【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 形受液盤(pán)，因?yàn)檫@種型式便于液體的側(cè)線抽出；在液流量較低仍可形成良好的液封；對(duì)改變液體的流向具有緩沖作用。本設(shè)計(jì)采用凹形受液盤(pán)。 凹形受液盤(pán)上液體 凹形受液盤(pán)結(jié)構(gòu)4．溢流堰 溢流堰有保持塔盤(pán)板上一定液層高度和促使液流均勻分布的作用。常見(jiàn)的溢流堰長(zhǎng)度為：?jiǎn)我缌餍蜑閘w=(～)Di，雙溢流型為lw=(～)Di。堰上液流強(qiáng)度不宜超過(guò)100～130，國(guó)內(nèi)推薦最好小于60。溢流堰的高度根據(jù)物料性質(zhì)、塔型，液相流量及塔板壓力降確定。由于本塔設(shè)備采用凹形受液盤(pán)，故不設(shè)入口堰。5．折流擋板 塔盤(pán)上容易發(fā)生流體短路的地方，如主梁上方，靠近塔壁處等，應(yīng)設(shè)置折流擋板。折流擋板的高度為溢流堰高度的兩倍，如無(wú)溢流堰時(shí)，可取為塔盤(pán)上液層高度的兩倍。折流擋板的厚度，不小于塔盤(pán)板的厚度。折流擋板可制成可折結(jié)構(gòu)或焊于塔盤(pán)上的固定結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)采用可拆式折流擋板。6．浮閥的數(shù)目與排列 浮閥塔的操作性能以板上所有浮閥處于剛剛?cè)_(kāi)時(shí)的情況為最好，這時(shí)塔板的壓強(qiáng)降及板上液體的泄漏都比較小而操作彈性大。浮閥的開(kāi)度與閥孔處氣相的動(dòng)壓有關(guān)，而動(dòng)壓又取決與氣體的速度與密度。閥孔氣速與每層板上的閥孔數(shù)N的關(guān)系如下： （）式中：Vs—上升氣體的流量，；d—閥孔的直徑，d=。浮閥在塔板鼓泡區(qū)內(nèi)的排列有正三角形與等腰三角形兩種方式，按照閥孔中心聯(lián)線與液流方向的關(guān)系，又有順排與叉排之分，如圖所示。叉排對(duì)氣、液接觸較好,故一般都采用叉排。 一層板上的閥孔總面積與塔截面積之比稱(chēng)為開(kāi)孔率,開(kāi)孔率也是重塔氣速和閥孔氣速之比。塔板的工藝尺寸計(jì)算完畢,應(yīng)該算塔板開(kāi)孔率,對(duì)常壓塔或減壓塔開(kāi)孔率在10%14%之間。 (a)順排 （b）叉排 浮閥在塔板鼓泡區(qū)內(nèi)的排列方式7．塔盤(pán)的緊固件,支持板,受液盤(pán)或主梁間的連接。有螺紋緊固件，螺紋卡板緊固件，楔卡緊固件。為保證拆裝的迅速、方便，避免因腐蝕而卡死，緊固件通常采用不銹鋼材料。8．螺紋緊固件紋緊固件可用于塔盤(pán)板之間的連接，有上可拆，下可拆與上下均可拆三種型式。（1），,。 （2）螺紋卡板緊固件 主要適用于板式塔盤(pán)與支持板或支持圈的上可拆連接。由卡板，橢圓墊板，圓頭螺栓和螺母組成。（3）楔卡緊固件 因楔卡以楔緊代替連接，用作塔盤(pán)堅(jiān)固件時(shí)，不怕銹蝕，也不會(huì)咬死，裝拆方便，不易脫落。； X1型楔卡塔板的布置整個(gè)塔板可分為可分為四個(gè)區(qū)域：(1) 鼓泡區(qū) 虛線以?xún)?nèi)的區(qū)域?yàn)楣呐輩^(qū)。塔板上氣、液接觸構(gòu)件（浮閥）設(shè)置在此區(qū)域內(nèi)，故此區(qū)為氣、液傳質(zhì)的有效區(qū)域。(2) 溢流區(qū) 降液管及受液盤(pán)所占的區(qū)域?yàn)橐缌鲄^(qū)。(3) 破沫區(qū) 鼓泡區(qū)與溢流區(qū)之間的區(qū)域?yàn)槠颇瓍^(qū)，也稱(chēng)安定區(qū)。此區(qū)域內(nèi)不裝浮閥，在液體進(jìn)入經(jīng)液管之前，設(shè)置這段不鼓泡的安定地帶，以免液體大量夾帶泡沫進(jìn)入經(jīng)液管。（4）無(wú)效區(qū) 無(wú)效區(qū)也稱(chēng)邊緣區(qū)，因靠近塔壁的部分需要留出一圈邊緣區(qū)域，以供支承塔板的邊梁之用。 封頭結(jié)構(gòu)型式的選擇與論證封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要充分考慮其幾何特性，承載能力和制造技術(shù)，作出全面的評(píng)論。