精溜塔畢業(yè)設(shè)計--cs2和ccl4精餾塔的工藝和機械設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p><b>　　2013 屆</b></p><p>　　題 目CS2和CCl4精餾塔的工藝和機械設(shè)計</p><p>　　專 業(yè) 化工設(shè)備與維修技術(shù)</p><p>　　學生姓名

2、 </p><p>　　學 號 </p><p>　　小組成員 </p><p>　　畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）任 務(wù) 書</p><p>　　1、論文（設(shè)計）題目：CS2和CCl4精餾塔的工藝</p><p><b>　　和機械

3、設(shè)計 </b></p><p>　　2、論文（設(shè)計）要求：</p><p>　?。?）學生應在教師指導下按時完成所規(guī)定的內(nèi)容和工作量，最好是獨立完成。</p><p>　?。?）選題有一定的理論意義與實踐價值，必須與所學專業(yè)相關(guān)。</p><p>　?。?）主題明確，思路清晰。</p><p>　?。?）文

4、獻工作扎實，能夠較為全面地反映論文研究領(lǐng)域內(nèi)的成果及其最新進展。</p><p>　?。?）格式規(guī)范，嚴格按系部制定的論文格式模板調(diào)整格式。</p><p>　?。?）所有學生必須在5月15日之前交論文初稿。</p><p>　　3、論文（設(shè)計）日期：任務(wù)下達日期 2013.3.4 </p><p>　　完成日期

5、 2013.4.10 </p><p>　　4、指導教師簽字： </p><p>　　CS2和CCl4精餾塔的工藝和機械設(shè)計</p><p>　　摘要：本次設(shè)計的目的是通過精餾操作來完成二硫化碳和四氯化碳混合溶液的分離，從而獲得較高濃度的輕組分二硫化碳。精餾是利用混合液中各組分揮發(fā)

6、度不同而達到分離要求的一種單元操作。本設(shè)計詳細闡述了設(shè)計的各部分內(nèi)容，計算貫穿在整個設(shè)計中。本設(shè)計包括蒸餾技術(shù)的概述、精餾塔工藝尺寸的計算、塔板校核、精餾塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計、筒體及各部件材料的選擇、筒體各處開孔補強的設(shè)計、塔體機械強度的校核及精餾塔裝配圖的繪制等主要內(nèi)容。</p><p>　　關(guān)鍵字：精餾塔，塔板校核，開孔補強，機械強度。</p><p><b>　　目錄</b&

7、gt;</p><p><b>　　1.概論1</b></p><p>　　1.1蒸餾技術(shù)背景、基本概念和分類1</p><p>　　1.1.1蒸餾技術(shù)背景1</p><p>　　1.1.3蒸餾技術(shù)分類1</p><p>　　1.2塔設(shè)備的作用和類型2</p><p&

8、gt;　　1.2.1塔設(shè)備的作用2</p><p>　　1.2.2塔設(shè)備的類型2</p><p>　　1.3蒸餾技術(shù)節(jié)能3</p><p>　　1.4現(xiàn)在蒸餾技術(shù)面臨的機遇和挑戰(zhàn)3</p><p>　　1.5本設(shè)計中的方案選擇4</p><p>　　2.精餾塔設(shè)計任務(wù)書6</p><p&

9、gt;　　2.1設(shè)計題目：二硫化碳—四氯化碳精餾塔設(shè)計6</p><p>　　2.2設(shè)計任務(wù)及操作條件6</p><p><b>　　2.3設(shè)計內(nèi)容6</b></p><p>　　2.4設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)7</p><p>　　3．各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定和設(shè)計計算8</p><p>　　3.1.

10、 物料衡算8</p><p>　　3.2全塔物料衡算8</p><p>　　3.3塔板數(shù)的確定8</p><p>　　3.4塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計算11</p><p>　　3.4.1操作壓強的計算Pm11</p><p>　　3.4.3精餾塔氣相密度11</p><p>　　3.4

11、.4精餾塔液相密度12</p><p>　　3.5精餾塔氣液負荷計算12</p><p>　　3.6精餾塔和塔板的主要工藝尺寸的計算13</p><p>　　3.6.1塔徑的計算13</p><p>　　3.6.2塔高計算14</p><p>　　3.7溢流裝置15</p><p>

12、　　3.8塔板布置17</p><p>　　3.8.1.塔板的分塊17</p><p>　　3.8.2.邊緣區(qū)寬度確定開孔區(qū)面積計算17</p><p>　　3.8.3.篩孔數(shù)n與開孔率18</p><p>　　3.9篩板的流體力學驗算18</p><p>　　3.9.1氣體通過篩板壓降相當?shù)囊褐叨?8&

13、lt;/p><p>　　3.9.2霧沫夾帶量的驗算20</p><p>　　3.9.3漏液的驗算20</p><p>　　3.10塔板負荷性能圖21</p><p>　　3.10.1霧沫夾帶線21</p><p>　　3.10.2液泛線23</p><p>　　3.10.3液相負荷上限線

14、24</p><p>　　3.10.4漏液線25</p><p>　　3.11精餾塔的工藝設(shè)計計算結(jié)果總表28</p><p>　　4.精餾塔各組件的設(shè)計29</p><p>　　4.1精餾塔塔體材料的選擇29</p><p>　　4.2封頭的選型依據(jù)29</p><p>　　4.2.

