【正文】 6811m a x11 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算公式及數(shù)據(jù) 基礎(chǔ)環(huán)外經(jīng) Dob/mm 1 3 0 03001 0 0 0)400~160( ?????isob DD 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)經(jīng) Dib/mm 7003001000)400~160( ?????isib DD 基礎(chǔ)環(huán)伸出寬度b/mm 142)10 1 613 0 0(21)(21 ?????? osob DDb 相鄰兩筋板最大外側(cè)間距 l/mm 160 基礎(chǔ)環(huán)面積 Ab/mm2 52222 )7001 3 00()(4 ??????? ibobb DDA ? 基礎(chǔ)環(huán)截面系數(shù)Zb/mm32 84444 3 0 032 )7001 3 0 0( )( ??? ????? ob ibobb D DDZ ? 基礎(chǔ)環(huán)材料的許用應(yīng)力 [σ ]b/MPa [σ ]b =140 水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力 σ b1/MPa 9 9 6 588000m a x1 ?? ??????? ? bbb A gmZM? 操作時(shí)壓應(yīng)力 σ b2/MPa 6 8 1 858811m a x11?? ??? ????????bbeWAgmZMM 混凝土基礎(chǔ)上的最大壓力 σ bmax/MPa 取以上兩者中大值 b/l 矩形板力矩 Cx、 Cy系數(shù) 查得 Cx =， Cy = 對(duì) X 軸的彎矩 Mx /N 21239。20203 ??????? mHDDm nisni ????? 其中， m39。取筒體封頭及裙座的名義厚度。 塔設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算程序及步驟 材料選擇 筒體和封頭材料選擇 Q345R,裙座材料選用 Q235B，材料的有關(guān)性能如下： Q345R [σ ]t=170MPa [σ ]=170MPa σ s=345MPa Q235B [σ ]t=105MPa [σ ]=113MPa σ s=235MPa E= 105MPa 筒體和封頭、裙座的附加量為 3mm。 塔頂回流管 muqd Vf ?????? ? 選取φ 38 3的無縫鋼管，實(shí)際流速為 。 塔頂出料管 取塔頂蒸汽物料流速為 10m/s 塔頂出料管 muqd Vf 1 6 9 6 0 0 2 3 544 ?????? ? 選取 φ 194 的無縫鋼管，實(shí)際流速為 。 進(jìn)料管 muVdf 6 0 0 ?????? ? 選取φ 57 7的無縫鋼管，實(shí)際流速為 。 塔板設(shè)計(jì)結(jié)果 由負(fù)荷性能圖可知，設(shè)計(jì)點(diǎn)在負(fù)荷性能圖中的位置比較適中，有較好的操作彈性和適宜裕度，其他性能均滿足要求，所以本設(shè)計(jì)較為合理。、⑤ 39。、③ 39。 操作彈性 = VS max /VS min= 圖 145 精餾 段塔板負(fù)荷性能圖 同理可由① 39。由此可見，該塔板操作負(fù)荷的上下限受嚴(yán)重漏液線③及液沫夾帶線①的控制。將設(shè)計(jì)點(diǎn)（ Lh， Vs）標(biāo)繪在圖中，如 D點(diǎn)所示，由原點(diǎn) O及 D 作操作線 OD。 hhS LLV ?????? 依上式計(jì)算降液管液泛線上點(diǎn)得下表 降液管液泛線數(shù)據(jù)表 Lh(m3/h) 0 5 10 15 Vs(m3/h) 由上表中數(shù)據(jù)作降液管 的液泛線，并記為線⑤ 39。33239。93239。8)(hhbwhdLLhlLh??????????? 將 how、 h0、 hd代入 hw+how+hf+hd= )( owT hH ?? 中整理可得下式 wTdow hHhhh )( 0 ????? ?? 0 239。522239。0 ??? 其中， NdVu S2039。3hhwhOWLLlLEh????????? 其中， E=1 guh LS 2)(2039。3239。在前面核算中可知，由表面張力影響所致的阻力 hσ 在 hf 中所占比例很小，在整理中可略去，是關(guān)系式得到簡(jiǎn)化。 )()(0 owTdowwoww hHhhhhhh ??????? ? 式中 m0 0 3 )()(32323323hhwhOWLLlLEh????????? 其中， E=1 guh LS 2)(200 ??? 其中， NdVu h200 43600 ??? 25222828)(hhbwhdLLhlLh??????????? 將 how、 h0、 hd代入 hw+how+hf+hd= )( owT hH ?? 中整理可得下式 wTdow hHhhh )( 0 ????? ?? 2 1 2529323 ?????? ??? hhh LVL 2332672 hhh LLV ?????? 依上式計(jì)算降液管液泛線上點(diǎn)得下表 降液管液泛 線數(shù)據(jù)表 Lh(m3/h) 0 5 10 15 Vh(m3/h) 由上表中數(shù)據(jù)作降液管的液泛線，并記為線⑤。 精餾段： )( owTd hHH ??? 