【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大于且接近于為止f） 本設(shè)備以內(nèi)壓進(jìn)行壓力試驗(yàn)，采用液壓試驗(yàn)。壓力試驗(yàn)試驗(yàn)壓力為：液壓試驗(yàn)應(yīng)力校核條件：(2) 封頭壁厚計(jì)算和校驗(yàn)本設(shè)備采用減壓操作，為外壓容器。塔頂、塔釜采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，材質(zhì)為Q235A。封頭壁厚設(shè)計(jì)步驟如下：a） 假設(shè)，令，定出，為橢圓形封頭的當(dāng)量球殼外半徑，；b） 用下式計(jì)算系數(shù)A：c） 按照所選材料，選用厚度計(jì)算圖，在圖的下方找到系數(shù)A；若A值落在設(shè)計(jì)溫度下材料線的右方，則過(guò)此點(diǎn)垂直上移，與設(shè)計(jì)溫度下的材料線相交（遇中間值用內(nèi)插法），再過(guò)此交點(diǎn)水平方向右移，在圖的右方得到系數(shù)B，并按下式計(jì)算許用外壓力：若所得A值落在設(shè)計(jì)溫度下材料的左方，則用下式計(jì)算許用外壓力： d） 應(yīng)大于或等于，否則須再假設(shè)名義厚度，重復(fù)上述計(jì)算，直到大于且接近于為止 質(zhì)量載荷計(jì)算設(shè)備操作時(shí)的質(zhì)量設(shè)備的最大質(zhì)量（水壓試驗(yàn)時(shí)）設(shè)備最小質(zhì)量式中 m1——塔體和裙座質(zhì)量，kg m2——內(nèi)件質(zhì)量，kg m3——保溫層材料質(zhì)量，kg m4——平臺(tái)及扶梯質(zhì)量，kg m5——操作時(shí)塔內(nèi)物料質(zhì)量，kg ma——人孔，法蘭，接管等附件質(zhì)量，kg me——偏心質(zhì)量，kg mw——液壓試驗(yàn)時(shí)塔內(nèi)充滿液體的質(zhì)量，kg 自振周期計(jì)算在地震和風(fēng)載荷計(jì)算中，均要求引用塔設(shè)備的基本參數(shù)——自振周期。等徑、等厚度塔設(shè)備的基本自振周期按下式計(jì)算： 式中 ——基本振型自振周期，s ——塔設(shè)備高度，mm ——塔設(shè)備的操作質(zhì)量，kg ——設(shè)計(jì)溫度下材料的彈性模量，MPa ——設(shè)備有效壁厚，mm ——塔設(shè)備內(nèi)徑，mm 風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩的計(jì)算風(fēng)載荷計(jì)算中，對(duì)于等截面塔，一般將距地面高度10m以下作為第一計(jì)算段，其后的計(jì)算段一般取為每段小于10m。塔設(shè)備各計(jì)算段順風(fēng)向水平風(fēng)力計(jì)算式為：式中 ——水平風(fēng)力，N ——地區(qū)基本風(fēng)壓，N/m2 ——第i段的計(jì)算長(zhǎng)度，mm ——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，高度取各計(jì)算段頂截面的高度 ——體型系數(shù)， ——塔設(shè)備各計(jì)算段的有效直徑，mm ——第i段風(fēng)振系數(shù)圖35 風(fēng)彎矩計(jì)算簡(jiǎn)圖當(dāng)塔高H20m時(shí)，風(fēng)振系數(shù)按下式計(jì)算： 式中 ——脈動(dòng)增大系數(shù) ——第i段脈動(dòng)影響系數(shù) ——第i段振型系數(shù)當(dāng)籠式扶梯與塔頂管線布置成180o時(shí)，各計(jì)算段有效直徑按下式計(jì)算： 式中 ——第i段塔外直徑，mm ——圓筒或錐殼保溫層或防火層厚度，mm ——籠式扶梯當(dāng)量寬度，無(wú)確切數(shù)據(jù)時(shí)可取 ——操作平臺(tái)當(dāng)量長(zhǎng)度，mm 為第i段內(nèi)平臺(tái)構(gòu)件的投影面積，mm2； 為操作平臺(tái)所在計(jì)算段長(zhǎng)度，mm。 