【正文】 流速 0u39。0101 ????? ? mmhh W 0 0 3 1 ????? 故降液管底隙高度設(shè)計合理 選用凹形受液盤，深度 mmhW 5039。由文獻（一）查得，塔板分為 4 塊。 （ 3）開孔區(qū)面積計算 2 2 2 12 ( s in )180a xA x r x r r? ?? ? ? ? ? 其中 ： mWWDxSd 4 4 )0 6 2 (2 )(2 ??????? mWDr C ??? 第二章 塔板的工藝設(shè)計 18 故 Aa = （ 4）浮閥數(shù)計算及其排列 預(yù)先選取閥孔動能因子 F 10? ,由 F0= vu ?0 可求閥孔氣速 u ， 即 smFuv/ ??? ? 每層塔板上浮閥個數(shù)為 77)(442020???? ??udVN s 浮閥的排列，考慮到各分塊的支承與銜接要占去一部分鼓泡區(qū)面積，閥孔排列采用等腰三角形叉排方式。7 5 6 5t m m t m m??、 的等腰三角形叉排方式排列，則設(shè)計條件下的閥孔氣速為 u0 = sm 閥孔動能因數(shù)為 F0 =U039。 ? =TAA0 =77?( )2 = 此開孔率在 5%~15%范圍內(nèi)，符合要求。 塔板流體力學(xué)驗算 計算氣相通過浮閥塔板的靜壓頭降 每層塔板靜壓頭降可按式 P c lh h h h?? ? ? 計算。這樣，氣流經(jīng)一層，浮閥塔板的靜壓頭降 fh 為 0 . 0 3 4 0 . 0 3 0 . 0 6 4f c lh h h h m?? ? ? ? ? ? 換算成單板壓降 0 . 0 6 4 8 0 6 . 8 9 . 8 5 0 6 . 3 0 . 7f f LP h g P a K p a?? ? ? ? ? ? ?(設(shè)計允許值 ) 降液管中清夜層高度 式 d f w d o wH h h h h h? ? ? ? ? ? (1)計算氣相通過一層塔板的靜壓頭降 fh 前已計算 mhf ? (2)計算溢流堰（外堰）高度 wh 前已計算 ? (3)液體通過降液管的靜壓頭降 dh 因不設(shè)進口堰，所以可用式 2015 ????????? hLLhwsd 式中 00. 00 14 , 0. 66 , 0. 01 3swL m L m h m? ? ? 20 . 0 0 1 40 . 1 5 3 0 . 0 0 4 10 . 6 6 0 . 0 1 3dhm??? ? ??????m (4)塔板上液面落差 h? 第二章 塔板的工藝設(shè)計 20 由于浮閥塔板上液面落差 h? 很小，所以可忽略。 (6)液體在降液管內(nèi)停留時間校核 應(yīng)保證液體早降液管內(nèi)的停留時間大于 3~5 s,才能使得液體所夾帶氣體釋出。 0 . 0 5 7 0 . 5 2 0 . 3 6 s0 . 0 0 1 4fTsAHL? ?? ? ?5 s 可見，所夾帶氣體可以釋出。泛點率的計算時間可用式： 1100%vs s LLvFpV L ZF K c A??? ????和1 100%0 .7 8vsLvFTVF K c A?????? 塔板上液體流程長度 2 1. 0 2 0. 12 4 0. 75 2LdZ D W m? ? ? ? ? ? 塔板上液流面積 22 0 . 7 8 5 2 0 . 0 5 7 0 . 6 7 1p T fA A A m? ? ? ? ? ? 苯和甲苯混合液可按正常物系處理，取物性系數(shù) K 值， K=,在從泛點負(fù)荷因數(shù)圖中查得負(fù)荷 因數(shù) ? ,將以上數(shù)值 分別代入上式，得泛點率 F1為 第二章 塔板的工藝設(shè)計 21 1 5 6 014 52806 .8 1 100 % 40. 51%1 27 71F ? ? ? ??? ? ??? 及 1806 .8 1 100 % 42. 55% 8 27 85F ? ?? ? ?? ? ? 為避免霧沫夾帶過量，對于大塔，泛點需控制在 80%以下。 （ 2）嚴(yán)重漏液校核 當(dāng)閥孔的動能因數(shù) 0F 低于 5 時將會發(fā)生嚴(yán)重漏液，前面已計算 0 ? ，可見不會發(fā)生嚴(yán)重漏液。