【正文】 塔設備的內部空間以及安裝和拆卸設備的內部構件，壓力容器也需開設人孔。但由于設置人孔處的的塔板間距要增大，且人孔設置過多會使制造時塔體的彎曲度難以達到要求，所以一般板式塔每隔10～20層塔板或5～10m塔段，才設置一個人孔。人孔一般設置在氣液進出口等需經常維修清理的部位，另外在塔頂和塔釜，也各設置一個人孔。在本設計中，共有39塊塔板，所以共設置6個人孔，塔頂和塔釜各設置一個人孔，在進料處設置一個人孔，剩余一個看具體情況安排。在設置人孔處，塔板間距應根據人孔的直徑確定，一般不小于人孔公稱直徑，塔盤支承梁高度及50mm之和，且不小于600mm。人孔的形狀一般有圓形和橢圓形兩種。橢圓形人孔的短軸應力與受壓容器的筒身軸線平行。本設計的工作壓力不大，所以采用圓形人孔。塔體上宜于采用垂直吊蓋人孔，在設置操作平臺的地方，～1m，最小為600mm。當操作溫度低于350℃時，應采用平焊法蘭，人孔法蘭的密封面形式及墊片用材，一般與塔的接管法蘭相同。人孔采用HG2151995標準，采用垂直吊蓋平焊法蘭式人孔。～,公稱直徑為450～600mm。所以，在本設計中，人孔的公稱直徑選為450mm，其伸出塔體的筒體長為200mm，人孔中心距操作平臺1000mm，人孔厚度,接管，人孔高度為220mm，公稱直徑為450mm。在設置人孔處，板間距為400mm，塔內的人孔手柄以mm的圓鋼制造，螺栓螺母數量為16個，螺栓直徑長度為2095，螺柱數量為16個，螺柱直徑長度為20120，總質量為114kg。另外，在裙座上開兩個檢查孔，短節(jié)材料為 Q235B 。 吊 柱為方便室外較高的整體塔裝填，補充和更換填料，安裝和拆卸塔內件，塔頂需設置吊柱。本設計中塔高度大，因此設吊柱。吊柱設置方位應使吊柱中心線與人孔中心線間有合適的夾角，使人能站在平臺上操縱手柄，讓經過吊鉤的垂直線可以轉到人孔附近，以便從人孔裝入或取出塔的內件。吊柱的安裝高度是由人孔的高度，平臺高度和所吊裝的塔內件尺寸決定的。選用吊柱時，依據的基本參數是臂長S（mm）和設計載荷G（kg）。臂長S（mm）可由塔的直徑及吊柱在塔壁上的安裝位置確定，其方位首先取決于人孔的方位。在本課程設計中，取懸臂長度S為塔的中心線與人孔伸出塔體的筒體長度之和，即S=600+200=800mm，設計載荷G（kg），吊柱的立柱用無縫鋼管，其他零件采用Q235A。，吊柱與塔體連接的襯板選用與塔體相同的材料，即選用Q235A。在本設計中，塔徑D=1200 mm，選用吊柱起吊重量G=500kg的吊柱，500是指吊柱起吊時的質量，查得臂長S=900 mm ，高度L=3150 mm ，上下支座高度差H=900 mm ，1088 ，懸臂曲率半徑R=750mm，墊板距離e=250mm，吊鉤與封板距離L，質量為222kg。標準圖號為HG/T 21639—198014。圖25 吊柱的結構型式；；；；；；；；； 操作平臺與梯子 操作平臺操作平臺應設置在人孔、塔頂吊柱等需要經常檢修和操作的地方。操作平臺應布置得在檢修時不再需要另外設置腳手架和纜索。平臺下的地面往往是通道，所以底層平臺凈空高度不應小于2m。各層平臺之間的最小間距也不得小于2m，若無特殊要求，層間距也不宜大于8m。操作平臺的寬度應根據檢修需要而定，～，當平臺設在人孔附近時，；用作修理塔盤用的平臺。平臺全部為鋼結構，材料用Q235AF。 梯子不經常操作的平臺，可采用直梯。若采用斜梯，則角度應小于60℃。直梯高度一般不應超過5m，當超過5m時，應設中間休息平臺，當直梯標高超過4m時，應設安全籠，從地面（平臺面）～。梯子至塔體、保溫層外表面的距離至少為200mm。當塔體上有加強圈時，則距離還須適當放大。梯子所有構件均采用Q235AF。本課程設計設置三個操作平臺，距離三個人孔中心1000mm各設置一個，平臺全部為鋼結構，材料用Q235AF；采用籠式扶梯，梯子所有構件均采用Q235AF。 接 管. 