15、1封頭材料的選擇29</p><p>　　4.2.2封頭的高29</p><p>　　4.2.3封頭與塔身連接的法蘭29</p><p>　　4.3精餾塔的塔板類型選擇30</p><p>　　4.4塔盤類型選擇30</p><p>　　4.5塔體人孔的設(shè)計30</p><p>　　

16、4.6支座設(shè)計30</p><p>　　4.7除沫器的設(shè)計30</p><p>　　4..8塔體各接管設(shè)計31</p><p>　　4.8.1 進料管31</p><p>　　4.8.2釜殘液出料管31</p><p>　　4.8.3 回流液管32</p><p>　　4.8.4塔頂

17、上升蒸汽管32</p><p>　　5殼體、封頭的強度校核及開孔補強設(shè)計33</p><p>　　5.1殼體的強度校核33</p><p>　　5.1.1殼體壁厚的計算33</p><p>　　5.2封頭的強度校核34</p><p>　　5.2.1封頭的壁厚34</p><p>　

18、　5.2.2強度校核34</p><p>　　5.3開孔補強35</p><p>　　5.3.1 開孔補強設(shè)計方法35</p><p>　　5.3.2開孔補強結(jié)構(gòu)設(shè)計35</p><p>　　5.3.3接管處開孔補強的校核35</p><p>　　5.3.4人孔開孔補強的校核36</p>&l

19、t;p>　　6．塔體機械強度計算37</p><p>　　6.1 質(zhì)量載荷的計算37</p><p>　　6.2塔的基本自震周期計算38</p><p>　　6.3地震載荷及地震彎矩計算38</p><p>　　6.3.1地震載荷的計算38</p><p>　　6.3.2地震彎矩的計算41</p

20、><p>　　6.4風載荷及風彎矩計算41</p><p>　　6.4.1風載荷的計算41</p><p>　　6.4.2風彎矩的計算42</p><p>　　6.5塔體圓筒穩(wěn)定校核43</p><p>　　6.6塔體圓筒壓應力校核44</p><p>　　6.7水壓試驗時應力校核44&

21、lt;/p><p>　　6.7.1試驗壓力引起的環(huán)向應力44</p><p>　　6.7.2試驗壓力引起的軸向應力44</p><p>　　6.7.3重力引起的軸向應力45</p><p>　　6.7.4重力引起的軸向應力45</p><p>　　6.7.5液壓試驗時最大組合壓力的校核45</p>

22、<p>　　6.8裙座的機械強度校核45</p><p>　　6.8.1裙座基底面的強度校核45</p><p>　　6.9基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計46</p><p>　　6.9.1基礎(chǔ)環(huán)尺寸的確定46</p><p>　　6.9.2基礎(chǔ)環(huán)厚度的計算47</p><p>　　6.10地腳螺栓的設(shè)計47<

23、/p><p>　　6.11. 裙座與塔殼對接焊縫驗算48</p><p>　　6.11.1裙座與塔殼連接焊縫結(jié)構(gòu)48</p><p>　　6.11.2裙座與塔體對接焊縫的驗算48</p><p><b>　　參考文獻49</b></p><p><b>　　致謝50</b&g

24、t;</p><p><b>　　1.概論</b></p><p>　　1.1 蒸餾技術(shù)背景、基本概念和分類</p><p>　　1.1.1蒸餾技術(shù)背景</p><p>　　蒸餾技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用了200多年，早期使用蒸發(fā)和冷凝裝于酒精提純，1813年由法國的Cellier-Blumental 建立了第一個連續(xù)蒸餾豎踏

25、，填料的使用早在1820年就開始了，一位名叫Clement 的技術(shù)師將其最早應用在酒精廠中，Perrier 于1822年在英格蘭引進了早期的泡罩塔板，Coffer 于1830年發(fā)明了篩板塔。第一本介紹蒸餾技術(shù)的書由Ernest Sorel在1893年完成【6】。</p><p>　　蒸餾作為一單元操作已經(jīng)使用了很長時間，且目前工廠的首選分離方法。其使用的條件為：(1) 組分之間揮發(fā)度差別較大；（2） 進料中不存

26、在高沸點組分；（3） 化合物熱力學性質(zhì)穩(wěn)定；（4） 混合物腐蝕性較小。</p><p>　　蒸餾是關(guān)鍵共性技術(shù)。在我國，蒸餾是目前應用最廣占總能消耗最大的化工分離過程。由于我國蒸餾技術(shù)能耗高，大型節(jié)能技術(shù)正面臨挑戰(zhàn)。近年來，隨著相關(guān)學科的滲透、蒸餾學科本身的發(fā)展及經(jīng)濟全球化的沖擊，我國蒸餾技術(shù)正向新一代轉(zhuǎn)變，以迎接所面臨的挑戰(zhàn)。其特征為：（1） 蒸餾學科正由傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗、半經(jīng)驗過渡到憑半理論以致理論；（2）蒸餾

27、過程正由傳統(tǒng)的單一分離過程過渡到耦合和復雜的優(yōu)化分離過程，以提高分離效率和節(jié)能；（3） 由對環(huán)境造成嚴重污染向注重環(huán)保的一代轉(zhuǎn)變；（4）由走加工的道路向技術(shù)集成創(chuàng)新性轉(zhuǎn)變；（5） 通過我國自己的技術(shù)進步解決裝置大型化、長周期運行，通過創(chuàng)新解決蒸餾技術(shù)問題，以降低成本、提高國際競爭力。</p><p>　　1.1.2蒸餾技術(shù)基本概念</p><p>　　蒸餾過程主要是利用混合物中各組揮發(fā)程度

