課程設(shè)計(jì)輔導(dǎo)塔器2ppt課件

設(shè)計(jì)室安排 01 07班東院222教室02 03班東院223教室04 05 06 08班東院156教室答疑時(shí)間14 15周周二 四 六全天點(diǎn)名 簽到 設(shè)計(jì)過程考核 化工過程與設(shè)備 課程設(shè)計(jì)輔導(dǎo) 設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)的目的和意義1 綜合運(yùn)用 化機(jī)基礎(chǔ) 課程及其它相關(guān)課程的知識(shí) 并使之得到鞏固和深化 2 培養(yǎng)正確的工程設(shè)計(jì)思想 掌握設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟 3 熟悉常用的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的使用 4 訓(xùn)練機(jī)械制圖能力 5 培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力 二 設(shè)計(jì)任務(wù) 一 工藝條件采用前面 化工原理 課程設(shè)計(jì)的工藝條件和計(jì)算結(jié)果 二 機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容1 確定設(shè)計(jì)依據(jù)2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 繪制結(jié)構(gòu)草圖 3 材料選擇4 強(qiáng)度設(shè)計(jì) 強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算 5 標(biāo)準(zhǔn)化零部件選擇 人孔 接管 接管法蘭 6 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算7 繪制1號(hào)裝配圖一張8 編寫設(shè)計(jì)說明書 三 設(shè)計(jì)方法和步驟 1 設(shè)計(jì)依據(jù) 鋼制壓力容器 GB150 1998及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 1999 鋼制塔式容器 JB4710 2000 鋼制管殼式換熱器 GB151 1999 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塔內(nèi)件結(jié)構(gòu) 塔盤結(jié)構(gòu) 在設(shè)計(jì)說明書中 繪制工藝結(jié)構(gòu)草圖 標(biāo)注形位尺寸 3 材料選擇 要寫出選材理由和依據(jù) 分析影響材質(zhì)的各種因素 明確標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和選材原則 確定出塔體 支座 塔內(nèi)件 零部件的材質(zhì) 1 考慮壓力 2 考慮溫度 3 考慮介質(zhì)性質(zhì) 是否有毒 易燃 易爆 4 考慮安全監(jiān)察 管理 屬幾類容器 4 強(qiáng)度設(shè)計(jì) 強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算 一 計(jì)算步驟 1 按計(jì)算壓力確定筒體 封頭的有效壁厚Se和Seh 2 設(shè)定各截面處筒體有效壁厚Sei 封頭有效壁厚Seh 裙座殼有效壁厚Ses 3 選取若干計(jì)算截面 包括所有危險(xiǎn)截面 計(jì)算各種載荷 4 計(jì)算塔在各種載荷作用下的軸向應(yīng)力 5 筒體和裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核計(jì)算塔在多種載荷聯(lián)合作用下的組合軸向應(yīng)力 并應(yīng)滿足相應(yīng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性條件 否則須重新設(shè)定壁厚 直至滿足全部校核條件為止 6 筒體和裙座水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 7 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) 8 地腳螺栓計(jì)算 4 強(qiáng)度設(shè)計(jì) 強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算 二 計(jì)算方法 1 按計(jì)算壓力確定筒體 封頭的有效壁厚Se和Seh 確定設(shè)計(jì)參數(shù) 說明理由 Pc t C1 C2 n 筒體計(jì)算壁厚 設(shè)計(jì)壁厚 名義壁厚 有效壁厚 封頭計(jì)算壁厚 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 設(shè)計(jì)壁厚 名義壁厚 有效壁厚 2 設(shè)定塔各截面處的壁厚 若取等截面塔 