【正文】 ..... 14 1）氣體流過塔板的壓降 .............................................. 14 2)液泛校核 ......................................................... 15 3）沫夾夾帶情況 .................................................... 15 第七節(jié) 安全操作范圍和操作線 ....................................... 16 1）精餾段 .......................................................... 16 2）提餾段 .......................................................... 17 第八節(jié) 附屬設(shè)備的選擇 ............................................... 18 1）全凝器的選擇 .................................................... 18 2) 再沸器的選擇 .................................................... 19 3) 回流泵的選擇 .................................................... 19 第九節(jié) 管徑設(shè)計 ..................................................... 20 第二部分 強度及穩(wěn)定性計算 ............................. 21 第一節(jié) 圓筒和封頭的厚度和強度計算 ................................... 21 第二節(jié) 載荷的計算 ................................................... 22 1) 質(zhì)量載荷的計算 :................................................. 22 2) 塔的自振周期 .................................................... 24 3）地震載荷及地震彎矩的計算 ........................................ 24 4）風載荷和風彎矩計算： ............................................ 25 5) 最大彎矩 ........................................................ 27 第三節(jié) 應(yīng)力校核 ..................................................... 28 1) 圓筒應(yīng)力校核： .................................................. 28 2) 裙座殼軸向應(yīng)力校核： ............................................ 29 第四節(jié) 基礎(chǔ)環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核 ......................................... 30 1） 基礎(chǔ)環(huán) ......................................................... 30 2）地腳螺栓計算： .................................................. 31 3）肋板計算： ...................................................... 31 4）蓋板計算： ...................................................... 32 第五節(jié) 補強計算 ..................................................... 33 1）塔頂蒸汽出孔 .................................................... 33 2)人孔的補強計算 ................................................... 34 3)進料管接管補強 ................................................... 35 第三部分 吊柱的強度計算 ............................... 36 1）設(shè)計載荷 ........................................................ 36 2)曲桿部分的校核 ................................................... 36 2）柱的校核 ........................................................ 37 參考文獻 .............................................. 38 附錄 英文翻譯 .......................................... 1 致 謝 ................................................. 6 塔設(shè)備概述 塔設(shè)備是化工、石油等工業(yè)中廣泛使用的重要生產(chǎn)設(shè)備。塔設(shè)備的基本功能在于提供氣、液兩相以充分接觸的機會，使質(zhì)、熱兩種傳遞過程能夠迅速有效地進行；還要能使接觸之后的氣、液兩相及時分開，互不夾帶。還要進行補強的計算。