或 hw+how+hf+hd= )( owT hH ?? 顯然，為避免降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使 )(wTd hHH ??? 將式中的 how、 hf、 hd 均表示為 Lh 與 VS 的函數(shù)關(guān)系式，整理即可獲得表示降液管液泛線的關(guān)系式。 降液管液泛線關(guān)系式 當(dāng)塔降液管內(nèi)泡沫層上升至上一層塔板時(shí)，即發(fā)生了降液管液泛。3600hTfL HA?? τ =5 時(shí)，降液的流量最大 則 )/(5/3 6 0 0339。 精餾段： 液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間為： hTfL HA3600?? τ =5 時(shí)，降液的流量最大 則 )/(5/3 6 0 03 hmHAL Tfh????? 可見，該線為一平行 Lh軸的直線，記為④。 液相上限線關(guān)系式 此線反映對(duì)于液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的起碼要求。hmdnudnVsh???????????? 上式為常數(shù)表達(dá)式，為一平行 Lh軸的直線，為漏液線，也稱之為氣相下限 線。00 /5/ ssFu ?? ?? 所以 )/( 425 00)54(36 00)4(36 003239。 3600 uAVh ? 式中 39。該線記為③。 嚴(yán)重漏夜線關(guān)系式 對(duì)于 F1型閥，當(dāng)閥孔動(dòng)能因子 F0=5— 6 時(shí)，漏液將比較嚴(yán)重。 )/( 339。h339。 )/( 3 hmlL wh ???? 可見該直線為垂直于 Vh軸的直線，該直線記為②。低于此限便不能保證板上液流均勻分布，降低氣液 接觸效果。由此兩點(diǎn)作過量液沫夾帶線① 39。=3m3/s時(shí)， Vs39。=0時(shí)， Vh39。 hh LV ?? 上式為一線性方程， 由兩點(diǎn)即可確定。 SS LV ?? 或 39。= 39。?????? SS LV 整理得 39。1??? ??? 令 F1=，則 39。39。39。 精餾段： 根據(jù)前面液沫夾帶的校核選擇 F1 表達(dá)式 TFSLSSAKCVF ????? 令 F1=，則 ??? ?? SV VS=即 Vh=由此作過量液沫夾帶線①。通常，以氣相流量 VS(m3/h)為縱坐標(biāo)，液相流量 Lh(m3/h)為橫坐標(biāo)。此時(shí)，有必要進(jìn)一步揭示該塔板的操作性能，即求出維持該塔板正常操作所允許的氣、液負(fù)荷波動(dòng)范圍。 ?????? 故所夾帶氣體氣體可以釋放出。 提餾段： ssLHASTf 3 6 0 0 7 0 39。應(yīng)保證液體在降液管中的平均停留時(shí)間大于 3~5s，才能保證液體所夾帶的氣體的釋出。s? 及塔板間距 HT查圖 22 得系數(shù) CF= 故得 %% 360036001 ????????F 或 %% 3 6 0 0 8 5 21 ????? ??F 所得泛點(diǎn)率 F1均低于 ，故不會(huì)產(chǎn)生過量的液沫夾帶。39。39。39。39。 提餾段： %100 39。 精餾段： % ????bFLSSLSSAKCZLVF ??? 或 % ???TFSLSSAKCVF ??? 圖 145 泛點(diǎn)負(fù)荷因數(shù) 式中，由塔板上氣相密度 s? 及塔板間距 HT查圖 22 得系數(shù) CF=， K 為物性系數(shù)，由物系取 K=1。為防止液 沫夾帶量過大導(dǎo)致塔板效率過低，一般要求 ev，泛點(diǎn)率 F1? ~。過多的霧沫夾帶將導(dǎo)致塔板效率嚴(yán)重下降。 4 9 4 dwT HmhH ????? 故不會(huì)發(fā)生降液管液泛。 ??? ? 而 39。 Hd=+++= 取降液管中泡沫層相對(duì)密度 ?? ，則可求降液管中泡沫層的高度 Hd39。 提餾段： 降液管中清液層高度 Hd=hw+how+Δ +hf+hd 式中 hd為流體流過降液管底隙的阻力，其阻力 hd由下式計(jì)算得 mhl Lh bw hd 0 0 0 ) ()( 28239。 ??? ? 而 mhH wT 5 0 5 ???? Hd39。 Hd=+++= 取降液管中泡沫層相對(duì)密度 ?? ，則可求降液管中泡沫層的高度 Hd39。對(duì)于容易起泡的物系，取 ～ ；對(duì)不易起泡的物系，取 ～ ；對(duì) 于一般物系，取 。為了防止液泛，應(yīng)保證降液管中泡沫液體總高度 不超過上層塔板的出口堰。3 1 0 000 4 ??? ???? ?????? ? ?? 由以上三項(xiàng)阻力之和求得塔板阻力 hf mhhhhf 0 7 0 06 2 3 ??????? ? 降液管液泛校核 如果液體和氣體流動(dòng)所遇阻力增加，降液管中液面上升，當(dāng)超過上一層塔板的堰頂后，產(chǎn)生液體倒流，即發(fā)生了液泛，因此，需要足夠的降液管高度，或控制適當(dāng)阻力以防液泛的發(fā)生。 2039。 /) 73()73( usmusoc???? ? 因閥孔氣速 u0大于其臨界閥孔氣速 uoc，故應(yīng)在浮閥全開狀態(tài)計(jì)算干板阻力。39。 塔板阻力的計(jì)算和校核 塔板阻力表示為 ?hhhhf ??? 10 精餾段： 干板阻力 h0