【正文】 整體補(bǔ)強(qiáng)鍛件與殼體相焊來降低開孔附近的應(yīng)力。其優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)強(qiáng)金屬集中于開孔應(yīng)力最大部分，應(yīng)力集中現(xiàn)象得到大大緩和。為了焊接方便，補(bǔ)強(qiáng)圈可以置于器壁外表面或內(nèi)表面，或內(nèi)外表面對稱放置，但為了焊接方便，一般是把補(bǔ)強(qiáng)圈放在外面的單面補(bǔ)強(qiáng)。 補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，應(yīng)用廣泛。還由于補(bǔ)強(qiáng)圈和殼體或接管金屬沒有形成一個(gè)整體，因而抗疲勞性能差。（4）在橢圓形或蝶形封頭過渡部分開孔時(shí)，其孔的中心線宜垂直于封頭表面。同時(shí)由于容器材料具有一定的塑性儲備，允許承受不是十分過大的局部應(yīng)力，所以當(dāng)孔徑不超過一定數(shù)值時(shí)，可不進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。 平臺和梯子結(jié)構(gòu)型式的確定 平臺結(jié)構(gòu)型式的確定(1) 操作平臺應(yīng)設(shè)置在人孔、手孔、塔頂?shù)踔好嬗?jì)等需要經(jīng)常檢修和操作的地方。若無特殊要求層間距也不應(yīng)大于8m。(6) 平臺的內(nèi)緣與塔壁之間應(yīng)留有一定的間隙以便于進(jìn)行設(shè)備的保溫油漆工作。(8) 支承平臺的槽鋼梁一般應(yīng)沿平臺外圍同等分安排。平臺全部為鋼結(jié)構(gòu)，材料一般用Q235A，當(dāng)塔體材料采用不銹鋼時(shí)，塔體上補(bǔ)板及平臺連接板的材料應(yīng)選與塔體一樣。 鋪板的加強(qiáng) 梯子結(jié)構(gòu)型式的確定(1) 不經(jīng)常操作的平臺，可采用直梯，若采用斜梯則角度應(yīng)小于60176。(5) 低溫塔的梯子，其連接件及焊在塔上的連接板之間應(yīng)墊以石棉或軟木。梯子的踏步應(yīng)能承受1000N的短期集中載荷，整個(gè)梯子應(yīng)能承受4500N的集中載荷，扶手在任意點(diǎn)應(yīng)能承受任何方向作用的900N載荷。Φ6200塔段平臺的內(nèi)徑為6578，Φ5200塔段平臺的內(nèi)徑為5574，寬度均為1。 塔底空間高度的確定塔底空間是塔底第一塊塔板到塔底切線的距離，當(dāng)進(jìn)料沒有15min的緩沖時(shí)間的容量時(shí)，塔底產(chǎn)品的停留時(shí)間可取3～5min。 進(jìn)料空間高度的確定原料進(jìn)料段的高度，取決于進(jìn)料的結(jié)構(gòu)型式及介質(zhì)狀態(tài)。塔盤間距大，則塔盤的上開汽流中霧沫夾滯小，但將增加總塔高度。淹塔：塔盤間距過小，容易淹塔。一般較大的塔板間距可采用較高的空塔速度，選擇在一定的生產(chǎn)能力和操作條件下的塔徑可小些，但塔高相對增加。 表37 浮閥塔板間距參考數(shù) 單位：塔徑D/m～～～～～＞塔板間距HT/mm200～300300～350350～450450～600500～800≥600表38 浮閥塔的塔板間距標(biāo)準(zhǔn) 單位：塔徑塔板間距 600～700300350450800～1000350(*)
