【正文】 其余結(jié)構(gòu)尺寸的選取取進、出口安定區(qū)寬度；邊緣寬度。，由下圖，所以降液管高度由圖22有效傳質(zhì)區(qū)面積取篩孔直徑，取篩孔中心距開孔率篩孔總截面積篩孔氣速篩孔個數(shù)選取塔板厚度為δ=去堰高由，查弓形降液管的高度和寬度故由堰上方液頭高度公式可得，近似取E=1，故堰上方液頭高度考慮到物料比較清潔，且液相流量不大，取底 塔板校核（1）液膜夾帶量22夜沫夾帶關(guān)聯(lián)圖則：所以符合要求。（2）塔板阻力hf氣體通過塔板的阻力為：干板阻力為：由，故：氣體通過充氣液層的阻力式圖23 β值由上圖24可查的液體表面所產(chǎn)生的阻力：計算表明，液體表面張力所產(chǎn)生的壓降很小，可以忽略不計。則：（液柱）（3）降液管液泛校核為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高Hd應服從關(guān)系：因為環(huán)氧丙烷屬于一般物系，所以泡沫層相對密度取，則：而板上不設進口堰，液體通過將夜管阻力，即：故不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。（4）液體在降液管中的停留時間t滿足要求嚴重漏液校核 滿足穩(wěn)定要求，故所設計篩板塔可用。1 過量液沫夾帶線所以表234 q1sqvs關(guān)系表15010015015095376047498435274019637223 2液相下限線由得氣體流道截面積：據(jù)此可作出液沫夾帶線2。3液相負荷下限線對于平直堰，取堰上液層高度負荷標準。則：，所以：據(jù)此可做出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷下線。4 液相負荷上限線以作為液體在降液管中停留時間的下限，則：據(jù)此可做出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷上限線。5 降液管液泛線令；聯(lián)立上式得：忽略，將、式中： 將有關(guān)的數(shù)據(jù)代入，得：列表計算如下表235：表235 液泛計算結(jié)果15010015020010881101378932778229866589由上表數(shù)據(jù)即可做出液泛線。6 篩板的負荷性能圖根據(jù)以上各線方程，可做出篩板塔的負荷性能圖，如圖24所示。操作點A 圖24篩板的負荷性能圖上圖為本設計的負荷性能圖。圖中還給出了設計點及氣液負荷比的操作線。（過原點和設計點的直線）。有圖可以看出：設計點位于正常操作去的中部，表明該塔板對氣液負荷的波動有較好的適應能力。在給定的氣液負荷比條件下，塔板的氣（液）相負荷的上、下限分別有過量液膜夾帶和嚴重漏液所限制。有圖可查的，故操作彈性為。設計表合理。表236 精餾塔T02002主要結(jié)構(gòu)尺寸和相關(guān)參數(shù)表序號項目精餾段提餾段1塔內(nèi)徑D（m）2板間距HT（m）3溢流形式單溢流單溢流4降液管型式弓形弓形5出口堰堰長lw（m）6出口堰堰高hw(m）7板上液層高hL(m）8堰上液層高how(m）9降液管底隙高h0(m）10篩孔直徑d0（m）11篩孔個數(shù)n(個）8167816712孔心距t（m）13安定區(qū)寬度bs（m）14邊緣區(qū)寬度bs（m）15鼓泡區(qū)面積Aa(m2）16開孔率（%）101017篩孔氣速u(m/s）18每層塔板壓降D p(pa） 環(huán)氧丙烷儲物罐 緒論設計一個環(huán)氧丙烷的吸收塔，采用常規(guī)設計方法，綜合考慮環(huán)境條件、液體性質(zhì)等因素并參考相關(guān)標準，按工藝設計、設備結(jié)構(gòu)設計、設備強度計算的設計順序，分別對儲罐的筒體、封頭、鞍座、人孔、接管進行設計，然后采用SW61998對其進行強度校核，最后形成合理的設計方案。 設計參數(shù)的確定表236設計參數(shù)表名稱環(huán)氧丙烷儲罐用途液化石油氣儲配站設計壓力1MPa工作壓力≤1MPa設計溫度140176。C工作溫度≤140176。C工作介質(zhì)環(huán)氧丙烷混合物其它要求100%無損檢測筒體材料的選擇根據(jù)環(huán)氧丙烷的特性，查GB1501998選擇Q345R。Q345R是壓力容器專用鋼，適用范圍：用于介質(zhì)具有一定腐蝕性，壁厚較大（）的壓力容器。鋼板標準GB6645和“關(guān)于《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的實施意見”。根據(jù)GB7132008中規(guī)定，厚度允許偏差按GB/。