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3 塔设备的强度和稳定性计算 22
3.1 筒体和封头的厚度计算 22
3.3 塔设备的质量载荷计算 23
3.4 塔顶吊柱的选择与设计 25
3.5塔的自振周期计算 26
3.6 开孔补强设计 26
3.7地震载荷计算 28
3.7.1 地震影响系数 28
3.7.2 地震载荷和地震弯矩 29
3.7.3 水平风力计算 30
3.8 各种载荷引起的轴向应力 31
3.8.1 计算压力引起的轴向拉应力 31
3.8.2 重力载荷引起的轴向应力 31
3.8.3 最大弯矩引起的轴向应力 31
3.9 筒体危险截面的强度与稳定性校核 32
3.9.1 筒体的强度与稳定性校核 32
4 裙座和基础环的设计与校核 33
4.1 裙座结构与焊接连接设计 33
4.1.1 裙座结构设计 33
4.1.2 焊接连接设计 33
4.2 裙座稳定性校核 34
4.2.1 裙座0-0截面 34
4.2.2 裙座1-1截面 35
4.3 基础环设计 36
4.3.1基础环的尺寸确定 36
4.3.2 作用于基础环上的最大压应力 36
4.4 地脚螺栓的设计 37
4.5 裙座与塔壳的对接焊缝强度校核 38
5 塔附件的设计 39
5.1 塔顶吊柱的选择与设计 39
5.1.1 吊柱的选用 40
5.1.2 吊柱的方位、回转半径及安装高度的确定 40
5.2 吊耳的选择和设计 40
5.2.1 吊耳的选用及结构形式和尺寸系列 40
5.2.2 吊耳的设置部位及数量 41
5.2.3 吊耳的检验和选用说明 41
6 小结 42
致谢 44
1 绪论
1.1 课题介绍
1.1.1 芳烃抽提装置概述
利用萃取精馏的原理，以富含芳烃的加氢汽油和重整脱戊烷油切割后得到的C6、C7馏分为原料，用环丁砜作溶剂，利用其对芳烃和非芳烃的族选择性和轻重选择性的差异，在淋降式筛板抽提塔和汽提塔中，进行液一液抽提和抽提蒸馏，将烃类混合物中芳烃和非芳烃分离开来。芳烃作为抽出液送往芳烃分馏部分分离出苯、甲苯、邻二甲苯、混合二甲苯、C9芳烃等产品或中间产品，非芳烃作为抽余油送往炼油厂调和汽油。
1.1.2 塔设备概述
塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备在化工及石油化工装置中投资的比例为25.4%,在炼油及煤化工装置中的投资比例为35.85,在花纤装置中的投资比例为44.9%塔设备的作用是实现气(汽)-液相或液-液相之间的充分接触,从而达到相际传质和传热的目的。塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作。在化工或炼油厂中,塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响。因此，塔设备的设计和研究受到化工、炼油行业的极大重视。
1.1.3 课题任务
设计条件：（介质：烃、芳烃和溶剂；设计温度199℃；设计压力3.43MPa；塔径1200mm；塔高28m）。
设计的技术要求（论文的研究要求）：根据设计条件，进行结构设计、材料选择、强度和稳定性计算、部件设计选用。
1.3 研究意义
1.3.1 发展筛板塔的意义
随着石油及化学工业，特别是石油化工的发展，生产规模日益扩大，几百万~千万吨的炼油装置，十万~几十万吨的气体分离装置陆续建成，于是直径12米以上的精馏塔，15米以上的吸收塔也相应地出现。同时，由于工业的发展，分离要求愈来愈高，分离条件愈加苛刻。如为获得能满足聚合需要的高纯度的产品，或处理沸点相近乃至形成多种共沸物的混合物，塔板数为10甚或20以上的塔已屡见不鲜。对于这种大型或是塔板数很多的设备，泡帽塔在结构、成本方面的缺陷， 就成为一个突出的问题。另外，为分离热敏物质，要在高真空下进行，要求塔板必须低压降而高效率。抱帽塔气路复杂、压降大，在性能上难于满足生产工艺上这些新的要求。在这种情况下，为适应现代化工生产的需要，近一、二十年关于其它形式塔板的研究和开发工作取得了很大的进展[1]。可见浮阀塔在五十年代“应运而生”，筛板塔也在这期间获得迅速发展，都不是偶然的事情。下面给出几种主要形式塔板性能的比较。