【正文】 ............................... 8 1）精餾段塔徑 ....................................................... 8 2）提餾段塔徑 ...................................................... 12 第五節(jié) 塔內(nèi)物件的工藝尺寸 ........................................... 12 第六節(jié) 流體力學(xué)驗(yàn)算 ............................................... 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(jì) ..................................................... 20 第二部分 強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算 ............................. 21 第一節(jié) 圓筒和封頭的厚度和強(qiáng)度計(jì)算 ................................... 21 第二節(jié) 載荷的計(jì)算 ................................................... 22 1) 質(zhì)量載荷的計(jì)算 :................................................. 22 2) 塔的自振周期 .................................................... 24 3）地震載荷及地震彎矩的計(jì)算 ........................................ 24 4）風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩計(jì)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(jì)及校核 ......................................... 30 1） 基礎(chǔ)環(huán) ......................................................... 30 2）地腳螺栓計(jì)算： .................................................. 31 3）肋板計(jì)算： ...................................................... 31 4）蓋板計(jì)算： ...................................................... 32 第五節(jié) 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 ..................................................... 33 1）塔頂蒸汽出孔 .................................................... 33 2)人孔的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 ................................................... 34 3)進(jìn)料管接管補(bǔ)強(qiáng) ................................................... 35 第三部分 吊柱的強(qiáng)度計(jì)算 ............................... 36 1）設(shè)計(jì)載荷 ........................................................ 36 2)曲桿部分的校核 ................................................... 36 2）柱的校核 ........................................................ 37 參考文獻(xiàn) .............................................. 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。其缺點(diǎn)是處理易結(jié)焦、高粘度的物料時(shí)，閥片易與塔板粘結(jié)；在操作過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生閥片脫落或卡死等現(xiàn)象，使塔板效率和操作彈性下降。 4）實(shí)際塔板數(shù) ET =（ L?? ） ? 塔頂，塔釜的平均溫度 T=13℃ 查烴類 PTk 圖，得平衡常數(shù)： KC2H4=, KC2H6= ? —— 相對揮發(fā)度為： ? = l? = liXi ?? =0。 3)、塔堰高的確定 Hl=hw+how hl—— 塔板上清液層高度 。 3）霧沫夾夾帶情況 精餾段 V負(fù) =llvsV ?? ?? 63 8 63 *36 0039 7 ?= 立方米 /秒 提餾段 V負(fù)39。公稱直徑為 Dg200。 б = PcDi/（ 2[б ]tФ ） = 取鋼板 名義厚度б n=12mm. 實(shí)驗(yàn)壓力校合： （ 1） 液壓實(shí)驗(yàn)校合： Pt=[б ]/[ б t]= 163=203 第二節(jié) 載荷的計(jì)算 1) 質(zhì)量載荷的計(jì)算 : H=53 +4 ++2++3= 塔殼和裙座的質(zhì)量 m01=π /4[（ + 2） ]（ +3） 103 =π /4（ ） 103=15721 ㎏。 