化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(完整版)
【正文】 （2） 式中—平衡指數(shù)。在確定操作壓力時(shí)，除了上面所述諸因素之外，尚需考慮設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材料等。做全塔的物料平衡對于雙組分的連續(xù)精餾塔，由總物料平衡及分物料平衡有（1） 根據(jù)進(jìn)料流量F及組成，分離要求，解方程組（1）即可求得餾出液流率D及殘液流率W。再沸器的型式有立式與臥式、熱虹吸式與強(qiáng)制循環(huán)式之外。③、④兩項(xiàng)若任務(wù)中未曾給出，則應(yīng)根據(jù)具體情況確定。答辯前學(xué)生應(yīng)將設(shè)計(jì)計(jì)算說明書裝訂成冊，連同計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算一起交給教師。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書應(yīng)包含：目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)書、流程圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、計(jì)算結(jié)果及所引用的資料目錄等。編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。設(shè)計(jì)中安排好自己的工作，提高工作效率。教師只做提示和啟發(fā)，由學(xué)生自己去解決問題，指導(dǎo)教師原則上不負(fù)責(zé)檢查計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，學(xué)生應(yīng)自己負(fù)責(zé)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，可靠性。本次設(shè)計(jì)是在教師指導(dǎo)下，由學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行的設(shè)計(jì)。因此，對學(xué)生的獨(dú)立工作能力和實(shí)際工作能力是一次很好的鍛煉機(jī)會，是培養(yǎng)化工技術(shù)人員的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。學(xué)生在設(shè)計(jì)中可以相互討論，但不能照抄，為了更好地了解和檢查學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，設(shè)計(jì)的最后階段安排有答辯。二、化工原理課程設(shè)計(jì)（精餾裝置）的內(nèi)容選擇流程，畫流程圖。設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，學(xué)生應(yīng)交的作業(yè)有：工藝流程圖一張，塔板結(jié)構(gòu)圖一張，設(shè)計(jì)說明書一份。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書除了有數(shù)字計(jì)算之外還應(yīng)有分析，只有數(shù)字計(jì)算，而無論述分析，這樣的設(shè)計(jì)是不完整的，也是不能通過的。答辯時(shí)學(xué)生先簡要匯報(bào)一下自己的設(shè)計(jì)工作，然后回答教師提出的問題。物性數(shù)據(jù)可從有關(guān)資料中查取。當(dāng)傳熱量較小時(shí)，選用立式熱式再沸器較為有利。確定操作條件（壓力、溫度）精餾操作最好在常壓下進(jìn)行，不能在常壓下進(jìn)行時(shí)，可根據(jù)下述因素考慮加壓或減壓操作。通常按下述步驟確定操作壓力。烴類可由資料（1）（2）查得。由上式可知，最小回流比和進(jìn)料液化分率q有關(guān)。～2倍，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)理論板和回流比的關(guān)系圖（圖2）確定。實(shí)際板數(shù)等于理論板數(shù)除以總板效率，即 （12）式中：——實(shí)際板數(shù)——不包括分凝器、再沸器在內(nèi)的理論板數(shù)?！錈崃黧w平均溫度差。通常精餾段根據(jù)塔頂?shù)谝粔K板的條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，提餾段根據(jù)塔底條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （20）式中：—分別為液相、汽相密度。（4）、塔板數(shù)多時(shí)，板間距應(yīng)取較小值。 、—分別為板間距、板上清液層高度（m）。 （25）上述計(jì)算塔徑的方法（史密斯泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)法）對于石油類液量較大的塔常偏于保守。 —系統(tǒng)因素，由物系泡程度決定。堰及降液管的設(shè)計(jì)液體在塔板上的流動型式單溢流、雙溢流和多溢流。實(shí)際生產(chǎn)中，也有少數(shù)塔，其堰上液流量超過200[m3/]。出口堰是為保證塔板上有一定的液層。圖中：IW堰長。一般，安定區(qū)的寬度WS可取50～100 mm。當(dāng)用沖孔加工時(shí)，對于碳鋼塔板，孔徑不應(yīng)小于板厚。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按所需的開孔面積來確定中心距，盡可能在3～4倍的孔徑范圍內(nèi)。 （37）式中：—篩孔面積，；—開孔區(qū)面積，；t —孔中心距，mm；—篩孔孔徑，mm。h1—塔板上的液層阻力，m液柱。篩孔的漏液點(diǎn)氣速按下式計(jì)算： （43）式中：—漏夜點(diǎn)篩孔氣速，m/s；—表面張力壓頭，m液柱。它綜合地反映了塔板的操作性能，把不同的氣、液流率下塔板上出現(xiàn)的各種流體力學(xué)的界限綜合地表達(dá)出來。E—液流收縮系數(shù)，通?？扇?。[9]（1）、塔板型式理想的塔板應(yīng)在滿足工藝操作的條件下，要求結(jié)構(gòu)簡單、有足夠的剛性、便于加工、安裝和檢修。塔板梁高h(yuǎn)表2。塔板固定件由以下部件組成：固定的受液盤和降液管、支持圈、支持板、支持角鋼?？ㄗ舆B接見圖12。圖16 塔板之間的上可拆連接圖17 塔板之間的雙面可拆連接④塔板緊固件的間距用于塔板與支持圈（或支持板）連接的緊固件（包括卡子、雙面可拆連接件），其間距為150 mm左右。[3]《化工原理》，下冊，譚天恩等，化工出版社，1998。[11]《斜孔塔板的研究》，清華大學(xué)，1975。[13]《化工原理》，楊祖榮著，化學(xué)工業(yè)出版社，2004。[5]《化學(xué)工程基礎(chǔ)》，林愛光，清華大學(xué)出版社，2002。1塔高為便于安裝、檢修，直徑800mm以上的塔都應(yīng)設(shè)人孔。表3 單流塔板固定件尺寸（mm）*塔徑支撐園截面尺寸支撐板截面尺寸降液板厚受 液板厚受 液 盤支持角鋼尺 寸支撐面寬受液盤深度Φ8淚孔數(shù)無測線有測線800408508445650100156564100040105010120014001600501050106（4）6（4）1502180020002200601250122400表4 雙溢流塔板固定件尺寸（mm）塔徑角 鋼（中間梁）尺 寸支撐園截面尺寸支撐板截面尺寸降液板厚受液板厚Φ10淚孔數(shù)降液板支撐板數(shù)梁端間隙兩側(cè)中間兩側(cè)中間兩側(cè)中間2000220024009056660105010666121226002800905688（6）82225300010056832003400360038001105681255681405681405610701250128（6）333040004500500016056121605612180561210（8）3344表5 卡子型號及材料型式材 料卡板尺寸下的卡子型號卡板螺柱墊板螺母468101214ⅠA3F2Cr13A3FA3FⅠA4ⅠA6ⅠA8ⅠA10ⅠA12ⅠA14Ⅱ1Cr18Ni91Cr18Ni91Cr18Ni9Cr17ⅡA4ⅡA6ⅡA8ⅡA10ⅡA12ⅡA14ⅢCr18Ni12Mo2TiCr18Ni12Mo2TiCr18Ni12Mo2TiⅢA4ⅢA6ⅢA8ⅢA10ⅢA12ⅢA14圖12 卡子連接圖注： ②塔板與支持板連接（或與支持角鋼連接）上可拆連接采用卡子連接，塔板上的卡子孔通常為長圓形，如圖13。各部件尺寸見表3和表4。凹形受液盤在低液量時(shí)仍能造成液封，且有
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