化工機(jī)械設(shè)備課程設(shè)計(jì)浮閥塔設(shè)計(jì)書(編輯修改稿)
2025-06-25 22:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 厚度附加量C=2mm；（11）參考圖為書中圖825，尺寸及數(shù)據(jù)根據(jù)自己組的具體情況設(shè)計(jì)、標(biāo)注。 設(shè)備結(jié)構(gòu)形式概述 浮閥塔結(jié)構(gòu)簡單，有兩種結(jié)構(gòu)型式，即條狀浮閥和盤式浮閥，它們的操作和性能基本是一致的，只是結(jié)構(gòu)上有區(qū)別，其中以盤式浮閥應(yīng)用最為普遍。盤式浮閥塔板結(jié)構(gòu)，是在帶降液裝置的塔板上開有許多升氣孔，每個(gè)孔的上方裝有可浮動的盤式閥片。為了控制閥片的浮動范圍，在閥片的上方有一個(gè)十字型或依靠閥片的三條支腿。前者稱十字架型，后者稱V型。目前因V型結(jié)構(gòu)簡單，因而被廣泛使用，當(dāng)上升蒸汽量變化時(shí)，閥片隨之升降，使閥片的開度不同，所以塔的工作彈性較大。 浮閥精餾塔總的原則是盡可能多地采用先進(jìn)的技術(shù)，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低能耗的原則，具體考慮以下幾點(diǎn)。 ⑴ 滿足工藝和操作的要求 所設(shè)計(jì)出來的流程和設(shè)備能保證得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)的流程與設(shè)備需要一定的操作彈性，可方便地進(jìn)行流量和傳熱量的調(diào)節(jié)。設(shè)置必需的儀表并安裝在適宜部位，以便能通過這些儀表來觀測和控制生產(chǎn)過程。 ⑵ 滿足經(jīng)濟(jì)上的要求 要節(jié)省熱能和電能的消耗，減少設(shè)備與基建的費(fèi)用，回流比對操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均有很大的影響，因此必須選擇合適的回流比。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面考慮，力求總費(fèi)用盡可能低一些。 ⑶ 保證生產(chǎn)安全 生產(chǎn)中應(yīng)防止物料的泄露，生產(chǎn)和使用易燃物料車間的電器均應(yīng)為防爆產(chǎn)品。塔體大都安裝在室外，為能抵抗大自然的破壞，塔設(shè)備應(yīng)具有一定剛度和強(qiáng)度。浮閥的結(jié)構(gòu)也分為閥片和十字形擋架兩部分。在十字形擋架下設(shè)置一可上下活動的閥片(帶有三個(gè)外伸爪)，閥片中央開有蛇O mm的圓孔。閥片升起之前，塔板開孔率由直徑20mm的孔決定；氣量增大時(shí)，閥片開始升起，開孔率增加，一直到閥片達(dá)到擋架蓋板。由于其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，閥片不會被卡住或脫落，使用可靠；同時(shí)固定閥保證氣體水平吹入液體，強(qiáng)化了氣液接觸時(shí)的湍動作用。黃潔等在經(jīng)Stahl公司同意后，公開發(fā)表了此種塔板較完整的性能試驗(yàn)結(jié)果，明確了該塔板的優(yōu)點(diǎn)及缺陷。條形浮閥的特點(diǎn)為：條形浮閥不會旋轉(zhuǎn)，因而不易磨損，閥片不會卡死、脫落；由于條形浮閥的氣體從兩側(cè)噴出，不像圓形浮閥從四周噴出，所以塔板上的液體返混小于圓形類浮閥塔板，效率相對較高；可以排出較圓孔形更大的開孔率，從而提高處理能力。經(jīng)工業(yè)實(shí)踐證明，條形結(jié)構(gòu)的浮閥塔板操作性能較傳統(tǒng)圓形浮閥塔板略為優(yōu)秀。但是上述條形浮閥依然存在一些不足：①與傳統(tǒng)圓形浮閥類似，閥蓋上方無鼓泡區(qū)，造成塔板傳質(zhì)效率降低；②由于大多采用矩形閥腿，且前閥腿和后閥腿寬度一樣，氣流不能繞過前閥腿，閥前端存在傳質(zhì)死區(qū)；③雖然其返混較圓形浮閥小，但對塔板弓形區(qū)的返混無太大改進(jìn)；④長條形閥孔的四個(gè)銳角會形成嚴(yán)重的應(yīng)力集中，易引起塔板的機(jī)械損壞。