。當(dāng)塔內(nèi)各段負(fù)荷不同時(shí)，也可考慮采用不同的塔板間距以適應(yīng)相同的塔徑。安裝與檢修：在確定塔板間距時(shí)，需要考慮安裝與檢修塔板所需的空間，列在開有人孔的地方。操作彈性：塔盤的間距大，則塔的操作彈性大。如果為氣相進(jìn)料，則可根據(jù)進(jìn)料型式?jīng)Q定，一般進(jìn)料管的大小均采用工藝管相同的直徑。但對塔底產(chǎn)量大的塔，停留時(shí)間一般也是3～5min，對易結(jié)焦的介質(zhì)，塔底停留時(shí)間應(yīng)縮短，一般為1～。梯子采用籠式扶梯。高溫操作的塔，連接板應(yīng)與塔體完全焊透，焊縫應(yīng)打磨光潔，以減少熱應(yīng)力的影響。(7) 梯子的最底一級踏步應(yīng)高出地面（或平臺面）150mm～450mm，相鄰的踏步之間的間距一般為300mm。(3) ～，以免失去安全作用。若采用一般鋼板時(shí)，須用模具在鋼板上敲出圓形膨點(diǎn)且開排水孔。 欄桿平臺的載荷應(yīng)根據(jù)具體的使用情況確定，一般按最小均布載荷為2000Pa，集中載荷為4000N考慮。有保溫層時(shí)，至保溫層的表面的間隙為50mm。(5) 弧形平臺的包角應(yīng)依據(jù)工藝配管液面計(jì)接管及人孔等的位置而定。(2) 布置在一起的塔，可將平臺連接起來，造成聯(lián)合平臺。 表36 接管最小壁厚 mm 最小壁厚 接管公稱外徑 25 32 38 45 48 57 65 76 89 注：①鋼材的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb＞540MPa時(shí)，接管與殼體的連接宜采用全熔透的結(jié)構(gòu)型式。這是因?yàn)樵谟?jì)算壁厚時(shí)考慮了焊接接頭系數(shù)而使壁厚有所增加，又因?yàn)殇摪寰哂幸欢ㄒ?guī)格，殼體的壁厚往往超過實(shí)際強(qiáng)度的需要，厚度增加，使最大應(yīng)力值降低，相當(dāng)于容器已被整體加強(qiáng)。（一）GB1501998規(guī)定，采用補(bǔ)強(qiáng)圈結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，應(yīng)遵循下列規(guī)定： （1）鋼材的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb≤540MPa； （2）； （3）殼體名義厚度δn≤38mm。補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體相焊時(shí)，使此處的剛性變大，對角焊縫的冷卻收縮起較大的約束作用，容易在焊縫處造成裂紋。從這里通入壓縮空氣進(jìn)行焊縫緊密性試驗(yàn)。補(bǔ)強(qiáng)圈一般與器壁采用搭接結(jié)構(gòu)，材料與器壁相同，補(bǔ)強(qiáng)圈尺寸可參照標(biāo)準(zhǔn)確定，也可按等面積補(bǔ)強(qiáng)原則進(jìn)行計(jì)算。在開孔處用全焊透的結(jié)構(gòu)形式焊上一段特意加厚的短管，使接管的加厚部分恰處有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)，則可以降低應(yīng)力集中系數(shù)。 開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu) 所謂開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)是指在開孔附近區(qū)域增加補(bǔ)強(qiáng)金屬，使之達(dá)到提高器壁強(qiáng)度，滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求的目的。 液面計(jì)種類很多。故一般在塔釜出口管前應(yīng)裝設(shè)防渦流擋板。但支管上方應(yīng)開排氣孔，液體進(jìn)料孔與垂直線成15176。 