【導(dǎo)讀】萬噸/年合成氨脫硫工藝設(shè)計

　　

【正文】 ， m3 /(hm2)， Ai = 150 m3 /(hm2) GA — 空氣量， m3/h ， GA =LtCi = 326 = Ci — 噴射器抽吸系數(shù)， m3/m2，設(shè) Ci=再生槽擴大部分直徑 D2 的計算 20 D2 = + D1 = +3= m 再生槽高度計算 H1 = DLT? =3268/3260 = m 圓整： H1 = 7 m 式中 H1 － 再生槽有效高度， m； η－ 溶液在再生槽內(nèi)的停留時間， min， η取 8min； HT = H1 + H2 + H3 = 7 + + = 9 m 式中 HT － 再生槽高度， m； H2 － 噴射器出口到槽底距離， m， H2 取 m H3 － 擴大部分高度， m， H3 取 ； 噴射器 (1) 噴嘴的計算 噴嘴個數(shù)， n 個 n = LT/Li = 326/200 = 個 圓整： n = 2 個 式中 Li — 每個噴射器溶液量， m3/h，取 Li =200 m3/h ； 噴嘴孔徑， di， m di = i = 3600 25?? = m 式中 Wi — 噴射處溶液流速， m/s， Wi = 25 m/s 溶液入口管直徑， di ， m di =3di = 3 = m 噴嘴入口收縮 段長度， L5， mm L5 = 2/2 1?tg dd iL?= （ 14/2） = m 式中 α1 — 噴嘴入口收縮角， α1 = 14176。 噴嘴喉管長度 L6 ， m L6 = 3mm 噴嘴總長度 L7 ， m L7 = L5 + L6 = + = m (2) 混合管的計算 混合管直徑 dm ， m 21 dm = imd = 20 .7 8 5 8 .5 0 .0 5 3 2?? = m 式中 m — 噴射器形狀系數(shù)，取 m = 選 θ1685 的管 混合管長度 L3 ， m L3 = 25dm = 25 = m 圓整： L3 =4 m (3) 吸氣室的計算 空氣入口管直徑 da ， mm da = AAGWn? = 326 8?? = 199mm 選 θ245 的管 WA — 管內(nèi)空氣流速， m/s，取 WA = m/s ； 吸氣室直徑 dM ， mm dM = ad = 199? = 350 mm 選 θ399 的管 吸氣室高度 L1 取 L1=350mm 吸氣室收縮長度 L2 L2 = 2/2 2?tg dd mM? = 350158/2tg（ 30/2） = mm 式中 α2 — 吸氣室收縮角，取 α2 = 30176。 尾管直徑的計算 de =eiWL = （ 200/1） = 266 mm 選 θ299? 的管 式中 de — 尾管直徑， mm ； We— 尾管中流體速度， m/s，取 We = 1 m/s ； 擴張管長度的計算 L4 = 2/2 3?tg dd me?= 284158/ 2tg（ 7/2） = 1030 mm 式中 L4— 擴張管長度， mm ； α3— 擴張角，取 α3 = 7176。 22 輔助設(shè)備的選型 液體分 布裝置 采用溢流槽式布液器，具體尺寸如下表 ： 表 溢流分布器尺寸 塔徑 (mm) 噴淋槽 分配槽 液體負(fù)荷范圍 外徑（ mm） 數(shù)量 中心距（ mm） 數(shù)量 中心距（ mm） （ m3/h） 2020 D20 7 200 2 900 30～ 600 槽寬 120mm，高度 420mm 液體再分布器 采用梁型再分布器，具體尺寸如下： 表 梁型再分布器尺寸 塔徑（ mm） 盤外徑（ mm） 螺栓圓直徑（ mm） 分塊數(shù) 升氣管數(shù) 液體負(fù)荷范圍（ m3/h） 2020 1990 2835 21 7 20～ 640 填料支承板 采用梁型氣體噴射式支承板，具體尺寸如下 ： 表 梁型氣體噴射式支承板尺寸 塔徑（ mm） 板外徑（ mm） 梁的條數(shù) 承載能力（ Pa） 近似重量（ N） 2020 2962 7 23520 3050 支承板采用塑料材料，板厚 6mm，最大液體負(fù)荷 200m3/m2h ，最大跨度 1600mm 填料壓板 采用床層限制板，限制板外徑比塔徑小 25mm，用塑料制品 封頭 