則各截面處壁厚相等 筒體名義壁厚Sni和有效壁厚Sei 可參照Se設(shè)定 Sei應(yīng)不小于Se 封頭名義壁厚Snhi和有效壁厚Sehi 可參照Seh設(shè)定 Sehi應(yīng)不小于Seh 裙座殼有效壁厚Ses Ses應(yīng)不小于6mm 3 選取若干計(jì)算截面 包括所有危險(xiǎn)截面 計(jì)算各種載荷 質(zhì)量載荷計(jì)算 塔操作質(zhì)量 mo mo1 mo2 mo3 mo4 mo5 ma me塔最大質(zhì)量 mmax mo1 mo2 mo3 mo4 ma mw me塔最小質(zhì)量 mmin mo1 0 2mo2 mo3 mo4 ma memo1 塔殼體和裙座質(zhì)量 kg mo2 內(nèi)件質(zhì)量 kg mo3 保溫材料質(zhì)量 kg mo4 平臺(tái) 扶梯質(zhì)量 kg mo5 操作時(shí)塔內(nèi)物料質(zhì)量 kg ma 人孔 接管 法蘭等附件質(zhì)量 kg mw 液壓試驗(yàn)時(shí) 塔內(nèi)充液質(zhì)量 kg me 偏心質(zhì)量 kg 塔殼體和裙座質(zhì)量 mo1 1 圓筒質(zhì)量m1 式中 Ho 塔體圓筒總高度 已由工藝計(jì)算求得 m Di Do 分別為塔的內(nèi) 外直徑m 鋼 材料的密度kg m3 2 封頭質(zhì)量m2 根據(jù)封頭的公稱直徑DN和壁厚 查取相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) 3 裙座質(zhì)量m3 式中 Hs 裙座高度m Di Do 分別為裙座的內(nèi) 外直徑m mo1 m1 m2 m3 塔內(nèi)件質(zhì)量 mo2 查 化機(jī)基礎(chǔ) 教材P236表8 1或 課程設(shè)計(jì) 教材P437表9 21得浮閥 或篩板 塔盤單位質(zhì)量qkg m2則 人孔 法蘭 接管與附屬物質(zhì)量 ma 保溫材料質(zhì)量 mo3 平臺(tái) 扶梯質(zhì)量 mo4 qp 平臺(tái)單位質(zhì)量 150kg m2 B 平臺(tái)寬 取B 900mm n 平臺(tái)數(shù)量 在每個(gè)人孔處安裝一個(gè)平臺(tái) qF 籠式扶梯單位質(zhì)量 40kg m HF 扶梯高度 根據(jù)塔高確定 操作時(shí)塔內(nèi)物料質(zhì)量 mo5 hL 塔盤上清液層高度m 工藝設(shè)計(jì)確定 ho 塔釜深度m 工藝設(shè)計(jì)確定 充水質(zhì)量 mw 全塔操作質(zhì)量 mo 全塔最小質(zhì)量 mmin 全塔最大質(zhì)量 mmax 將各段質(zhì)量載荷列表 塔段號(hào) 質(zhì)量 地震載荷計(jì)算 塔的自振周期計(jì)算 由 課程設(shè)計(jì) P437表9 22查得 設(shè)計(jì)地震烈度7級(jí) 由表9 23查得場(chǎng)地土的特征周期 Tg 0 3 類場(chǎng)地土 近震 地震影響系數(shù) 結(jié)構(gòu)綜合影響系數(shù)Cz 0 5 計(jì)算 當(dāng)H D 15 或H 20m時(shí) 必須考慮高振型影響 這時(shí) 地震彎矩按下式計(jì)算 計(jì)算危險(xiǎn)截面的地震彎矩 0 0 基底 截面 1 1 裙座人孔 截面 2 2 筒體與裙座連接處 截面 式中 h 計(jì)算截面距地面的高度 mm 風(fēng)載荷計(jì)算 風(fēng)力計(jì)算 風(fēng)振系數(shù) 由 9 26 式計(jì)算各塔段的風(fēng)振系數(shù)K2i 計(jì)算結(jié)果列于表中 塔段號(hào) 項(xiàng)目 水平風(fēng)力計(jì)算 由式 9 25 計(jì)算各塔段的水平風(fēng)力 各段有關(guān)參數(shù)及計(jì)算結(jié)果列于表中 塔段號(hào) 項(xiàng)目 風(fēng)彎矩計(jì)算 0 0截面 1 1截面 2 2截面 4 各種載荷引起的軸向應(yīng)力 計(jì)算壓力引起的軸向拉應(yīng)力 1 操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力 2 1 1截面 0 0截面 Asm 裙座人孔處截面的截面積 mm2由式 9 43a 計(jì)算 2 2截面 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力 3 最大彎矩取下式計(jì)算值中較大者 計(jì)算結(jié)果列表 各危險(xiǎn)截面的 3計(jì)算如下 5 筒體和裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 筒體的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 強(qiáng)度校核 筒體危險(xiǎn)截面2 2處的最大組合軸向拉應(yīng)力 校驗(yàn) 是否滿足強(qiáng)度條件 穩(wěn)定性校核 筒體危險(xiǎn)截面2 2處的最大組合軸向壓應(yīng)力 校驗(yàn) 是否滿足穩(wěn)定性條件 