進料管液體進料管的設計應滿足以下要求：（1） 液體不直接加到塔盤的鼓泡區(qū)；（2） 盡量使液體均勻分布；（3） 接管安裝高度應不妨礙塔盤上的液體流動；（4） 液體內含有氣體時，應設法排出；（5） ～ 進料管的結構類型有很多，有直管進料和彎管進料，其中直管進料的阻力相對較小，故本設計中采用直管進料，則進料管的直徑，其為進料流量，m3/s,為進料流速，m/s. 進料方式有多種，由泵直接進料操作方便且容易調節(jié)流量，但波動較大，本設計流量相對較大，采用泵直接進料。 則 查熱軋無縫鋼管規(guī)格與重量，取，進管的實際流速=取dD=查管子規(guī)格表得塔頂出料管采用不銹鋼無縫鋼管取Dw=查管子規(guī)格表得塔底出料管則采用不銹鋼無縫鋼管。用蒸汽間接加熱釜液時，蒸汽入口管安裝在液面上方，管上的小孔應朝上方或斜上方。常壓操作，取D=592mm查管子規(guī)格表得塔釜蒸汽進去管用的不銹鋼無縫鋼管。 常壓操作，取D=查管子規(guī)格表得塔頂蒸汽出口管用300mm，厚度為6mm的不銹鋼無縫鋼管。 塔頂回流管由泵輸送時，取 =37mm查管子規(guī)格表得塔頂回流管采用的不銹鋼無縫鋼管。表72接管結構外徑/mm接管壁厚/mm塔底蒸汽接管63015塔頂蒸汽出口管3006塔頂回流液流管454塔頂出料管45塔進料管37716塔底出料管764 本設計的塔為常壓操作塔，,故選擇法蘭時，即PN= 則根據國家標準GB 205931997，均選擇標準板式平焊鋼制管法蘭，法蘭類型代號為PN，HG標準號為HG20593，GB/T標準號為GB/T 9119結果表73精餾塔各接管法蘭的尺寸接管公稱直徑（DN）法蘭外徑（mm）法蘭內徑（mm）螺栓孔中心圓直徑（mm）螺栓孔直徑（mm）螺栓孔數量螺紋Th法蘭厚 度（mm）法蘭質量（kg）進料管3775203814702616M243528塔頂蒸汽管3775203814702616M243528回流管4515046110184M16182 塔釜出料管4515046110184M16182塔釜進氣管630770636332020M305296塔底出料管7618578145188M16203板間距HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關。塔間距與塔徑之間的關系，應通過流體力學驗算，權衡經濟效益，反復調整。 HT的大小與液氣和霧沫夾帶有密切關系。板間距大，可允許氣流速度較高，塔徑可小些。反之，所需的塔徑就要增大。一般來說，取較大的板間距對提高操作彈性有力，安裝檢修方便，但會增加塔的造價。因此HT應適當選擇。其選擇可參照表101塔間距與塔徑的關系。表74 塔間距與塔徑的關系塔徑D/m～～～～～板間距HT/m200～300250～350300～450350～600400～600本設計取HT＝360mm。所以根據上表可以知道原設計值相符。’T凡是人孔處板間距應等于或大于600mm，人孔直徑一般為450~550mm。本設計取450mm。本設計?。?00mm。進料段空間高度HF取決于進料口的結構型式和物料狀況，一般HF比HT大，有時要大一倍，為了防止進料直沖塔板，常在進料口處考慮安裝沖突實施，如防沖板，入口堰，緩沖管等，HF應保證這些實施的安裝。本設計取HF＝1000mm。 塔頂空間高度HD塔頂空間高度HD指塔頂第一層塔板到塔頂封頭的底邊處的距離，其作用是安裝塔板和開人孔的需要，也是氣體中的液滴自由沉降，減少塔頂出口氣體中液滴夾帶，必要時還安裝破沫裝置。～，塔徑大時可適當增大。本設計取HD＝＝1200mm 塔底空間高度HB塔的底部空間高度是指塔底最底層塔板到塔底下封頭切線的距離。其影響因數有：（1）塔底儲液空間依儲液量停留3～8 min而定，此處取釜液停留時間取5 min。（2）再沸器的安裝方式及安裝高度；（3）塔底液面至最下層塔板之間要留有1～2m的間距， m。代入數據得HB=塔總高度（不包括裙座），由下式計算得：式中 HD ——塔頂空間高度，mm。 