920??140mm 22假设螺栓直径为M42，查得l?160mm(参考《化工设备机械基础》第六版，大连理工大学出版社，第251页,表8-11)

当b/l?140/160?0.88时，查得：(参考《化工设备机械基础》第六版，大连理工大学出版社，第250页,表8-10) 对X轴的弯矩：

Mx??0.1482?bmaxb2??0.1482?1.845?1402??5359.2?N?mm?

对Y轴的弯矩：

My?0.0848?bmaxl2?0.0848?1.845?1602?4005.27?N?mm? 取其中较大的值Ms?5359.2?N?mm? 按有筋板时计算基础环厚度：

?b????b6Ms?C?6?5359.2?3?18.16mm

140所以最后圆整到?n?20mm

3.10地脚螺栓设计

3.10.1地脚螺栓的最大拉应力

0?00?00?0?MW?MemmingME?0.25Mw?Mem0g??B?max??,??

ZbAbZbAb??其中Me?7.848?107?N?mm?

mmin?48800.3182kg

0?0 ME?2.343?109?N?mm?

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化工设备机械基础课程设计

0?0 Mw?1.05?109?N?mm?

m0?101739.7382kg

Zb?1.814?109mm3

Ab?2.732?106mm2

90?0MW?Memming?1.05+2.343??1048800.3182?9.81?B1?????1.695MPa

ZbAb1.814?1092.732?1060?00?0ME?0.25Mw?Mem0g ??ZbAb?B22.343?0.25?1.05?0.07848??109101739.74?9.81????1.176MPa

1.814?1092.732?106取以上两数中较大值?B?1.695MPa

3.10.2地脚螺栓的螺纹小径

?B?0,选取地脚螺栓个数n=40个；???bt?147MPa；C2?3mm

4?BAb4?1.695?2.732?106?C2??3?34.67mm 则d1??n???bt3.14?40?147圆整到42mm 所以选取40?M42的螺栓（参考《化工设备机械基础》第六版，大连理工大学出版社，第253页,表8-13）

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