【正文】 ???? ??? 最大彎矩 N . m m103 .7 7M 8ΙΙm a x ??? 設(shè)防烈度為 8 度或 9 度區(qū)的塔器應(yīng)該上下兩個(gè)方向垂直地震力作用，其余情況可看作地震力為 0，所以豎向地震力 0NF ΙΙV ?? ,豎向力 0NF ΙΙe ?? 常溫下許用應(yīng)力 ? ? 170MPaσ ? ，常溫下屈服點(diǎn) 345MPaσs ? 系數(shù) 0 . 0 0 1 4 1R/δ0 . 0 9 4A ie ?? ： 壓力引起的 壓力引起的軸向應(yīng)力 3 6 . 6 7 M P a)δ/( 4Dpσ eicp ?? 重力引起的軸向應(yīng)力 3 .9 1 M P ag /Amσ ΙΙ0g ?? ? 豎向地震力引起的軸向應(yīng)力 0M P a/AFσ ΙΙVf ?? ? 豎向力引起的軸向應(yīng)力 0M P a/AFσ ΙΙee ?? ? 彎矩引起的軸向應(yīng)力 3 7 .0 2 M P a/AMσ ΙΙm a xM ?? ? 設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 ? ? 170MPaσ t ? ,系數(shù) ? 軸向組合拉應(yīng)力 6 9 .7 8 M P aσσσσσσ Mfegpt ?????? 許用軸向拉應(yīng)力 ? ? 1 7 3. 4 M P aΦσK t ? 根據(jù)上述數(shù)據(jù)結(jié)果得到拉 應(yīng)力符合標(biāo)準(zhǔn)。 ： 距地面高度 h=19800mm，長(zhǎng)度 li=14100mm，名義厚度 δn=9mm，截面面積 A = πDiδe= mm2， 截面系數(shù) Z = π/4 D2iδe = mm3， 操作時(shí)截面以上質(zhì)量 mIIo= kg 塔器任意計(jì)算截面 Ⅰ Ⅰ 處的基本震型地震彎矩： h)h(Mkn ik F1kΙΙE ??? ?? 而等直徑塔器任意截面 Ⅰ Ⅰ 和底面 00 的基本振型地震彎矩為： )4hH14H(10H .175 gmα8M h 3. 52. 53. 55201ΙΙE ???? 又因?yàn)?0α1? ，所以 0MΙΙE ?? 由于當(dāng) H/D15,且 H20m 時(shí)，還應(yīng)考慮振型的影響。 ： 液柱高 度為 0mm，液柱靜壓力為 0MPa，計(jì)算壓力 ? ，設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力 170MPaσt? 所以計(jì)算厚度 ? ? m)p cΦσ T/ (2D ip cδ ??? ： 試驗(yàn)壓力 t ? ，壓力試驗(yàn)時(shí)液柱高度為 27750mm。 12mm 段筒體進(jìn)行校核 圖 31 ： 設(shè)計(jì)壓力 P= MPa（內(nèi)壓），設(shè)計(jì) 溫度 t=200℃ ，筒體內(nèi)徑 Di =1200mm，筒體所用材料為 16MnR(板材 )，腐蝕裕量 C2=3mm ，焊接接頭系數(shù) φ=，長(zhǎng)度 L=14100mm，最小厚度 δmin =3mm ，外直徑 Do =1224mm，長(zhǎng)度 li =14100mm，名義厚度 δn =12mm，鋼板負(fù)偏差 C1=0mm，有效厚度 =名義厚度 腐蝕裕量 鋼材負(fù)偏差及 δe =12mm0mm3mm=9mm。二階臨界風(fēng)速的風(fēng)壓 qo = 1/2 ρυci2 = Pa 風(fēng)載荷按下式計(jì)算 :Pi=K1K2q0Deifl106 1 2 3 4 5 6 7 8 風(fēng)壓高度變化系數(shù) fi 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 14頁(yè) 脈動(dòng)增大系數(shù) ζ 脈動(dòng)影響系數(shù) υi 平臺(tái)當(dāng)量寬度 K4 0 0 0 mm 有效直徑 Dei mm 一階 振型系數(shù) φzi 風(fēng)振系數(shù) K2i 水平風(fēng)力 Pi N 二階 振型系數(shù) φzi 風(fēng)振系數(shù) K2i 水平風(fēng)力 Pi N 筒體和封頭的強(qiáng)度校核 筒體的強(qiáng)度校核 由于本脫戊烷塔分為 3 段，壁厚分別為 12mm、 14mm、 16mm。