HT——塔板間距，mm。H39。T——開有人孔的塔板間距，mm。HF——進料段空間高度，mm。HB——塔底空間高度，mm。N——實際塔板數。S——人孔數目（不包括塔底和塔底人孔）。=+（3926）*+6*+1+=20260mm=表7－5 塔體計算結果塔徑mm塔頂空間高度mm塔板間距mm開有人孔的塔板間距mm進料段空間高度mm塔底空間高度mm塔高mm120012003608001000210020260塔頂上升蒸汽經過冷凝器，全部冷凝下來成為液體，一部分回流至塔內，一部分再經過冷卻作為產品。或者，上升蒸汽經過冷凝器部分冷凝下來，作為回流液回流至塔內，余下蒸汽再進入冷凝器，冷凝下來并進而冷卻至一定溫度作為產品取出。采用列管式冷凝，逆流方式，取水為冷凝介質，其進出冷凝器的溫度分別為30℃和35℃，已知tD =℃，℃由以上可知冷卻水流量WC= 105(kg/h)tm1=℃35℃=℃tm2=℃30℃=℃tm=(tm1+ tm2)/2= ℃查表K=1680kJ/(m2h℃)A= QC/k tm=106/(1680*)=選用臥式U型管換熱器，經處理，放在塔釜內，、140℃的水蒸氣，?=2258kJ/kg間接加熱蒸汽量GB=QB/γ=*106/2258=*103kg/htW=℃ tm==℃△tm=℃A=QB=*106/2520*=精餾塔結構設計匯總表76項 目尺 寸進料管/mm塔頂蒸汽出料管/mm回流管/mm塔釜出料管/mm塔頂出料管/mm人孔/mm　 筒體壁厚/mm16封頭壁厚/mm16塔總體高度/mm20260第八部分 設計結果匯總表81 精餾塔工藝設計結果總表1項目指標設計壓力進料溫度/℃含苯的摩爾分數塔頂原料塔底平均摩爾質量塔頂原料塔底流量塔頂產品原料塔底產品上升蒸汽摩爾流量精餾段提餾段降液體的摩爾流量精餾段提餾段操作線方程精餾段yn+1＝+提餾段ym+1＝*104溫度（℃）精餾段提餾段平均摩爾質量精餾段，提餾段，氣相平均密度精餾段提餾段液相平均密度精餾段提餾段液體表面張力精餾段提餾段液體黏度精餾段提餾段表82 精餾塔工藝設計結果總表2項目指標備注精餾段提餾段塔徑板間距塔板型式單溢流弓形降液管分塊式塔板空塔氣速溢流堰長溢流堰高板上液層高度降液管底隙高度浮閥數，個6568等腰三角形叉排閥孔氣速閥孔動能因數臨界閥孔氣速孔心距指同一橫排的空心距排間距指相鄰二橫排的中心線距離單板壓降液體在降液管內停留時間降液管內清液層高度開孔率％泛點率％表83 塔體計算結果總表3塔徑mm塔頂空間高度mm塔板間距mm開有人孔的塔板間距mm進料段空間高度mm塔底空間高度mm塔高mm9001200360800600210020260參考文獻[1]. 夏清，陳常貴編. 化工原理（上、下冊）.天津：天津大學出版社，[2]. 蔡紀寧，張秋翔編. 化工設備機械基礎課程設計指導書. 北京：化學工業(yè)出版設，[3]. 申迎華，赫曉剛編. 化工原理課程設計. 北京：化學工業(yè)出版設，[4]. 伍欽，梁坤編. 化學工業(yè)出版設. 北京：化學工業(yè)出版設，[5]. 沈文霞編. 物理化學核心教程（第二版）. 北京：科學出版社，2009[6]. 馬江權，冷一欣. 化工原理課程設計. 北京：中國石化出版社，2009[7]張軍，張有忱，：化學工業(yè)出版社，2010[8]李肇全。北京：科學出版社，2009[9] 李國庭,陳煥章,[M].北京:化學工業(yè)出版社,2008[10] [M].天津:天津大學出版社,2000.[11] (上冊)[M].北京:化學工業(yè)出版社,2003 化工原理課程設計個人總結化工原理課程設計對于每個人來講應該都是處理量比較大的一個課程，大學以來遇到的最麻煩的一個任務，計算量真心很大，最恐怖的是計算錯誤數據出問題，改了無數次，辛苦是有回報的，強大的計算量將我體內的靈活因子又激發(fā)了出來，恍惚間回到了高三，計算題的反應能力大大恢復了，獨立思考的能力也得到大大提升，因為copy不來。做完這個課