當(dāng)無(wú)確切數(shù)據(jù)時(shí)，操作平臺(tái)當(dāng)量長(zhǎng)度的參考值為600mm。 ——塔頂管線外直徑，mm ——管線保溫層厚度，mm塔設(shè)備任意截面II處的風(fēng)彎矩計(jì)算公式如下： 式中 ——任意截面II處的風(fēng)彎矩，Nmm ——各計(jì)算段的水平風(fēng)力，N ——第i段的計(jì)算長(zhǎng)度，mm塔設(shè)備底截面00處的風(fēng)彎矩計(jì)算公式如下： 地震設(shè)計(jì)本設(shè)備建設(shè)地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，建造地為III類場(chǎng)地土，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。故計(jì)算地震載荷時(shí)，僅考慮水平地震力。計(jì)算地震載荷與計(jì)算風(fēng)載荷一樣，實(shí)際全塔質(zhì)量按全塔或分段均布，將全塔沿高度分成若干段，每一段質(zhì)量視為集中于該段1/2處。任意高度hk處的集中質(zhì)量mk引起的基本振型水平地震力應(yīng)按下式計(jì)算：式中 ——集中質(zhì)量mk引起的基本振型水平地震力，N——基本振型自振周期T1的地震影響系數(shù)，按下圖確定 ——基本振型參與系數(shù) ——距地面hk處的集中質(zhì)量，kg表33 對(duì)應(yīng)于設(shè)防烈度的值設(shè)防烈度789設(shè)計(jì)基本地震加速度地震影響系數(shù)的最大值圖36 地震影響系數(shù)曲線圖中 ——各類場(chǎng)地土的特征周期（見(jiàn)表34），s ——第i振型的自振周期，s ——地震影響系數(shù)的最大值，見(jiàn)表33 ——地震影響系數(shù)曲線下降段的衰減系數(shù) ——地震影響系數(shù)曲線直線下降段下降斜率的調(diào)整系數(shù) ——地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)表34 各類場(chǎng)地土的特征周期值設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地土類別IIIIIIIV第一組第二組第三組阻尼比應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)值確定，無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，一階振型阻尼比可取=~。高階振型阻尼比，可參照第一振型阻尼比選取。曲線下降段的衰減系數(shù)，根據(jù)塔設(shè)備的阻尼比按下式確定： 直線下降段下降斜率的調(diào)整系數(shù)按下式確定：阻尼調(diào)整系數(shù)按下式確定： 基本振型參與系數(shù)按下式確定： 圖37 多質(zhì)點(diǎn)體系基本振型示意圖塔設(shè)備任意截面II的基本振型地震彎矩計(jì)算：對(duì)于等直徑、等厚度塔設(shè)備的任意截面II和底截面00的基本振型地震彎矩按下列兩式計(jì)算： 當(dāng)塔設(shè)備H/D15，且H20m時(shí)，還應(yīng)考慮高振型影響，任意截面II的地震彎矩可按下式估算：上述式中 ——第i段集中力量距地面高度，mm ——任意截面II以上的集中質(zhì)量mk距地面高度，mm ——塔設(shè)備第i計(jì)算段的操作質(zhì)量，kg ——計(jì)算截面距地面高度，mm 偏心彎矩計(jì)算本設(shè)備再沸器為降膜蒸發(fā)器，再沸器與精餾塔之間通過(guò)管道連接，故偏心質(zhì)量me=0kg，故偏心質(zhì)量引起的偏心彎矩Me=0Nmm。 塔體的強(qiáng)度與穩(wěn)定校核(1) 最大彎矩計(jì)算塔設(shè)備任意截面II處的最大彎矩應(yīng)按下式計(jì)算： 塔設(shè)備底截面00處的最大彎矩應(yīng)按下式計(jì)算：(2) 塔殼軸向應(yīng)力校核a） 軸向應(yīng)力計(jì)算塔設(shè)備任意截面II處的軸向應(yīng)力應(yīng)分別按下列公式計(jì)算。