進(jìn)出口結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)塔體上設(shè)置了各種接管，由于各類接管的設(shè)計(jì)要求不同，因此塔體上各種接管具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 表35 接管長度h mm 公稱直徑DN 不保溫接管長 保溫設(shè)備接管長 適用公稱壓力PN （MPa）≤1580130≤20～50100150≤70～350150200≤70～500≤當(dāng)接管長度必須很短時(shí)，可用凸緣(又叫突出接口)來代替接管。 容器的接口管與凸緣 設(shè)備上的接口管與凸緣，既可用于裝置測量、控制儀表，也可用于連接其他設(shè)備和介質(zhì)的輸送管道。綜上所述可知，墊片的作用是封住壓緊面之間的間隙，增大密封口阻力，阻止流體泄漏。(3) 組合式墊片：組合式墊片采用金屬和非金屬材料配合特制而成。金屬墊片材料一般并不要求強(qiáng)度高，而是要求韌性。(1) 非金屬墊片：非金屬墊片的優(yōu)點(diǎn)主要是柔軟、耐腐蝕、價(jià)格便宜，但耐溫度和壓力性能較差。5．墊片選擇墊片是螺栓法蘭連接的核心，密封效果的好壞主要取決與墊片的密封性能。但是其結(jié)構(gòu)與制造都比較復(fù)雜，更換墊片也較費(fèi)事。使用于公稱直徑DN≤800mm，公稱壓力PN≤～。但這種壓緊面與墊片接觸面積較大，預(yù)緊時(shí)，墊片容易被擠到壓緊面兩側(cè)，不易壓緊，所以所需壓緊力較大，密封性能較差。4．壓緊面選擇壓緊面主要根據(jù)工藝條件、密封口徑以及準(zhǔn)備采用的墊片等進(jìn)行選擇。3．法蘭密封一般說來，流體在密封口泄漏有兩種途經(jīng)：一是墊片泄漏，二是壓緊面泄漏。我國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB15089）《鋼制壓力容器》規(guī)定對于平焊法蘭為簡易起見，當(dāng)滿足下列條件時(shí)也可按活套法蘭計(jì)算：≤15mm，Di/≤300, p≤2MPa,操作溫度小于或等于370℃。但由于法蘭要承受全部載荷，其厚度尺寸要大一些。但是這類法蘭與殼體形成一整體，法蘭受力后會使容器產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。在法蘭密封結(jié)構(gòu)中，法蘭為被聯(lián)結(jié)件，其作用是將擰緊聯(lián)接螺栓產(chǎn)生的壓緊力傳遞到密封墊片上，并與密封墊片均勻地緊密接觸，形成必要的密封條件。起吊的載荷由零件的重量來確定，根據(jù)塔徑?jīng)Q定其回轉(zhuǎn)半徑，然后選用標(biāo)HG/T21639《塔頂?shù)踔?。孔直徑d2=(50～100)mm，孔中心至封頭切線距離H=(130～300)mm。人孔應(yīng)用JB標(biāo)準(zhǔn),按設(shè)計(jì)壓力及公稱直徑選用，手孔是為小直徑塔而設(shè),以便于塔內(nèi)部件的清理，檢查或拆裝。所以，一般板式塔每隔10～20層塔板或5～10m，才設(shè)置一個(gè)人孔。3．地腳螺拴： 地腳螺栓座的組成地腳螺栓較多時(shí)，筋板可以均勻布置。 （a）對接 （b）搭接 裙座與塔體封頭的焊接形式圖（b）為搭接型式,座體焊在塔體外側(cè)，這種連接型式焊縫承受剪切載荷，受力情況較差，只是因?yàn)榘惭b方便，才在一些小塔或焊縫受力較小的情況下采用。裙座較其它支座（如支腳）結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部應(yīng)力也最小。根據(jù)工藝過程、承載能力、制造技術(shù)等方面進(jìn)行安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的綜合分析，考慮受力情況和封頭造價(jià)，本設(shè)計(jì)的上、下封頭均采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。