【文章內(nèi)容簡介】 管通道直徑為300mm，裙座壁厚為6mm，螺栓座筋板高為300mm，蓋板厚度為28mm，筋板厚度為8mm，基礎環(huán)厚度為21mm。因為D1000mm，故需設人孔。由于物料比較清潔，無需經(jīng)常清洗，一般每隔6～8層塔板設一人孔，所以本設計開5個人孔，即nP=5。人孔直徑一般取450～600mm，450mm最常用，所以本設計采用的人孔直徑為450mm。設人孔處的板間距HP≥600mm，故本設計中HP取700mm。人孔伸出塔體的筒長一般為200～250mm，本設計中選擇人孔伸出筒長為200mm。 精餾塔塔高的計算 精餾塔有效高度的計算板式塔的有效高度為安裝塔板部分的高度，可按下式計算，即:式中：H—塔的有效高度，m。 n—實際塔板數(shù)。 HT—塔板間距，m； HP—設人孔處塔板間距，m； nP—人孔數(shù)。由前面可知：n=24，HT=，HP=，nP=5故：其中，精餾段塔板數(shù)為23，開設人孔數(shù)為2，故精餾段有效高度Ha為：提餾段塔板數(shù)為21，開設人孔數(shù)為3，故提餾段有效高度Hb為： 精餾塔總高的計算板式塔塔高可按下式計算，即：式中：H’—塔高，m；H—塔的有效高度高，m。 HB—塔底空間高度，m； HD—塔頂空間高度，m； H1—封頭高度，m； H2—裙座高度，m。一般塔底空間要貯存一定高度的液體，以便起到液封作用[8]，防止氣體從底部方向流出。即液體在塔底應停留一定的時間，通常取停留時間為10～15min，故本設計選擇停留時間為10min。塔底液面至最下層塔板之間要留有1～2m的間距[2]，且塔底氣體入口管在最下一塊塔板受液盤與塔底貯液液面（不包含封頭）之間，其入口管中心線距上和下應各有一個空間，該距離一般不小于相應的板間距。由于2HT=2=（m），故本設計采用塔底液面至最下層塔板之間的間距為1m。故HB=1000+ HZ式中：HZ—貯液高度，m。前面計算得：kg/m3故：（m3/s）所以（mm） HB=1000+821=1821m，所以本設計選擇HB=1900mm。一般取塔頂空間高度HD=～[8]，以利氣體中所含液滴的自由沉降和塔頂附件的安裝。故本設計中采用HD=。封頭的高度等于封頭曲面高度加上直邊高度以及壁厚。所以：H1=350+25+5=380（mm）由前面可知： H2=4故：7 塔板主要工藝尺寸的計算 精餾段塔板主要工藝尺寸的計算 溢流裝置計算因塔徑D=,可選用單溢流弓形降液管,采用凹形受液盤,深度hw’=50mm。由于塔徑≤1400，故受液盤只需開一個直徑為10mm的淚孔。 堰長lw取lw = D = = （m） 溢流堰高度hw由式中hL—板上液層高度； hOW—堰上液層高度。取hL=60mm選用平直堰,堰上液層高度hOW由下式計算,即: （71）式中近似取E=1（m）故（m） 弓形降液管寬度Wd和截面積Af由lw/D = ，查弓形降液管參數(shù)曲線得：Wd/D = Af/AT = 故： Af===（m2） Wd===（m）驗算液體在降液管中停留時間,即 （72）故降液管設計合理。 降液管底隙高度h0 （73）取m/s(液體通過底隙時的流速)，則：（mm） 故降液管底隙高度設計合理。 塔板布置 塔板分塊因D≥800mm，故塔板采用分塊式，查表得，塔板分為4塊。 邊緣區(qū)寬度測定取m，m無效區(qū)擋板高度（m） 開孔區(qū)面積計算 （74）其中:則： （m） （m）（m2） 篩孔計算及其排列本設計所處理的物系無腐蝕性，可選用δ=3mm碳鋼板，取篩孔直徑d0=5mm。篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為：t=3d0=35=15（mm）由經(jīng)驗式估算得篩孔數(shù)目n’為： （75）采用正三角形排布法排列篩孔（因為正三角形排布緊密），畫出篩孔的排列圖（見附錄B），得到實際篩孔數(shù)目：n=4136個。則開孔率為： （76） 氣體通過閥孔的氣速為：（m/s） （77） 提餾段塔板主要工藝尺寸的計算 溢流裝置計算因塔徑D=，可選用單溢流弓形降液管,采用凹形受液盤,深度hw’=50mm。由于塔徑≤1400，故受液盤只需開一個直徑為10mm的淚孔。 堰長lw取lw = D = = （m） 溢流堰高度hw由式中hL—板上液層高度； hOW—堰上液層高度。取hL=62mm選用平直堰,堰上液層高度hOW由下式計算,即:式中近似取E=1（m）故（m） 弓形降液管寬度Wd和截面積Af由lw/D = ，查弓形降液管參數(shù)曲線得：Wd/D = Af/AT = 故： Af===（m2）Wd===（m）驗算液體在降液管中停留時間,即：故降液管設計合理。 降液管底隙高度h0 取m/s (液體通過底隙時的流速)，則：（mm） 故降液管底隙高度設計合理。 塔板布置 塔板分塊因D≥800mm，故塔板采用分塊式，查表得，塔板分為4塊。 邊緣區(qū)寬度測定取m，m無效區(qū)擋板高度（m） 開孔區(qū)面積計算其中:則：（m）m）（m2） 篩孔計算及其排列本設計所處理的物系無腐蝕性，可選用δ=3mm碳鋼板，取篩孔直徑d0=5mm。篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為t=3d0=35=15（mm）由經(jīng)驗式估算得篩孔數(shù)目n‘為： 采用正三角形排布法排列篩孔（因為正三角形排布緊密），畫出篩孔的排列圖（見附錄B），得到實際篩孔數(shù)目：n=4136個。則開孔率為：氣體通過篩孔的氣速為:（m/s）8 篩板的流體力學驗算 精餾段篩板的流體力學驗算 塔板壓降 干板阻力計算 (81)由d0/δ=5/3=，c0=故（m）液柱 氣體通過液層的阻力h1計算 (82) (83)由（m/s） (84)（kg1/2/（sm1/2））查圖可得：β=故（m）液柱 液體表面張力的阻力hσ計算液體表面張力所產(chǎn)生的阻力hσ為：（m）液柱 (85)氣體通過每層塔板的液柱高度hp可由下式計算： (86)（m）液柱氣體通過每層塔板的壓降為：（設計允許值） 液面落差對于篩板塔，液面落差很小，且本設計的塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差造成的影響。液沫夾帶量可由下式計算: (87)（m）故 （kg液/kg氣）＜（kg液/kg氣）。故本設計中液沫夾帶量ev在允許范圍內(nèi)。