乙烯装置汽油精馏塔设计说明书+CAD图纸(4)
(2.1)圆筒计算厚度 (2.2)
式中：
[σ]t——Q345R钢板在340℃时许用应力值143MPa
φ——焊接接头系数0.85（单面焊对接接头）
C1——厚度负偏差，Q345R在此取0.8mm
C2——Q345R为低合金钢，腐蚀裕量取2mm
圆筒设计厚度：
(2.3)
钢板厚度负偏差按照GB150规定选取钢板Q345R厚度负偏差可参照下表
表2.1 钢板负偏差
钢板厚度 6-7 8-25 26-30 32-34 36-40 42-45 52-60
负偏差 0.6 0．8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3
则C1应取0.8mm，所以厚度附加量C=C1 + C2=2+0.8=2.8 mm
圆筒名义厚度：
(2.4)
所以圆整至钢材标准值取12mm
圆筒有效厚度：
(2.5)
2.1.3 封头壁厚的计算
由于设计压力为0.29MPa，设计温度为340℃，故在满足工艺条件前提下比较封头的制造难易程度、消耗材料情况、工艺上的合理性确定上下封头，均采用内径为公称直径的EHA型标准椭圆形封头。其特点是易于冲压成型，制造方便，是目前低压容器中应用较多的封头之一。焊接接头系数Φ=0.85，腐蚀裕量C2 =2mm[7]。
封头计算厚度：
(2.6)
式中：
[σ]t——Q345R钢板在340℃时许用应力值143MPa
φ——焊接接头系数0.85
C1——厚度负偏差，Q345R在此取0.8mm
C2——Q345R为低合金钢，腐蚀裕量取2mm
上式K为标准椭圆形封头的应力增强系数且K=1
封头设计厚度：
(2.7)
钢板厚度负偏差按照GB709规定选取钢板Q345R厚度负偏差C1为0.8mm，所以厚度附加量C=C1 + C2=2.8 mm
封头名义厚度：
(2.8)
圆整至钢材标准值取12mm
封头有效厚度：
(2.9)
图2.1 标准椭圆形封头
表2.2 椭圆形封头参数
公称直径
DN /mm 总深度
H/mm 内表面积
A/m2 容积
V/ m3 直边高度
h/mm 质量
m/kg
5000 1290 17.15 17．147 40 2540.3
查取《JB/T4746-2002钢制压力容器用封头》， EHA型标准椭圆封头的直径DN=Di=5000mm，厚度 =12mm，总高度H=1290mm，容积V=17.1479m3 ，封头质量m=2540.3kg，内表面积A=17.15m2，当封头公称直径DN＜2000mm时直边高度h宜取25mm，当封头公称直径＞2000mm直边高度h宜取40mm，所以本设计直边高度h=40mm，其形状尺寸见图2.1。
2.2裙座设计
2.2.1 裙座材料选择
裙座的选材除满足载荷要求外，还要考虑到塔的操作工况、封头的材料等因素。对于在室外操作的塔，还要考虑环境温度。因为裙座与介质不直接接触，可选用较为经济的碳素钢材料。由于裙座是一个重要的元件，如果它被破坏将直接影响塔器的正常使用，而且裙座所耗费材料对整个塔而言不多，提高它的用材要求，在经济上不会造成太大浪费。常见的裙座材料为Q235A和Q345R，本次设计选择性能较好的价格便宜的Q235A为裙座材料[8]。
2.2.2 裙座结构设计
裙座形式根据承受载荷情况不同，可分为圆筒形和圆锥形两类。圆筒形裙座制造方便，经济上合理，故应用广泛，所以为了制作方便，裙座一般选用圆筒形。为了提高设备的稳定性及降低地脚螺栓与基础环支承面上的应力，可采用圆锥形裙座[4]。本设计DN=5000mm>1000mm且H/DN=32240/5000=6.298<30，所以选用圆筒形裙座，裙座的高度是指从塔底封头切线到基础环之间的高度。裙座的全部高度有V和U相加和得到, 其中U由工艺决定[4]。在此本设计中可以取裙座总高为4290mm。裙座结构如图2.2[8]。
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