28、的不同而進行分離。易揮發(fā)組分在氣相中的相對含量比液相中的高，難揮發(fā)組分在液相中的相對含量比氣相中高，故借助于多次的部分氣化部分冷凝，達到輕重組分分離的目的。</p><p>　　蒸餾作為一種分離方法適用面廣，既可以用于液體混合物分離、氣體混合物分離，也可用于固體混合物的分離，蒸餾可以直接獲得所要產(chǎn)品。因此一般蒸餾過程比較簡單，不像吸收、萃取、吸附等分離方法，需要外加介質(zhì)（如溶劑），并需要進一步將所提取物質(zhì)與介質(zhì)分

29、離。</p><p>　　蒸餾的特點：直接獲取幾乎純態(tài)的產(chǎn)品，而吸收、萃取等操作的產(chǎn)品為混合物：應用范圍廣，可分離液體混合物、氣體混合物、固體混合物：能耗高，氣化、冷凝需要消耗大量的能量，加壓、減壓將消耗額外的能量。</p><p>　　1.1.3蒸餾技術(shù)分類</p><p>　　按蒸餾方式分為：（1）平衡蒸餾或簡單蒸餾 平衡蒸餾即為一般閃蒸過程，混合液體加熱后，

30、使部分液體氣化，達到初步分離的目的，這種過程稱為單級平衡過程，多用于待分離混合物中各組分揮發(fā)較大而對分離要求不高的場合，是最簡單的蒸餾;（2）精餾 又稱分批蒸餾，用于待分離混合物中各組分揮發(fā)度相差不大且對分離要求較高的場所，應用最廣泛；（3）特殊蒸餾 適合于待分離混合物中各組分得揮發(fā)度相差很小甚至形成共沸物，普通蒸餾無法達到分離要求的場合，主要有萃取精餾、恒沸精餾、鹽熔精餾、反應精餾及水蒸氣精餾。</p><p&g

31、t;　　按操作流程分為：（1）間歇蒸餾 又稱批量蒸餾，用于批量生產(chǎn)某種產(chǎn)品，在一個操作流程過程中，他的操作參數(shù)不斷改變，以達到取得所需餾分的目的，屬于非穩(wěn)態(tài)操作，主要適用于小規(guī)模及某些有特殊要求的場合；（2）連續(xù)蒸餾 屬于穩(wěn)態(tài)操作，是工業(yè)生產(chǎn)中最常見的蒸餾方式，在塔中某一板上連續(xù)進料，在塔頂（或塔釜）得到合格產(chǎn)品，適用于大規(guī)模生產(chǎn)的場合。</p><p>　　按操作壓力分為：（1）加壓蒸餾 適用于常壓下為氣態(tài)

32、（如空氣）或常壓下沸點接近室溫的混合物；（2）常壓蒸餾 適用于常壓下沸點在150℃左右的混合物；（3）減壓蒸餾（真空蒸餾） 適用于常壓下沸點較高或熱敏性物質(zhì)，可降低降低其沸點。</p><p>　　按待分離混合物的組分數(shù)分為：（1）兩組分精餾 被分離物系包含兩種組元，該種物質(zhì)分離計算簡單，常以此精餾原理為計算基礎(chǔ)，然后引申到多組分精餾計算中；（2）多組分精餾 被分離物系包含多組分混合物，是在工業(yè)上最為常見

33、的精餾操作。</p><p>　　1.2塔設(shè)備的作用和類型</p><p>　　1.2.1塔設(shè)備的作用</p><p>　　塔設(shè)備是化學工業(yè)、石油工業(yè)、石油化工等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。它可使氣（汽）液或液液之間進行充分接觸，達到相間傳熱與傳質(zhì)的目的。在塔設(shè)備中進行的單元操作有：精餾、吸收、解吸、氣體的增濕及冷卻等。</p><p>　　1.

34、2.2塔設(shè)備的類型</p><p>　　塔設(shè)備的分類方法很多，例如，按操作壓力分為加壓塔、常壓塔和減壓塔；按單元操作分為精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔等；按形成相間接觸面的方式分為具有固定相界面的塔和流動過程中形成相界面的塔；最常用的分類是按塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為板式塔、填料式塔兩大類。</p><p>　　在板式塔中，塔內(nèi)裝有一定量的塔盤，氣體自塔底向上以鼓泡噴射的形式穿過塔盤上的液層，使兩相

35、密切接觸，進行傳質(zhì)，兩相的組分濃度沿塔高呈階梯式變化。</p><p>　　在填料塔中，塔內(nèi)裝填一定高度的填料，液體自塔頂沿填料表面向下流動，作為連續(xù)相的氣體自塔底向上流動，與液體進行逆流傳質(zhì)，兩相的組分濃度沿塔高呈連續(xù)變化。</p><p><b>　　1.3蒸餾技術(shù)節(jié)能</b></p><p>　　蒸餾既包含使混合物汽化和冷凝的傳熱過程，又

