【正文】 孔孔徑，通過設(shè)定不同的噴淋孔徑（d1或d2），按不同的液位值計算分布器液流總量：最大流量對應(yīng)液位為 最小流量對應(yīng)液位為 正常流量對應(yīng)液位為 通過對d1和d2的調(diào)整及試算，使Qmax、Qmin和Q滿足工藝要求。精餾段未分段，。滿足工藝要求的分布器尺寸為d1=、d2=、h1=、h2=。提餾段第一段，。滿足工藝要求的分布器尺寸為d1=、d2=、h1=、h2=。提餾段第二段，正常流量為4m3/h。滿足工藝要求的分布器尺寸為d1=、d2=、h1=、h2=。提餾段第三段，。滿足工藝要求的分布器尺寸為d1=、d2=、h1=、h2=。所選槽盤氣液分布器結(jié)構(gòu)參數(shù)為：塔內(nèi)徑D=900mm；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；分布器總質(zhì)量約為70kg。(3) 絲網(wǎng)除沫器的工藝計算按下式計算絲網(wǎng)除沫器的液泛氣速，：選取操作氣速為處理氣體所需的流通直徑D1按下式計算：參照絲網(wǎng)除沫器標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)尺寸表，選用型號為HG/T 21618 絲網(wǎng)除沫器 S900—150 SP Q235/304 。參照絲網(wǎng)除沫器標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)關(guān)聯(lián)圖，進行壓降校核。裝于塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器絲網(wǎng)底面距分布器900mm。DN900上裝式絲網(wǎng)除沫器的外形尺寸為：H=100mm，H1=218mm，D=820mm。(4) 接管尺寸的計算a） 進料管進料液進入塔內(nèi)出現(xiàn)閃蒸現(xiàn)象，根據(jù)工程經(jīng)驗公式，求取進料管口流速得u0=，則進料管內(nèi)徑為d=，選用冷拔不銹鋼無縫鋼管尺寸為181mm。b） 塔頂采出管塔頂純液相采出，設(shè)定管口流速為1m/s，則回流管內(nèi)徑為d=，選用冷拔不銹鋼無縫鋼管尺寸為342mm。c） 塔頂蒸汽出口管蒸汽出口管安裝在塔頂封頭，根據(jù)工程經(jīng)驗公式，求取管口流速u0=，已知塔頂蒸汽體積流量為2m3/s，則出口管內(nèi)徑d=，選用熱軋不銹鋼無縫鋼管尺寸為1404mm。d） 釜液采出管釜液為純液相采出，設(shè)定管口流速為1m/s，則釜液采出管內(nèi)徑d=，選用冷拔不銹鋼無縫鋼管尺寸為70。防渦流擋板結(jié)構(gòu)尺寸為A=150mm，B=100mm，材質(zhì)為碳鋼，t=6mm。e） 再沸器入塔接管再沸器入塔接管內(nèi)介質(zhì)為來自降膜蒸發(fā)器的過熱蒸汽，根據(jù)工程經(jīng)驗公式，求取管口流速得u0=，已知過熱蒸汽體積流量為，則出口管內(nèi)徑，選用熱軋不銹鋼無縫鋼管尺寸為1685mm。(5) 人孔尺寸選型本設(shè)備采用減壓操作，為外壓容器，（）的人孔類型。根據(jù)本設(shè)備的壓力、溫度條件，選用垂直吊蓋板式平焊法蘭人孔的標(biāo)記為人孔 I (XB450) HG/T 21519—2005本設(shè)備共設(shè)5處人孔，每個人孔質(zhì)量為104kg。6. 法蘭設(shè)計(1) 容器法蘭，本設(shè)備共設(shè)兩處容器法蘭，用于塔體與封頭間聯(lián)接。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 4701—2000選用甲型平焊法蘭標(biāo)記為：法蘭—RF 900— JB/T 4701—2000，材質(zhì)為Q235A，法蘭質(zhì)量為52kg。(2) 管法蘭根據(jù)鋼制管法蘭（PN系列）標(biāo)準(zhǔn)HG/T 20592—2009選用管法蘭。進料管管法蘭標(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 塔頂蒸汽出口管管法蘭標(biāo)記：法蘭 PL RF 釜液采出管管法蘭標(biāo)記：法蘭 PL 65(B) RF Q235A質(zhì)量為2kg再沸器入塔接管管法蘭標(biāo)記：法蘭 PL RF Q235A質(zhì)量為5kg7. 塔高計算填料塔的高度包括填料層高度，除沫器、氣液分布器、氣液進出口所需的高度，底部及頂部空間高度、人孔高度以及支座高度。