化工原理课程设计 (5)

强度与稳定性校核

满足要求

?max???0?0?crt?min

稳定性

?max???1?1?cr? ?2?2?????min

crmax?KB,K????

满足要求

minKB,K????t??KB,K????

t满足要求 满足要求

6) 塔体水压试验时的各种载荷引起的应力

水压试验时的各种载荷引起的应力

1、试验压力和液柱静压力引起的环向应力 ?T??PT?静液柱2?ei??Di??ei??0.775??0.15??1000?4?2?4?116.09Mpa PT?1.25P??????t?1.25?0.62?170170?0.775Mpa 液柱静压力=?H?1000?15?0.15Mpa 2、试验压力引起的轴向拉应力 ?1?PTDi4?e?0.775?10004?4?96.875Mpa 3、最大质量引起的轴向压应力 ?2?22?mmaxg2?2?Di?e?16573.5?9.813.14?1000?4?12.94Mpa 4、弯矩引起的轴向应力 ?2?23 ?0.3M2?2w?Me2i?/4D?e?0.3?1.0019?100.785?100028?4?9.57Mpa

水压试验时应力校核

1、筒体环向应力校核 0.9?s??0.9?345?0.85?263.9Mpa ?T?116.09?0.9?s?=263.9Mpa 满足要求 2、最大组合轴向拉应力校核 2?22?22?23?3 ?max??1??2??3??7.24?31.9?24.66Mpa 0.9??s?0.9?1.2?345?1.0?372.6Mpa 31

2?2 ?max?24.66?0.9?s?372.6Mpa 3、最大组合轴向压应力校核 2?22?22?2 ?max??2??3?7.24?31.9?39.14Mpa 2?2 ?max?39.14Mpa????cr?min?KB?112.5Mpa,0.9?s?372.6Mpa? 满足要求 吊装时的应力校核

按吊装点设塔顶的最不利的吊装条件下进行： ?max?MmaxZ??mming?H20.785D?n(H?h)2i?5592.18?9.8?150000.785?100022?4?15000?1450??36.23Mpa ?max?36.23Mpa??KB?112.51Mpa,0.9K?s??372.6Mpa? 满足要求 7) 基础环设计 1、基础环尺寸 取 Dob?Dis?300?1000?300?1300(mm)Dib?Dis?300?1000?300?700(mm) 一、 如图所示。 b=14 0Dis=1000Dob=1300Dib=700l=160

2、基础环的应力校核 32

?bmax0?00?0?Mmaxm0g0.3Mw?Memmaxg??max??,?? AbZbAb??Zb 其中，Ab??4?D2ob?Dib?0.785130042??2?7002??942000mm 2 Zb?M0?0max??Dob?Dib?432Dob?m0gAb??3.141300?4?700432?130088??1.975?108mm 3 ?bmax?5.167?101.975?10mmaxgAbZb0.3M?9968.11?9.819420008?2.72Mpa ?bmax?0?0w?MeZb??0.3?5.1670?101.975?108?16573.5?9.81942000?0.957Mpa 取较大的值，?bmax?2.72Mpa 选用75号的混凝土，由课本的表8-9查得：其许用应力为Ra?3.5Mpa 所以?bmax?2.72?Ra?3.5Mpa，满足要求 3、基础环的厚度 ???b?140Mpa b?0.5?Dob?(Dib?2?10)??0.5(1300?1012)?144mm 假设螺栓直径为M42，由表8-11查得l=160mm,当b/l=144/160=0.9时，由表8-10查得 Mx??0.142?bmaxb??0.142?2.72?144222??8009.1N?mm ?6071.9N?mm 2 My?0.0872?bmaxl?0.0872?2.72?160取其中较大值，故MS=-8009.1N?mm 按有筋板时计算基础环厚度： ?b?6Ms?C?6?8009.1140?3?21.5mm ???b 圆整后取?b?22mm 8) 地脚螺栓计算 1、地脚螺栓承受的最大拉应力 ?B0?00?00?0?Mw?MemmingME?0.25Mw?Mem0g??max??,?? ZAZAbbbb?? 33

其中，mmin?5592.18kg M0?0w?5.1670?10N?mm8 m0?9968.11KgZb?1.975?10mmAb?942000mm283 （1）?B?M0?0w?MeZbM0?0E?mmingAb0?0w?5.1670?101.975?10m0gAb88?5592.18?9.819420008?5.11Mpa （2）?B??0.25MZb?Me??0.25?5.1670?101.975?108?9968.11?9.81942000?0.55Mpa 取以上两数中的较大值，?B?5.11Mpa 2、地脚螺栓的螺纹小径 ?B?0,选取地脚螺栓个数n=36个；???bt?147Mpa;C2?3mm d1?4?BAb?C2?4?5.11?9420003.14?36?147?3?37.04mm ?n???bt由《化工设备机械基础》表8-12查得M42螺纹小径为d1?37.129mm，故选用36个M42的地脚螺栓，满足要求。 八、参考文献

天津大学化工原理考研室：《化工原理课程设计》，天津科学技术出版社，1992 谭天恩、窦梅、周明华：《化工原理》，化学工业出版社，2006，第三版 杨涛、卢琴芳：《化工原理实验》，化学工业出版社，2010，第一版 娄爱娟、吴志泉、吴叙美：《化工设计》，华南理工大学出版社，2002 贾绍义、柴诚敬：《化工传质与分离过程》，化学工业出版社，2001，第一版

潘国昌、郭庆丰：《化工设备设计》清华大学出版社，1992，第一版 刁玉玮、王立业、喻健良：《化工设备机械基础》，大连理工大学出版社，2006，第六版 谭蔚：《化工设备设计基础》，天津大学出版社，2007，第二版

九、课程设计总结

本次课程设计包括化工工艺流程设计和化工机械的设计，通过这次设计我更加充分地认识到理论和实际的联系与区别。这次设计可以说是一次理论与实际紧密结合的实习与演练，它不仅要求我们对课本上理论知识相当熟悉和深透理解，更注重培养我们的创新意识。首先，这次设计由我独立完成，当然也少不了指导老师的宝贵意见和同学多方面的帮助。这对我来说是一种锻练、一种学习，当然对自身能力也是一种提高。其次，通过这次课程设计，我更加熟练地掌握了查阅文献的方法与路径。这次设计参考了许多文献（已列出），当然这些仅仅是其中的一些主要参考文献。最后，本次设计加深了我对《化工原理》及《化工设备机械基础》这两门课程的学习，它让我理

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解了之前学习中并未完全理解的知识点，也加深了各种理论及其计算方法的理解和运用。如本次设计过程中的流体力学验算，漏液验算，塔各种情况下的稳定性校核等，通过这些计算加深了对各公式，各原理，各参数的理解。

总的说来，本次课程设计在自己的不懈努力下，虽然按时完成了这个设计。但由于临近期末考试，课程多，任务大，时间紧的限制，充忙之下的完成必然有少许足之处，敬请老师对其斧正。 最后，在这里我要特别对我本次设计的指导老师—谭志斗、周红艳两位老师的精心指导和帮助，再次由衷地感谢两位老师！

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