操作平台当量宽度K4/mm 操作平台当量宽度 K4/mm K4?0 2?Al0 243.2 360 360 362.7 873.8 Dei?DOi?2?si?K4?dO?2?ps 各计算段的有效直径Dei/mm 3708 4581.8 3951.2 4068 4068 4070.7 Dei?DOi?2?si?K3?K4 3428 4301.8 4581.8 3.06 3671.2 3951.2 10.46 3788 4068 20.46 3788 4068 30.46 3790.7 4070.7 40.536 3708 1 取最大值Dei/mm 各计算段顶截面距地面的高度hit/m 风压高度变化系数fi 体型系数K1 基本风压值 q0/N/m2 塔设备的自振周期 T1/s q0T12 脉动增大系数ξ（B类） 脉动影响系数ν（ iB类）hit/H 第i段振型系数φzi 查表5-23 1.0 1.0 1.0 1.25 0.7 300 1.52 300 查表5-24 2.39 1.42 1.56 查表5-25 0.79 0.5 1.0 查表5-26 0.34 0.612 1.00 0.83 0.75 0.85 1 0.72 0.025 0.72 0.075 0.72 0.26 0.02 各计算段的风振系数K2i 各计算段的水平风力Pi/N 计算内容 0～1 K2i?1?0.02 0.068 ??i?zifi 1.117 1.514 1.855 2.302 1.034 1.00 ?6Pi?K1K2iq0filiDei?10 1073.5 2732.6 1～2 9144.8 2～3 21556 3～4 30003 4～5 41242.5 5～顶 计算公式及数据 MW0?0?P10-0截面的风弯矩0?0/N·mm MWl12?P2(l1?l22)?P3(l1?l2?l32)???????2?500?1073.5?2030?2732.6?6760?9144.8?15460?21556.3?31460?30003.5?35498?41242.5?2.81?109 ?P6(l1?l2?l3?l4?l5?l6)MW1?1?P21-1截面的风弯矩1?1/N·mm MWl22?P3(l2?l32)?P4(l2?l3?l42)???????)2?1030?2732.6?5760?9144.8?14460?21556.3 ?24460?30003.5?34498?41242.5?2.52?109?P6(l2?l3?l4?l5?l6MW2?2?P32-2截面的风弯矩2?2/N·mm MWl32?P4(l3?l42)?P5(l3?l4?l52))2?3700?9144.8?12400?21556.3?22400?30003.5?32438?41242.5?2.31?109?P6(l3?l4?l5?l6 2.6偏心弯矩计算 计算内容 偏心质量me/kg 偏心距e/mm 偏心弯矩Me/N·mm 计算公式及数据 2000 2000 Me?mege?2000?9.81?2000?3.92?107 计算公式及数据 0-0截面 2.88×109 3.231×109 3.231×109 1-1截面 2.608×109 3.081×109 3.081×109 2-2截面 2.388×109 2.856×109 2.856×109 2.7塔体和裙座危险截面的最大弯矩 计算内容 i?iMW?Me i?ii?iME?0.25MW?Me i?i最大弯矩Mmax/N·mm 2.8圆筒内力校核 计算内容 计算公式及数据 0-0截面 有效厚度 δei/mm 筒体内径Di/mm 计算截面以上的操作质量m0i-i/kg 设计压力引起的轴向?1?应力σ1/MPa 85821 1-1截面 10 2200 85142.1 2-2截面 81521.4 pDi1.3?2200??71.5 4?ei4?100 0 71.5 i?im0g 操作质量引起的轴向?2??Di?ei应力σ2/MPa 12.18 12.08 81.05 1.2 11.57 最大弯矩引起的轴向?3?应力σ3/MPa 载荷组合系数K 系数A i?i4Mmax?Di?ei85.00 275.13 A?0.094?eiRi?0.094?10?0.000855 1100（Q345R，200℃）， ???t?170MPa 设计温度下材料的许t（Q235-B，200℃），?s?105MPa 用应力[σ]t/MPa ??105 系数B/MPa KB/MPa K[σ]t/MPa 105 170 （Q345R，200℃），B?118 （Q235-A，200℃），B?93 93 93 111.6 126 111.6 126 118 141.6 204 141.6 173.40 许用轴向压应力取以上两者中小值 [σ]cr/MPa 111.6 111.6 K[σ]tφ/MPa 107.1 107.1 圆筒最大组合压应力对内压塔器?2??3?K???cr（满足要求） （σ2+σ3）/MPa 97.18 93.13 圆筒轴向应力校核和圆筒稳定校核
计算内容 0-0截面 计算公式及数据 1-1截面 86.7 2-2截面 圆筒最大组合拉应力（σ1—σ2+σ3）/MPa 对内压塔器?1??2??3?K????（满足要求） t72.82 68.97 计算公式及数据 1000 37.97 0.37 10 2200 135.06 塔设备压力试验时的应力校核
计算内容 试验介质的密度（介质为水）γ/kg/m3 液柱高度HW/m 液柱静压力 γH/9.81/MPa 有效厚度δei/mm 筒体内径Di/mm 2-2截面最大质量mT2-2/kg 试验压力pT/MPa 筒体常温屈服点 σs/MPa 2-2截面0.9Kσs/MPa 2-2截面KB/MPa 压力试验时圆筒材料取以上两者中小值 的许用轴向压应力[σ]cr/MPa mT2?2?204968.05?865?4596.3?199506.75 pT?1.25p??????t?1.25?1.3?170?1.625 170345 372.6 111.6 111.6 ?T?试验压力引起的周向应力σT/MPa (pT??H/9.81)(Di??ei)2?ei(1.625?1000?9.81?37970?10^-9)(2200?10) 2?10?220.7?液压试验时：?T?220.7?0.9K?s（满足要求） pD1.625?2200试验压力引起的轴向?T1?Ti??89.375 4?ei4?10应力σT1/MPa 重力引起的轴向应力 σT2/MPa 计算内容 ?T2mT2?2g199506.75?9.81???28.32 ?Di?ei??2200?10塔设备压力试验时的应力校核
计算公式及数据 弯矩引起的轴向应力 σT3/MPa ?T3?4(0.3MW2?2?Me)?Di?ei24?(0.3?2.31?109?3.92?107)???22002?10?19.26 ?T1??T2??T3?89.375?28.32?19.26?80.315 压力试验时圆筒最大液压试验时：?T1??T2??T3?80.315?0.9K?s?（满足要组合应力/MPa 求） ?T2??T3?28.32?19.26?47.58?[?]cr（满足要求） 2.9裙座壳轴向应力校核 计算内容 0-0截面积Asb/mm2 0-0截面系数Zsb/mm3 KB/MPa K[σ]ts/MPa 裙座许用轴向应力取以上两者中小值 /MPa 0-0截面组合应力/MPa 检查孔加强管长度lm/mm 检查孔加强管水平方向的最大宽度bm/mm 检查孔加强管厚度 δm/mm 计算内容 Am 1-1截面处裙座筒体的截面积Asm/mm2 2计算公式及数据 Asb??Dis?is???2200?10?6.91?104 Zsb??4Dis?s?2?4?22002?10?3.80?107 111.6 126 111.6 0?0Mmaxmg3.231×10^985821?9.81?0???97.21?KB 74ZsbAsb3.80?106.91?10150 450 12 裙 座 轴 向 应 力 校 核
计算公式及数据 Am?2lm?m?2?150?12?3600 Asm??Dim?es??7.5?104?[(bm?2?m)?es?Am]???2200?10?2?[(450?2?10)?10?3600]
化工机械基础课程设计塔设备机械设计
