对二甲苯装置甲苯塔设计开题报告(3)
2.5塔设备的强度和稳定性计算
由裙式支座支撑，靠地脚螺栓固定在混凝土上的圆筒形塔器被称为自支撑式塔器。这类塔器除承受塔内介质的压力外，还承受着各种质量、管道推力、偏心载荷、风载荷和地震载荷等多种载荷的联合作用。因此仅根据设计压力确定壁厚是不够的，还必须全面考虑各种工况下，多种载荷的联合作用，才能保证设备有足够的强度和稳定性。此外，自支撑塔器的强度和稳定计算应将塔体、裙座和螺栓座连在一起考虑。作用于塔设备的载荷包括静载荷(如压力、质量等)和动载荷(如风 地震载荷)。动载荷和静载荷对塔设备的作用效果是不同的。为了便于求解动载荷问题，常将动载荷的最大值当作静载荷，用静力学的方法算出构件的位移(静力变形)及内力(静力内力)。若能知道动载荷作用下的最大变形(动力变形)或最大内力(动力内力)与静力变形和静力内力之比(称为动力系数或放大系数)，就可以较容易地求解动载荷问题了作用塔体上的风和地震载荷就是用这种方法计算的[11]。在动载荷作用下，构件各截面的变形及内力的最大值(或动力系数值)与构件的自振周期及震动形式密切相关。通过适应计算机实现的自支撑塔器的自振周期的计算方法及塔器的强度和稳定性的验算方法，使塔器的计算更全面、更详细、更方便[12]。
2.6基于ANSYS 的塔设备地震与风载分析
塔式设备在工程应用中，经常会遇到两种不同性质的载荷，即静载荷和动载荷。对于塔式设备，其压力、温度和介质的质量等都可视为不随时间变化的静载荷。而地震载荷和风载荷都是具有随机性的动载荷，其特点是载荷的大小、方向及作用位置随时间的变化而变化。这类动载荷会引起惯性力并使塔式设备产生随时间变化的变形和动应力。而且也可能会使塔设备产生过大的挠度而发生刚度失效，而且地震载荷和风载荷对设备底截面产生过大的弯矩可能会使塔设备的地脚螺栓失效。因此，对塔式设备进行地震载荷和风载荷的分析十分重要。通过在分析设计标准的基础上，利用ANSYS软件分别对其在地震和风载荷作用下的状况进行有限元分析；并在力学模型简化及其三文有限元模型应用方面，及理论计算与软件实现分析相结合方面进行了探索研究，在一定程度上弥补了相关分析标准的不足[13]。
3 毕业设计内容
3.1塔设备的分类
塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。经过长期发展，形成了型式繁多的结构，以满足各方面的需要。为了便于研究和比较，人们从不同的角度对塔设备进行分类。按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔。启动连续蒸馏通常是指期间在室温下的从初始状态转移中的一列到稳定状态的操作模式的条件[14]。用以实现蒸馏和吸收两种分离操作的塔设备分别称为蒸馏塔和吸收塔。这类塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行，还要能够使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。也有按形成相际接触面的方式和按塔釜型式分类的；但是，最常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔两大类，人们又按板式塔的塔盘结构和填料塔所用的填料，细分为多种塔型[15]。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。
3.2塔设备的性能
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