【正文】 彎頭 4 半開(kāi)型球閥 ξ 6 4 設(shè)管長(zhǎng)為 50米 , 塔有效高度加裙座加。其液面以上空間為氣液分離空間。 核算管程、殼程的流速及 Re: ①管程 48 流通截面積：222i d mn nApi ?? ???? π 管內(nèi)水的流速m/ ???? AGu i 水ρ 44 ???? ???? ?μ ?iii ud 取鋼管絕對(duì)粗糙度 ??，得相對(duì)粗糙度 i ??? 根據(jù) ??，查圖得 i?= 管內(nèi)阻力損失 lp 2i2iiii ??????? ）（）（ ?? 回彎阻力損失 2i2i ??????? ）（）（ ? 管程總損失 pstrit ??????????? ）（）（ （ 5） 傳熱計(jì)算 管程對(duì)流給熱系數(shù) i? 以上已算出 ??，現(xiàn)在算 riP 雷諾數(shù) 431p1r11?????? ? ? ???? 12iiii ?????? ）（ ? 殼 程對(duì)流給熱系數(shù)0? ??? 計(jì)算）（ w? 30 0000 ?? ???? ? ? 49 而 430 0p0r0 ?????? ? ? ???????? ）（）（ w?? 12000i ?????? ）（ ?? 取污垢熱阻 kwm o / 2si ?? os / 2? 以管外面積為基準(zhǔn) 則 1233000i0111Rs1K?????????????????Rsddddiii 計(jì)算傳熱面積200 mtK QAm ?????? 所選換熱器合適 塔底再沸器面積的計(jì)算及選型 (1)再沸器的選擇：列管式蒸發(fā)器 對(duì)直徑較大的塔，一般將再沸器置于塔外。 ② 傳熱面積 A=20 ????? ??，比查得的 2稍大，這是由于管長(zhǎng)的一小部分需用于在管板上固定管子。冷凝器置于塔下部適當(dāng)位置，用泵向塔頂送回流冷凝水，在冷凝器和泵之間需設(shè)回流罐，這樣可以減少臺(tái)架，且便于維修、安裝，造價(jià)不高。當(dāng)冷凝器換熱面過(guò)大時(shí)，裝在塔頂附近對(duì)造價(jià)和維修都是不利的，故將冷凝器裝在離塔頂較遠(yuǎn)的低處，用泵向塔提供回流液。將冷凝器裝在塔頂附近的臺(tái)架上，靠改變臺(tái)架的高度來(lái)獲得回流和采出所需的位差。該型式常用于減壓精餾或傳熱面較小場(chǎng)合。將冷凝器與精餾塔作成一體。 有效高度 精餾段有效高度 mHNZ TP )149()1( 1 ???????精 提餾段有效高度mHN TP )19()1( 2 ??????提 附屬設(shè)備的設(shè)計(jì) 塔頂全凝器的計(jì)算及選型 全凝器的選擇：（列管式冷凝器） 按冷凝器與塔的位置，可分為：整體式、自流式和強(qiáng)制循環(huán)式。 B的計(jì)算 :塔釡料液最好能在塔底有 3~5分鐘的存儲(chǔ)，所以取 5分鐘來(lái)計(jì)算。TH 開(kāi)有人孔的塔板間距， m； FH 進(jìn)料段高度， m； BH 塔底空間， m； N 實(shí)際塔板數(shù)， m； S 人孔數(shù)（不包括塔頂空間與塔底空間的人孔數(shù)）。因設(shè)計(jì)塔徑 D=2200mm，可選用吊柱500kg,s=1000mm,L=3400mm,H=1000mm,材料為 A3 44 法蘭 由于常壓操作，所用法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn) 管法蘭，干焊法蘭，由不同的公稱(chēng)直徑，選用相應(yīng)法蘭： （ 1）進(jìn)料管接管法蘭： HG20593 法蘭 Q235A （ 2）回流管接管法蘭： HG20593 法蘭 Q235A （ 3）塔釜出料管法蘭： HG20593 法蘭 Q235A （ 4）塔頂蒸汽管法蘭： HG20593 法蘭 Q235A （ 5）塔釜蒸汽進(jìn)氣法蘭： HG20593 法蘭 Q235A 塔總體高度的設(shè)計(jì) 塔總高（不包括群座） 39。 基礎(chǔ)環(huán)外徑： Dbi=2200+（ 160~400） Dbi=2200+280=2480mm 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： Dbo=2200（ 160~400） Dbo=2200280=1920mm 基礎(chǔ)環(huán)壁厚，考慮到腐蝕余量 18mm。 