36、包含混合物分離的傳質(zhì)過程。在此過程中，熱的有效能轉(zhuǎn)化為化學有效能，過程的不可逆性越大，有效能損失越大。蒸餾過程的能耗巨大，據(jù)估計，化工過程中40%-70%的能耗用于分離，而蒸餾能耗又占其中的95%。所以，蒸餾過程節(jié)能始終是研究的熱點，一般講，在考慮節(jié)能時，考慮范圍越廣、越全面，總的節(jié)能效果越好。因此宏觀講，節(jié)能應包括結(jié)構(gòu)節(jié)能、管理節(jié)能和技術(shù)節(jié)能三個方面。此處主要講技術(shù)節(jié)能，目前國內(nèi)蒸餾技術(shù)節(jié)能的途徑主要如下。</p>&l

37、t;p>　?。?）采用新技術(shù)，改進工藝過程 改進工藝過程是蒸餾裝置節(jié)能的重要手段，包括改進工藝生產(chǎn)流程，采用節(jié)能新工藝、新技術(shù)等內(nèi)容。</p><p>　?。?）采用新型、高效、低耗設(shè)備降低能耗 包括對塔內(nèi)進行改造，改善分餾效率，如應用新型塔板、新型流線型填料或其復合形式提高分離效率，降低能耗；使用新型換熱器提高熱回收率。如優(yōu)化設(shè)計的折流桿換熱器、不易結(jié)垢得流化床換熱器以及焊接式等緊湊型高效節(jié)能換熱器等

38、；應用新型節(jié)能燃燒器、磁化器等提高加熱爐效率。</p><p>　?。?）流程節(jié)能 多組分分離順序的選擇是分離過程中常遇到的問題。目前廣泛采用的是具有一種進料和兩個產(chǎn)品的分離塔。當用到這類塔系分離多組分混合物時，就涉及先分離哪一組后分離哪一組的問題，因而還要對分離塔的排列順序做出抉擇。此外，在簡單分離塔的基礎(chǔ)上采用多段進料、側(cè)線采出側(cè)線汽提和熱耦合等方式所構(gòu)成的復雜塔及其塔系也在多種化工工藝中采用。它在操作和控

39、制上比較復雜，但在節(jié)能和熱能綜合利用上有明顯的優(yōu)勢。</p><p>　　（4）系統(tǒng)節(jié)能（“夾點技術(shù)”） 系統(tǒng)節(jié)能是相對于局部節(jié)能而言的，是指從整個系統(tǒng)全局考慮能量的裝換、回收、利用等。系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法是在過程系統(tǒng)和熱力學分析兩大理論的發(fā)展及其相互綜合與滲透的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，其研究始于20世紀70年代中期，80年代在理論上逐漸成熟，方法上逐漸完善，并在工業(yè)實踐中取得了巨大的經(jīng)濟效益。</p>&

40、lt;p>　　1.4現(xiàn)在蒸餾技術(shù)面臨的機遇和挑戰(zhàn)</p><p>　　隨著經(jīng)濟全球化和工業(yè)的迅猛發(fā)展，各相關(guān)學科的相互滲透以及蒸餾學科本身的發(fā)展，蒸餾技術(shù)向新一代轉(zhuǎn)變。蒸餾裝置大型化、過程強化和節(jié)能技術(shù)，以及開發(fā)新蒸餾過程等成為研究熱點。</p><p>　　世界各國對于新一代蒸餾過程具有新思想與創(chuàng)見。如精餾過程的分子模擬，精餾過程的分岔現(xiàn)象等均屬于新發(fā)展的前沿問題。各國仍十分重視蒸

41、餾技術(shù)在工業(yè)上的應用方面，尤其是關(guān)注于各種新發(fā)展的精餾節(jié)能技術(shù)、新型塔板、新型填料（特別是新型規(guī)整填料）、新操作方法等。</p><p>　　與國外相比，我國在精餾理論若干方面有先進之處，在改造工業(yè)生產(chǎn)的精餾塔方面亦有獨到之處并取得了顯著成效，但是仍然存在不少問題。至今關(guān)于氣液兩相界面相變傳質(zhì)和傳熱及氣泡群傳質(zhì)動力學規(guī)律仍處于宏觀和熱力平衡水平上的研究，；理論預測傳遞過程尚處于半經(jīng)驗階段，從而導致工程設(shè)計安全系數(shù)

42、過大，造成材料和能源的很大浪費。</p><p>　　在實際生產(chǎn)中，蒸餾大型化帶來的流體力學問題（均勻分布、放大效應等）；微型化所需的過程強化技術(shù)；塔內(nèi)構(gòu)件（填料、塔板、分布器、大型支撐結(jié)構(gòu)等）的開發(fā)及大型化應用時熱變形等問題，雖然在蒸餾技術(shù)不斷發(fā)展和應用中已經(jīng)得到部分解決，但這些實際問題仍然給蒸餾技術(shù)的應用帶來麻煩和挑戰(zhàn)，是需要繼續(xù)研究和設(shè)法解決的。</p><p>　　綜上，根據(jù)蒸餾學