由于塔徑較大，所以取泛點率 1 80F??，依上式有 2806 .8 7 5ssVL??? ??? 整理后得 0 .0 6 1 .0 2 3 0 .0 8ssVL?? 即 5ssVL?? 即為負(fù)荷性能圖中的線 (1) 此式便為霧沫夾帶的上限線方程，對應(yīng)一條直線。利用兩點確定一條直線，便可在負(fù)荷性能圖中得到霧沫夾帶的上限線。即 ()T w f w d o w c l w d o wH h h h h h h h h h h h h h?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中，靜壓降 2vc LUh g??? ，板上液層靜壓頭降 Ll hh 0?? 從式 owwL hhh ?? 知， Lh 表示板上液層高度， 32 ????????? wsow lLEh。 0 . 4 5 。 0 . 5 。 8 0 6 . 8 / 。T w v lH m h m k g m k g m N? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 0 /U m s? ； 0 ? ； 0 ? 代入上式。在操作范圍內(nèi)任取若干 sL 值，依 sL sV 第二章 塔板的工藝設(shè)計 23 用上述坐標(biāo)點便可在 ssLV負(fù)荷性能圖中繪出液泛線，圖中的 (2)。所以對液體的流量須有一個限制，其最大流量必須保證滿足上述條件。取 5s?? 為液體在降液管中停留時間的下限，所對應(yīng)的則為液體的最大流量 maxsL ,即液相負(fù)荷上限，于是可得3m a x m a 57 05 /5 5 5f T f TssA H A HL m s L???? ? ? ?顯 然 由 式所得到的液相上限線是 一條與氣相負(fù)荷性能無關(guān)的豎直線，即負(fù)荷性能圖中的線 (3)。 min()sV 39。 2 336002 .8 6 0 .0 0 61000 Sw LE l?? ????? ?取 、代入 wl 的值則可求出 ? ?minsL為 3322 3m i n 0 . 0 0 6 1 0 0 0 0 . 0 0 6 1 0 0 0 0 . 6 6 0 . 0 0 0 5 4 3 /2 . 9 1 3 6 0 0 2 . 9 1 1 3 6 0 0ws lL m sE??? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? 上式后得 第二章 塔板的工藝設(shè)計 24 按上式作出的液相負(fù)荷下限線是一條與氣相流量無關(guān)的豎直線，見圖中線 (5) 所的負(fù)荷性能圖如下： 3 小結(jié) 1. 從塔板負(fù)荷性能圖中可看出，按生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的氣相和液相流量所得到的操作點 P 在適宜操作區(qū)的適中位置，說明塔板設(shè)計合理。第三章 塔附件設(shè)計 25 第三章 塔附件設(shè)計 接管與法蘭 進料管 進料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進料管、 T 型進料管、彎管進料管。 回流管 采用直管回流管，取 Ru ? 。 塔底出料管 取 Wu ? ，直管出料 /L gm? ? 第三章 塔附件設(shè)計 26 2 4 . 1 8 0 . 0 1 2 7 8 . 1 1 2 4 . 1 8 0 . 9 8 8 9 2 . 1 3443 6 0 0 8 0 6 . 8 0 . 0 1 2 5 1 2 . 5 33 . 1 4 1 6 1 . 6SwwVd m m mu?? ? ? ? ???? ? ? ??選用管道尺寸 [7]φ22 ? ， 15ND mm? 塔頂蒸氣出料管 直管出氣，取出口氣速 20 /u m s? 。 