板式塔设计计算说明书

一、设计任务

1. 结构设计任务

完成各板式塔的总体结构设计，绘图工作量折合A1图共计4张左右，具体包括以下内容：

⑴各塔总图1张A0或A0加长； ⑵各塔塔盘装配及零部件图2张A1。 2. 设计计算内容

完成各板式塔设计计算说明书，主要包括各塔主要受压元件的壁厚计算及相应的强度校核、稳定性校核等内容。

二、设计条件

1. 塔体内径mm 2000=i D ，塔高m 299.59H i =；

2.设计压力p c =2.36MPa ，设计温度为=t 90C ︒；

3. 设置地区：山东省东营市，基本风压值q 0=480Pa ，地震设防烈度8度，场地土类别III 类，地面粗糙度是B 类；

4. 塔内装有N=94层浮阀塔盘；开有人孔12个，在人孔处安装半圆形平台12个，平台宽度B=900m m ，高度为1200m m ；

5. 塔外保温层厚度为δs =100m m ，保温层密度ρ2=3503m /kg ；

三、设备强度及稳定性校核计算

1. 选材说明

已知东营的基本风压值q 0=480Pa ，地震设防烈度8度，场地土类别III 类；塔壳与裙座对接；塔内装有N=94层浮阀塔盘；塔外保温层厚度为δs =100m m ，保温层密度ρ

2=350

3m /kg ；塔体开有人孔12个，在人孔处安装半圆形平台12个，平台宽度B=900m m ，

高度为1200m m ；设计压力 p c =2.36MPa ，设计温度为=t 90C ︒；壳

3m m ，裙座厚度附加量2m m ；焊接接头系数取为0.85；塔内径mm 2000=i D 。

通过上述工艺条件和经验，塔壳和封头材料选用Q345R 。对该塔进行强度和稳定计算。

2. 主要受压元件壁厚计算

本部分应包括常压塔的主要筒体及椭圆封头等重要受压元件的壁厚计算，裙座厚度先按经验值取。l

塔壳和封头材料选用Q345R[MPa 185][,325)(t

.20p eL ==σR R (16<≤δ36)] 直径mm 2000=i D 段圆筒及封头： 圆筒：15.12mm 36.285.018522000

36.2][2c

i c =-⨯⨯⨯=-=

p D p t

φσδ 封头：mm 06.1536.25.085.018521200036.25.0][2c

i c h =⨯-⨯⨯⨯⨯=-=

p K D p t

φσδ 经圆整后，塔壳厚度取为22m m ，封头厚度取为24m m ，裙座壳厚度取为18m m 。

3. 原油分馏塔质量载荷的计算

质量载荷包括：塔体、裙座质量01m ；塔内件如塔盘的质量02m ；保温材料的质量03m ；操作平台及扶梯的质量04m ；操作时物料的质量05m ；塔附件如人孔、接管、法兰等质量

a m ；水压试验时充水的质量w m 。

塔体、裙座质量01m =

7850299.59)2044.2(4

14

.322⨯⨯-⨯=65020.53kg 附属件质量a m =0.2501m =16255.13kg 则01m +a m =65020.53+16255.13=81275.66kg 塔内件质量02m =kg 2213775940.24

2

=⨯⨯⨯π

保温层质量03m =725.50350)044.2244.2(4

22⨯⨯-⨯π

=11958.17kg

操

作

平

台

及

扶

梯

的

质

量

04m =

2

1

12150)244.2044.4(4

22⨯

⨯⨯-⨯π

+299.5940⨯ =10372.46kg

操作时物料的质量05m =94050.00.24

3972⨯⨯⨯⨯π

=5861.90kg

水

压

试

验

时

充

水

的

质

量

w m =69.161608)1257.12725.500.24

(

10002=⨯+⨯⨯⨯π

kg

塔设备在正常操作时的质量0m =01m +02m +03m +04m +05m +a m

=131605.19kg

塔设备在水压试验时的最大质量max m =01m +02m +03m +04m +w m +a m

=287351.98kg

塔设备在停工检修时的质量min m =01m +022.0m +03m +04m +a m

=108033.69kg

将塔高分成9段，每段的质量列于表1中。

表1 kg

【注】塔内构件浮阀塔盘的质量每m 2质量为75kg 计算

平台质量按每m 2为150kg 计算 笼式扶梯质量按每m 为40kg 计算

4. 分段相关参数说明

将塔沿高度分成9段，在裙座开孔处及裙座和筒体连接处作为分段点，筒体以上每

10m 平均分段。具体参数见下图1所示。

图1

5. 风载荷与风弯矩的计算

因1529/>=D H 而且高度H >30m ,因此要同时计算顺风向和横风向载荷。 （1）顺风向水平风力计算

塔设备第一自振周期EI

mH T 4

19.71=)(6479.144030i D D E H m -=π

s 539.2)

2044.2(14.310101.9159.29919.3160516479.14

4653

=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯

=