由內(nèi)壓或外壓引起的軸向應(yīng)力：其中計(jì)算壓力取絕對(duì)值。操作或非操作時(shí)重力及垂直地震力引起的軸向應(yīng)力：其中僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時(shí)計(jì)入此項(xiàng)。彎矩引起的軸向應(yīng)力： b） 圓筒穩(wěn)定校核圓筒許用軸向壓應(yīng)力應(yīng)按下式確定： 圓筒最大組合壓應(yīng)力（對(duì)外壓容器）應(yīng)按下式計(jì)算并校核： c） 圓筒拉應(yīng)力校核圓筒最大組合拉應(yīng)力（對(duì)外壓容器）應(yīng)按下式計(jì)算并校核： 上列各式中 ——任意截面II以上塔設(shè)備的操作質(zhì)量，kg ——設(shè)計(jì)溫度下塔殼的許用軸向壓應(yīng)力，MPa——載荷組合系數(shù)， ——設(shè)計(jì)溫度下塔殼材料的許用應(yīng)力，MPa ——焊接接頭系數(shù)(3) 壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核a） 圓筒應(yīng)力計(jì)算試驗(yàn)壓力引起的軸向應(yīng)力： 重力引起的軸向應(yīng)力： 式中為液壓試驗(yàn)時(shí)計(jì)算截面II以上的質(zhì)量（只計(jì)入塔殼、內(nèi)構(gòu)件、偏心質(zhì)量、保溫層、扶梯和平臺(tái)質(zhì)量），kg彎矩引起的軸向應(yīng)力： b） 應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)時(shí)，塔體材料的許用軸向壓應(yīng)力應(yīng)按下式確定： 液壓試驗(yàn)時(shí)，塔體最大組合軸向拉應(yīng)力校核： 液壓試驗(yàn)時(shí)，塔體最大組合軸向壓應(yīng)力校核： 裙座的計(jì)算參照筒體厚度試取裙座殼壁厚，驗(yàn)算危險(xiǎn)截面（裙座殼底截面和人孔截面）的應(yīng)力。(1) 裙座殼底截面應(yīng)力校核 其中僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時(shí)計(jì)入此項(xiàng)。 上列式中 ——裙座圓筒底部抗彎截面系數(shù)，mm3 ——裙座圓筒的底部截面積，mm2(2) 人孔截面應(yīng)力校核其中僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時(shí)計(jì)入此項(xiàng)。 上列式中 ——人孔截面處裙座殼的抗彎截面系數(shù)，mm3 ——人孔截面處裙座截面積，mm2(3) 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)環(huán)板內(nèi)、外徑按下式選取： 混凝土基礎(chǔ)上的最大拉應(yīng)力計(jì)算： 式中 ——基礎(chǔ)環(huán)的抗彎截面系數(shù)，mm3 ——基礎(chǔ)環(huán)面積，mm2 基礎(chǔ)環(huán)上有筋板時(shí)應(yīng)按下式計(jì)算基礎(chǔ)環(huán)厚度： 式中 ——矩形板的計(jì)算力矩，取矩形板X、Y軸的彎矩、 中絕對(duì)值較大者，Nmm ——基礎(chǔ)環(huán)材料的許用應(yīng)力，MPa矩形板的計(jì)算力矩按下式計(jì)算： 式中 ——基礎(chǔ)環(huán)外直徑與裙座殼體外直徑之差的1/2，mm ——兩相鄰筋板最大外側(cè)間距，mm 、——矩形板力矩計(jì)算系數(shù)，根據(jù)的值查表得到。(4) 地腳螺栓選用地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算： 當(dāng)時(shí)，設(shè)備自身穩(wěn)定，但為固定設(shè)備位置，應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的地腳螺栓。