【正文】 ??? ，)(3 ?????? Cne ?? ， MP aT )( ?? ???? ? ??? ，水壓試驗滿足要求。球冠形封頭、平板封頭都存在較大的邊緣應(yīng)力，且采用平板封頭厚度較大，故不宜采用。但由定性分析可知：半球形封頭受力最好，壁厚最薄，但深度大，制造較難，中、低壓小設(shè)備不宜采用；碟形封頭的深度可通過過渡半徑 r 加以調(diào)節(jié)，但由于碟形封頭母線曲率不連續(xù)，存在局部應(yīng)力，故受力不如橢圓形封頭；標(biāo) 準(zhǔn)橢圓形封頭制造比較容易，受力狀況比碟形封頭好，故可采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。 T tpP??? MPas 235?? ， MP aT )( ?? ???? ? ??? 滿足條件 且 )(3 ?????? Cne ?? mmD siT % 0 0% ????? ??? 所以 e? %iD? 滿足條件。本設(shè)計考慮到填料塔的直徑為 800mm，則選用的是盤式分布器。由于氨氣溶于水中易于產(chǎn)生泡沫為了防止泡沫隨出氣管排出，影響吸收效率，采用除沫裝置，根據(jù)除沫裝置類型的使用范圍，該填料塔選取絲網(wǎng)除沫器。 絲網(wǎng)除霧器的設(shè)計計算如下： 設(shè)計氣速的計算 氣體通過除霧器的 速度是影響除霧器取得高效率的重要因素，設(shè)計氣速可通過下式求?。? LGGuK ????? 式中： u— 氣速， m/s K— 系數(shù)，可去 ； ? — 密度 ,kg/m3 絲網(wǎng)盤的直徑 絲網(wǎng)盤的直徑取決于氣體的處理量，可按下式計算： muVD 400044 ??? ??? ? 式中： V — 氣體處理量， 3/ms 圓整到 絲網(wǎng)層厚度 H 的確定 對于金屬絲網(wǎng)，當(dāng)絲網(wǎng)直徑為 時，在適宜氣速下，絲網(wǎng)層的厚度取為 100150mm 時，就能把氣體中的絕大部分霧滴分離下來，當(dāng)合成纖維絲網(wǎng)直徑為 時，絲網(wǎng)厚度一般取 H=150mm,則 H1=226mm. 第十章 管結(jié)構(gòu) 氣體和液體的進出的裝置 流體的進出口結(jié)構(gòu)設(shè)計，首先要確定的是管道口徑，根據(jù)管口所輸氣體或液體的流量大小，由下式計算管口的直徑： 4 SVdu?? ①氣體進出口裝置 氣體進口裝置的設(shè)計，應(yīng)能防止淋下的液體進入管內(nèi)，同時要使氣體分散均勻。 工業(yè)上，一般氣體進料流速為 1020m/s mmuVD Si 400044 ?????? ? ,厚度為 8mm，所以取外徑為 。 液體出口裝置的設(shè)計應(yīng)便于塔內(nèi)液體的排放，防止破碎的環(huán)塞住出口，并且要保證塔內(nèi)有一定的液封高度，防止氣體斷路。 填料卸出口 根據(jù) 填料塔的特點，需要有填料卸出口，以便于檢修時將填料卸出， 填料卸出口的結(jié)構(gòu)與人孔或手孔類似。凸形封頭的開孔最大直徑 2iDd? b、內(nèi)壓容器開孔所需補強的面積 內(nèi)壓容器的圓筒、橢圓形封頭開孔夠所需的補強面積為 ： ? ?21et rA d f? ??? ? ? 2mm 式中 : d —— 開孔直徑，圓形孔取接管內(nèi)直徑加兩倍壁厚附加量， mm ? —— 殼體開孔處的計算厚度， et? —— 接管有效厚度 rf —— 強度削弱系數(shù)，等于設(shè)計溫度下接管材料與殼體材料許用應(yīng)力之比值，當(dāng)該比值大于 時，取 ? c、殼體開孔所需補強面積 殼體開孔處的計算壁厚按以下公式計算 圓筒： ? ?2itpD p? ??? ? 橢圓形封頭： ? ?2 0 .5iitK pD p? ??? ? （ 2）開孔補強結(jié)構(gòu) (a)補強形式 采用 外加強接管 依據(jù)： 外加強接管結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，又能滿足補強要求，特別適用于中低壓容器的開孔補強。其優(yōu)點是補強金屬集中于開孔應(yīng)力最大部分，應(yīng)力集中現(xiàn)象得到大大緩和。 支持圈高度 支持圈采用圓環(huán)式支持圈，支持圈厚度應(yīng)當(dāng)考慮在塔高之中，以保證填料段的吸收效果。 柵板高度 本設(shè)計選用柵板式支撐板，柵板式的支撐結(jié)構(gòu)較為常用，由豎立的扁鋼制成。針對于本設(shè)計中塔徑為 700mm，所以將柵板設(shè)定為整塊。 支持板高度 支持板對于支撐支持圈，同時為支撐填料起著至關(guān)重要的作用。 液體再分布裝置高度 填料塔內(nèi)當(dāng)液體沿填料層下流時，往往會產(chǎn)生壁流現(xiàn)象，使塔中心填料得不到良好的潤濕，減少了氣液接觸的有效面積。本次設(shè)計使用分配錐形再分布器，高度為 80mm。液體噴淋裝置的安裝位置，通常需高于填料層表面 150300mm，本設(shè)計取250mm,，提高足夠的自由空間，讓上升氣流不受約束地穿過噴淋器。 塔底段高度 塔底空間高度具有中間貯槽的作用，塔釜料液最好能在塔底有 58分鐘的儲量，以保證塔底料液不致排完。 封頭高度 本設(shè)計中選用橢圓封頭，根據(jù)填料塔的筒體尺寸為 800m，則橢圓的深度取為 200mm，直邊高度 25mm。 