43、科的特點和研究現(xiàn)狀，深入蒸餾研究過程必須突破傳統(tǒng)研究方法，從研究方面、方式上開辟新思路，探索新理論，吸收其他學科的最新研究理論，對分離設(shè)備進行強化，開發(fā)新型、節(jié)能、高效的復合蒸餾過程和設(shè)備，是今后研究需要解決的關(guān)鍵問題。</p><p>　　1.5本設(shè)計中的方案選擇</p><p>　　由于本設(shè)計任務(wù)中混合物的分離要求較高，故采取精餾操作。一般情況下，板式塔較填料塔有以下優(yōu)點：效率高、處理

44、量大、質(zhì)量小、氣液處理量較大等，又篩板塔操作時液體橫過塔板，可以使氣液組分充分接觸，提高分離效率，故本設(shè)計中選取篩板式精餾塔。工業(yè)中常用的精餾操作流程圖如下圖所示：</p><p>　　圖1-1 板式精餾塔的工藝流程簡圖</p><p>　　工藝流程：如圖1所示。原料液由高位槽經(jīng)過預熱器預熱后進入精餾塔內(nèi)。操作時連續(xù)的從再沸器中取出部分液體作為塔底產(chǎn)品（釜殘液）再沸器中原料液部分汽化，產(chǎn)

45、生上升蒸汽，依次通過各層塔板。塔頂蒸汽進入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后進入貯槽再經(jīng)過冷卻器冷卻。并將冷凝液借助重力作用送回塔頂作為回流液體，其余部分經(jīng)過冷凝器后被送出作為塔頂產(chǎn)品。為了使精餾塔連續(xù)的穩(wěn)定的進行，流程中還要考慮設(shè)置原料槽。產(chǎn)品槽和相應的泵,有時還要設(shè)置高位槽。為了便于了解操作中的情況及時發(fā)現(xiàn)問題和采取相應的措施，常在流程中的適當位置設(shè)置必要的儀表。比如流量計、溫度計和壓力表等，以測量物流的各項參數(shù)。</p>

46、<p>　　2.精餾塔設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　2.1設(shè)計題目：二硫化碳—四氯化碳精餾塔設(shè)計</p><p>　　設(shè)計一座二硫化碳—四氯化碳連續(xù)精餾塔，要求生產(chǎn)能力為10000kg/h，塔頂餾出液中含二硫化碳不低于97%，原料液中二硫化碳含量為34%，塔頂溫度46.5℃，進料溫度58℃，塔釜溫度76.5℃（本設(shè)計中百分數(shù)均為摩爾分數(shù)）。</p><p

47、>　　2.2設(shè)計任務(wù)及操作條件</p><p><b>　　1、設(shè)計任務(wù)： </b></p><p>　　生產(chǎn)能力（二硫化碳） 10000kg/h</p><p>　　塔頂餾出液含二硫化碳 </p><p>　　塔底釜殘液含二硫化碳 </p><p>　　進料組成

48、 34%</p><p><b>　　2、操作條件</b></p><p>　　操作壓力 常壓（表壓）</p><p>　　進料熱狀態(tài) 飽和液體進料</p><p>　　進料溫度 58℃</p><p>　　塔頂溫度

49、 46.5℃</p><p>　　塔釜溫度 76.5℃</p><p>　　年工作日天，每天小時連續(xù)運行</p><p>　　3、塔板類型 篩板 </p><p><b>　　2.3設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　1、精餾塔的物

50、料衡算；</p><p><b>　　2、塔板數(shù)的確定；</b></p><p>　　3、精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算；</p><p>　　4、精餾塔的塔體工藝尺寸計算；</p><p>　　5、塔板主要工藝尺寸的計算；</p><p>　　6、塔板的流體力學驗算；</p>

51、<p>　　7、塔板負荷性能圖；</p><p>　　8、精餾塔接管尺寸計算；</p><p>　　9、精餾塔各組件結(jié)構(gòu)的設(shè)計及材料的選擇</p><p>　　10、塔機械強度校核；</p><p>　　11、精餾塔裝配圖；</p><p><b>　　2.4設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</b><

52、;/p><p><b>　　經(jīng)查手冊【4】得</b></p><p>　　表2-1 二硫化碳和四氯化碳的物理性質(zhì)</p><p>　　表2-2 液體的表面加力 (單位:mN/m)</p><p>　　表2-3 常壓下的二硫化碳和四氯化碳的氣液平衡數(shù)據(jù)</p><p>　　3．各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定

53、和設(shè)計計算</p><p><b>　　3.1. 物料衡算</b></p><p>　　二硫化碳的摩爾質(zhì)量：MA=76kg/kmol</p><p>　　四氯化碳的摩爾質(zhì)量：MB=154kg/kmol</p><p><b>　　進料組成： </b></p><p><

54、;b>　　餾出液組成： </b></p><p><b>　　液組成： </b></p><p><b>　　平均摩爾質(zhì)量：</b></p><p><b>　　3.2全塔物料衡算</b></p><p><b>　　每小時處理摩爾量</

55、b></p><p><b>　　總物料衡算</b></p><p><b>　　易揮發(fā)組分物料衡算</b></p><p><b>　　聯(lián)立以上三式可得：</b></p><p><b>　　3.3塔板數(shù)的確定</b></p><

56、;p>　　(1)根據(jù)二硫化碳和四氯化碳的氣液平衡數(shù)據(jù)作出y-x圖,如圖2所示</p><p>　　圖3-1 二硫化碳、四氯化碳的y-x圖及圖解理論板</p><p>　　(2)進料熱狀況參數(shù) </p><p>　　因為進料狀況為飽和液體進料，所以q=1</p><p>　　(3)最小回流比及操作回流比R</p><

