20萬(wàn)噸直餾柴油年氨精制裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書-全文預(yù)覽
【正文】 節(jié) 厚度 mm3 材料 AQ235 法蘭 型號(hào) 乙型平焊法蘭： 20xxJB4707 材料 AQ235 液體分配器 型號(hào) 孔式液體分配器 分配頭 6 個(gè) ? 小孔 除沫器 標(biāo)記 HG/T 21618 絲網(wǎng)除沫器 X700100 HP Q235/Q235 液體分布器 型式 蓮蓬式分布器 開(kāi)孔直徑 mm4?? 開(kāi)孔數(shù) 5 圈 總數(shù) 121 個(gè) 噴淋角 C45??? 半徑 mm225?R 26 表 各符號(hào)物理意義一覽表 Q ，熱負(fù)荷， kJ/h 頂P ，塔頂操作壓力， atm 底P ，塔底操作壓力， atm 初K ，傳熱系數(shù)初始值， hCm/kJ 2 ??? 1t? ，蒸 氣 和混合溶劑的平均溫差， C? 2t? ，蒸 氣 和管內(nèi)氣體溫差， C? mt? ，蒸 氣 與 氣 提塔平均溫差， C? 初F ，傳熱面積估算值， 2m H ，管長(zhǎng)， m d ，降膜熱管內(nèi)經(jīng)， m od ,降膜熱管外徑， m 理n ，理論管數(shù)，根 n ，管數(shù)，根 b ，中心管數(shù)，根 t ，管心距， m D ，塔 內(nèi) 徑， m 39。所以本設(shè)計(jì)液體分布器安裝在離液體分配器上管口 mm250 。小孔在球面上一般采用同心圓排列，為了使噴灑均勻，球面上各小孔的軸線匯交于一點(diǎn)。 23 過(guò)濾網(wǎng)型式為 HP，材料為 AQ235 。 根據(jù) 氣 提塔公稱直徑 mm700?DN ，選用的除沫器公稱直徑 mm700?DN 。此結(jié)構(gòu)原為荷蘭斯太米卡飯 (Stamiearbon)公司用于 CO2 氣 提塔的專利設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)管壁與殼壁溫差小于 C70? ，殼程流體壓力為 ，所承受的溫度和壓力都不高，故選擇 20xxGB/T1 2777 單波紋膨脹節(jié)，采用 mm3 厚的不銹鋼厚板制造的 ZDL 型單波紋膨脹節(jié)。 膨脹節(jié) 由于換熱管與管板焊接它們彼此約束，限制了管束的自由膨脹。本氣提塔設(shè)計(jì)的折流板間距為 mm150 ，所以折流板數(shù) N 為： )(39115060001150 塊????? HN 由于 氣 提塔 mm700D? ，查得折流板的厚度 mm5z ?? 。 管板和折流板 管板設(shè)計(jì) 管板與換熱管采用脹焊連接，由于本設(shè)備用于一般場(chǎng)合，管板的最小厚度，應(yīng)符合如下要求： om ino ,5025 dd ??? ?時(shí) 即： in ???? 由于管板和法蘭連接在一起，為了使管板達(dá)到法蘭的強(qiáng)度，所選設(shè)計(jì)的管板厚度盡可能接近法蘭厚度， 故管板厚度取為 mm32o ?? 。地腳螺栓的螺紋小徑可按下式計(jì)算： ? ? 2btBi 4 Cn Sd ?? ??? 環(huán) 21 式中： id — 地腳螺栓螺紋小徑， mm ； 2C — 地腳螺栓腐蝕裕量，取 m32?C ； n — 地腳螺栓個(gè)數(shù)，取 12?n ； ??bt? — 地腳螺栓材料的許用應(yīng)力， MPa 。 （ 4）地腳螺栓的確定： 塔設(shè)備必須用地腳螺栓牢牢地固定在基礎(chǔ)上，以防在風(fēng)、地震等載荷的作用下使其翻到。由下式計(jì)算： ??????????bWbm a xogbm a xm a xb ZMZgMSmZM環(huán)? ，取其中較大值。由于： ??? ????ee MMM MMMWEWm a x 取其中較大值，所以： 5Wm a x ???? MM 裙座設(shè)計(jì) 裙座尺寸 裙座高度： ?H 裙座厚度： mm14q?? 裙座直徑： mm720q ?D 。 風(fēng)載荷為： DHfPKKF ?????? i21 式中： 1K — 體型系數(shù)，表示穩(wěn)定風(fēng)壓在設(shè)備上的分布情況，它與設(shè)備的形狀有關(guān)。 塔高的計(jì)算 塔的底部空間高度是指塔底封頭直邊到下塔盤的高度為 1H ，因?yàn)樗?空間具有中間儲(chǔ)槽作用，停留時(shí)間一般 3~5 分鐘，這里取 3 分鐘，所以，塔釜體積為： 60???? ?釜液釜液 mV 所以： 44 221 ???? ?? DVH 釜液 塔的頂部空間高度是指上塔盤到塔頂封頭直邊的高度為 2H ，為了減少塔頂 17 出口氣體中夾帶的液體量，頂部空間一般去 ~ ，故這里取塔頂高度： ?H 裙座高度： ?H 所以， 塔總體高度為： 1 7 1321??????????? hHHHHH 總 塔設(shè)備的穩(wěn)定計(jì)算 風(fēng)載荷 風(fēng)載荷是安裝在室外的塔設(shè)備的基本載荷之一，塔除了使塔體產(chǎn)生應(yīng)力而外，還會(huì)使塔體產(chǎn)生方向與風(fēng)向相同的順風(fēng)向振動(dòng)和垂直于風(fēng)向的橫風(fēng)向振動(dòng)，振動(dòng)的結(jié)果使塔設(shè)備產(chǎn)生撓度，過(guò)大的應(yīng)力會(huì)造成塔體的強(qiáng)度和穩(wěn)定失效，過(guò)大的撓度不僅會(huì)使塔的分離效果降低，也會(huì)使塔的偏心矩增加。 