第 十二章 塔體總設(shè)備總質(zhì)量 塔設(shè)備的總質(zhì)量 ： 54321 mmmmmM ????? 式中： M代表塔設(shè)備得總質(zhì)量， kg； 1m 代表塔體的質(zhì)量， kg； 2m 代表封頭的質(zhì)量， kg； 3m 代表填料的質(zhì)量， kg； 4m 代表 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其它附件總質(zhì)量； 塔體的質(zhì)量 DN=800mm, ， 直 邊 高 度 的 橢 圓 形 封 頭 ， 其 每 米 質(zhì) 量 為 79kg ，則11 79 15 118 5m q L k g? ? ? ? ? 封頭的質(zhì)量 因為填料塔的 DN=800mm， ，直邊高度為 25mm，其質(zhì)量為 2 kg? 則 222 2 q k g? ? ? ? 填料質(zhì)量 填料堆積密度 3/ mkgp ?? ，填料高度為 h=12m, 則 kgVmp 23 ?????? ?? 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其它附件總質(zhì)量 m5=600kg 水壓試驗的質(zhì)量 kgm 1 0 9 9 85 ?????? 則塔的大體質(zhì)量約為 ： kgmmmmmM ?????? 第 十三章 容器的支座與焊接 本設(shè)計選用裙式支座，也稱裙座。 裙座常用材料為 Q235B 的圓筒形裙座和圓錐形裙座，本次設(shè)計采用圓筒形。裙座體上放開直徑為 50mm 的排氣孔，在底部開設(shè)排液孔，以便液體隨時排出液體。 工業(yè)上裙座的高度一般取 35m,本次設(shè)計選用 4m 的裙座，材料為 Q235B，DN=800mm，厚度為 8mm 的裙座。 裙座體與塔體的焊接形式有搭接焊縫與對接焊縫。 封頭與塔體的焊接形式為對接焊 手孔與塔體的連接方式為角焊縫連接 第 十四章 設(shè)計一覽表 填料吸收塔設(shè)計一覽表 吸收塔類型：聚丙烯階梯環(huán)吸收填料塔 混合氣處理量： 4000m3/h 工藝參數(shù) 名稱 物料名稱 清水 氨氣 操作壓力， kPa 101． 3 操作溫度， ℃ 20 20 流速， m/s — ——— 液體密度， kg/m3 流量， kg/h 塔徑， mm 800 填料層高度， mm 12020 壓 降 ， KPa 操作液氣比 分布點數(shù) 84 黏度， kg/(m*h) 表面張力， kg/h 940896 ———— 第 十五章 主要符號說明 a—— 填料的有效比表面積，㎡ /m3 at—— 填料的總比表面積，㎡ /m3 aw—— 填料的潤濕比表面積，㎡ /m3 d —— 填料直徑， m d0—— 篩孔直徑， m D—— 塔徑， m DL—— 液體 擴散系數(shù)， m2/s DV—— 氣體擴散系數(shù)， m2/s E—— 亨利系數(shù)， kPa h—— 填料層分段高度， m H—— 開孔上方的液位高度， m H—— 溶解度系數(shù)， kmol/（ m3hh ） m—— 相平衡常數(shù)，無因次 n—— 篩孔數(shù)目（分布點數(shù)目） P—— 操作壓力， Pa Ｐ —— 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的壓力， Pa P—— 壓力降， Pa u—— 空塔氣速， m/s uF—— 泛點氣速， m/s U—— 液體噴淋密度， m3/（ m2h ） Umin—— 最小液體噴淋密度， m3/（ m2h ） Vh—— 氣體體積流量， m3/h wL—— 液體質(zhì)量流量，㎏ /h wV—— 氣體質(zhì)量流量，㎏ /h X—— 液相摩爾比 y—— 氣相摩爾分?jǐn)?shù) Y—— 氣體摩 爾比 Z—— 填料層高度 ， m V—— 惰性氣相流量， kmol/h S—— 吸脫因數(shù) R—— 通用氣體常數(shù)， （ m3kPa） /（ kmolh ） V—— 混合氣體的粘度， kg/（ m填料塔是以塔內(nèi)裝有大量的填料為相接觸構(gòu)件的氣液傳質(zhì)設(shè)備。 本設(shè)計中，開始的時候我打算采用 Eckert 通用關(guān)聯(lián)圖計算泛點氣速，但是我發(fā)現(xiàn)用查圖的方法誤差很大，同時參考了其他的一些資料上的算法發(fā)現(xiàn)也有用貝恩（ Bain） —— 霍根關(guān)聯(lián)式計算泛點氣速的，所以最后采用了關(guān)聯(lián)式來計算泛點速度 .在填料的選擇中，我?guī)缀跏怯门懦▉磉x擇的，后來認(rèn)為 DN38 計算得的結(jié)果比比較好。用 DN38 計算所得的 D/d 值也符合階梯環(huán)的推薦值。 本設(shè)計我們所設(shè)計的填料塔產(chǎn)能大，分離效率高，持液量小，填料塔結(jié)構(gòu)較為簡單，造價適合。 課程設(shè)計是我們在校大學(xué)生必須經(jīng)過的一個過程，通過課程設(shè)計的鍛煉，可以為我們即將來的畢業(yè)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)！ 通過這次課程 設(shè)計，確定了填料塔的主體尺寸為塔徑 800mm，填料塔總高1200mm，同時完成了設(shè)計任務(wù)，達到了設(shè)計要求