2) 曲桿部分的校核 吊柱的受力圖如下： 圖 5 吊柱受載荷情況如上圖所示 AD段可按受彎矩及軸向力作用的曲桿計(jì)算，其中軸向壓縮應(yīng)力 : AWc ?? = 彎矩發(fā)生的最大值發(fā)生在 A 點(diǎn)，在 A 點(diǎn)的內(nèi)側(cè)受壓縮，壓應(yīng)力 ???????????????221111dRdKARMmC? = 在 A點(diǎn)外側(cè)手到拉伸應(yīng)力 ???????????????221111dRdKARMMT?= WC? 是壓應(yīng)力，而且其值大于 WT? . 斷換算系數(shù)： Rddk 16 2221 ?? = 最大應(yīng)力 : M p acmc a x ????? ??? 2）柱的校核 吊柱的 AB段可視為 B端固定， A端受自由載荷的長柱。 開口直徑： d=di+2c=458 所以： A=184 ㎜ 2 （ 2）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 a、有效寬度 B=??? ???? 49422d 9162dntn ?? 取大值 B=916mm b、有效高度 ntd? = 外側(cè)有效高度： h1= ????? d200 n? = 取小 h1= 內(nèi)側(cè)有效高度 :h2= ?????0 nd? 取小 h0= 0mm (3)有效補(bǔ)強(qiáng)面積 筒體多余金屬面積 : A1=（ Bd） (δ eδ )2δ et（δ eδ）（ 1fr） =232mm2 接管的計(jì)算厚度 ? ?ctiCt PDP ??? ?? 2 = 接管多余金屬面積： A2=2h1(δ etδ t)fr+2h2（δ etc） fr=1296mm2 接管區(qū)焊縫面積 :A3=2 6 6=36 ㎜ 2 有效補(bǔ)強(qiáng)面積 :Ae=A1+A2+A3=2284 ㎜ 2 另外所須補(bǔ)強(qiáng)面積 :A4=AAe=45722284=2288 ㎜ 2 根據(jù)公稱直徑 Dg450,采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng) . 3) 進(jìn)料管接管補(bǔ)強(qiáng) 筒節(jié)的材料為 16MnDR，殼體材料為 16MnDR fr強(qiáng)度削弱系數(shù) : ? ?? ? 1163163 ???rtnrf ?? （ 1）所削弱面積： ? ?ret fdA ??? 12??? 其中 ? 為開孔出計(jì)算厚度， 筒殼的厚度 ? ?ctiC PDP ??? ?? 2 = 接管的有效厚度 : et? =41=3mm。公稱直徑為 Dg200。 操作彈性為： v 上 /v 下 = 圖 2: 提餾段操作線 第八節(jié) 附屬設(shè)備的選擇 1）全凝器的選擇 選用冷凝介質(zhì)為 35℃液氨 塔頂溫度為 24℃，混合蒸汽的汽化熱對全凝器進(jìn)行熱量恒算，以單位時(shí)間為基準(zhǔn)并忽略熱損失，所需傳遞的熱量。4 udVs?=70 個(gè) 精餾段與提餾段取相同的閥孔數(shù)：為 68 個(gè)。采用工型漿液板 ，分塊式塔盤。 ??? ?A FAAxX+??? ?B FBBxX+?? +??? ?C FCCxX=1q ????（ 1） ??? ?A pAAxX+??? ?B PBBxX+?? +??? ?C PCCxX=RM+1 ????（ 2） 式中： XFA,XFB,XFC—— 進(jìn)料中 A， B， C 組分的分子分?jǐn)?shù)； XPA， XPB， XPC—— 塔頂組分 A， B， C 組分的分子分?jǐn)?shù)； q—— 進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)。以限制閥片升起的最大高度，并防止閥片被氣體吹走。 第二部分在強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算中，計(jì)算出塔器的各部分質(zhì)量，對塔的三個(gè)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，主要是質(zhì)量載荷，風(fēng)載荷和地震載荷的計(jì)算。塔設(shè)備的基本功能在于提供氣、液兩相以充分接觸的機(jī)會(huì)，使質(zhì)、熱兩種傳遞過程能夠迅速有效地進(jìn)行；還要能使接觸之后的氣、液兩相及時(shí)分開，互不夾帶。 塔設(shè)備主要有三個(gè)參數(shù)作為其性能好 壞的評價(jià)指標(biāo)，即通量、分離效率和操作彈性。 88989 0。 hww —— 出口堰高度 how—— 堰上清液層高度 精餾段： how= 提留段： how’ = 4)降液管面積 查《浮閥塔》表 33 知 DWd = TfAA = 塔板面積 AT = 24D? = = ㎡ 堰寬 Wd = = 溢流面積 Af = AT = ㎡ 5） 校核液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間 精餾段 t= LHA Tf * =? 5s 提餾段 t39。 =llvsV 39。 2）回流管管徑 因?yàn)榛亓鞅盟??Rw 2m/s RslRR wlvwld ?? 43600 4 ?? =0。 人孔、法蘭、接管等附件質(zhì)量 : ma= m01=2873 ㎏。 柱中的應(yīng) ? (Pa)計(jì)算式為： ???????? ??? s ec1 2irAW ?? 最大應(yīng)力出現(xiàn)于 21d?? 處，展開 secθ并舍去高次相得 ? ?2212m a x ????irsdAWAW? 其中 22 1 ??????????iLAWE ? η —— 吊柱斷面中心至斷面任一小