鋼管材料的選擇根據(jù)JB/T4731，鋼管的材料選用20號鋼，根據(jù)GB8163，其許用應力筒體封頭結(jié)構(gòu)設計最大操作壓力為，本設計取設計壓力；設計溫度T，；根據(jù)筒體設計壓力和設計溫度選擇材料：Q345R，許用應力為。焊縫系數(shù)＝（雙面對接焊，100%無損探傷）。表237 焊接接頭系數(shù)φ無損檢測的長度比例焊接接頭形式全部局部雙面焊對接接頭或相當于雙面焊的對接接頭單面焊對接接頭（沿焊縫根部全長有緊貼基本金屬的墊板）理論厚度由于精餾塔較高，故將理論厚度改為鋼板負偏差C1：，腐蝕裕量C2：C2=2mm（雙面腐蝕）。表238鋼板負偏差C1鋼板厚度2負偏差鋼板厚度6782526303234364042505260負偏差1根據(jù)內(nèi)壓圓筒壁厚的計算公式：帶入以上數(shù)據(jù)得:，根據(jù)工程要求和鋼材的使用壁厚范圍圓整后，取。校核筒體水壓試驗強度，根據(jù)式：因為Q345R的屈服極限，所以，取， ，代入得：故水壓試驗滿足強度要求。 封頭結(jié)構(gòu)設計查GB/T 251982010《壓力容器封頭》得：封頭型號采用EHA型，即標準橢圓封頭，并以內(nèi)徑為標準。表239 封頭參數(shù)公稱直徑DN/mm總深度H/mm內(nèi)表面積A/m178。容積V/m179。2400640查JB/T 47462002《鋼制壓力容器用封頭》，由表B、2 EHA橢圓形封頭質(zhì)量得：m=。筒體與封頭用焊接連接。 人孔選擇查HG/T 215182005《水平蓋帶勁對焊法蘭人孔》，人孔數(shù)量為4個，每6m一個表33，選擇公稱壓力為1MPa的MFM型人孔，其尺寸如下：圖26 人孔示意圖表240 人孔數(shù)據(jù)表密封面型式凹凸面MFMD6403424公稱壓力PN158536螺柱數(shù)量20公稱直徑DN450320A375螺母數(shù)量2048010121B175螺柱尺寸D456b34L250總質(zhì)量kg245鞍座選型和結(jié)構(gòu)設計該臥式容器采用雙鞍式支座，材料選用Q235B。估算鞍座的負荷：儲罐總質(zhì)量——筒體質(zhì)量：——單個封頭的質(zhì)量：查標準JB/T47462002《鋼制壓力容器用封頭》 EHA橢圓形封頭質(zhì)量，可知，——充液質(zhì)量故——附件質(zhì)量：人孔質(zhì)量為245kg，其他接管質(zhì)量總和估300kg，即綜上所述，每個鞍座承受的重量為 q=mg/4=320KN，選取 DN 2100mm4000mm、120176。包角輕型帶墊板鞍座。：表241 精餾塔設備選型一覽表塔設備位號設備名稱直徑(m）高度(m）設備個數(shù)材料厚度（mm）保溫材料T01001T01002PO蒸餾塔4Q345R20玻璃棉卷氈T01003PO蒸餾塔2Q345R20玻璃棉卷氈T02001PO粗精餾塔2Q345R20玻璃棉卷氈T02002PO二級精餾塔262Q345R20玻璃棉卷氈T03001甲醇回收精餾塔2Q345R20玻璃棉卷氈附錄3 換熱器設計及選型說明書 概述1 換熱器的用途換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交換器。換熱器的應用廣泛，日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等，都是換熱器。它還廣泛應用于化工、石油、動力和原子能等工業(yè)部門。它的主要功能是保證工藝過程對介質(zhì)所要求的特定溫度，同時也是提高能源利用率的主要設備之一。換熱器在節(jié)能技術(shù)改革中具有的作用表現(xiàn)在兩個方面：一是在生產(chǎn)工藝流程中使用著大量的換熱器的效率顯然可以減少能源的消耗；另一方面，用換熱器來回收工業(yè)余熱，可以顯著提高設備的熱效率。2換熱器的分類換熱器的種類劃分方法很多，方法也各不相同。按其用途：可將換熱器分為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器。按其傳熱方式和作用原理：可分為混合式換熱器、蓄熱式換熱器、間壁式換熱器等。其中間壁式換熱器為工業(yè)應用最為廣泛的一種換熱器。它按傳熱面形狀可分為管式換熱器、板面式換熱器、擴展表面換熱器等。這其中又以管殼式換熱器應用最為廣泛，它通過換熱管的管壁進行傳熱。具有結(jié)構(gòu)簡單牢固、制造簡便、使用材料范圍廣、可靠程度高等優(yōu)點，是目前應用最為廣泛的一種換熱器。