：（a）半球形封頭 （b）碟形封頭 （c）橢圓形封頭（d）無(wú)折邊球形封頭 （e）無(wú)折邊錐形封頭 （f）折邊錐形封頭 （g）平板封頭 常見(jiàn)容器封頭型式1．半球形封頭 這種封頭的幾何形狀實(shí)際是半個(gè)球殼，由薄膜應(yīng)力分析可知，其最大應(yīng)力僅為同樣直徑圓筒筒體的一半，是各種封頭中受力最好的一種；在相同容積中球形封頭的表面積最小，因此最節(jié)省材料并廣為應(yīng)用。但從制造性能方面來(lái)看，其缺點(diǎn)是深度大，當(dāng)直徑較小時(shí)，整體沖壓成型較難；當(dāng)直徑較大時(shí)，雖可采用分瓣沖壓技術(shù)，但拼焊工作量較大。常用在高壓容器上。2．碟形封頭 這種封頭由三部分組成：球面、過(guò)渡段、圓筒直邊段。在三部分的連接處造成了經(jīng)線曲率發(fā)生突變，在過(guò)渡區(qū)邊界上的不連續(xù)應(yīng)力比內(nèi)壓薄膜應(yīng)力大得多，故其受力狀況不佳。但由于過(guò)渡段的存在降低了封頭的深度，其成型加工還是比較方便的。3．橢圓形封頭 這種封頭是由半個(gè)橢球面和一圓筒直邊段組成，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分吸取了半球形封頭受力好和碟形封頭深度淺的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用最廣泛。由于橢圓形封頭幾何特性造成的經(jīng)線曲率平滑連續(xù)，故封頭中的應(yīng)力分布比較均勻。4．無(wú)折球形邊封頭 這種封頭是部分球面封頭與圓筒直接連接，其結(jié)構(gòu)造型簡(jiǎn)單，由于球面與圓筒連接處曲率半徑發(fā)生突變，而且兩殼體因沒(méi)有公切線而存在橫向推力，所以產(chǎn)生相當(dāng)大的不連續(xù)應(yīng)力，所以這種封頭只能用在壓力不高的場(chǎng)合。5．錐形封頭 錐形結(jié)構(gòu)的封頭強(qiáng)度并不理想，但在生產(chǎn)工藝應(yīng)用中，錐形封頭有利于氣體的均勻進(jìn)出，也有利于懸浮或固體顆粒等的排放，并常作為不同直徑圓筒的過(guò)渡段，因此也是壓力容器最常用的受壓元件之一。6．平板封頭 這是各種封頭結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、制造最容易的一種封頭形式。因其承受橫向載荷造成圓平板彎曲，受力狀態(tài)最差，因此對(duì)于同樣直徑和壓力的容器，采用平板封頭的厚度最大，材料消耗最多。但由于制造最容易，在壓力不高的場(chǎng)合仍可得到應(yīng)用。 根據(jù)工藝過(guò)程、承載能力、制造技術(shù)等方面進(jìn)行安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的綜合分析，考慮受力情況和封頭造價(jià)，本設(shè)計(jì)的上、下封頭均采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。內(nèi)封頭采用無(wú)折邊球形封頭。1．裙座結(jié)構(gòu)型式的選擇與論證塔體常用的裙座支承，裙座結(jié)構(gòu)有兩種形式，為了制造方便，裙座一般選用圓筒形，當(dāng)需要增加裙座筒體斷面積慣性矩或者需要減小混凝土基礎(chǔ)面頂面的正應(yīng)力時(shí)，采用圓錐形。對(duì)直徑小而細(xì)高的塔（當(dāng)Dg≤1m，且H/Dg＞25或Dg＞1m且H/Dg＞30）為了提高設(shè)備的穩(wěn)定性及降低地腳螺栓和基礎(chǔ)環(huán)支承面上的應(yīng)力，可采用錐形裙座。裙座較其它支座（如支腳）結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部應(yīng)力也最小。本設(shè)計(jì)采用圓筒形裙座；2. 裙座與塔體封頭的連接裙座直接焊在塔釜封頭上,焊接形式有搭接和對(duì)接兩種。，一般裙座筒體外徑與塔釜封頭的外徑相等，裙座筒體與塔釜封頭的連續(xù)焊縫應(yīng)采用全焊透的連續(xù)焊，且與塔釜封頭外壁圓滑過(guò)渡。