【正文】 板間距 PH60m?。（5）進(jìn)料處板間距 考慮在進(jìn)口處安裝防沖設(shè)施，取進(jìn)料板處板間距 。FH80m?(6) 裙座 塔底常用裙座支撐，本設(shè)計(jì)采用圓筒形裙座；由于裙座內(nèi)徑800mm，故裙座壁厚取 16mm. 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： 3bi(14026)()12?????—D 基礎(chǔ)環(huán)外徑： o 08? 圓整后： ,bi=mbo考慮到再沸器，取裙高 。2H3? 塔體總高度： )53( 21? ??????吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)30第 4 章 輔助設(shè)備及選型 精餾塔的附屬設(shè)備 精餾塔的附屬設(shè)備包括蒸氣冷凝器、產(chǎn)品冷卻器、再沸器(蒸餾釜)、原料預(yù)熱器等，可根據(jù)有關(guān)教材或化工手冊(cè)進(jìn)行選型與設(shè)計(jì)。以下著重介紹再沸器(蒸餾釜)和冷凝器的型式和特點(diǎn)，具體設(shè)計(jì)計(jì)算過程從略。 （1）再沸器(蒸餾釜)該裝置的作用是加熱塔底料液使之部分氣化，以提供精餾塔內(nèi)的上升氣流。工業(yè)上常用的再沸器(蒸餾釜)有：內(nèi)置式再沸器、釜式(罐式)再沸器、虹吸式再沸器、強(qiáng)制循環(huán)式再沸器等幾種，詳見第 2 章?lián)Q熱器設(shè)計(jì)部分。 應(yīng)予指出，再沸器的傳熱面積是決定塔操作彈性的主要因素之一，故估算其傳熱面積時(shí)安全系數(shù)要選大一些，以防塔底蒸發(fā)量不足影響操作。 （2）塔頂回流冷凝器 塔頂回流冷凝器通常采用管殼式換熱器，有臥式、立式、管內(nèi)或管外冷凝等形式。按冷凝器與塔的相對(duì)位置區(qū)分，有以下幾類。 ①整體式及自流式 將冷凝器直接安置于塔頂，冷凝液藉重力回流入塔，此即整體式冷凝器，又稱內(nèi)回流式，如圖 321(a)、(b)所示。其優(yōu)點(diǎn)是蒸氣壓降較小，節(jié)省安裝面積，可藉改變升氣管或塔板位置調(diào)節(jié)位差以保證回流與采出所需的壓頭。缺點(diǎn)是塔頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不便，且回流比難于精確控制。該方式常用于以下幾種情況：①傳熱面較小(例如 50m2 以下)；②冷凝液難以用泵輸送或泵送有危險(xiǎn)的場(chǎng)合；③減壓蒸餾過程。 圖 321(c)所示為自流式冷凝器，即將冷凝器置于塔頂附近的臺(tái)架上，靠改變臺(tái)架高度獲得回流和采出所需的位差。 ②強(qiáng)制循環(huán)式 當(dāng)塔的處理量很大或塔板數(shù)很多時(shí)，若回流冷凝器置于塔頂將造成安裝、檢修等諸多不便，且造價(jià)高，可將冷凝器置于塔下部適當(dāng)位置，用泵向塔頂輸送回流，在冷凝器和泵之間需設(shè)回流罐，即為強(qiáng)制循環(huán)式。圖 321(d)所示為冷凝器置于回流罐之上，回流罐的位置應(yīng)保證其中液面與泵入口間之位差大于泵的氣蝕余量，若罐內(nèi)液溫接近沸點(diǎn)時(shí)，應(yīng)使罐內(nèi)液面比泵入口高出 3m 以上。圖 321(e)所示為將回流罐置于冷凝器的上部，冷凝器置于地面，冷凝液藉壓差流入回流罐中，這樣可減少臺(tái)架，且便于維修，主要用于常壓或加壓蒸餾。 回流冷凝器的工藝計(jì)算步驟如下： ①按工藝要求決定冷凝器的熱負(fù)荷 QR,選擇冷卻劑、冷卻劑進(jìn)出口溫度并計(jì)算冷卻劑用量； ②初估設(shè)備尺寸，由平均溫度 Δtm 和總傳熱系數(shù) K 的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算所需的傳熱面積 A,并由吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)31此選擇標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的冷凝器，或自行設(shè)計(jì)； ③復(fù)核傳熱面積，對(duì)已選型號(hào)或自行設(shè)計(jì)的設(shè)備，核算實(shí)際上的總傳熱系數(shù) K 和實(shí)際所需的傳熱面積； ④決定安裝尺寸，估計(jì)各管線長(zhǎng)度及阻力損失，以決定冷凝器底部與回流液入口之間的高度差 HR.需要注意的是，由于冷凝器常用于精餾過程，考慮到精餾塔操作常需要調(diào)整回流比，同時(shí)還可能兼有調(diào)節(jié)塔壓的作用，故應(yīng)適當(dāng)加大其傳熱面積的裕度。按經(jīng)驗(yàn)，其面積裕度應(yīng)在 30％左右。 精餾塔的接管（1）塔頂蒸氣出口管的直徑 dv操作壓力為常壓，蒸汽管中常用流速為 u=1220m/s，取 20/vums?由 4d??SVu所以 m??查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 φ32510 規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。（2）回流管的直徑 dR由于塔頂冷凝器安裝在塔頂平臺(tái)，回流液靠重力自留入塔內(nèi)，本設(shè)計(jì)取 ? =????所以有.??查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 φ18 規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。