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 11頁(yè) 、風(fēng)載及地震載荷分析 已知場(chǎng)地土類別為 Ⅲ 類；地面粗糙度等級(jí)為 A； 基本風(fēng)壓 q0 為 400Pa；由于該塔設(shè)備為為細(xì)長(zhǎng)的圓柱形塔體結(jié)構(gòu)，所以體型系數(shù) k1=；頂部管線直徑do=0mm；頂部管線保溫層厚度 δs=0mm,籠式扶梯與塔頂管線布置方式為 180度；地震設(shè)防裂度為 6 度，當(dāng)?shù)卣鸱懒讯葹?8 度或 9 度時(shí)塔器需考慮上下兩個(gè)方向垂直地震力作用，而本次課題當(dāng)中地震設(shè)防裂度為 6 度，可以不考慮上下兩個(gè)方向垂直地震力作用；設(shè)計(jì)基本地震加速度為 ；設(shè)計(jì)地震分組為第三組；地震影響最大系數(shù) αma x=0；地震作用時(shí)阻尼比 ζi=；橫風(fēng)作用時(shí)阻尼比 ζi=；壓力試驗(yàn)種類為液 壓試驗(yàn)；試驗(yàn)放置方式為臥式 /立式；由工藝計(jì)算的設(shè)備含基礎(chǔ)總高 L≈34m；平均直徑 D≈。除承受介質(zhì)壓力外，塔設(shè)備還承受各種重量（包括塔體、塔內(nèi)件、介質(zhì)、保溫層、操作平臺(tái)、扶梯等附件的重量）、管道推力、偏心載荷、風(fēng)載荷及地震載荷的聯(lián)合作用。其中脫戊烷塔的封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭，參照標(biāo)準(zhǔn) JB/T47462021 設(shè)計(jì)；人孔的設(shè)計(jì)參照 HG215202021 標(biāo)準(zhǔn)；塔頂?shù)踔脑O(shè)計(jì)參照 HG/T21639202145 標(biāo)準(zhǔn)；接管法蘭形式均采用WN/RF 型式，具體參照 HG2061597 標(biāo)準(zhǔn)。將筒體分為三段，壁厚分別為 12mm、 14mm 和 16mm，塔板 數(shù)為 40 塊。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 10頁(yè) 第二章 脫戊烷塔體的設(shè)計(jì) 脫戊烷塔材料的選擇 脫戊烷塔設(shè)計(jì)參照標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)上述參考及規(guī)定，考慮到選浮伐塔作為本次課 題所選設(shè)計(jì)方案。因此可在斜線部分區(qū)域選擇一適宜回流比。 （ 1）根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體情況，參考生產(chǎn)上較可靠的回流比的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選定； （ 2）先求出最小回流比 Rmin，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取操作回流比為最小回流比的 ～ 2 倍，即 R＝（ ～ 2） Rmin； （ 3）在一定的范圍內(nèi)，選 5 種以上不同的回流比，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的理論塔板數(shù)，作出回流比與理論塔板數(shù)的曲線。 適宜回流比應(yīng)通過(guò)經(jīng)濟(jì)核算決定，即操作費(fèi)用和設(shè)備折舊費(fèi)之和為最低時(shí)的回流比為適宜回流比。實(shí)際回流比總是介于最小回流比和全回流兩種極限之間。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 9頁(yè) 回流比 影響精餾操作費(fèi)用的主要因素是塔內(nèi)蒸氣量 V。這些冷劑由制冷系統(tǒng)提供，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于循環(huán)水。 當(dāng)塔頂蒸汽的露點(diǎn)較低，循 環(huán)冷卻水不能將其冷凝時(shí)，可適當(dāng)提高塔的操作壓力，使露點(diǎn)升高，從而可以選擇循環(huán)水為冷卻劑，降低操作費(fèi)用。否則，溶于水中的有些無(wú)機(jī)鹽將析出、結(jié)垢，影響傳熱效果。可見(jiàn)，在中國(guó)南方和北方就存在一定差別。冷卻水進(jìn)口溫度，隨生產(chǎn)廠所在地全年氣象條件以及涼水塔能力而定。直接蒸汽加熱具有較高的傳熱效率，并且可省去 再沸器，減少設(shè)備投資費(fèi)，且所用水蒸汽的溫位也可稍低一些。 在一般情況下，加熱劑不能與塔內(nèi)物料混合，故采用間壁式換熱器。如果再沸器熱源要求溫位過(guò)高，也可選擇其它加熱劑，加燃料加熱的導(dǎo)熱油等。