【正文】 由 根據(jù)《塔的工藝計算》=代入上式== 適宜的氣體操作速度Wa由表414得根據(jù)條件選定系統(tǒng)因數(shù)安全系數(shù)由《塔設計計算》52得 [17] 由式53得 由式54得 由式55A得 按規(guī)定選較小值所以由式56得 由式57得 = =按規(guī)定選結(jié)果較大值則由式58得 由式465得 圓整后的塔徑塔截面積 塔截面積為氣相流通截面積A與降液管截面積A之和。由《化工單元設備及設備課程設計》第182頁A/A==實際空塔氣速 塔圓整后的降液管截面積 設計點的泛點率：U/W= 由于塔徑較大采用塔盤選雙流型因為流量較大故溢流堰為弓形不設進口堰降液管為弓形[16]。由《化工單元設備及設備課程設計》中雙溢流[16] （～） 由《化工單元設備及設備課程設計》中511得E由圖519查得E=～ 所以底隙h 由以上設計結(jié)果得弓形降液管所占面積Af[16]A=A－A=－=根據(jù)以上選取的L/D按《化工單元過程及設備課程設計》式510Wd=D由《化工單元設備過程及設備課程設計》第168頁選擇FZ41型閥片厚度為2mm塔板厚4mmH==39mm的重閥。F（閥門動能因子）綜合考慮F對塔板效率壓力降和生產(chǎn)能力的影響根據(jù)經(jīng)驗可取F=8～13即閥門全開時比較適宜。由此可得適宜閥孔氣速u為:u= F/去F=12 則u=12/=浮閥數(shù)N[16]F型浮閥的孔徑為39mm故浮閥個數(shù)N可據(jù)：N=V/ ud=（）=1553個對于塔板為雙流型時利用《化工單元設備過程及設備課程設計》式516計算塔板的有效傳質(zhì)面積AA=2－2其中對于塔徑大于900mmm的W在50～75mmm之間破沫區(qū)寬度W在80～100mm之間。所以取W==r=D/2－W=2－=x=D/2－（W+W）=2－(+)=x= W/2+ W=+=A=2－2 =開孔所占面積A==1553= m選擇錯排方式其孔心距t可由下方法估算。A/A==t==按t==1397個閥孔氣速u=（1397）=動能因子F==13變化不大開孔率==根據(jù)《塔設備工藝計算》185頁計算塔板的壓力降即（1） 干板阻力[19]由式321a計算得 臨界孔速 因u0u0,故按式321計算干板阻力即 液柱(2) 板上充氣液層阻力[19]此塔為石油精餾塔取充氣因數(shù)依式322知液柱 (3)此阻力很小可忽略不計。因此與氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓力降所相當?shù)囊褐叨葹椋阂褐▎伟鍓航禐椋?1016Pa）液沫夾帶量校核為控制夾帶量e過大,應使泛點F≤～《化工單元設備及設備課程設計》中式520及521得：=。所以F=。(1)過量液沫夾帶線關系式令F=《化工設備單元及設備課程設計》式536得：qvv=－,由此做過量液沫夾帶線1。(2)。取h=即可確定液相流量的下限線。h=10E,取E=,求得qvl得值 qvl=l==(m/h)可見該線為垂直于qvl軸的直線該線記為2。(3)嚴重漏夜線關系式[17]因動能因子F＜5時會發(fā)生漏夜故取F=5時計算相應的流量qvv由《化工單元過程及設備課程設計》式538qvv=3600Au式中u= F/所以qvv=3600（）=1397（m/h）上式為常數(shù)表達式為一條平行qvv軸的直線為漏夜線也稱為氣相下限線該線記為3。 (4)液相上限關系式[17] t=5s降液的最大流量為： qvv=3600AH/5=720 AH=720=540（m/h）可見該線為一平行qvv軸的直線記為4。(5)降液管泛線關系式 當降液管內(nèi)泡沫層升至上一層塔板時即發(fā)生了降液管液泛。根據(jù)降液管的液泛的條件得以下降液管液泛工況下的關系[17]。 10+10+10=由上式計算降液管泛線上點得表見表521表521 降液管泛線上點qvl(m/h)110220330440550660qvv(m/h)138231364913532133841326413083由表中數(shù)據(jù)作出降液管的液泛線并記為線5。氣液負荷性能圖見下圖6 塔的機械設計選擇材料筒體與封頭材料選用20R裙座材料選用Q235B材料的有關性能參數(shù)如下：20R =123MPa =133 MPa, =245MpaQ235B =105MPa =113 MPa, =235MpE=10Mpa表61機械設計條件主要工藝參數(shù)數(shù)據(jù)① 塔體上每隔9m左右開設一個人孔共4個人孔。相應在人孔處安裝操作平臺平臺寬B=900mm單位質(zhì)量150kg/包角② 塔體外表面積層厚度保溫材料密度③ 塔器設置地區(qū)基本風壓值400N/；抗震防烈度為8度設計場地為Ⅱ類粗糙度為B類。④ 高度的圓錐形裙座⑤ 塔體與封頭及裙座的附加量取C=2mm⑥ 塔體焊接接頭系數(shù)Ф=（雙面焊對接接頭局部無損檢測）塔體與裙座對接焊接。塔體內(nèi)徑/mm4000塔高H/mm3200計算壓力塔板上清液高度原油密度860偏心距mm偏心質(zhì)量kg2000,4000設計溫度℃350設計壓力Pa保溫層厚度100 mm按壓力計算厚度 按設計壓力計算塔體和封頭厚度設計壓力P==圓筒計算厚度:加上厚度附加量C=3mm并圓整還應考慮多種載荷的作用以及制造、運輸、安裝等因素?。