57、p><b>　　由圖可知</b></p><p><b>　　取操作回流比</b></p><p><b>　　（4）操作線方程</b></p><p><b>　　精餾段操作線方程</b></p><p><b>　　提餾段操作線方程&l

58、t;/b></p><p>　　在圖3-1上作圖解得：</p><p>　　（不包括塔釜），其中精餾段為5層，提餾段為3.5層.</p><p><b>　　全塔效率</b></p><p><b>　　塔內(nèi)的平均溫度為</b></p><p><b>　　℃

59、</b></p><p><b>　　該溫度下的平均粘度</b></p><p><b>　　由內(nèi)插法計算</b></p><p>　　查手冊58℃時二硫化碳和四氯化碳的黏度分別為，</p><p>　　76.5℃時二硫化碳和四氯化碳的黏度分別為【4】</p><p&

60、gt;<b>　　由內(nèi)插法計算</b></p><p><b>　　得</b></p><p>　　即60℃二硫化碳的黏度為</p><p><b>　　得</b></p><p>　　即60℃四氯化碳的黏度為</p><p><b>　　故:

61、</b></p><p><b>　?。?）實際板數(shù)N</b></p><p><b>　　精餾段:</b></p><p><b>　　提餾段:</b></p><p><b>　　實際塔板數(shù)（層）</b></p><p&

62、gt;<b>　　最佳進料位置</b></p><p>　　用作圖法計算，由圖3-1可知第6板最佳進料</p><p>　　3.4塔工藝條件及物性數(shù)據(jù)計算</p><p>　　3.4.1操作壓強的計算Pm</p><p>　　塔頂壓強PD=4+101.3=105.3kPa取每層塔板壓降△P=1.3kPa 則：</p

63、><p>　　進料板壓強：PF=105.3+101.0=113.7kPa</p><p>　　塔釜壓強：Pw=105.3+90.7=121.3kPa</p><p>　　精餾段平均操作壓強：Pm==109.5 kPa </p><p>　　提餾段平均操作壓強：P′m = =116.8kPa.</p><p>　　3.4.2

64、塔頂液相平均表面張力的計算 由=46.5℃查手冊[4]得：</p><p><b>　??； ；</b></p><p>　　塔頂釜液相平均表面張力的計算 由℃查手冊得</p><p><b>　　即 </b></p><p>　　3.4.3精餾塔氣相密度</p><p&

65、gt;<b>　　塔頂氣相平均密度：</b></p><p><b>　　塔釜氣相平均密度：</b></p><p>　　3.4.4精餾塔液相密度</p><p>　　查手冊【4】得，t=46.5℃時， </p><p><b>　　塔頂部分</b></p>

66、<p><b>　　依下式：</b></p><p><b>　　即：</b></p><p><b>　　進料板處</b></p><p><b>　　塔釜部分</b></p><p><b>　　即：</b></p

67、><p>　　3.5精餾塔氣液負荷計算</p><p>　　精餾段內(nèi)每塊塔板上升的氣體量：</p><p>　　精餾段每塊塔板上升氣體與下降液體積流量為:</p><p>　　提餾段每塊塔板上升氣體與下降液體積流量為</p><p>　　3.6精餾塔和塔板的主要工藝尺寸的計算</p><p>　　3

68、.6.1塔徑的計算</p><p>　　初選板間距HT=0.40m,取板上液層高度HL=0.07m 故：</p><p><b>　　精餾段氣液動能參數(shù)</b></p><p><b>　　提餾段氣液動能參數(shù)</b></p><p>　　經(jīng)查史密斯關(guān)聯(lián)圖得【1】 精餾段</p>&

69、lt;p><b>　　提餾段</b></p><p>　　圖3-2史密斯關(guān)聯(lián)圖</p><p>　　因表面張力的差異，氣體負荷因子校正為: </p><p><b>　　精餾段 </b></p><p><b>　　大

70、允許速率:</b></p><p><b>　　提餾段 </b></p><p><b>　　大允許速率:</b></p><p>　　取空塔速率為最大允許速率的0.7倍，即</p><p><b>　　故精餾段塔徑</b></p><p&g

71、t;<b>　　根據(jù)標準塔徑圓整得</b></p><p>　　取空塔速率為最大允許速率的0.7倍，即</p><p><b>　　故提餾段塔徑</b></p><p>　　根據(jù)標準塔徑圓整得D=1.4m</p><p>　　由于兩段塔徑相差不大，為使塔的結(jié)構(gòu)簡化，則取較大塔徑，即D=1.37m，&

72、lt;/p><p><b>　　圓整為1400m</b></p><p><b>　　塔的橫截面積：</b></p><p><b>　　3.6.2塔高計算</b></p><p>　　式中 Z——塔的有效高度；</p><p><b>　　；

73、</b></p><p><b>　　3.7溢流裝置</b></p><p>　　由于塔徑D=1.4m采用單溢流、弓形降液管、平形受液盤及平形溢流堰，不設(shè)進流堰。各計算如下：</p><p><b>　?。?）精餾段：</b></p><p><b>　?、僖缌餮唛L</b