但是，預(yù)熱進(jìn)料導(dǎo)致提餾段氣、液相流量同時(shí)減少，從而引起提餾段液、氣比的增加，為此削弱了提餾段各板的分離能力，使其所需塔板數(shù)有所增加。從設(shè)計(jì)角度來(lái)看，如果來(lái)的原料為過(guò)冷液體，則可考慮加設(shè)原料預(yù)熱器，將料液預(yù)熱至泡點(diǎn)，以飽和液體狀態(tài)進(jìn)料。 進(jìn)料狀態(tài) 進(jìn)料可以是過(guò)冷液體、飽和液體、飽和蒸汽、汽液混合物或過(guò)熱蒸汽。 （ 2）考慮可利用較低品位的冷源使蒸氣冷凝，且壓力提高后不致引起操作上的其他問(wèn)題和設(shè)備費(fèi)用的增加，可以使用加壓操作。因此如果在常壓下操作時(shí)，塔頂蒸氣可以用普通冷卻水進(jìn)行冷卻，一般不采用加壓操作。 操作壓力 塔內(nèi)操作壓力的選擇不僅牽涉到分離問(wèn)題，而且與塔頂和塔底溫度的選取有關(guān)。同時(shí)，還要 考慮本裝置與上、下游裝置銜接的工況。操作條件的選擇通常以物系的性質(zhì)、分離要求等工藝條件以及所能提供的公共工程實(shí)際條件作為前提，以達(dá)到某一目標(biāo)為最優(yōu)來(lái)選擇適宜操作條件。通常需要對(duì)進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 7頁(yè) 入系統(tǒng)的原料流量、精餾塔的回流量、系統(tǒng)各中間罐的液面及塔操作壓力和溫度加以控制，對(duì)于連續(xù)安全生產(chǎn)的參數(shù)可采用指示儀表，而不必設(shè)自動(dòng)控制。此外裝置中間有時(shí)需設(shè)中間罐、物料在系統(tǒng)中流動(dòng)顯然還必須有輸送泵。 輔助設(shè)備的選擇 精餾裝置除了精餾塔主體設(shè)備外，還有許多其他重要輔助設(shè)備。 有時(shí)為回收低品位熱量或熱劑，集合精餾塔內(nèi)溫度分布的特點(diǎn)，可設(shè)中間冷凝器或中間再沸器，以節(jié)省高品位的冷劑或熱源，減少系統(tǒng)的有效能損失，提高精餾過(guò)程的熱力學(xué)效率。如果在系統(tǒng)內(nèi)有多個(gè)精餾塔或有適宜熱阱，即需要加熱的冷物流，則可將以上排出的熱量進(jìn)行回收。 （ 2）精餾系統(tǒng)的能量集成：通過(guò)再沸器將能量分離劑加入精餾塔內(nèi)，熱能驅(qū)動(dòng)蒸餾過(guò)程后，引起有效能損失，即能位降低。能耗在產(chǎn)品成本中占據(jù)重要位 置，而產(chǎn)品的單位能耗是考核產(chǎn)品的重要指標(biāo)，直接影響產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力及企業(yè)的生存，故合理、有效地利用能量，降低精餾過(guò)程或生產(chǎn)系統(tǒng)能耗量是十分必要的。但是產(chǎn)品純度的提高或者是通過(guò)增加塔板數(shù)或者是增加回流比來(lái)達(dá)到的，這意味著設(shè)備費(fèi)用或操作費(fèi)用的增加，因此只能通過(guò)經(jīng)濟(jì)分析來(lái)決定產(chǎn)品的純度或回收率。若客戶對(duì)精餾塔頂和塔底 產(chǎn)品的純度都有要求，則產(chǎn)品的回收率也已確定；若用戶僅指定其中一種產(chǎn)品的純度，設(shè)計(jì)人員則可根據(jù)經(jīng)濟(jì)分析決定產(chǎn)品的回收率。故在設(shè)計(jì)流程方案時(shí)，應(yīng)結(jié)合一些經(jīng)驗(yàn)規(guī)則和方法確定。通常情況下多采用順序分流。通過(guò)不同的組合，可得到｛ 2（ N1）｝ !/｛ N!(N1)!｝個(gè)分離序列。 分離序列的選擇 對(duì)于二元混合物采用一個(gè)精餾塔分離，分別從塔頂、塔底獲得輕、重組分產(chǎn)品，顯然 分離序列唯一。因此將再沸器部分汽化之蒸汽引入最下一層塔板，正是為他提供低濃度上升蒸氣。顯然，用塔頂冷凝器的一部分作為回流液是最簡(jiǎn)單的方法。對(duì)塔頂?shù)谝粚影逵衅湎碌诙影迳仙谜羝?，缺少下降液體，回流正是為第一層板提供下降液。提餾段則起著回收原料中易揮發(fā)組分的作用。其上的部分稱為精餾段，加料板及其以下的部分稱為提餾段。液體經(jīng)過(guò)自下而上 多次變稀，經(jīng)部分汽化器（常稱為再沸器）后所剩余的液體幾乎純凈難揮發(fā)組分，作為塔底產(chǎn)品（亦稱為釜液），部分汽化所得蒸汽引入最下層板上。溫度自下而上逐板降低。 板式塔精餾操作流程 板式精餾塔是一個(gè)在內(nèi)部設(shè)置多塊塔