和搀w的名義厚度S=36mm有效厚度S= 封頭計算厚度（采用橢圓型標準封頭）： 封頭的名義厚度S=36mm有效厚度S=一、 塔設備質(zhì)量計算：筒體的高度：H=26+3+1=D=4000+66=4066mm (1)筒體質(zhì)量：(2)封頭質(zhì)量：DN4000,厚度33mm查表得 （3）裙座質(zhì)量：所以二、塔內(nèi)物件質(zhì)量：由《化工單元過程及設備課程設計》表93查塔盤單位質(zhì)量為75kg/(1)人孔、法蘭、接管及附屬物質(zhì)量(2)保溫層質(zhì)量為封頭保溫層質(zhì)量。代入上式得(3)平臺、扶梯質(zhì)量(4)操作塔內(nèi)物料質(zhì)量(5)充水質(zhì)量(6)全塔操作質(zhì)量⑺全塔最小操作質(zhì)量(8)全塔最大操作質(zhì)量將塔沿高度方向分為8段每段質(zhì)量列入下表62表62 各塔段質(zhì)量/kg項目塔 段 號合 計123456783581169261532315323153231532315323566510278600375600450600450753202801201163740160200200068807345550973455509918542993147308007004670046700467004670046220093802402870628116287062870626235544802911794657987529816298752981623207858829622224208812224720881222479091182433塔段長度/m1455555232人孔平臺001010114塔板數(shù)0058686134 自振周期計算：塔體內(nèi)直徑有效厚度塔高H=32m,操作質(zhì)量自振周期[18]： 地震載荷及彎矩計算見表地震載荷及彎矩計算見表63表63 地震載荷及彎矩計算項目塔 段 號1234567828706281162870628706145555521882265392756523215073148993215073215078551116412512512512512564181231430764753588250351450035882503588250684090由上表數(shù)據(jù)得：A=B=綜合振型參與系數(shù)：本場地設抗地震8級的第二類場地由《化工單元過程及設備課程設計》表634及表635可查得：特征周期水平地震力：垂直影響系數(shù)：當量質(zhì)量：底界面處垂直地震力：取綜合影響系數(shù)：確定危險截面00為裙座基底面11為裙座人孔截面22為裙座與塔體焊縫截面。計算危險截面地震彎矩：00截面：11截面：22截面：五、風載荷和偏心彎矩計算(1)風振系數(shù)計算：由《化工單元過程及設備課設設計》933塔段風振系數(shù)由計算。其中ξ—脈動增大系數(shù)由表928查找—第i計算段脈動影響系數(shù)由表929查找Ф—第i計算段的整型系數(shù)由表930查找—第i段據(jù)地面高度m—第i計算段據(jù)塔底的高度—塔器第i計算段的有效直徑mm將塔分為五段計算結(jié)果見表64，風力載荷圖見下圖4表64各塔段的風振系數(shù)塔段項目12345高度10005000140002300032000()⑵有效直徑設籠式扶梯與塔頂管線成角取平臺構(gòu)件的投影面積則取下試計算結(jié)果較大者：式中塔和管線的保溫層厚度塔頂管線外徑圖4 風力載荷圖,則K=800,為簡便計算且偏安全計算D=3200+72+200+400+800=4672mm 各塔段計算結(jié)果如下：水平風力計算：由《化工單元過程及設備課程設計》式932得。,結(jié)果如下表見表65：表65 風力計算塔段項目1234510004000900090009000467213535547184932796140671 風彎矩計算00截面：11截面：22截面：偏心彎矩計算：(1)計算壓力引起的軸向拉應力(2)操作質(zhì)量引起的軸向壓應力：00截面為人孔處的截面積11截面 22截面最大彎矩引的軸向應力最大彎矩取下試計算結(jié)果中較大者見表651表65 最大彎矩項目較大者(3)計算如下：為裙座人孔處的抗彎截面系數(shù)由式953b確定。 筒體和裙座危險截面的強度和穩(wěn)定性校核(1)筒體強度與穩(wěn)定性校核[17]筒體危險截面22處最大組合軸向應力軸向許用應力： MPa 因為 所以滿足強度條件筒體危險截面22處最大組合軸向應力按照GB150《鋼制壓力容器》中規(guī)定：B=2/3EA=210=324Mpa許用軸向壓應力 其中 則 因為 故滿足穩(wěn)定性條件(2)裙座穩(wěn)定性校核[17]：裙座危險截面00及11處最大組合軸向應力因為 因為 故滿足穩(wěn)定條件。 筒體和去做水壓試驗校核(1)筒體水壓試驗校核[17]；由試驗壓力引起的環(huán)向應力校核試驗壓力因為 故滿足要求。由試驗壓力引起的軸向應力(2)水壓試驗時重力引起的軸向應力由彎矩引起的軸向應力(3)最大組合軸向拉應力校核許用應力因為 故滿足要求。(4)最大組合軸向壓應力校核[17]軸向許用應力其中 因為 故滿足穩(wěn)定性條件。(5)裙座水壓試驗壓力校核水壓試驗時重力引起的軸向應力由彎矩引起的軸向應力—為裙座底部截面的抗彎截面系數(shù)=最大組合軸向壓應力