許用軸向壓應(yīng)力 K 載荷組合系數(shù) 取K 1 2 裙座的穩(wěn)定性校核 裙座危險(xiǎn)截面0 0及1 1處的最大組合軸向壓應(yīng)力 校驗(yàn) 是否滿足穩(wěn)定性條件 許用軸向壓應(yīng)力 6 筒體和裙座水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 筒體水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 由試驗(yàn)壓力引起的環(huán)向應(yīng)力 校驗(yàn) 是否滿足 由試驗(yàn)壓力引起的軸向應(yīng)力 1 水壓試驗(yàn)時(shí) 重力引起的軸向應(yīng)力 2 由彎矩引起的軸向應(yīng)力 3 最大組合軸向拉應(yīng)力校核 校驗(yàn) 是否滿足強(qiáng)度條件 最大組合軸向壓應(yīng)力校核 校驗(yàn) 是否滿足穩(wěn)定性條件 裙座水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 水壓試驗(yàn)時(shí) 重力引起的軸向應(yīng)力 2 Asm 裙座人孔處截面的截面積 mm2由式 9 43a 計(jì)算 由彎矩引起的軸向應(yīng)力 3 最大組合軸向壓應(yīng)力校核 校驗(yàn) 是否滿足穩(wěn)定性條件 7 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)環(huán)尺寸 取Dob Dis 160 400 mm Dib Dis 160 400 mm 基礎(chǔ)環(huán)的應(yīng)力校核 取其中較大值 Zb 基礎(chǔ)環(huán)的抗彎截面系數(shù) mm3 Ab 基礎(chǔ)環(huán)的面積 mm2 校驗(yàn) 是否滿足強(qiáng)度條件 Ra 混凝土許用應(yīng)力 MPa 若選用75號(hào)混凝土 則Ra 3 5MPa 基礎(chǔ)環(huán)厚度 參見圖9 67 b 按有筋板時(shí) 計(jì)算基礎(chǔ)環(huán)的厚度Sb 基礎(chǔ)環(huán)材料的許用應(yīng)力 對(duì)低碳鋼取 140MPa 計(jì)算力矩 N mm mm 取矩形板X Y軸的彎矩Mx My中絕對(duì)值較大者 Mx My按表9 29計(jì)算 且 Sb n 12mm 8 地腳螺栓計(jì)算 地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力 取其中較大值 當(dāng)時(shí) 塔設(shè)備自身穩(wěn)定 但應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的地腳螺栓 以固定位置 當(dāng)時(shí) 塔設(shè)備必須設(shè)置地腳螺栓 地腳螺栓直徑 圓整后地腳螺栓的公稱直徑不得小于M24 d1 地腳螺栓的螺紋根部直徑 mm n 地腳螺栓個(gè)數(shù) 一般取4的倍數(shù) C2 腐蝕裕度 一般取3mm 地腳螺栓材料的許用應(yīng)力 MPa 地腳螺栓材料一般選用Q235 A或16Mn 對(duì)Q235 A 147MPa 對(duì)16Mn 170MPa 在以上各項(xiàng)計(jì)算均滿足強(qiáng)度條件及穩(wěn)定性條件后 將塔的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)果列于表中 5 標(biāo)準(zhǔn)化零部件選擇 人孔 接管 接管法蘭 6 開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 等面積補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法 1 計(jì)算有效補(bǔ)強(qiáng)范圍B h1 h2 有效寬度 3 計(jì)算可提供的補(bǔ)強(qiáng)面積A1 A2 A3 A1 B d Se S 2 Sn t C Se S 1 fr A2 2h1 Sn t St C fr 2h2 Sn t C C2 fr A3 按實(shí)際尺寸計(jì)算 4 判斷是否需要另加補(bǔ)強(qiáng)面積 若A1 A2 A3 A則不需補(bǔ)強(qiáng)若A1 A2 A3 A則需補(bǔ)強(qiáng) 5 若需補(bǔ)強(qiáng) 則計(jì)算另加補(bǔ)強(qiáng)面積A4 A4 A A1 A2 A3 6 根據(jù)A4選取標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)圈 并使得A1 A2 A3 A4 A 7 繪制1號(hào)裝配圖一張 8 編寫設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容 一 前言闡述1 設(shè)計(jì)目的2 設(shè)計(jì)要求3 設(shè)計(jì)條件4 設(shè)計(jì)依據(jù)5 設(shè)備結(jié)構(gòu)形式的總體概述二 材料選擇 工藝條件分析 對(duì)選材的簡要評(píng)述選