選用橢圓型封頭，具體尺寸如下： 表 橢圓型封頭尺寸 橢圓型封頭內(nèi)徑（ mm） 曲面高 度 (mm) 直邊高度 (mm) 內(nèi)表面積（ m2） 容積（ m3） 23 2020 1000 50 塔的總高： H = 10000+5700+5000+1000=21700mm 裙座 選 5m 人孔 ，手孔 人孔選用 θ600，手孔選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸 DN250 加強圈 加強圈選用 6 個，每 6 設(shè)備穩(wěn)定性及機械強度校核計算 壁厚的計算 塔體壁厚 ? ? 22 cid t cPD cP? ????? 選用 235QC? 查表得 125t MP? ? MP? ?? 2c? 雙面腐蝕取 4 0. 13 9 20 00 27 84 4 5. 112 12 5 1 0. 13 9 24 9. 86 1d mm? ?? ? ? ? ?? ? ? 考慮鋼板厚度負(fù)偏差及沖壓減薄量，圓整后取 10n mm? ? 厚的 235QC? 鋼板作筒體 封頭壁厚 采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，雙面對接焊縫 100%探傷 ?? 設(shè)計壁厚 d? 按下式計算 [1] ? ? 22 t cPD cP? ????? 24 0 .1 3 9 2 0 0 0 42 1 2 5 1 0 .5 0 .1 3 91 .1 1 45 .1 1mm???? ? ? ???? 考慮鋼板厚度負(fù)偏差及沖壓減薄量，圓整后取 10n mm? ? 厚的 235QC? 鋼板作封頭，所以塔體壁厚和封頭壁厚均取 10n mm? ? 校核罐體與封頭水壓試驗強度的計算由下式 [1] ? ? 2 sT i eT ePD??????? 式中 1 . 2 5 1 . 2 5 0 . 1 3 9 0 . 1 7 3 7 5Tap p M P? ? ? ? 1 0 4 . 8 5 . 2en c m m??? ? ? ? ? 12 0 .8 4 4 .8c c c? ? ? ? ? 徑向應(yīng)力 235s MP? ? 則 ? ?2T i eT ePD ?? ??? ? ?0 .1 3 7 5 2 0 0 0 5 .22 5 .2??? ? ? 0 . 9 0 . 9 1 2 3 5 2 1 1 . 5s MP? ? ? ? ? sT ?? ? 所以水壓試驗滿足強度要求 機械強度的校核 質(zhì)量載荷 塔設(shè)備的質(zhì)量包括塔體，裙座體，內(nèi)構(gòu)件，保溫材料，扶梯和平臺及各種附件等的質(zhì)量，還包括在操作，停修或水壓試驗等不同工況時的物料或充水質(zhì)量。 設(shè)備操作時的質(zhì)量 0 1 2 3 4 5 aem m m m m m m m? ? ? ? ? ? ? 25 式中 1m? 塔體和裙座質(zhì)量 ， kg 2m? 內(nèi)件質(zhì)量， kg 3m? 保溫材料質(zhì)量， kg 4m? 平臺，扶梯質(zhì)量， kg 5m? 操作時塔內(nèi)物料質(zhì)量， kg am ? 人孔，接管，法蘭等附件質(zhì)量 ,kg em ? 偏心質(zhì)量， kg 其中 2211 1 24 ()m D D H??? ? ? ? 2 2 314 ( 2 1 . 9 8 ) 2 1 . 7 7 . 8 1 01 0 5 7 6 . 3 8 kg?? ? ? ? ?? 22 1. 98 11 54 .34m ?? ? ? ? 1838kg? 3 0m? 取籠式扶梯 2 2 2 1 .7 4 3 .4L H m? ? ? ? 4 4 0 4 2 .4 1 6 9 6m kg? ? ? 25 41 0 5 0 6 8 . 6 1 . 9 8 1 1m ?? ? ? ? ? kg? 0am? 0em? 所以 0 1 0 5 7 6 . 3 8 1 8 3 8 1 6 9 6 9 7 5 3 6 2 6 . 6 7m ? ? ? ? 9767737kg? 風(fēng)載荷 26 風(fēng)載荷的計算 根據(jù)塔高將其可分五段，分別為 ,5m,5m,5m,： 2 兩相鄰計算截面間 的水平壓力為 [1] 61 2 0 10i i i i eip k k q f L D ??? 