當(dāng)時(shí)，設(shè)備應(yīng)設(shè)置地腳螺栓。地腳螺栓的螺紋小徑應(yīng)按下式計(jì)算： (5) 裙座殼與塔體焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)力校核裙座殼與塔體對(duì)接焊縫截面拉應(yīng)力校核： 其中僅在最大彎矩為地震彎矩參與組合時(shí)計(jì)入此項(xiàng)。為設(shè)計(jì)溫度下焊接接頭的許用應(yīng)力，取兩側(cè)母材許用應(yīng)力的小值。第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 工藝設(shè)計(jì)結(jié)果塔徑：900mm塔高：26100mm精餾段填料層高度： 分段數(shù)：1提餾段填料層高度： 分段數(shù)：3填料層總壓降： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果 格柵板填料支承裝置材料：Q235A 格柵板數(shù)：3塊柵板條間距：140mm 格板條間距：210mm分塊格柵板寬度：298mm 格柵板的厚度：10mm格柵板的高度：13mm 支持圈尺寸D1=894mm，D2=794mm支持圈厚度：8mm 支持板數(shù)：6塊 可拆型槽盤氣液分布器通用結(jié)構(gòu)尺寸：總高度H=；升氣管高度L1=254mm；分布板底距下端高度L2=96mm；分布板寬度L=222mm；檔液帽寬度W=120mm；升氣管寬度b=110mm；d1孔數(shù)n=55個(gè)精餾段：d1=、d2=、h1=、h2=提餾段第一段：d1=、d2=、h1=、h2=提餾段第二段：d1=、d2=、h1=、h2=提餾段第三段：d1=、d2=、h1=、h2= 絲網(wǎng)除沫器選用DN900上裝式絲網(wǎng)除沫器。外形尺寸為：H=100mm，H1=218mm，D=820mm。 接管尺寸進(jìn)料管：181mm塔頂采出管：342mm塔頂蒸汽出口管：1404mm釜液采出管：70塔釜防渦流擋板結(jié)構(gòu)尺寸：A=150mm，B=100mm，材質(zhì)為碳鋼，t=6mm再沸器入塔接管：1685mm 人孔選用垂直吊蓋板式平焊法蘭人孔。標(biāo)記：人孔 I (XB450) HG/T 21519—2005 法蘭容器法蘭選用甲型平焊法蘭，材質(zhì)為Q235A。容器法蘭標(biāo)記為：法蘭—RF 900— JB/T 4701—2000進(jìn)料管管法蘭標(biāo)記：法蘭 PL 15(B) RF Q235A塔頂采出管管法蘭標(biāo)記：法蘭 PL 25(B) RF Q235A塔頂蒸汽出口管管法蘭標(biāo)記：法蘭 PL RF Q235A釜液采出管管法蘭標(biāo)記：法蘭 PL 65(B) RF Q235A再沸器入塔接管管法蘭標(biāo)記：法蘭 PL RF Q235A 強(qiáng)度設(shè)計(jì)結(jié)果塔體壁厚：11mm 材質(zhì)：Q235A封頭壁厚：11mm封頭標(biāo)記：EHA 90011—Q235裙座殼壁厚：11mm基礎(chǔ)環(huán)板內(nèi)徑600mm，外徑1200mm，厚度28mm，材質(zhì)為Q235。地腳螺栓規(guī)格選擇M364。第五章 過(guò)程控制 控制方案概述[5]精餾操作的控制涉及變量多，內(nèi)在機(jī)理復(fù)雜，變量間相互關(guān)聯(lián)，加之控制要求較高，因此必須深入分析工藝特性，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合具體情況才能設(shè)計(jì)出合理的控制方案。精餾過(guò)程中的主要要求包括：保證質(zhì)量指標(biāo)、保證平穩(wěn)操作、滿足約束條件、符合節(jié)能要求和經(jīng)濟(jì)性。在精餾操作中，質(zhì)量指標(biāo)、產(chǎn)品回收率和能量消耗均是要控制的目標(biāo)，其中質(zhì)量指標(biāo)是必要條件，在質(zhì)量指標(biāo)一定的前提下，應(yīng)在控制過(guò)程中是產(chǎn)品產(chǎn)量盡量高一些，同