目录第1章绪论 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的要求 (3)1.3 课程设计的内容 (3)1.4 课程设计的步骤 (3)第2章塔体的机械计算 (5)2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5)2.1.1 塔体厚度的计算 (5)2.1.2 封头厚度计算 (5)2.2 塔设备质量载荷计算 (5)2.2.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 (5)2.2.2 塔内构件质量 (6)2.2.3 保温层质量 (6)2.2.5 操作时物料质量 (6)2.2.6 附件质量 (7)2.2.7 充水质量 (7)2.2.8 各种载荷质量汇总 (7)2.3 风载荷与风弯矩的计算 (8)2.3.1 风载荷计算 (8)2.3.2 风弯矩的计算 (9)2.4 地震弯矩计算 (10)2.5 偏心弯矩的计算 (11)2.6 各种载荷引起的轴向应力 (11)2.6.1 计算压力引起的轴向应力 (11)2.6.2 操作质量引起的轴向压应力 (11)2.6.3 最大弯矩引起的轴向应力 (12)2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (13)2.7.1 截面的最大组合轴向拉应力校核 (13)2.7.2 塔体与裙座的稳定性校核 (13)2.8 塔体水压试验和吊装时代应力校核 (16)2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (16)2.8.2 水压试验时应力校核 (16)2.9 基础环设计 (17)2.9.1 基础环尺寸 (17)2.9.2 基础环的应力校核 (17)2.9.3 基础环的厚度 (18)2.10 地脚螺栓计算 (18)2.10.1地脚螺栓承受的最大拉应力 (18)2.10.2 地脚螺栓的螺纹小径 (19)第3章塔结构设计 (20)3.1 塔盘结构 (20)3.2塔盘的支承 (20)参考文献 (20)自我总结 (20)第1章绪论1.1课程设计的目的（1）把化工工艺与化工机械设计结合起来，巩固和强化有关机械课程的基本理论和知识基本知识。
（2）培养对化工工程设计上基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。
（3）培养识图、制图、运算、编写设计说明书的能力。
1.2课程设计的要求（1）树立正确的设计思想。
（2）具有积极主动的学习态度和进取精神。
（3）学会正确使用标准和规范，使设计有法可依、有章可循。
（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。
（5）在设计中处理好尺寸的圆整。
（6）在设计中处理好计算与结构设计的关系。
1.3课程设计的内容塔设备的机械设计。
D i=2200mm P c=1.9MPa1.4课程设计的步骤（1）全面考虑按压力大小、温度高低、腐蚀性大小等因素来选材。
（2）选用零部件。
（3）计算外载荷，包括内压、外压、设备自重，零部件的偏载、风载、地震载荷等。
（4）强度、刚度、稳定性设计和校核计算（5）传动设备的选型、计算。
（6）绘制设备总装配图。
第2章 塔体的机械计算2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度2.1.1 塔体厚度的计算mm p D p cti c 56.149.185.0170222009.1][2=-⨯⨯⨯=-=φσδ 考虑厚度附加量 C 2= mm, 经圆整, 取n δ22= mm2.1.2 封头厚度计算采用标准椭圆封头：mm p D p c t i c 51.149.15.085.0170222009.15.0][2=⨯-⨯⨯⨯=-=φσδ考虑厚度附加量 C 2= mm, 经圆整, 取n δ22= mm2.2 塔设备质量载荷计算2.2.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 m 01圆筒质量： 95.4433179.3612051=⨯=m kg封头质量： 46.1895225229.578002222=⨯⨯⨯=⨯=⨯=n S V m δρρ kg 裙座质量：3.368706.312053=⨯=m kg71.499143.368746.189595.443313210=++=++=m m m m kg说明：1 塔体圆筒总高度为 H 0 = 36.79 m ；2查得DN 2200 mm, 厚度22 mm 的圆筒质量为1205 kg/m ； 3 查得 DN 2200 mm 封头, 内表面积为 5.229 m 2 3 裙座高度3060 mm(厚度按22 mm 计)。
2.2.2 塔内构件质量 m 0285.1994670752.2785.0707542202=⨯⨯⨯=⨯⨯=i D m πkg浮阀塔盘质量为75 kg/m 22.2.3 保温层质量 m 03=++-++=0322022i 032])2()22D [(4V H D m n i n ρρδδδπ300)55.199.1(230079.36])022.022.2()1.02022.022.2[(785.022⨯-⨯+⨯⨯⨯+-⨯+⨯+=41.8387= kg2.2.4平台与扶梯质量 m 04F F p n n H q nq Di B Di m ⨯+⨯++-+++=21])22()222[(42204δδδδπ394015085.0])1.02022.022.2()9.021.02022.022.2[(785.022⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯+-⨯+⨯+⨯+=09.7230= kg说明：平台质量q p =150Kg/m 2；笼式扶梯质量F q =40Kg/m ；笼式扶梯高度H F =39m ，平台数n=82.2.5 操作时物料质量 05m1102120544ρρπρπf w V N h Di N h Di m ++=80055.18008.12.2785.0800701.02.2785.022⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=76.27987= kg说明：物料密度31/800m kg =ρ，封头容积355.1m V f =。