表 31 進料管接管法蘭 [8] 公稱 直徑 鋼管 外徑 A 法蘭 外徑 D 突臺 直徑 D 螺栓中心圓直徑 K 螺栓孔直徑 L 螺栓 孔數(shù) 螺栓 尺寸 80 90 200 132 160 18 8 M16 第三章 塔附件設(shè)計 27 表 32 回流管接管法蘭 公稱 直徑 鋼管 外徑 A 法蘭 外徑 D 突臺 直徑 D 螺栓中心圓直徑 K 螺栓孔直徑 L 螺栓 孔數(shù) 螺栓 尺寸 80 90 200 132 160 18 8 M16 表 33 塔底出料管接管法蘭 公稱 直徑 鋼管 外徑 A 法蘭 外徑 D 突臺 直徑 D 螺栓中心圓直徑 K 螺栓孔直徑 L 螺栓 孔數(shù) 螺栓 尺寸 50 63 165 99 125 18 4 M16 表 34 塔頂蒸汽管法蘭 公稱 直徑 鋼管 外徑 A 法蘭 外徑 D 突臺 直徑 D 螺栓中心圓直徑 K 螺栓孔直徑 L 螺栓 孔數(shù) 螺栓 尺寸 450 470 670 548 600 36 20 M33 表 35 塔底進氣管法蘭 公稱 直徑 鋼管 外徑 A 法蘭 外徑 D 突臺 直徑 D 螺栓中心圓直徑 K 螺栓孔直徑 L 螺栓 孔數(shù) 螺栓 尺寸 400 420 620 503 550 36 16 M33 第三章 塔附件設(shè)計 28 筒體與封頭 筒體 塔頂為常壓，塔底壓力為 5 0 1 . 3 3 2 0 . 0 1 6P M P a? ? ? （ 表 壓 ），又因為塔底靜壓力很小可忽略不計，所以塔內(nèi)的工作壓力很小，由此計算厚度小于塔體的最小厚度。 設(shè)計溫度 ℃120?t ， mm166??? 時， ? ? MPa113?? ， 1?? ，并設(shè) amm/?? 。 封頭 封頭分為橢圓形封頭、蝶形封頭等幾種，本設(shè)計采用橢圓形封頭，由公稱直徑 D=1000mm，可查得 [9]曲面高 1 250mmh ? ,直邊高度 0 25h mm? ，內(nèi)表面積 ?封 ，容積 ?封 。 除沫器 在空塔氣速較大，塔頂帶液現(xiàn)象嚴(yán)重，以及工藝過程中不許出塔氣速夾帶霧滴的情況下，設(shè)置除沫器，以減少液體夾帶損失，確保氣體純度，保證后續(xù)設(shè)備的正常操作。 設(shè)計氣速選?。? 39。 0 .1 0 7LVVu k k??????且 8 0 6 . 8 2 . 9 10 . 1 0 7 1 . 7 8 /2 . 9 1 ms?? ? ? 除沫器 直徑 4 4 0 . 5 5 0 . 6 33 . 1 4 1 6 1 . 7 8 5SVDmu? ?? ? ?? 第三章 塔附件設(shè)計 29 選取不銹鋼除沫器類型：標(biāo)準(zhǔn)型；規(guī)格： 1500；材料：不銹鋼絲網(wǎng)（ 0Cr18Ni10Ti）代號， 321， GB/T4240；絲網(wǎng)尺寸：圓絲φ [9]。由于裙座內(nèi)徑800mm ,故裙座壁厚取 16mm。 人孔 人孔是安裝或檢修人員進出塔的唯一通道，人孔的設(shè)置應(yīng)便于人進出任何一層塔板。 吊柱 為方便室外較高塔的安裝、檢修，塔頂需設(shè)置吊住。塔徑 D=1000mm 選用吊柱 Kg，懸臂長度 s=1000mm，高度 L=3400mm，上下支座高度差 H=1000mm， 248。HG/T2163927。 第三章 塔附件設(shè)計 30 塔的底部空間高度 塔的 底部空間高度是指塔底最末一層塔盤到塔底下封頭切線的距離，釜液停留時間取 5min。 60 R ) /A ( 0. 5 0. 7 )? ? ? ? = ( 5 0 . 0 0 3 9 3 6 0 0 . 1 4 2 ) / 1 . 5 3 9 0 . 6 1 . 2 7 4m? ? ? ? ? 塔立體高度 1TH H N 5 1 5 0 4 5 0 ( 3 2 1 ) 5 1 5 0 1 4 7 0 0 m m = 1 4 . 7 0 m? ? ? ? ? ? ? ? ? B+ H + H + H + H 1 4 . 7 0 2 . 7 2 5 2 . 2 7 0 . 5 5 1 . 2 2 0 . 3 7 5 mHH ? ? ? ? ? ? ?1 頂 裙封第四章 輔助設(shè)備 31 第四章 輔助設(shè)備 冷凝器的選型 本設(shè)計冷凝器選用重力回流直立或管殼式冷凝器 原因：因本設(shè)計冷凝器與被冷凝氣體走管間，對于蒸餾塔的冷凝器，一般選管殼式 冷凝器或空冷器，螺旋板式換熱器，以便及時排出冷凝