目录

前言 .............................................................. 3

摘要 .............................................................. 3

第一章 设计参数及要求 ............................................. 4

1.1符号说明 ...................................................... 4

1.2.设计参数及要求 ................................................ 6

1.2.1设计参数 .................................................... 6

1.2.2设计要求 .................................................... 7

第二章 材料选择 .................................................. 8

2.1概论 .......................................................... 8

2.2塔体材料选择 .................................................. 8

2.3 裙座材料的选择 ................................................ 8

第三章 塔体的结构设计及计算 ....................................... 8

3.1按设计压力计算塔体和封头厚度 .................................. 8

3.1.1塔体厚度计算 ................................................ 8

3.1.2封头厚度计算 ................................................ 9

3.2塔设备质量载荷计算 ............................................ 9

3.2.1筒体、圆筒、封头、裙座的质量 ................................ 9

3.2.2塔内构件的质量 ............................................. 10

3.2.3保温层的质量 ............................................... 11

3.2.4平台、扶梯的质量 ........................................... 11

3.2.5操作时物料的质量 ........................................... 12

3.2.6附件的质量 ................................................. 12

3.2.7充水的质量 ................................................. 13

3.2.8偏心质量 ................................................... 13

3.3风载荷与风弯矩的计算 ......................................... 14

3.3.1风载荷的计算 ............................................... 14

3.3.2风弯矩的计算 ............................................... 17

3.4地震弯矩的计算 ............................................... 17

3.4.1地震载荷的计算 ............................................. 17

3.4.2地震弯矩的计算 ............................................. 19

3.5偏心弯矩的计算 ............................................... 20

3.6各种载荷引起的轴向应力 ....................................... 21

3.6.1计算压力引起的轴向应力 ..................................... 21

3.6.2操作质量引起的轴向应力 ..................................... 21

3.6.3最大弯矩引起的轴向应力 ..................................... 22

3.7塔体和裙座危险截面强度与稳定性校核 ........................... 23

3.7.1截面的最大组合轴向拉应力校核 ............................... 23

3.7.2塔体与裙座稳定性校核 ....................................... 24

3.8塔体水压试验和吊装时的应力校核 ............................... 24

3.8.1水压试验时各种载荷引起的应力 ............................... 24

3.8.2水压试验时应力校核 ......................................... 25

3.9基础环设计 ................................................... 26

3.9.1基础环尺寸 ................................................. 26

3.9.2基础环的动力校核 ........................................... 26

3.9.3基础环的厚度 ............................................... 27

3.10地脚螺栓设计 ................................................ 27

3.10.1地脚螺栓的最大拉应力 ...................................... 27

3.10.2地脚螺栓的螺纹小径 ........................................ 28

板式塔的总体结构 ................................................. 29

小结 ............................................................. 30 附录一 有关部件的质量 ........................................... 30 附录二 矩形力矩计算表 ........................................... 31 附录三 螺纹小径与公称直径对照表 ................................. 31

参考文献 ......................................................... 32

前言

摘要

塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。因此，蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。 根据塔内气液接触部件的结构型式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。 板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。 填料塔内装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。 目前在工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大，所需塔径常达一米以上，故采用板式塔较多；吸收操作的规模一般较小，故采用填料塔较多。

板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便 关键字

塔体、封头、裙座、。

第一章 设计参数及要求

1.1符号说明

Pc ----- 计算压力，MPa ；

Di ----- 圆筒或球壳内径，mm；

[Pw]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力，MPa； ? ----- 圆筒或球壳的计算厚度，mm； ?n ----- 圆筒或球壳的名义厚度，mm； ?e ----- 圆筒或球壳的有效厚度，mm；

[?]t----- 圆筒或球壳材料在设计温度下的许用应力，MPa； ?t ------ 圆筒或球壳材料在设计温度下的计算应力，MPa； ? ------ 焊接接头系数；

C ------- 厚度附加量，mm；