5．錐形封頭 錐形結(jié)構(gòu)的封頭強(qiáng)度并不理想，但在生產(chǎn)工藝應(yīng)用中，錐形封頭有利于氣體的均勻進(jìn)出，也有利于懸浮或固體顆粒等的排放，并常作為不同直徑圓筒的過渡段，因此也是壓力容器最常用的受壓元件之一。但由于過渡段的存在降低了封頭的深度，其成型加工還是比較方便的。但從制造性能方面來看，其缺點(diǎn)是深度大，當(dāng)直徑較小時(shí)，整體沖壓成型較難；當(dāng)直徑較大時(shí)，雖可采用分瓣沖壓技術(shù)，但拼焊工作量較大。此區(qū)域內(nèi)不裝浮閥，在液體進(jìn)入經(jīng)液管之前，設(shè)置這段不鼓泡的安定地帶，以免液體大量夾帶泡沫進(jìn)入經(jīng)液管。 X1型楔卡塔板的布置整個(gè)塔板可分為四個(gè)區(qū)域，：（1）鼓泡區(qū) 圖中虛線以內(nèi)的區(qū)域?yàn)楣呐輩^(qū)。（1）(a、b)。用于塔盤板的分塊及其與支持圈，支持板，受液盤或主梁間的連接。叉排對氣、液接觸較好,故一般都采用叉排。6．浮閥的數(shù)目與排列浮閥塔的操作性能以板上所有浮閥處于剛剛?cè)_時(shí)的情況為最好，這時(shí)塔板的壓強(qiáng)降及板上液體的泄漏都比較小而操作彈性大。折流擋板的高度為溢流堰高度的兩倍，如無溢流堰時(shí)，可取為塔盤上液層高度的兩倍。堰上液流強(qiáng)度不宜超過100～130，國內(nèi)推薦最好小于60。因?yàn)檫@種型式便于液體的側(cè)線抽出，在液流量較低仍可形成良好的液封，對改變液體的流向具有緩沖作用。弓形降液管適用于大液量及大直徑的塔，塔盤面積的利用率高，降液能力大，氣液分離效果好。： 單溢流塔板 3．降液管與受液盤(1)降液管可分為圓形降液管和弓形降液管。（3）U形流型液氣比小時(shí)采用，其液流行程雖長，液面落差不會太大。液體橫流過整塊塔板，行程長，塔板效率好。經(jīng)過的距離越長，阻力也越大。 板式塔盤（2）塔盤結(jié)構(gòu)分為整塊式與分塊式塔盤一般塔徑在800mm～900mm以下時(shí)，為了便于安裝與檢修，建議采用整塊式 塔盤；當(dāng)塔徑在800mm～900mm以上時(shí)，人可以在塔內(nèi)進(jìn)行裝拆，可采用分塊式塔盤。表32 幾種塔盤的性能比較塔盤形式蒸汽量流量效率操作彈性單板壓降價(jià)格可靠性泡罩良優(yōu)良超1000MPa良優(yōu)篩板優(yōu)優(yōu)優(yōu)良520MPa超優(yōu)浮閥優(yōu)優(yōu)優(yōu)超630MPa優(yōu)良穿流式優(yōu)超優(yōu)差超可表33 幾種塔盤優(yōu)缺點(diǎn)及用途塔盤形式結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)用途泡罩塔圓形泡罩復(fù)雜在寬的負(fù)荷范圍內(nèi)可穩(wěn)定操作彈性好費(fèi)用高板距大壓降比較大適用于廣泛的范圍，板數(shù)少的場合S形泡罩塔板稍簡單簡化了泡罩的形式，因此性能相似浮閥塔條形浮閥重盤式浮閥廠型浮閥簡單有簡單和復(fù)雜的在寬的負(fù)荷范圍內(nèi)效率不降低最高負(fù)荷的效率也比泡罩塔高費(fèi)用較低霧沫夾帶少液面落差小沒有特別的缺點(diǎn)適用于一切場合穿流型篩板（溢流式）簡單最高負(fù)荷的效率高費(fèi)用小壓力降小穩(wěn)定操作范圍窄要么擴(kuò)大孔徑，否則易堵塞容易發(fā)生液體泄漏適用于處理變動小且不折出固件物料的系統(tǒng)波紋篩板簡單比篩板壓力稍高，但具有同樣優(yōu)點(diǎn)，氣液分布好柵板簡單處理能力大壓力降小費(fèi)用小效率低處理量少，效率劇烈下降