式中 ip －水平風(fēng)力， N 0q －基本風(fēng)壓，查表但均不應(yīng)小于 250N/ m2 ,取 400N/m iL －第 段計算長度， mm if －風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按表選取 1k － 體型系數(shù)，圓柱直立設(shè)備取 eiD － 塔設(shè)備各計算段的有效直徑， mm 2ik －風(fēng)振系數(shù) 風(fēng)振系數(shù) K2i： K2i = 1 + miζ 式中 mi－ 脈動系數(shù) ,； ζ－ 動力系數(shù) ,； K21 = K22 = K23 = K24 = 1 + ? = 27 K25 =1 + ? = 代入式中得 61 1 21 0 1 1 1 10ep k k q f L D ??? 60. 7 2. 12 40 0 0. 8 17 00 ( 20 00 20 ) 101598 N?? ? ? ? ? ? ? ?? 2p 61 22 0 2 2 2 10ek k q f L D ??? 60 .7 2 .1 2 4 0 0 0 .8 5 0 0 0 ( 2 0 0 0 2 0 ) 1 04701 N?? ? ? ? ? ? ? ?? 2345p p p p? ? ? ?4701N 風(fēng)彎矩的計算 在計算風(fēng)載荷時，常常將塔設(shè)備沿塔高分為若干份，任意截面的風(fēng)彎矩為 [1] 121 2 12 2 2ii i i iw i i i i i iL L LM P P L P L L? ??? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 11 3121 2 1 3 1 22 2 2w LLLM P P L P L L? ????? ? ? ? ? ??? ???? ?? 544 1 2 3 5 1 2 3 422 LLP L L L P L L L L????? ? ? ? ? ? ? ? ??? ???? ?? 1 3 5 8 1 9 7 4 4 4 3 2 4 9 6 6 7 5 4 9 5 2 5 9226364 Nm? ? ? ? ??? 222 35243 2 4 2 3 5 2 3 42 2 2 2w LLLLM P P L P L L P L L L? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ? 5 5 5 54 7 0 1 4 7 0 1 5 4 7 0 1 5 5 4 7 0 1 5 5 52 2 2 21 1 7 5 2 . 6 3 5 2 5 7 . 5 5 8 7 6 2 . 5 8 2 2 6 7 . 5188040 Nm? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ??? 33 3543 4 3 5 3 42 2 2w LLLM P P L P L L? ????? ? ? ? ? ??? ???? ?? 28 5 5 54 7 0 1 4 7 0 1 5 4 7 0 1 5 52 2 21 1 7 5 2 .6 3 5 2 5 7 .5 5 8 7 6 2 .51 0 5 7 7 2 .6 Nm? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ??? 5544 44422w LLM P P L? ??? ? ????? 554 7 0 1 4 7 0 1 5221 1 7 5 2 .6 3 5 2 5 7 .547010 Nm??? ? ? ? ????????? 55 55 2w LMP? ? 54701 2 Nm???? 7 設(shè)計體會與收獲 經(jīng)過這段日子的努力設(shè)計，我的 工藝設(shè)計 終于完成了。在沒有做 工藝設(shè)計 以前覺得 工藝設(shè)計 只是和平時所做的課題設(shè)計差不多，應(yīng)該都是自己平時所學(xué)知識的單純總結(jié)。朦朧的想象這個設(shè)