【正文】 為 39。 39。 2 2 21 . 8 2 . 5 4 344TA D m??? ? ? ? 實際空塔氣速為： 39。39。39。 3 .2 6 1 1 .2 8 2 /2 .5 4 3STV msA? ? ? ? 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 25 提餾段的有效高度 39。 39。 39。( 1 ) ( 14 1 ) 0. 45 5. 85TZ N H m? ? ? ? ? ?提 提 在進料板上方開三個人孔，每個人孔高為 ，其高度為 塔的有效高度 Z= Z精 + 39。Z提 +=++= 第 節(jié) 封頭的選型及其計算 封頭的選型 封頭按其形狀可分為三類：凸形封頭、錐形封頭、平板形封頭。其中凸形封頭包括 半球形風頭、球冠形封頭 、蝶形封頭、橢圓形風頭。 本設計選用的是橢圓形封頭 橢圓形封頭因邊緣應力小，承壓能力強，獲得廣泛的應用，橢圓形封頭有兩部分組 成，半橢球和高度為 h 的直邊。設置由直邊部分是橢球殼和圓筒連接邊緣與封和圓 筒焊接連接的接頭錯開，避免了邊緣應力與熱應力疊加的現象，改善了封頭與圓筒 連接處受力狀況。 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 26 封頭的計算 直邊高度 h 的大小按封頭的直徑的厚度的不同，有 25m m 、 40m m 、 50m m 三種取邊高為 h =50m m 。 1/2 2Dh? （ ） 1 / 4 / 4 D m? ? ? 11 5 5 h h m? ? ? ? ? 橢圓形封頭的應力分布較好，且封頭得壁厚與相連接的筒體壁厚大致相等，便于焊接，經濟合理。 第 節(jié) 支座的選型及其計算 支座的選型 容器支座有兩種，臥式容器支座和立式容器支座。 立式容器支座有腿式支座、支承式支座、耳式支座、裙式支座 本設計采用裙式支座中的圓形支座 圓形支座制造方便 ，構造簡單，經濟實惠，用運廣泛。對于高而細的塔，為了防止風載荷或地震載荷使設備傾覆，需配置數量較多的地腳螺栓。 支座的計算 裙座的高度為： 2H 則， 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 27 2H =（ Z精 + 39。Z提 ++2? ） ? 10%= 第 精餾塔的總高度 Z= Z精+ 39。Z提 +2? + 1H + 2H =+++2? += 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 28 第 6 章 塔板主要工藝尺寸計算 第 節(jié) 精餾段的計算 溢流裝置的計算 因塔徑 D= ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。各項計算如下， （ 1） 堰長 Wl 取 0 .7 3 0 0 .7 3 0 1 .8 1 .3 1 4wl D m? ? ? ? ? （ 2） 溢流堰高度 Wh 由 W L OWh h h?? （ ） 選用平直堰，堰上層高度 OWh 由公式計算，即 2 / 32 .8 41000 hOW WLhEl??? ???? （ ） 近似取 E=1 ，則 取板上液層高度 Lh =80m m 所以， 2 / 3 2 / 32 . 8 4 2 . 8 4 0 . 0 0 1 9 3 6 0 01 0 . 0 0 91 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 1 4hOW WLh E ml?? ???? ? ? ??? ?????? Wh == （ 3） 弓形降液管寬度 Wd 和截面積 fA 由 ? 查圖得， TAA ? mD ? 故： 20 .1 0 1 0 .1 0 1 2 .5 4 2 0 .2 5 7 0fTA A m? ? ? ? ? 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 29 d D m? ? ? ? ? 驗算液體在降液管中停留的時間，即： 3600 3 6 0 0 0 . 2 5 7 0 0 . 4 5 6 0 . 8 6 50 . 0 1 9 3 6 0 0fThAA sL? ??? ? ? ?? （ ） （ 4） 降液管底隙高度 oh 3600hO WoLh l ?? （ ） 取 39。O? = /ms則 0 . 0 0 1 9 3 6 0 0 0 . 0 2 13 6 0 0 3 6 0 0 1 . 3 1 4 0 . 0 7hOWoLh l ? ?? ? ???m Wh Oh == 故降液管底隙高度設計合理 選用凹形受液盤，深度為 39。Wh =60m m 塔板布置 （ 1） 塔板的分布 因 D? 1800m m ，故塔板采用分塊式，塔板分為 5 快 （ 2） 邊緣寬度確定 取 SW = 39。SW = CW = （ 3） 開孔區(qū)面積計算 單溢流塔板，鼓泡區(qū)面積 SA 可按下式計算： 22 2 12 s in180S RxA x R x R? ??? ??? ? ??? ?????? （ ） ? ? Sx D W d W? ? ? （ ） ? ? ? ?0 .5 0 .5 1 .8 0 .2 8 4 0 0 .0 8 5Sx D W d W? ? ? ? ? ? ? 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 30 其中 D W m? ? ? ? ? ? 故： 22 2 10 . 8 8 5 0 . 5 3 12 0 . 5 3 1 0 . 8 8 5 0 . 5 3 1 s in 1 . 7 8 41 8 0 0 . 8 8 5SA ? ??? ??? ? ? ??? ??????2m （ 4） 篩孔計算及其排列 本例所處理的物系無腐蝕性，可選用 3mm?? 炭鋼板， 取篩孔直徑為 Od =5m m 篩孔按正三角形排列，取篩孔中心距 t 為 3Otd? =3? 