(3)進(jìn)料管的直徑 dF進(jìn)料管得結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、T 形進(jìn)料管。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管。管徑計(jì)算如下：本設(shè)計(jì)采用泵輸送料液，料液速度可取 uF=，本設(shè)計(jì)取 ?3L ????????所 以查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 φ424 規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。(4)塔底出料管的直徑 dW一般可采用塔底出料管的流速 uW，本設(shè)計(jì)取 06/Wus吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)32370..???????查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 φ703 規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。(5)塔底蒸汽的直徑 dW′一般可采用塔底出料管的流速 uV=2025m/s，本設(shè)計(jì)取 23/vums???? ???查標(biāo)準(zhǔn)系列選取 φ32510 規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)33本章符號(hào)說(shuō)明 英文字母Aa——塔板開孔區(qū)面積，m2； Af——降液管截面積，m2； A0——篩孔總面積，m2； AT——塔截面積，m2； C0——流量系數(shù)，無(wú)因次； C——計(jì)算 umax 時(shí)的負(fù)荷系數(shù)，m/s；Cs——?dú)庀嘭?fù)荷因子，m/s； d0——篩孔直徑，m；D——塔徑，m；eV——液沫夾帶量,kg(液)/kg(氣)； E——液流收縮系數(shù)，無(wú)因次。F——?dú)庀鄤?dòng)能因子，kg1/2/(sm1/2)； F0——篩孔氣相動(dòng)能因子，kg1/2/(sm1/2)； hl——進(jìn)口堰與降液管間的水平距離，m； hc——與干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m 液柱； hd——與液體流過降液管的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m： hl——與板上液層阻力相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m； hL——板上清液層高度，m； h0——降液管的底隙高度，m； how——堰上液層高度，m； hw——溢流堰高度，m； h’w——進(jìn)口堰高度，m； hσ——與克服 σ 的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m； H——板式塔高度。 Hd——降液管內(nèi)清液層高度，m； HT——塔板間距，m； K——穩(wěn)定系數(shù)，無(wú)因次； lW——堰長(zhǎng)，m； Lh——液體體積流量，m3/h； LS——液體體積流量，m3/s； n——篩孔數(shù)目； 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)34NT——理論板層數(shù)； P——操作壓力，Pa； △P——壓力降，Pa； t——篩孔的中心距，m； u——空塔氣速，m/s； u0——?dú)怏w通過篩孔的速度，m/s； ——漏液點(diǎn)氣速，m/s； u’0——液體通過降液管底隙的速度，m/s； VS——?dú)怏w體積流量，m3/s； LS——液體體積流量，m3/s； Wc——邊緣無(wú)效區(qū)寬度，m； Wd——弓形降液管寬度，m； Z——板式塔的有效高度，m； 希臘字母 β——充氣系數(shù)，無(wú)因次； δ——篩板厚度，mθ——液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間，s； μ——粘度，Pas； ρ——密度，kg/m3； σ——表面張力，N/m； ——開孔率或孔流系數(shù)，無(wú)因次； ?ψ——液體密度校正系數(shù)，無(wú)因次。 下標(biāo) max——最大的；min——最小的； L——液相的； V——?dú)庀嗟摹?吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)35篩板塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)36參考文獻(xiàn)[1] (下冊(cè)）. 化學(xué)工業(yè)出版社. 1998[2] 吉林化工學(xué)院化工原理教研室.《化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》.[3] 盧煥章等.《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》.