，共一段；，共三段。塔頂封頭總深度為250mm，上裝式絲網(wǎng)除沫器所需高度為400mm。精餾段上方槽盤式液體分布器所需高度為500mm，距絲網(wǎng)除沫器900mm，其間包括塔頂采出管管接口。進料空間包含進料管，并設(shè)有人孔，其高度為850mm。提餾段分為三段，每段中間設(shè)有人孔，高度空間均為800mm，人孔下為各段槽盤式氣液分布器所需高度空間為500mm。塔釜處設(shè)有人孔，所需空間高度為800mm，設(shè)定釜液停留時間為5min，據(jù)此計算底部空間高度為1m。8. 塔壁和封頭壁厚設(shè)計計算(1) 塔體壁厚的計算和校核本設(shè)備為真空容器。同時根據(jù)工藝條件，設(shè)計溫度定為165℃。本設(shè)備選用Q235A材料制造，雙面焊局部探傷。介質(zhì)腐蝕性較小，腐蝕裕量C2取為2mm。根據(jù)外壓圓筒設(shè)計方法，假設(shè)名義厚度，有效厚度，計算得。查幾何參數(shù)計算圖得到系數(shù)A=。再通過A值查厚度計算圖，發(fā)現(xiàn)A值落在設(shè)計溫度下材料線的左方，通過插值法得到165℃下彈性模量為E=105MPa，代入下式計算許用外壓力：計算得到許用外壓，滿足設(shè)計條件。對于名義厚度，進行液壓試驗應(yīng)力校核。試驗壓力試驗壓力下圓筒應(yīng)力為：圓筒應(yīng)力滿足強度條件，塔壁厚度確定為11mm。(2) 封頭壁厚計算和校驗假設(shè)名義厚度。由此計算得系數(shù)A=，A值落在設(shè)計溫度下材料線的右方，查厚度計算圖得到系數(shù)B=，并求得許用外壓力，滿足設(shè)計條件。但根據(jù)工程經(jīng)驗，為防止封頭在運輸、安裝等過程中發(fā)生形變，同時為了保持和塔體壁厚一致，設(shè)計封頭壁厚為11mm。根據(jù)鋼制壓力容器用封頭標(biāo)準(zhǔn)JB/T 4746—2002，選擇封頭型式與參數(shù)標(biāo)記為EHA 90011—Q235。9. 質(zhì)量載荷計算Q235A鋼材密度為7860kg/m3，已知塔高、塔徑和壁厚，求得塔體和裙座質(zhì)量m1=6393kg。塔內(nèi)件包括填料、填料支承格柵板、可拆型槽盤氣液分布器、絲網(wǎng)除沫器。CY700規(guī)整填料堆積密度為350kg/m3，塔內(nèi)填料質(zhì)量為3672kg；填料支承格柵板采用Q235A鋼制造，已知Q235A鋼材密度，共有4塊格柵支承板，總質(zhì)量為386kg；4個可拆型槽盤氣液分布器總質(zhì)量約為280kg；。則內(nèi)件質(zhì)量m2=。保溫層材料質(zhì)量（包括支承圈）m3=0kg。籠式扶梯質(zhì)量參考值為40kg/m，鋼制平臺質(zhì)量參考值為150kg/m2。，質(zhì)量為1020kg。平臺寬度為1m，設(shè)置于塔體人孔處，共5處，平臺總質(zhì)量為4922kg。平臺及扶梯質(zhì)量m4=5942kg。CY700規(guī)整填料的持液量較小，約為填料體積的6%，，，故操作時塔內(nèi)物料質(zhì)量m5=。人孔總質(zhì)量為1092kg，法蘭總質(zhì)量（包含設(shè)備法蘭和管法蘭），故人孔，法蘭，接管等附件質(zhì)量ma=。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管道連接，故偏心質(zhì)量me=0kg。液壓試驗時塔內(nèi)充液質(zhì)量mw=17804kg。根據(jù)上述質(zhì)量進行質(zhì)量載荷計算：設(shè)備操作時的質(zhì)量：設(shè)備的最大質(zhì)量（水壓試驗時）：設(shè)備最小質(zhì)量：10. 自振周期計算本設(shè)備設(shè)計溫度165℃下材料彈性模量為E=105MPa根據(jù)下式計算基本振型自振周期：經(jīng)計算得到=11. 風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩的計算將塔體分為3個計算段，距地面高度10m以下為第一計算段，剩下的部分平均分為兩個計算段。天津地區(qū)基本風(fēng)壓值為400N/m2。對于第一計算段，距地面10m處。第一計算段內(nèi)包含操作平臺及籠式扶梯，其有效直徑。查相應(yīng)圖表得到，，計算風(fēng)振系數(shù)。第一計算段順風(fēng)向水平風(fēng)力。對于第二計算段。第一計算段內(nèi)包含操作平臺及籠式扶梯，其有效直徑。查相應(yīng)圖表得到，，計算風(fēng)振系數(shù)。