選取不銹鋼除沫器： 類(lèi)型：標(biāo)準(zhǔn)型 規(guī)格： 40100 材料：不銹鋼絲網(wǎng)（ 1Gr18Ni9） 絲網(wǎng)尺寸：圓絲φ 裙座 塔頂常用裙座支撐，裙座的結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是塔設(shè)備的主要支撐形式，為了制作方便，一般采用圓筒形，由于裙座內(nèi)徑 2020mm，故裙座壁厚取 25mm。常用除沫器有折流板式除沫器、絲網(wǎng)除沫器以及程流除沫器。 管徑的計(jì)算 : 36004 ??? ??? LfF Lfu MFD ??，取 Fu ? ，3/ mkgLf ?? mD ???? ??? 41 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格Φ 78 回流管 回流液體積流量 sLMV L LSL / 3???? ? 利用液體的重力進(jìn)行回流，取適宜的回流速度s/ ?，那么 muLdRsR ??????? ?? 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格：Φ 90mm?3mm 實(shí)際管內(nèi)流速：smu w / 2 ???? ? 塔釜出料管 釜?dú)堃旱捏w積流量： hmWMV SW / 3w wm ???? ? 取適宜的輸送速度 uw= ????? ?計(jì)d 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格： Φ 60mm?3mm 實(shí)際管內(nèi)流 速 ：smu w / 2 ??? ?? 再沸器蒸汽進(jìn)口管 smGV / 31 ??? ? 設(shè)蒸汽流速為 20m/s, ??? ?計(jì)d 42 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格 ：Φ 750mm?12mm 實(shí)際管內(nèi)流速：smu w / 2 ???? ? 塔釜蒸汽進(jìn)氣管 冷凝水進(jìn)口溫度為 20℃，水的物性數(shù)據(jù)： 水的物性數(shù)據(jù)：ρ =,μ = smPa?, ? 11/ ?? ?? KKgKJ 冷凝水質(zhì)量流率skgG /?，取流速為 管徑muGd ??????? ?? ??? 選取 Φ 370 6mm 熱軋無(wú)縫鋼管 實(shí)際流速為smdGu /44 22??????? ??? 簡(jiǎn)體與封頭 簡(jiǎn)體 采用碳素鋼，料液無(wú)腐蝕性 筒體可采用 設(shè)計(jì)溫度在 150℃時(shí)，許用應(yīng)力 132MPA φ 焊縫系數(shù)取 采用雙面對(duì)焊接，局部無(wú)損檢測(cè) ? ? mmCPD n P ????? ?????? ??? 剛度要求 imin ????? min? 不小于 2mm 考慮到此塔較高，風(fēng)載荷較大，塔內(nèi)徑不太大，故適當(dāng)?shù)脑黾颖诤襁x 封頭 封頭分為橢圓形封頭、蝶形封頭等幾種，本設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭，由公稱(chēng)直徑 DN=2200mm 的 EHA 橢圓封頭。 ）（）（ s/ 3Tfs ???? 由以上 1~5 作出塔板負(fù)荷性能圖 40 精餾段負(fù)荷性能圖01234560 LSVS①液相下限線(xiàn)④霧沫夾帶線(xiàn)③漏液線(xiàn)⑤液泛線(xiàn)操作線(xiàn)②液相上限線(xiàn) 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出： 在任務(wù)規(guī)定的氣，液負(fù)荷下的操作點(diǎn) p（設(shè)計(jì)點(diǎn)）處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置； 塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制； 按固定的液氣比，由圖可查出塔板 的氣相負(fù)荷上限?max）（ sV氣相負(fù)荷下限 )/()V3mins sm?（ 塔板布置與附屬設(shè)備的計(jì)算 進(jìn)料管 進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、 T型進(jìn)料管。 3/2 ???????wsl ）（ 取 E=，則? ? )/( 32/3min smL s ??????? ??? 