word版可編輯-塔設備機械設計精心整理doc(已修改)
2025-07-27 11:53 本頁面
【正文】 第一章 緒論塔設備是石油、化工、輕工等各工業(yè)生產(chǎn)中僅次與換熱設備的常見設備。在上述各工業(yè)生產(chǎn)過程中，常常需要將原料中間產(chǎn)物或粗產(chǎn)品中的各個組成部分（稱為組分）分離出來作為產(chǎn)品或作為進一步生產(chǎn)的精制原料，如石油的分離、粗酒精的提純等。這些生產(chǎn)過程稱為物質(zhì)分離過程或物質(zhì)傳遞過程，有時還伴有傳熱和化學反應過程。傳質(zhì)過程是化學工程中一個重要的基本過程，通常采用蒸餾、吸收、萃取。以及吸附、離子交換、干燥等方法。相對應的設備又可稱為蒸餾塔、吸收塔、萃取塔等。在塔設備中所進行的工藝過程雖然各不相同，但從傳質(zhì)的必要條件看，都要求在塔內(nèi)有足夠的時間和足夠的空間進行接觸，同時為提高傳質(zhì)效果，必須使物料的接觸盡可能的密切，接觸面積盡可能大。為此常在塔內(nèi)設置各種結(jié)構(gòu)形式的內(nèi)件，以把氣體和液體物料分散成許多細小的氣泡和液滴。根據(jù)塔內(nèi)的內(nèi)件的不同，可將塔設備分為填料塔和板式塔。在板式塔中，塔內(nèi)裝有一定數(shù)量的塔盤，氣體自塔底向上以鼓泡噴射的形式穿過塔盤上的液層，使兩相密切接觸，進行傳質(zhì)。兩相的組分濃度沿塔高呈階梯式變化。不論是填料塔還是板式塔，從設備設計角度看，其基本結(jié)構(gòu)可以概括為：（1）塔體，包括圓筒、端蓋和聯(lián)接法蘭等；（2）內(nèi)件，指塔盤或填料及其支承裝置；（3）支座，一般為裙式支座；（4）附件，包括人孔、進出料接管、各類儀表接管、液體和氣體的分配裝置，以及塔外的扶梯、平臺、保溫層等。塔體是塔設備的外殼。常見的塔體是由等直徑、等壁厚的圓筒及上、下橢圓形封頭所組成。隨著裝置的大型化，為了節(jié)省材料，也有用不等直徑、不等壁厚的塔體。塔體除應滿足工藝條件下的強度要求外，還應校核風力、地震、偏心等載荷作用下的強度和剛度，以及水壓試驗、吊裝、運輸、開停車情況下的強度和剛度。另外對塔體安裝的不垂直度和彎曲度也有一定的要求。支座是塔體的支承并與基礎連接的部分，一般采用裙座。其高度視附屬設備（如再沸器、泵等）及管道布置而定。它承受各種情況下的全塔重量，以及風力、地震等載荷，因此，應有足夠的強度和剛度。塔設備強度計算的主要的內(nèi)容是塔體和支座的強度和剛度計算?；どa(chǎn)對塔設備的基本要求塔設備設計除應滿足工藝要求外，尚需考慮下列基本要求：（1）氣、液處理量大，接觸充分，效率高，流體流動阻力小。（2）操作彈性大，即當塔的負荷變動大時，塔的操作仍然穩(wěn)定，效率變化不大，且塔設備能長期穩(wěn)定運行。（3）結(jié)構(gòu)簡單可靠，制造安裝容易，成本低。（4）不易堵塞，易于操作、調(diào)試及檢修。板式塔具有物料處理量大，重量輕，清理檢修方便，操作穩(wěn)定性好等優(yōu)點，且便于滿足工藝上的特殊要求，如中間加熱或或冷卻、多段取出不同餾分、“液化氣”較大等。但板式塔的結(jié)構(gòu)復雜，成本較高。由于板式塔良好的操作的性能和成熟的使用經(jīng)驗，目前在化工生產(chǎn)的塔設備中，占有很大比例，廣泛用于蒸餾、吸收等傳質(zhì)過程。板式塔內(nèi)部裝有塔盤，塔體上有進料口、產(chǎn)品抽出口以及回流口等。此外，還有很多附屬裝置，如除沫器、入手孔、支座、扶梯平臺等。一般各層塔盤結(jié)構(gòu)是相同的，只有最高一層、最低一層和進料層的結(jié)構(gòu)和塔盤間距有所不同。最高一層塔盤和塔頂之間，要有一定的距離，以便能良好的除沫。有時，在該段上還裝有除沫器。最低一層塔盤到塔頂?shù)木嚯x一般也高于塔盤間距離，因為塔底空間起著貯槽作用，以保證液體有足夠的貯存，使塔底液體不致流空。塔底大多是直接通入從塔外再沸器來的蒸汽，有時則以列管或蛇管將塔底的液體加熱汽化。進料塔盤的間距也比較高。對于急劇汽化的料液在進料塔底上須裝上擋板、襯板或除沫器，此時進料塔盤間距還得更高一些。此外，開有人孔的塔盤間距也較大，一般為700mm。為了塔體的保溫，在塔體上有時焊有保溫材料的支承圈。為檢修方便，有時還在塔頂裝有可轉(zhuǎn)動的吊柱?？梢?，板式塔與填料塔的區(qū)別僅在于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。對于板式塔來說，內(nèi)部的主要結(jié)構(gòu)是塔盤結(jié)構(gòu)，包括塔板、降液管及受液盤、溢流堰、緊固件和支撐件等。浮閥塔從五十年代起已大量應用于工業(yè)生產(chǎn)用以完成加壓、常壓、減壓下的精餾、吸收、解析等過程。大型浮閥塔的塔徑可達10m，塔高達83m，塔板有數(shù)百塊之多。浮閥塔的塔板上，按一定中心距開閥孔，閥孔里裝有可以升降的閥片。浮閥能隨著氣速的增減在相當寬的氣速范圍內(nèi)自由升降，以保持穩(wěn)定操作。因此浮閥塔能在較寬的流量范圍內(nèi)保持高效率，其操作彈性比篩板、泡罩和舌形塔盤大得多；由于氣液接觸狀態(tài)良好，且蒸汽以水平方向吹入液層，故霧沫
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1