（a）對(duì)接 （b）搭接 裙座與塔體封頭的焊接形式圖(b)為搭接型式,座體焊在塔體外側(cè),這種連接型式焊縫承受剪切載荷,受力情況較差,只是因?yàn)榘惭b方便,才在一些小塔或焊縫受力較小的情況下采用。圖(a)為對(duì)接型式,裙座筒體外徑與塔體相同,焊縫承受壓縮載荷,且使封頭局部受載,為避免焊縫外應(yīng)力集中,焊縫處應(yīng)予以修磨,特別是低溫塔及高寒地區(qū)的室外自支承塔,為了減少應(yīng)力集中,不得采用高焊縫的結(jié)構(gòu)。對(duì)較高或細(xì)長(zhǎng)的塔,焊縫應(yīng)進(jìn)行探傷檢查,采用對(duì)接焊縫時(shí),若裙座與封頭等厚,封頭切線至裙座頂之距離h可查有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定。本設(shè)計(jì)選用對(duì)接式焊縫。3．地腳螺拴： 地腳螺栓較多時(shí),筋板可以均勻布置。(a)所示，此時(shí)壓板可以制成圈。當(dāng)相鄰地腳螺栓的間距較大時(shí),其間可布置幾塊筋板,(b)所示： （a） (b)人孔是安裝或檢修人員進(jìn)出塔器的唯一通道。人孔的位置應(yīng)便于人員進(jìn)入任何一層塔板，但由于設(shè)置人孔處的塔板間距要增大，且人孔設(shè)置過(guò)多會(huì)使制造時(shí)塔體的彎曲度難以達(dá)到要求。所以，一般板式塔每隔10～20層塔板或5～10，才設(shè)置一個(gè)人孔。板間距小的塔按塔板數(shù)考慮,但在氣液進(jìn)出口等須經(jīng)常維修清理的部位，應(yīng)增設(shè)人孔，另外在塔頂和塔釜，也應(yīng)各設(shè)置一個(gè)人孔。在設(shè)置人孔處，塔板間距不得小于600mm，塔體上宜采用垂直吊蓋人孔或回轉(zhuǎn)蓋人孔。 人孔的選擇應(yīng)考慮設(shè)計(jì)壓力、實(shí)驗(yàn)條件、設(shè)計(jì)溫度、物料特性及安裝環(huán)境等因素，人孔法蘭的密封面形式及墊片用材,一般與塔的接管法蘭相同，操作溫度高于350℃,應(yīng)采用對(duì)焊法蘭人孔。人孔應(yīng)用JB標(biāo)準(zhǔn),按設(shè)計(jì)壓力及公稱(chēng)直徑選用,手孔是為小直徑塔而設(shè),以便于塔內(nèi)部件的清理,檢查或拆裝。5．排氣孔塔運(yùn)行中可能有氣體逸出,就會(huì)聚積在裙座與塔座封頭之間的死角區(qū)中,它們或者是可燃的,或者是對(duì)設(shè)備有腐蝕作用的,并會(huì)危及進(jìn)入裙座的檢修人員,因此必須在裙座上部設(shè)置排氣管或排氣孔。當(dāng)裙座上方設(shè)的防火層或保溫層較厚時(shí),排氣管兩端伸出裙座內(nèi)外壁的長(zhǎng)度應(yīng)為敷設(shè)層厚度加50mm。當(dāng)裙座上無(wú)敷設(shè)層時(shí),可不用排氣管而僅開(kāi)設(shè)排氣孔,排氣孔的數(shù)量和排氣管相同?？字睆絛2=(50—100)mm,孔中心至封頭切線距離H=(130—300)mm。6．吊柱對(duì)安裝在室外,無(wú)框架的整體塔設(shè)備,為了安裝及拆卸內(nèi)件,往往在塔頂設(shè)置吊柱。當(dāng)高度在15m以上的塔，都設(shè)置吊柱。吊柱設(shè)置方位應(yīng)使吊柱中心線與人孔中心線間有合適的夾角，使人能站在平臺(tái)上操縱手柄，讓經(jīng)過(guò)吊鉤的垂直線可以轉(zhuǎn)到人孔附近，以便從人孔裝入或取出塔的內(nèi)件。起吊的載荷由零件的重量來(lái)確定，根據(jù)塔徑?jīng)Q定其回轉(zhuǎn)半徑，然后選用標(biāo)HG/T21639《塔頂?shù)踔贰?．法蘭類(lèi)型由于生產(chǎn)操作的需要以及制造、安裝、檢修、和運(yùn)輸上的方便，壓力容器經(jīng)常要設(shè)計(jì)為可拆的結(jié)構(gòu)?？刹鹇?lián)接型式很多，其中法蘭聯(lián)接最為普遍。為了保證容器正常而且安全的運(yùn)行，可拆結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)：聯(lián)接處密封可靠；有足夠強(qiáng)度；能迅速并多次重復(fù)裝拆；經(jīng)濟(jì)合理。