液相負(fù)荷上限 液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時(shí)間不低于 3— 5s。 36 塔板負(fù)荷性能圖 霧沫夾帶線(xiàn) %100AKCbFL1s1V1L1Vs1??? ???泛點(diǎn)率 據(jù)此可作出負(fù)荷性能圖中的霧沫夾帶線(xiàn)，按泛點(diǎn)率 80%計(jì)算： ① 精餾段： ss????? 整理得 ：ss ? 由上式知霧沫夾帶線(xiàn)為直線(xiàn)，則在操作范圍內(nèi)任取幾個(gè)sL值算出sV。 ⑵ 提餾段 %100AKCbFL2s2V2L2Vs2??? ???泛點(diǎn)率 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù) FC，由圖查得 FC= %% ???? ?????泛點(diǎn)率 對(duì)于大塔，為了避免過(guò)量霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過(guò) 80%。 Ab—— 板上液流面積， m2 ； CF—— 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，由圖查得泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)取 K—— 特性系數(shù)，查下表， 取 . 系統(tǒng) 物性系數(shù) K 無(wú)泡沫，正常系統(tǒng) 氟化物（如 BF3，氟里昂） 中等發(fā)泡系統(tǒng)（如油吸收塔、胺及乙二醇再生塔） 多泡沫系統(tǒng)（如胺及乙二胺吸收塔） 嚴(yán)重發(fā)泡系統(tǒng)（如甲乙酮裝置） 形成穩(wěn)定泡沫的系統(tǒng)（如堿再生塔） 35 ⑴ 精餾段 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù) FC，由圖查得 FC= %% ???? ????泛點(diǎn)率 對(duì)于大塔，為了避免過(guò)量 霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過(guò) 80%。故本設(shè)計(jì)中不會(huì)出現(xiàn)液因）（）（則，已選定取，則板上液層高度：,wT1wT1dLm???????????????? ⑵ 提餾段 ① 單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨龋?p2 ? ② 液體通過(guò)降液管的壓頭損失： 2202w 2s2d ????? ）（）（ 泛。 smsm /) () )()(1Vc10 ???? ?（ 故 ： 2L1 2020V1c ??? ?????? ?? 板上充氣液層阻力： 取 L01L0 ?????? ?? ， 液體表面張力所造成的阻力： 此阻力很小，可忽略不計(jì)，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹椋? 1Lp11p1p ???????? ??? ? ② 提餾段 干板阻力： 浮閥由部分全開(kāi)轉(zhuǎn)為全部全開(kāi)時(shí)的臨界速度為c20U。 以等腰三角形叉排方式作圖，得閥孔數(shù)504N ?實(shí)際 按 N=504 重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因數(shù)： 孔速sm / 4Vu22s202 ????? ?， 02 ??， 閥動(dòng)能因子變化不大，且仍在 9— 13 范圍內(nèi)。而各分塊的支撐和銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用 。 按 t=75mm，mm65t ?，以等腰三角形叉排方式作圖，得閥孔數(shù)533N ?實(shí)際個(gè) 按 N=533 重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因數(shù)： 孔速sm / 4Vu22s101 ????? ?， 01 ??， 閥動(dòng)能因子變化不大，且仍在 9— 13 范圍內(nèi)。而各分塊的支撐和銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用 。 精餾段： 取降液管底隙的流速s/ ?， 則 ,0101 ???? ulLw s