計(jì)算數(shù)據(jù)項(xiàng)目 符 號(hào) 單 位精餾段 提餾段 備注各段平均壓力 Pm kPa 各段平均溫度 tm ℃ 氣 相 Vs m3/s 流量 液 相 Ls m3/s 實(shí)際塔板數(shù) N 塊 9 14板間距 HT m 塔的有效高度 Z m 塔的實(shí)際高度 H m 塔徑 D m 實(shí)際空塔氣速 u m/s 堰長(zhǎng) lW m 堰高 hW m 堰液層高度 How m 降液管的寬度 Wd m 降液管的面積 Af m2 溢流裝置降液管底隙高度 h0 m 單溢流弓形降液管平形受液盤平形溢流堰板上清液層高度 hL m 孔徑 d0 m 孔間距 t m 正三角形排列孔數(shù) n 個(gè) 5435開孔面積 A0 m2 篩孔氣速 u0 m/s 塔板壓降 hP kPa 液體在降液管停留時(shí)間 θ s 穩(wěn)定系數(shù) K 霧沫夾帶 ev kg 液/kg 氣 液相負(fù)荷下限線 Ls,min m3/s 相液負(fù)荷上限線 Ls,max m3/s 氣相最大負(fù)荷 Vs，max m3/s 氣相最小負(fù)荷 Vs，min m3/s 操作彈性 吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)37[4] （上、下）. [5] 化工原理（上、下）第二版 譚天恩、麥本熙、.[6] 、.[7] .[8] 王國(guó)勝.《化工原理課程設(shè)計(jì)》 （第二版）..[9] 王志魁.《化工原理》..結(jié)束語(yǔ)通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)這門課有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。這次課設(shè)是對(duì)吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)38這門課程的一個(gè)總結(jié)，對(duì)化工機(jī)械知識(shí)的應(yīng)用。通過這次設(shè)計(jì)對(duì)我們獨(dú)自解決問題的能力也有所提高。在整個(gè)過程中，我查閱了相關(guān)書籍及文獻(xiàn)，取其相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)應(yīng)用到課設(shè)中，而且其中有很多相關(guān)設(shè)備選取標(biāo)準(zhǔn)可以直接選取，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的設(shè)備更加符合要求。學(xué)會(huì)了疊加法，對(duì)精餾這張有了更深的了解。同時(shí)，感謝那些知道我的同學(xué)們，沒有他們的熱心幫助我也就不能完全領(lǐng)略課程設(shè)計(jì)的樂趣，真心感謝他們。這次課設(shè)的書寫中對(duì)格式的要求也很嚴(yán)格，在老師的指導(dǎo)下我們按照畢業(yè)設(shè)計(jì)的格式要求完成課設(shè)。這就為我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。因?yàn)榈闹R(shí)有限，所做出的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)和不足，請(qǐng)老師做出批評(píng)和指正。最后感謝老師對(duì)這次課設(shè)的評(píng)閱?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)教師評(píng)分表吉林化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)39評(píng)價(jià)單元 評(píng)價(jià)要素 評(píng)價(jià)內(nèi)涵 滿分 評(píng)分出勤 能按時(shí)到指定設(shè)計(jì)地點(diǎn)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，不曠課，不遲到，不早退。 10平時(shí)成績(jī)20% 紀(jì)律學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，遵守課程設(shè)計(jì)階段的紀(jì)律，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)規(guī)定的任務(wù)，按時(shí)上交課程設(shè)計(jì)有關(guān)資料。10說(shuō)明書格式符合課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的基本要求，用語(yǔ)、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位及各種資料引用規(guī)范等。10說(shuō)明書質(zhì)量30% 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)選定的方案和規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行物料衡算，熱量衡算，主體設(shè)備工藝尺寸計(jì)算，附屬設(shè)備的選型等。20制圖圖形 圖紙的布局、線形、字體、箭頭、整潔等。 20制圖質(zhì)量30%制圖正確性符合化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書制圖要求，正確繪制流程圖和工藝條件圖等。10答辯20％對(duì)設(shè)計(jì)方案的理解答辯過程中，思路清晰、論點(diǎn)正確、對(duì)設(shè)計(jì)方案理解深入，主要問題回答正確20指導(dǎo)教師綜合評(píng)定成績(jī)：實(shí)評(píng)總分　　　　　　　?。怀煽?jī)等級(jí) 　　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 2022 年 6 月 21 日注：按優(yōu)（90100 分） 、良（8089 分） 、中（7079 分） 、及格（6069 分） 、不及格（60 分以下）五級(jí)評(píng)定成績(jī)。 化工原理教學(xué)與實(shí)驗(yàn)中心