74、></p><p><b>　　取堰長，即：；</b></p><p>　?、诔隹谘吒?hw hw=hL-how </p><p><b>　　由, ：</b></p><p>　　經(jīng)查液流收縮系數(shù)圖【2】</p><p>　　圖3-3液流收縮系數(shù)圖&

75、lt;/p><p>　　E為1.03 依下式得堰上液高度：</p><p><b>　　故：</b></p><p>　?、劢狄汗軐挾扰c降液管面積</p><p>　　有 查圖【1】可得</p><p>　　圖3-4 弓形降液管的寬度與面積</p><p><b>

76、;　　故： </b></p><p><b>　?、芙狄汗軆?nèi)停留時間</b></p><p><b>　　—為塔板間距</b></p><p><b>　?、萁狄汗艿紫陡叨?lt;/b></p><p>　　取液體通過降液管底隙的流速=0.1m/s </p

77、><p>　　依式計算降液管底隙高度， 即：</p><p><b>　　(2)提餾段：</b></p><p>　?、僖缌餮唛L為0.7，即：</p><p><b>　　出口堰高 ；</b></p><p><b>　　由，由圖4可知</b></p

78、><p>　　E為1.04依下式得堰上液高度：</p><p><b>　　。</b></p><p>　?、诮狄汗軐挾扰c降液管面積</p><p>　　有查手冊【1】及圖3-4得</p><p><b>　　故： </b></p><p>　?、?降液

79、管內(nèi)停留時間</p><p><b>　　降液管底隙高度</b></p><p>　　取液體通過降液管底隙的流速=0.008m/s </p><p>　?、芤朗接嬎憬狄汗艿紫陡叨?：即</p><p><b>　　3.8塔板布置</b></p><p>　　3.8.1.

80、塔板的分塊</p><p>　　因由下表得：塔板分為4塊安裝</p><p>　　表3-1 塔徑-塔板分塊數(shù)</p><p>　　3.8.2.邊緣區(qū)寬度確定開孔區(qū)面積計算</p><p>　　取邊緣區(qū)寬度=0.035m ,安定區(qū)寬度=0.065m</p><p><b>　　開孔區(qū)面積</b>&

81、lt;/p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　故: </b></p><p>　　3.8.3.篩孔數(shù)n與開孔率</p><p>　　取篩孔的孔徑d0為5mm正三角形排列，一般碳鋼的板厚為4mm,取 故孔中心距t=3.5 5.0=17.5mm</p><p

82、>　　依下式計算塔板上篩孔數(shù)n ,即 </p><p>　　圖3-5 精餾段的閥孔布置圖</p><p>　　依下式計算塔板上開孔區(qū)的開孔率，即：</p><p>　　（在5~15%范圍內(nèi)）</p><p>　　每層板上的開孔面積為</p><p><b>　　氣孔通過篩孔的氣速</b>&

83、lt;/p><p>　　3.9篩板的流體力學驗算</p><p>　　3.9.1氣體通過篩板壓降相當?shù)囊褐叨?lt;/p><p><b>　　1、根據(jù) </b></p><p>　　干板壓降相當?shù)囊褐叨?lt;/p><p>　　2、根據(jù)，查干篩孔的流量系數(shù)圖</p><p>&

84、lt;b>　?、倬s段由下式得</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　②提餾段由下式得</b></p><p>　　3.①精餾段氣流穿過板上液層壓降相當?shù)囊褐叨?lt;/p><p>　　由圖充氣系數(shù)與的關(guān)聯(lián)圖查取板上液層充氣系數(shù)為0.57<

85、/p><p>　?、谔狃s段氣流穿過板上液層壓降相當?shù)囊褐叨?lt;/p><p>　　由圖充氣系數(shù)與的關(guān)聯(lián)圖查取板上液層充氣系數(shù)為0.58</p><p><b>　　則</b></p><p>　　3、①精餾段克服液體表面張力壓降相當?shù)囊褐叨?lt;/p><p><b>　　由 =</b

86、></p><p>　?、谔狃s段克服液體表面張力壓降相當?shù)囊褐叨?lt;/p><p><b>　　由 =</b></p><p><b>　　故①精餾段 </b></p><p><b>　　單板壓降</b></p><p><b>　

87、　=（設(shè)計允許值）</b></p><p><b>　　故②提餾段 </b></p><p>　　單板壓降 =（設(shè)計允許值）</p><p>　　3.9.2霧沫夾帶量的驗算</p><p>　?、倬s段霧沫夾帶量的驗算</p><p><b>　　由式=</b>

88、</p><p>　　= 液/kg氣<0.1kg液/kg氣 </p><p>　　故在設(shè)計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶</p><p>　?、谔狃s段霧沫夾帶量的驗算</p><p><b>　　由式=</b></p><p>　　=kg液/kg氣<0.1kg液/kg氣 </p>

89、;<p>　　故在設(shè)計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶</p><p>　　3.9.3漏液的驗算</p><p>　?。ㄈ倬s段漏液的驗算</p><p>　　篩板的穩(wěn)定性系數(shù) </p><p>　　故在設(shè)計負荷下不會產(chǎn)生過量漏液</p><p><b>　　②提餾段漏液的驗算</b>

90、;</p><p>　　篩板的穩(wěn)定性系數(shù) </p><p>　　故在設(shè)計負荷下不會產(chǎn)生過量漏液</p><p>　　四）①精餾段液泛驗算</p><p>　　為防止降液管液泛的發(fā)生，應使降液管中清液層高度</p><p><b>　　由計算</b></p><p>&l