16 第 7 章 零部件及穩(wěn)定性 塔壁厚的確定 根據(jù)選材分析，本 氣 提塔選用 AQ235 鋼材來(lái)制作塔體和封頭 , 本 氣 提塔的水蒸氣壓力為 )( 絕壓 ，溫度為 C180? ，設(shè)計(jì)壓力為 )( 絕壓 。 柴油的比熱： CkJ/ ???C 柴油的導(dǎo)熱系數(shù)： Chk J/m4 ????柴? 所以： Chk J / 62324323142?????????? ?????????? ?????????? ??????? 總傳熱系數(shù) 管外蒸 氣 熱阻 1R ，取 C/ 2 ??? 液膜產(chǎn)生的氣泡熱阻 2R ，取 C/ 2 ??? 不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù) 鋼? ，取 ChkJ/m60 ??? 所以， 總傳熱系數(shù)： Chk J / 4 04 9 600 0 0 0 0 5 61 1 7 4 111111244m39。 柴油 C70? 的表面張力 ： k g / ?? ?????? 厘米達(dá)因? 由于氣液間傳質(zhì)和傳熱引起的表面張力變化： k g / ?? ?????? 厘米達(dá)因?? 液體最小潤(rùn)濕率： ? ?? ?hm/m0 2 5 9 1033684362L62LL2L6m i n??????????????????????????? gq 液體在流出點(diǎn)的實(shí)際潤(rùn)濕率為： hm/ 90 08 9 32L2 ???? ??q 因 minqq? ， 故 液 體潤(rùn)濕率在正常范圍之內(nèi)。液體開(kāi)始溢出時(shí)的關(guān)聯(lián)式為： ? ? LLGLGL2 8 ???????? ????????????????????????? ?? ???????????? gdgd gRLG ee 10 液體各特性參數(shù)采用流人點(diǎn)液膜溫度下之?dāng)?shù)值，氣體各物性參數(shù)采用流出點(diǎn)之值 。 ??? ，則 液體平均 實(shí)際 液膜厚度 ： 44mm39。 ??? ，取 39。 列管內(nèi)氣速 氣體流人點(diǎn)氣速 在氣體流入點(diǎn) 氣體 質(zhì)量 流量為 kg/h60 ，溫度為 C35? ，操作壓力 為)( 表 ，換算為體積流量為： h/ 1273 31 ???????V 氣 體流速： m / s0 5 6 0 01 6 20 2 43 6 0 04 2211 ????????? ??? ndV 氣體流出點(diǎn) 氣速 在氣體流出點(diǎn) 氣體流量為 kg/ ，溫度為 C60? ，操作壓力 )( 表 ，換算為體積流量為： h/ 12 7 3 602 7 32 ???????????? ??V 氣體流速： m / s2 2 6 0 01 6 20 2 43 6 0 04 2222 ????????? ??? ndV 氣速 平均值 ? ? ? ? m / s1 4 ????? ??? 表 列管內(nèi)氣速 位置 1? 2? m? 氣速 /(m/s) 流體周邊流量 流體周邊流量： 7 ndW????? 雷諾準(zhǔn)數(shù)： L4???eR 液體物性參數(shù)采用在液膜溫度下之值 。 管數(shù) 的 確定 理論管數(shù)： 根初理 1 6 260 2 ??????? ?? HdFn 選用正三角形排列，管心距為 mt ? ，查得 中心管數(shù) 為 15?b ，總管數(shù)為 169，去拉桿、排污管 7 根， 故 實(shí)有管數(shù) ： )(162 根?n 圖 降膜換熱管排列 5 塔徑的計(jì)算 管子采用焊接， 降膜管的管徑、管長(zhǎng)及管數(shù)估算后，即可 估算 塔徑 ： ? ? ? ? m6 5 3 o ????????? dtbD 估 式中 ： od — 降膜 熱 管外徑， m 。 降膜換熱管管徑不宜太小，以免管數(shù)太多，導(dǎo)致布膜復(fù)雜且不勻，根據(jù)生產(chǎn)能力，選用材質(zhì)為 Cr17Mn14Mo2N，型號(hào)為 332?? 的管子 。 蒸 氣 和混合溶劑的平均溫差 1t? 為 ： 蒸 氣 ： C120? C120? 溶劑： C40? C70? ? ? ? ? 701 2 0401 2 0ln 701 2 0401 2 01 ???? ????t? 蒸 氣 和管內(nèi) 氣體 溫差 2t? 為： 蒸 氣 ： C120? C120? 氣體： C60? C35? ? ? ? ? 601 2 0351 2 0ln 601 2 0351 2 02 ???? ????t? 總的平均溫差 mt?
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