5=15m m 篩孔數目： 221 .1 5 5 1 .1 5 5 1 .7 8 4 91580 .0 1 5OAn t ?? ? ?個 開孔率： Odt???? ???? （ ） 2 20 . 0 0 50 . 9 0 7 0 . 9 0 7 1 0 0 % 1 0 . 1 %0 . 0 1 5Odt?? ??? ? ? ? ? ????? ???? 氣體通過篩孔的氣速為： SOOVA? ? （ ） 3 . 3 2 6 1 8 . 4 6 /1 . 7 8 4 1 0 . 1 %SOOV msA? ? ? ?? 第 節(jié) 提餾段的計算 溢流裝置的計算 因塔徑 D= ，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 31 （ 1） 堰長 39。Wl 得確定 取 39。39。0 .7 3 0 0 .7 3 0 1 .8 1 .3 1 4Wl D m? ? ? ? ? （ 2） 溢流堰高度 39。Wh 的確定 由 39。 39。 39。W L OWh h h?? ，選用平直堰，堰上層高度 2 / 339。39。39。2 .8 41000 hOWWLhEl??? ???? 近似取 E=1，則： 取板上液清高度 39。Lh =80m m 故： 39。 8 15 6 64 4Wh ? ? ? （ 3） 弓形降液管寬度 39。dW 和截面積 39。fA 由 39。39。 ? 查弓形降液管的寬度與面積圖的 39。39。 AA ? 39。 mD ? 39。 39。 20. 10 1 0. 10 1 2. 54 3 0. 25 68fTA A m? ? ? ? ? 39。39。 57 8 57 8 84 0dW D m? ? ? ? ? 由式 39。39。39。3600 fThAAL? ? 驗算液體在降液管中停留的時間，即 39。39。39。3600 3 6 0 0 0 . 2 5 6 8 0 . 4 5 2 4 . 6 5 50 . 0 0 4 6 8 8 3 6 0 0fThAA sL? ??? ? ? ?? 故降液管設計合理 （ 4） 降液管底隙高度 39。oh得確定： 39。39。39。3600 hO WOLh l ?? 取 O? = /ms 則 39。39。39。39。 0 . 0 0 4 6 8 8 3 6 0 0 0 . 0 1 9 83 6 0 0 3 6 0 0 1 . 3 1 4 0 . 1 8hO WOLh l ? ?? ? ??? 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 32 39。Wh 39。Oh? == 故降液管底隙高度設計合理 選用凹形受液盤，深度為 39。Wh =60m m 塔板布置 （ 1） 塔板分塊： 因 D=1800m m 故塔板采用分塊式，查表得：塔板分為 5 塊 （ 2） 邊緣區(qū)寬度的確定 取 SW = 39。SW = CW = （ 3） 開孔區(qū)面積的計算 開孔區(qū)面積： 39。 2 39。39。 39。 39。 2 39。 2 139。2 s in180SRxA x R x R? ??? ????? ? ??? ??????，其中 ? ? ? ?39。 39。 39。 39。0 .5 0 .5 1 .8 0 .2 8 4 0 0 .0 8 5dSx D W W? ? ? ? ? ? ?? 39。39。 0 .5 39。 0 .5 1 .8 0 .0 4 5 0 .8 8 5Cr D W m? ? ? ? ? ? 故： 239。 2 2 10 . 8 8 5 0 . 5 3 12 0 . 5 3 1 0 . 8 8 5 0 . 5 3 1 s in 1 . 6 9 41 8 0 0 . 8 8 5SA ? ??? ??? ? ? ??? ?????? 2m （ 4） 篩孔計算及其排列 本例所處理的物系無腐蝕性，可選用 39。3mm? ? 炭鋼板，取篩孔直徑 39。Od =5m m 篩孔按正三角形排列，取孔中心距 39。t 為 39。39。3Otd? =3? 5=15m m 篩孔數目 n 為 39。39。 2 21 .1 5 5 1 .1 5 5 1 .7 8 4 91580 .0 1 5OAn t ?? ? ?個 開孔率為： 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 33 2 239。 0 . 0 0 539。 0 . 9 0 7 0 . 9 0 7 1 0 0 % 1 0 . 1 %39。 0 . 0 1 5Odt?? ??? ? ? ? ? ??? ?????? 氣體通過閥孔的氣速為： 39。39。39。 3 . 3 2 6 1 9 . 0 6 /1 . 6 9 4 1 0 . 1 %SO OV msA? ? ? ?? 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 34 第 7章 篩板的力學流體驗算 第 節(jié) 精餾段的流體力學驗算 塔板的壓降 （ 1） 干板阻力 Ch 的計算 對于干板阻力 Ch ： 212g OVC OLh C?????? ???? （ ） 由 / 5 / 3 ? ?? 可得 OC = 所以， 2 21 1 8 . 4 6 1 . 0 3 60 . 0 5 1 0 . 0 3 0 92 g 0 . 7 7 2 9 7 6 . 4OVC OLhmC?? ??? ? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ??? 液柱 （ 2） 氣體通過液層的阻力 lh 的計算 lLhh??? （ ） SaTFVAA? ? ? （ ） 3 .3 2 6 1 .4 5 /2 .5 4 3 0 .2 5 7 0SaTFV msAA? ? ? ??? O a VF ??? （ ） 1 / 2 1 / 21 .4 5 1 .0 3 6 1 .4 7 6 /