氣、液兩相在塔內(nèi)進行逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化。閥片周邊沖出幾個略向下彎的定距片，當氣速很低時，由于定距片的作用，閥片與塔板呈點 接觸而坐落在閥孔上，在一定程度上可防止閥片與板面的粘結(jié)。塔的通量大、分離效率高、操作彈性大，塔的性能就好。泡點進料， q=1。 69 提餾段液相負荷 SFSWS VVV *39。 2）、校核溢流強度 堰長： lW= D= =。 = 3600** =〈 hl = 取距離為 ： h=0,05m 7）浮盤數(shù) 采用 F1 重閥 , 閥孔直徑為 39。 8)塔盤的布置 安定區(qū) Wf=。 ?? ?? * ?= 立方米 /秒 Z=d2Wd= = Aa=AT2Af= = 立方米 K 取 CF查《基本有 機化學(xué)工程》圖 928 可知 CF= 則精餾段 :F1= %1 3 61 0 0?AKCZLVFs?負 =80% 提餾段 F139。 表 12 成分 甲烷 乙烯 乙烷 含量 焓差（千卡 /公斤） 11225 15075 15663 Qc=VIVD（ LILDDICD）， ∵ V=L+D=（ R+1） D， 所以： Qc=（ R+1） D（ IVDILD） =213761kj/h 2) 再沸器的選擇 以再沸器為系統(tǒng)進行熱量恒算，各成分的焓差 表 13 成分 乙烯 乙烷 丙烯 含量 焓差（千卡 /公斤） 15075 15880 16068 QB=V/IVW+WILWL/ILW+QL， QL—— 為再沸器的熱量損失， IVW—— 為再沸器中上升蒸汽的焓， ILW—— 為釜液的焓，提餾段底層板下降液的焓。 075 取 Φ 108 6 的管。 6） 再沸器蒸汽入塔器 取速度為 5m/s 4 28**58 4 15 *4?d= 取 Φ 194 6 的管。 N m mMM EE 8^10*7 7 0000 1 ?? ?? II 截面地震彎矩： ? ? mmNhhFM k kkE ????? ??? 85 1 111 Ⅱ Ⅱ截面地震彎矩： ? ? mmNjhFM kk kE ????? ??? 85 1 122 4）風載荷和風彎矩計算： 將塔沿高分成 6 段（如 圖 4 所示） 圖 4 表 16 塔段號 項目 1 2 3 4 5 6 塔段長度 m 0— 5 5— 10 10— 15 15— 20 20— 25 25— 30 20 /mNq 441N/m2 1k ? （ B類） 1V （ B類） ? ??vzi? 1 ? ?類Bfi 1 iziizi fvk ????1 塔段號 項目 1 2 3 4 5 6 il mm 5000 5000 5000 5000 5000 5100 3k mm 400 4k mm 500 eiD mm 2324 NDl fkkP eiii ii 6021 10??? ? 3300 5775 7238 9505 13596 15884 00截面風彎矩 : mmNllPlPM i ????????????????? 22 21210= 10^9N mm Ⅰ — Ⅰ截面風彎矩： mmNlllPllPlPM w ??????????? ?????????? ?????? 33132121111IIII 截面風彎距 ME=（ 230001?L ） +P2（ L13000+ 22L ） +P3（ L13000+L2+ 23L ） =10^8Nmm 5) 最大彎矩 塔底部見面 0— 0 處： ?????????????ewzew MMM MMM00000000m a x 取其中較大值 mmNM w ???? 900 100 4 mmNMM wE ???? ?? 80000 Ⅰ — Ⅰ截面 : mmNMM w ???? ?? 91111m a x IIII 截面 mmNMM w ???? ?? 82222m a x 108 8 第三節(jié) 應(yīng)力校核 1) 圓筒應(yīng)力校核： 驗算塔殼Ⅱ — Ⅱ截面處操作時和壓力實驗時的強度和穩(wěn)定性 計算截面 Ⅱ — Ⅱ 計算截面以上的塔操作質(zhì)量 31300 計算截面的橫截面積 eiDA ??? 48380 塔殼有效厚度 e? 11mm 計算截面的截面系數(shù) eiDZ ?? 10^7 最大彎矩 22max?M 10^5 許用軸向壓應(yīng)力 ? ? ? ?????tcr KKB?? 取小值（ k取 ） 192Mpa 許用軸向拉應(yīng)力 ? ??? 操作壓力引起軸向拉應(yīng)力eiPD?? 41 ? 重力引起軸向應(yīng)力 Am 2202??? 彎矩引起的軸向應(yīng)力 ZM ax3 ???? 軸向壓應(yīng)力 ? ?cr??? ?? 32 +192 組合拉應(yīng)力 ? ? ????? tk??? 321 +192 ?TP 液柱靜壓力（ ? ????? ???? M P aP PPtT ` ? 液壓試驗時計算截面以上的塔的質(zhì)量 22?Tm 2975kg 許用軸向壓應(yīng) 力 ? ????? scr KKB ?? 取小值 192 Mpa 許用軸向拉應(yīng)力 ?? 許用周向應(yīng)力 ?? Mpa 周向應(yīng)力 ? ?? ? ??? ?? se eiT DP ???? 液柱靜壓力 壓力引起的軸向應(yīng)力eiTDP?? 41 ? Mpa 重力引起的軸向應(yīng)力 AmT 222??? Mpa 彎矩引起的軸向應(yīng)力 wM Z 223 ??? Mpa 軸向壓應(yīng)力 ? ?cr??? ?? 32 168 組合拉應(yīng)力 ????? ??? 176 2) 裙座殼軸向應(yīng)力校核： a、 0— 0 截面 裙座殼為圓筒形材料為 16 DRMn 計算系數(shù)： 0 01 8 ??eiRA? 查得 B=160Mpa bA FmbZM s vgs1100m a x ?? ?? 該塔由風彎矩控制所以 00?vF 不計 底部截面積： 26 1 4 5 6mmDbA ssis ?? ?? 底部截面系數(shù)： 32 7^10*c os4 mmDbZ ssis ?? ??? ? ???? ??? ??? M P aKKB ts 9 51 6 1 9 21 6 ? 取 M P abAmgbZM ss a x ???? ??? ??????? sKKB ? 取 M P