【正文】 化工原理教學(xué)與實(shí)驗(yàn)中心39。20制圖正確性符合化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書制圖要求，正確繪制流程圖和工藝條件圖等。10工藝設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)選定的方案和規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行物料衡算，熱量衡算，主體設(shè)備工藝尺寸計(jì)算，附屬設(shè)備的選型等。10紀(jì)律學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，遵守課程設(shè)計(jì)階段的紀(jì)律，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)規(guī)定的任務(wù)，按時(shí)上交課程設(shè)計(jì)有關(guān)資料。最后感謝老師對這次課設(shè)的評閱。這就為我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。學(xué)會(huì)了疊加法，對精餾這張有了更深的了解。通過這次設(shè)計(jì)對我們獨(dú)自解決問題的能力也有所提高。 篩板塔的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表項(xiàng)目符 號(hào)單 位計(jì)算數(shù)據(jù)備注精餾段提餾段各段平均壓力PmkPa各段平均溫度tm℃平均流量氣 相Vsm3/s液 相Lsm3/s實(shí)際塔板數(shù)N塊1617板間距HTm塔的有效高度Zm塔的實(shí)際高度Hm塔徑Dm實(shí)際空塔氣速um/s溢流裝置堰長lWm11單溢流弓形降液管平形受液盤平形溢流堰堰高h(yuǎn)Wm堰液層高度Howm降液管的寬度Wdm降液管的面積Afm2降液管底隙高度h0m板上清液層高度hLm孔徑d0m正三角形排列孔間距tm孔數(shù)n個(gè)7643開孔面積A0m2篩孔氣速u0m/s塔板壓降hPkPa液體在降液管停留時(shí)間θs穩(wěn)定系數(shù)K霧沫夾帶evkg液/kg氣液相負(fù)荷下限線Ls,minm3/s相液負(fù)荷上限線Ls,maxm3/s氣相最大負(fù)荷Vs，maxm3/s氣相最小負(fù)荷Vs，minm3/s操作彈性參考文獻(xiàn)[1] (下冊）. 化學(xué)工業(yè)出版社. 1998[2] 吉林化工學(xué)院化工原理教研室.《化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》.[3] 盧煥章等.《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》.[4] （上、下）. [5] 化工原理（上、下）第二版 譚天恩、麥本熙、.[6] 、.[7] .[8] 王國勝.《化工原理課程設(shè)計(jì)》（第二版）..[9] 王志魁.《化工原理》..結(jié)束語通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我對化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)這門課有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。s； ρ——密度，kg/m3； σ——表面張力，N/m； ——開孔率或孔流系數(shù)，無因次； ψ——液體密度校正系數(shù)，無因次。m1/2)； hl——進(jìn)口堰與降液管間的水平距離，m； hc——與干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋琺液柱； hd——與液體流過降液管的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋琺： hl——與板上液層阻力相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m； hL——板上清液層高度，m； h0——降液管的底隙高度，m； how——堰上液層高度，m； hw——溢流堰高度，m； h’w——進(jìn)口堰高度，m； hσ——與克服σ的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m； H——板式塔高度。F——?dú)庀鄤?dòng)能因子，kg1/2/(s(5)塔底蒸汽的直徑dW′一般可采用塔底出料管的流速uV=2025m/s，本設(shè)計(jì)取查標(biāo)準(zhǔn)系列選取φ32510規(guī)格的熱軋無縫鋼管。管徑計(jì)算如下：本設(shè)計(jì)采用泵輸送料液，料液速度可取uF=，本設(shè)計(jì)取查標(biāo)準(zhǔn)系列選取φ424規(guī)格的熱軋無縫鋼管。(3)進(jìn)料管的直徑dF進(jìn)料管得結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、T形進(jìn)料管。 （1）塔頂蒸氣出口管的直徑dv操作壓力為常壓，蒸汽管中常用流速為u=1220m/s，取由 所以查標(biāo)準(zhǔn)系列選取φ32510規(guī)格的熱軋無縫鋼管。 回流冷凝器的工藝計(jì)算步驟如下： ①按工藝要求決定冷凝器的熱負(fù)荷QR,選擇冷卻劑、冷卻劑進(jìn)出口溫度并計(jì)算冷卻劑用量； ②初估設(shè)備尺寸，由平均溫度Δtm和總傳熱系數(shù)K的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算所需的傳熱面積A,并由此選擇標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的冷凝器，或自行設(shè)計(jì)； ③復(fù)核傳熱面積，對已選型號(hào)或自行設(shè)計(jì)的設(shè)備，核算實(shí)際上的總傳熱系數(shù)K和實(shí)際所需的傳熱面積； ④決定安裝尺寸，估計(jì)各管線長度及阻力損失，以決定冷凝器底部與回流液入口之間的高度差HR.需要注意的是，由于冷凝器常用于精餾過程，考慮到精餾塔操作常需要調(diào)整回流比，同時(shí)還可能兼有調(diào)節(jié)塔壓的作用，故應(yīng)適當(dāng)加大其傳熱面積的裕度。圖321(d)所示為冷凝器置于回流罐之上，回流罐的位置應(yīng)保證其中液面與泵入口間之位差大于泵的氣蝕余量，若罐內(nèi)液溫接近沸點(diǎn)時(shí)，應(yīng)使罐內(nèi)液面比泵入口高出3m以上。 圖321(c)所示為自流式冷凝器，即將冷凝器置于塔頂附近的臺(tái)架上，靠改變臺(tái)架高度獲得回流和采出所需的位差。缺點(diǎn)是塔頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不便，且回流比難于精確控制。 ①整體式及自流式 將冷凝器直接安置于塔頂，冷凝液藉重力回流入塔，此即整體式冷凝器，又稱內(nèi)回流式，如圖321(a)、(b)所示。 （2）塔頂回流冷凝器 塔頂回流冷凝器通常采用管殼式換熱器，有臥式、立式、管內(nèi)或管外冷凝等形式。工業(yè)上常用的再沸器(蒸餾釜)有：內(nèi)置式再沸器、釜式(罐式)再沸器、虹吸式再沸器、強(qiáng)制循環(huán)式再沸器等幾種，詳見第2章?lián)Q熱器設(shè)計(jì)部分。以下著重介紹再沸器(蒸餾釜)和冷凝器的型式和特點(diǎn)，具體設(shè)計(jì)計(jì)算過程從略。(6) 裙座 塔底常用裙座支撐，本設(shè)計(jì)采用圓筒形裙座；由于裙座內(nèi)徑800mm，故裙座壁厚取16mm. 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： 基礎(chǔ)環(huán)外徑： 圓整后：,考慮到再沸器，取裙高。則：HB=(tl’*60)/AT+=（5*60*）/+=(4) 人孔對的板式塔，為安裝、檢修的需要，一般每隔6—8塊塔板設(shè)一個(gè)人孔，本塔具有33塊塔板，需設(shè)置4個(gè)人孔，每個(gè)人孔直徑為450mm，在設(shè)置人孔處板間距 。則封頭高度H1=h1+h2=440+40=（2）塔頂空間 設(shè)計(jì)中取塔頂間距考慮到需要安裝除沫器。 塔總體高度計(jì)算 塔體總高度利用下式計(jì)算：（1）塔頂封頭封頭分為橢圓形、蝶形封頭等幾種，本設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭。 (4)塔高 板式塔的塔高如圖所示。人孔直徑一般為450 mm~600mm，其伸出塔體的筒體長為200~250 mm，人孔中心距操作平臺(tái)約800~1200mm。其值由如下因素決定： ①塔底儲(chǔ)液空間依儲(chǔ)存液量停留 3~8 min(易結(jié)焦物料可縮短停留時(shí)間)而定；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。若需要安裝除沫器時(shí)，要根據(jù)除沫器的安裝要求確定塔頂間距。聯(lián)立得忽略,將 與 , 與, 與 的關(guān)系帶入上式,并整理得式中， 及有關(guān)的數(shù)據(jù)代入得：故 同理提鎦段：在操作范圍內(nèi),任取幾個(gè)值,依上式計(jì)算結(jié)果列于表中由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線5根據(jù)以上各線方程,可做出篩板塔的負(fù)荷性能圖如圖所示在負(fù)荷性能圖上,作出操作點(diǎn) , 連接 , 故操作彈性為：同理可算出提鎦段： 板式塔的結(jié)構(gòu) 塔體結(jié)構(gòu)(1)塔頂空間 指塔內(nèi)最上層塔極與塔頂?shù)拈g距。本設(shè)計(jì)的,故液面落差可忽略不計(jì)。（1）堰長 lW [5]（2）溢流堰高度hW由 hW=hLhOW ,選用平直堰，堰上液層高度 由弗朗西斯公式計(jì)算，近似取E=1則則取板上清液層高度hL=50mm ,故 hW=hLhOW== 同理：提鎦段 （1）堰長 lW [5]（2）溢流堰高度hW由 hW=hLhOW ,選用平直堰，堰上液層高度 由弗朗西斯公式計(jì)算，近似取E=1則則