因此近年來國內(nèi)不僅對條形浮閥的性能進(jìn)行大量研究，還針對條形浮閥的不足，開發(fā)出多種形式的條形浮閥。2 設(shè)計(jì)參數(shù)及其要求 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)工作壓力塔體內(nèi)徑2200計(jì)算壓力塔高50000工作溫度220設(shè)計(jì)壽命10設(shè)計(jì)溫度250浮閥規(guī)格介質(zhì)名稱浮閥間距介質(zhì)密度800保溫材料厚度120傳熱面積保溫材料密度300基本風(fēng)壓400塔盤上存留介質(zhì)層高度100地震基本烈度8殼體材料16MnR場地類別II內(nèi)件材料16MnR塔形75裙座材料Q235B塔板數(shù)目75偏心質(zhì)量4000塔板間距偏心距2000腐蝕速率1. 設(shè)備類型：自支承式塔設(shè)備（塔頂無偏心載荷）；2. 設(shè)置地區(qū)環(huán)境：基本風(fēng)壓：qo=400N/㎡。設(shè)計(jì)地震烈度：7度（或8度）；場地土：2類。（），地震系數(shù)根據(jù)自己的需要任取一組；3. 塔體及裙座的機(jī)械設(shè)計(jì)條件：（1）塔體內(nèi)徑Di=2200mm，塔高近似取H=50000mm；（2）計(jì)算壓力Pc=（每組中各人的計(jì)算壓力根據(jù)安排表中數(shù)據(jù)）,設(shè)計(jì)溫度t=250℃；（3）塔體裝有N=75層浮閥塔盤，每塊塔盤上存留介質(zhì)層高度為hw=100mm，介質(zhì)密度為ρ1=800kg/m3；（4）沿塔高每5m左右開設(shè)一個(gè)人孔，人數(shù)為810個(gè)，相應(yīng)在人孔處安裝半圓形平臺810個(gè)，平臺寬度為B=900mm，高度為1000mm。（5）塔外保溫層厚度為δs=120mm，保溫材料密度為ρ2=300kg/m3；（6）塔體與裙座間懸掛一臺再沸器，其操作質(zhì)量為me=4000kg,偏心距e=2000mm；（7）塔體與封頭材料在低合金高強(qiáng)度剛中間選用，并查出其參數(shù)。（8）裙座統(tǒng)一采用Q235A（9）塔體與裙座對接焊接，塔體焊接接頭系數(shù)Φ=；（10）塔體與封頭厚度附加量C=2mm，裙座厚度附加量C=2mm；3 材料選擇 概論 塔設(shè)備與其他化工設(shè)備一樣，置于室外，無框架的自支承式塔體，絕大多數(shù)是采用鋼材制造的。這是因?yàn)殇摬木哂胸i狗的強(qiáng)度和塑性，制造性能較好，設(shè)計(jì)制造的經(jīng)驗(yàn)也比較成熟，因此，在大型的塔設(shè)備中，鋼材更具有無法比擬的有點(diǎn)。 設(shè)計(jì)中塔體的材料選擇是：；塔體是塔設(shè)備的外殼，由等直徑和等壁厚的圓筒和兩個(gè)封頭組成，塔體除滿足工藝條件下的強(qiáng)度、剛度外，還應(yīng)考慮風(fēng)力、地震、偏心載荷所英氣的強(qiáng)度、剛度問題，以及吊裝、運(yùn)輸、檢驗(yàn)、開停工作等的影響，所以選擇塔體的材料很重要。 設(shè)計(jì)中裙座材料的選擇是：Q235B；塔體裙座是塔體安放到基礎(chǔ)上的連接部分，它必須保證塔體坐落在確定位置上進(jìn)行正常工作，為此，它應(yīng)當(dāng)具有足夠的強(qiáng)大和剛度，能夠承受各種操作情況下的全塔質(zhì)量，以及風(fēng)力、地震等引起的載荷。4 塔體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 塔體厚度的計(jì)算 考慮厚度附加量C=2mm，經(jīng)圓整采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭：考慮厚度附加量C=2mm，經(jīng)圓整（1）筒體圓筒、封頭、裙座質(zhì)量圓筒質(zhì)量： 封頭質(zhì)量： 裙座質(zhì)量：說明：塔體圓筒總高度為 查得DN 2200mm，厚度為18mm 的圓筒質(zhì)量為985kg/m 查得DN 2200mm，厚度為18mm 的橢圓形封頭質(zhì)量為782kg/m（封頭曲面深度550mm，
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