第二計算段順風(fēng)向水平風(fēng)力。對于第三計算段。第一計算段內(nèi)包含操作平臺及籠式扶梯，其有效直徑。查相應(yīng)圖表得到，，計算風(fēng)振系數(shù)。第三計算段順風(fēng)向水平風(fēng)力。塔設(shè)備底截面00處的風(fēng)彎矩為12. 地震設(shè)計將塔沿高度均分為5段，全塔質(zhì)量分段均布，每一段質(zhì)量視為集中于該段1/2處。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類場地土，設(shè)計地震分組為第一組。根據(jù)以上條件查得地震影響系數(shù)的最大值，場地土的特征周期值。由于本設(shè)備基本振型自振周期=，位于地震影響系數(shù)的曲線下降段，故基本振型自振周期T1的地震影響系數(shù)應(yīng)按下式確定 ，并根據(jù)一階振型阻尼比計算曲線下降段的衰減系數(shù)及阻尼調(diào)整系數(shù)： 將衰減系數(shù)及阻尼調(diào)整系數(shù)的值代入地震影響系數(shù)計算式得到塔設(shè)備底截面00處的基本振型地震彎矩為： 本設(shè)備還應(yīng)考慮高振型影響，底截面00處的地震彎矩為： 13. 塔體的強度與穩(wěn)定校核(1) 最大彎矩計算塔設(shè)備底截面00處的最大彎矩取下列兩式的最大值： 故最大彎矩(2) 塔殼軸向應(yīng)力校核a） 軸向應(yīng)力計算塔設(shè)備底截面00處的軸向應(yīng)力計算：由外壓引起的軸向應(yīng)力： 操作時重力引起的軸向應(yīng)力： 彎矩引起的軸向應(yīng)力： b） 圓筒穩(wěn)定校核Q235A鋼材在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力。圓筒許用軸向壓應(yīng)力應(yīng)取下列兩式的較小值： 故圓筒最大組合壓應(yīng)力（對外壓容器）應(yīng)按下式計算并校核： c） 圓筒拉應(yīng)力校核圓筒最大組合拉應(yīng)力（對外壓容器）應(yīng)按下式計算并校核： (3) 壓力試驗時應(yīng)力校核a） 圓筒應(yīng)力計算試驗壓力引起的軸向應(yīng)力： 重力引起的軸向應(yīng)力： 彎矩引起的軸向應(yīng)力： b） 應(yīng)力校核壓力試驗時，塔體材料的許用軸向壓應(yīng)力應(yīng)取下列兩式的較小值： 故液壓試驗時，塔體最大組合軸向拉應(yīng)力校核： 液壓試驗時，塔體最大組合軸向壓應(yīng)力校核： 15. 裙座的計算裙座殼材料為Q235A，參照筒體厚度試取裙座殼壁厚，驗算危險截面（裙座殼底截面和人孔截面）的應(yīng)力。(1) 裙座殼底截面應(yīng)力校核裙座圓筒底部抗彎截面系數(shù)裙座圓筒的底部截面積裙座殼底截面的組合應(yīng)力應(yīng)滿足下列兩式： 已知 計算裙座殼底截面的組合應(yīng)力： 所選裙座殼壁厚符合校核條件。(2) 人孔截面應(yīng)力校核人孔截面處裙座殼的抗彎截面系數(shù)的求取：人孔截面處裙座截面積的求?。河嬎闳丝捉孛嫣幍慕M合應(yīng)力： 所選裙座殼壁厚符合校核條件。(3) 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計基礎(chǔ)環(huán)板內(nèi)、外徑按下式選?。? 基礎(chǔ)環(huán)的抗彎截面系數(shù)基礎(chǔ)環(huán)面積混凝土基礎(chǔ)上的最大拉應(yīng)力計算： 。矩形板的計算力矩按下式計算： 基礎(chǔ)環(huán)材料為Q235，許用應(yīng)力，計算基礎(chǔ)環(huán)厚度： 經(jīng)圓整，基礎(chǔ)環(huán)厚度定為28mm。(4) 地腳螺栓選用地腳螺栓共有12個，材料為Q345，許用應(yīng)力。地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力應(yīng)按下式計算： 。當(dāng)時，設(shè)備應(yīng)設(shè)置地腳螺栓。地腳螺栓的螺紋小徑按下式計算： 螺栓規(guī)格選擇M364。(5) 裙座殼與塔體焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)力校核設(shè)計溫度下焊接接頭兩側(cè)母材均為Q235A。裙座殼與塔體對接焊縫截面拉應(yīng)力校核： 滿足應(yīng)力校核條件。53