在法蘭密封結(jié)構(gòu)中，法蘭為被聯(lián)結(jié)件，其作用是將擰緊聯(lián)接螺栓產(chǎn)生的壓緊力傳遞到密封墊片上，并與密封墊片均勻地緊密接觸，形成必要的密封條件。法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)是一個(gè)組合件，它由聯(lián)接件、被聯(lián)接件、和密封元件組成。由于操作條件，墊片材料和結(jié)構(gòu)型式的不同，法蘭的受力也不同，加之安裝與拆卸的考慮和使用場(chǎng)合各異，法蘭按結(jié)構(gòu)可以分為以下幾種型式：(1) 整體法蘭: 這類(lèi)法蘭通常帶有一個(gè)錐形截面的頸脖。由于錐頸的作用，這種法蘭的強(qiáng)度和剛度都較高，適用于壓力、溫度較高的重要場(chǎng)合。但是這類(lèi)法蘭與殼體形成一整體，法蘭受力后會(huì)使容器產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。： 整體法蘭 (2) 活套法蘭: 這類(lèi)法蘭并不直接固定于殼體上,只是松套在凸緣或翻邊上,故又稱(chēng)為自由法蘭?；钐追ㄌm受力與整體法蘭不同，它不會(huì)在容器或管子上產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力?；钐追ㄌm的優(yōu)點(diǎn)是：形狀簡(jiǎn)單，制造方便，安裝和更換方便；可以采用與設(shè)備不同種類(lèi)的材料，從而可以節(jié)省貴重金屬。但由于法蘭要承受全部載荷，其厚度尺寸要大一些。： (3) 平焊法蘭: 這是中、低壓容器或管道上最常用的法蘭型式。這類(lèi)法蘭的受力特性介于整體法蘭與活套法蘭之間。這類(lèi)法蘭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB15089）《鋼制壓力容器》規(guī)定對(duì)于平焊法蘭為簡(jiǎn)易起見(jiàn)，當(dāng)滿(mǎn)足下列條件時(shí)也可按活套法蘭計(jì)算：δ0≤15mm，Di/δ0≤300, p≤2MPa,操作溫度小于或等于370℃。其中 δ0—法蘭頸部小端有效厚度，mmDi—法蘭內(nèi)直徑，mm綜合考慮，本設(shè)計(jì)選用活套法蘭。2．法蘭標(biāo)準(zhǔn)法蘭的使用極其廣泛，按不同使用場(chǎng)合，使用要求，法蘭的尺寸多種多樣，為了便于成批生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低成本，保證質(zhì)量和便于互換，我國(guó)有關(guān)部門(mén)已制定了一系列法蘭標(biāo)準(zhǔn)。法蘭標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)不同的公稱(chēng)直徑和不同的公稱(chēng)壓力制定的。3．法蘭密封一般說(shuō)來(lái)，流體在密封口泄漏有兩種途經(jīng)：一是墊片泄漏，二是壓緊面泄漏。在實(shí)際工作中，影響法蘭聯(lián)接密封的因素是多方面的，有正常因素也有不正常因素。從設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的影響因素分析，影響法蘭密封的主要因素有：墊片性能；壓緊面型式；螺栓預(yù)緊力；法蘭剛度；操作條件等。其中最主要的是前兩者，應(yīng)從這兩方面考慮。4．壓緊面選擇壓緊面主要根據(jù)工藝條件、密封口徑以及準(zhǔn)備采用的墊片等進(jìn)行選擇。壓緊面的幾何尺寸和表面加工質(zhì)量要求，必須與相應(yīng)的墊片相配合。在中、低壓容器和管道中常用的法蘭壓緊面型式有三種： 常用的法蘭壓緊面型式(1) 平面型密封面 這類(lèi)密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，便于進(jìn)行防腐襯里。但這種壓緊面與墊片接觸面積較大，預(yù)緊時(shí)，墊片容易被擠到壓緊面兩側(cè)，不易壓緊，所以所需壓緊力較大，密封性能較差。一般適用于壓力不高，介質(zhì)無(wú)毒，非易燃易爆場(chǎng)合。(2) 凹凸型密封面