管殼式換熱器的形式：管殼式換熱器根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，可以分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U形管式換熱器、填料函式換熱器、釜式重沸器等。表31管殼式換熱器的性能 分類特性相對費用耗用金屬kg/m2固定管板式適用廣泛，已系列化，殼程不易清洗，管程溫差不宜過大30浮頭式殼程易清洗，內(nèi)墊片易滲透，溫差允許較大浮動46填料函式優(yōu)缺點同浮頭式，進價高不宜制造大直徑46U型管式制造安裝方便，造價低，管程耐高壓，管子不易更換不變清洗，結(jié)構(gòu)緊湊46表32換熱器的優(yōu)缺點管式管殼式固定管板式剛性結(jié)構(gòu)：用于管殼溫差較小的情況(一般≤50176。C），管間不能清洗帶膨脹節(jié)：有一定的溫度補償能力，殼程只能承受較低壓力浮頭式管內(nèi)外均能承受高壓，可用于高溫高壓場合U型管式管內(nèi)外均能承受高壓，管內(nèi)清洗及檢修困難填料函式外填料函：管間容易漏泄，不宜處理易揮發(fā)、易爆易燃及壓力較高的介質(zhì)內(nèi)填料函：密封性能差，只能用于壓差較小的場合釜式殼體上都有個蒸發(fā)空間，用于蒸汽與液相分離套管式雙套管式結(jié)構(gòu)比較復雜，主要用于高溫高壓場合，或固定床反應器中套管式能逆流操作，用于傳熱面較小的冷卻器、冷凝器或預熱器螺旋盤管式浸沒式用于管內(nèi)流體的冷卻、冷凝，或者管外流體的加熱噴淋式只用于管內(nèi)流體的冷卻或冷凝板式板式拆洗方便，傳熱面能調(diào)整，主要用于粘性較大的液體間換熱螺旋板可進行嚴格的逆流操作，有自潔作用，可回收低溫熱能傘板式傘形傳熱板結(jié)構(gòu)緊湊，拆洗方便，通道較小，易堵，要求流體干凈板殼式板束類似于管束，可抽出清洗檢修，壓力不能太高擴展表面式板翅式結(jié)構(gòu)十分緊湊，傳熱效率高，流體阻力大管翅式適用于氣體和液體之間傳熱，傳熱效率高，用于化工、動力、空調(diào)、制冷工業(yè)蓄熱式回旋式盤式傳熱效率高，用于高溫煙氣冷卻等鼓式用于空氣預熱器等固定格室式緊湊式適用于低溫到高溫的各種條件非緊湊式可用于高溫及腐蝕性氣體場合在全廠進行換熱網(wǎng)絡集成的基礎之上對換熱器進行設計，再根據(jù)設計結(jié)果，依據(jù)中國標準，選擇合適的換熱器，并針對選取結(jié)果進行復算。換熱器設計依據(jù)根據(jù)工藝要求掌握物料流量、溫度、壓力、化學性質(zhì)、物性參數(shù)等特性等初步確定設計方案。在設計過程中，主要考慮如下幾個方面的問題。（1）滿足工藝和操作的要求設計出來的流程和設備首先要保證質(zhì)量，操作穩(wěn)定，這就必須配置必要的閥門和計量儀表等。并在確定方案時，考慮流體的流量，溫度和壓力變化時采取什么措施來調(diào)劑節(jié)，而在設備發(fā)生故障時，檢修應方便。（2） 滿足經(jīng)濟上的要求既能滿足工藝操作的要求，又使施工簡便，材料來源容易，價格低。如果有廢熱可利用，要盡量節(jié)省熱能，充分利用廢熱，或者采取適當?shù)拇胧┻_到降低成本的目的。（3）保證生產(chǎn)安全在工藝流程和操作中若有爆炸，中毒等危險性，要考慮安全措施。又如設備材料的強度驗算，除按規(guī)定應有一定的安全系數(shù)外，還應考慮由于設備中壓力突然升高或者造成真空而需要安裝安全閥等。再沸器選擇再沸器有立式和臥式兩種形態(tài)。其中立式再沸器中以熱虹吸式最為常用，臥式再沸器包括臥式熱虹吸式、強制循環(huán)式、釜式再沸器以及內(nèi)置式再沸器等。（1）立式熱虹吸式再沸器立式熱虹吸式再沸器結(jié)構(gòu)形態(tài)如圖31 所示。圖31 立式熱虹吸式再沸器優(yōu)缺點：循環(huán)推動力：釜液和換熱器傳熱管汽液混合的密度差。結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱系數(shù)高。殼程不能機械清洗，不適宜高粘度、臟的傳熱介質(zhì)。塔釜提供了汽液分離空間和緩沖區(qū)。（2）臥式再沸器臥式虹吸式再沸，其結(jié)構(gòu)形態(tài)如圖32 所示。圖32 臥式熱虹吸式再沸器優(yōu)缺點：循環(huán)推動力：釜液和換熱器傳熱管氣液混合物的密度差。占地面積大，傳熱系數(shù)中等，維護、清理方便。塔釜提供氣液分離空間和緩沖區(qū)。（3）強制循環(huán)式再沸器其結(jié)構(gòu)形態(tài)如圖33 所示圖33 強制循環(huán)式再沸器優(yōu)缺點：適于高粘度、熱敏性物料，固體懸浮液和長顯熱段和低蒸發(fā)比的高阻力系統(tǒng)。（4）釜式沸器其結(jié)構(gòu)形態(tài)如圖34 所示圖34 釜式再沸器