塔釜圆筒部分深度8.10=h ，塔板层数N=70，塔板上液层高度m h w 1.0=2.2.6 附件质量 a m按经验取附件质量 75.1224125.001==m m a kg2.2.7 充水质量w mkgV H Di m w f w w 93.142879100055.12100079.362.2785.024202=⨯⨯+⨯⨯⨯=+=ρρπ其中3/1000m kg w =ρ2.2.8 各种载荷质量汇总表2-1质量汇总塔段0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～顶 合计 塔段长度/mm 1000 2000 7000 10000 10000 10000 40000 人孔与平台数0 0 1 3 2 2 8 塔板数0 0 9 22 22 17 70 1i o m 1205 3358 8435 12050 12050 12817 49915 2i o m － － 2565 6269 6269 4844 19947 3i o m － 132 **** **** 2208 2293 8387 4i o m 40 80 988 2526 1818 1778 7230 5i o m － 1240 8207 6688 6688 5165 27988 ia m 301 840 2109 3013 3013 3204 12479 i w m － 1550 26593 37990 37990 38757 142880 i e m － 2800 5200 － － － 8000 i om 1546 8450 29050 32754 32246 30101 133946 各塔段最小质量/kg 154659111821422446209172115990000全塔操作质量/kg 13394605040302010=++++++=a e m m m m m m m m 全塔最小质量/kg 900002.004030201min =+++++=e a m m m m m m m 水压试验时最大质量/kg24883804030201max =++++++=e w a m m m m m m m m2.3 风载荷与风弯矩的计算2.3.1 风载荷计算2—3段计算风载荷3P)(10K 633302313N D l f q K P e -⨯=式中： K 1=0.7 q 0=400 N/m 200.13=f mm l 70003=72.03=ν s D E H m HT ie 31.11033.903301=⨯=-δ 40.2=ξ 11.03=z φ 190.100.111.072.040.21133323=⨯⨯+=Φ+=f v K z ξ，D e3按下式计算，取a, b 中较大者 a K K s D oi e D34323+++=δ b δδps d o K s D e D2432oi 3++++=取3400mm K =，s3ps δ=δ=100mm432A 219001000257mm l 7000K ⨯⨯⨯===∑表2-2 载荷汇总计算段 liq 0i K v ii 2φξk i 2 f iit H平台数4kD eiP i1 1000 400 0.7 0.72 0.0075 2.80 1.02 0.64 1 0 0 2620 481 2 2000 400 0.7 0.72 0.0375 2.80 1.11 0.723 0 0 2620 1167 3 7000 400 0.7 0.72 0.110 2.80 1.22 1.00 10 1 257 2877 68904 10000 400 0.7 0.79 0.350 2.80 1.62 1.25 20 3 540 3160 17906 5 10000 400 0.7 0.82 0.665 2.80 2.07 1.42 30 2 360 2980 24585 6100004000.70.851.0002.802.531.564023602980328802.3.2 风弯矩的计算截面0—0)2...(....)()2(2621632132121100l l l P l l l P ll P l P M w ++++++++++=-）（）（）（）（）（21000010000100007000200010003431721000010000700020001000261622100007000200010001920527000200010007699220001000133821000556+++++⨯+++++⨯++++⨯+++⨯++⨯+⨯=1201095000654050000288075000500435002676000278000+++++=mm N ⋅⨯=9101962.2截面1—1)2...(....)2(263263232211l l l P l l P l P M w +++++++=- （）（）（）（）（1000010000700020003431721000010000700020002616221000070002000192052700020007699220001338++++⨯++++⨯+++⨯++⨯+⨯=1166778000627888000268870000423445002338000++++=mm N ⋅⨯=9101072.2截面2—2)2...(. (2643633)22ll l P l P M w +++++=- ）（）（）（）210000100001000070003431721000010000700026162210000700019205270007699+++⨯+++⨯++⨯+⨯=mm N ⋅⨯=9109311.12.4 地震弯矩计算10.02ζ= 110.05-ζ0.9+0.950.5+5ζγ==s 31.11=T ，023.09/)02.005.0(02.09/)05.0(02.011=-+=-+=ζη 319.102.07.106.002.005.017.106.005.01112=⨯+-+=+-+=ζζη，086.01=α，等直径等厚度的塔，1518.182200/40000/>==i D H 按下列方法计算地震弯矩。