91、t;b>　　取，則 </b></p><p>　　故，在設(shè)計負荷下不會發(fā)生液泛</p><p><b>　?、谔狃s段液泛驗算</b></p><p>　　為防止降液管液泛的發(fā)生，應使降液管中清液層高度</p><p><b>　　由計算</b></p>&

92、lt;p>　　取=0.5，則 </p><p>　　故，在設(shè)計負荷下不會發(fā)生液泛</p><p>　　3.10塔板負荷性能圖</p><p>　　3.10.1霧沫夾帶線 </p><p><b>　　①精餾段</b></p><p>　　式中 （a）<

93、;/p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　近似取E1.0，，</b></p><p>　　故= （b）</p><p>　　取霧沫夾帶極限值為0.1Kg液/Kg氣，已知，</p><p>　　=0.4m，并將（a

94、），（b）式代入</p><p><b>　　得</b></p><p>　　整理得 （1）</p><p><b>　?、谔狃s段 </b></p><p>　　式中 （a）</p><p><b&

95、gt;　　=</b></p><p><b>　　近似取E1.0，，</b></p><p><b>　　故=</b></p><p>　　=0.12+1.69 （b）</p><p>　　取霧沫夾帶極限值為0.1Kg液/Kg氣，已知=，

96、</p><p>　　=0.4m，并將（a），（b）式代入</p><p><b>　　得</b></p><p>　　整理得 </p><p><b>　　3.10.2液泛線</b></p><p><b>　?、倬s段</

97、b></p><p>　　令 </p><p><b>　　聯(lián)立得 </b></p><p>　　近似的取E=1.0, </p><p><b>　　整理得</b></p><p><b>　　取,近似的有</b></p

98、><p>　　故: (d)</p><p>　　將,及(c),(d),(e)代入得</p><p><b>　　整理得:</b></p><p><b>　?、谔狃s段</b></p><p>　　令 </p><p&g

99、t;<b>　　聯(lián)立得 </b></p><p>　　近似的取E=1.0, </p><p>　　整理得 </p><p><b>　　取,近似的有</b></p><p>　　故： (d)</p><p>　　將,及

100、(c),(d),(e)代入得</p><p><b>　　整理得:</b></p><p>　　3.10.3液相負荷上限線</p><p><b>　　①精餾段</b></p><p>　　以作為液體在降液管中停留時間的下限</p><p><b>　　則 <

101、/b></p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷上限</p><p><b>　?、谔狃s段</b></p><p>　　以作為液體在降液管中停留時間的下限</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相

102、負荷上限</p><p><b>　　3.10.4漏液線</b></p><p><b>　?、倬s段</b></p><p><b>　　氣相負荷下限線</b></p><p><b>　　由=4.4</b></p><p>　　

103、= =- =</p><p><b>　　得 </b></p><p><b>　　整理得:</b></p><p><b>　　液相負荷下限線</b></p><p>　　對于平直堰，取堰上液層告訴=0.006m，化為最小液體負荷標準, 取E1.0。由&

104、lt;/p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　即: 則</b></p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷下限線</p><p>　　可知設(shè)計供板上限有霧沫夾帶線控制，下限由漏夜線控制</p><p><b>　　精餾段操作

105、彈性=</b></p><p><b>　?、谔狃s段</b></p><p><b>　　氣相負荷下限線</b></p><p><b>　　由=4.4</b></p><p>　　= =- =</p><p><

106、b>　　得 整理得:</b></p><p>　　(五)液相負荷下限線</p><p>　　對于平直堰，取堰上液層告訴=0.006m，化為最小液體負荷標準, 取E1.0。</p><p><b>　　由=</b></p><p><b>　　即：</b></p>&l

107、t;p><b>　　則</b></p><p>　　據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷下限線</p><p>　　可知設(shè)計供板上限有霧沫夾帶線控制，下限由漏夜線控制</p><p><b>　　精餾段操作彈性=</b></p><p>　　3.11精餾塔的工藝設(shè)計計算結(jié)果總表</p&

108、gt;<p>　　4.精餾塔各組件的設(shè)計</p><p>　　4.1精餾塔塔體材料的選擇 </p><p>　　因為本設(shè)計的操作壓力是常壓（即0.1），工作溫度在100℃一下，并且所要分離的物質(zhì)是二硫化碳和四氯化碳，對材料的腐蝕性不是特別大，考慮使用年限及強度要求在滿足條件的材料中選擇 。</p><p><b>　　頭。</b>

109、</p><p>　　4.2封頭的選型依據(jù)</p><p>　　封頭的選型：標準的橢圓封頭</p><p><b>　　選型依據(jù)：</b></p><p>　　從工藝操作考慮，對封頭形狀無特殊要求。球冠形封頭、平板封頭都存在較大的邊緣應力，且采用平板封頭厚度較大，故不宜采用。理論上應對各種凸形封頭進行計算、比較后，再確定

110、封頭形狀。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)，存在局部應力，故受力不如橢圓形封頭；標準橢圓形封頭制造比較容易，受力狀況比碟形封頭好，故可采用標準橢圓形封</p><p>　　4.2.1封頭材料的選擇</p><p><b>　　封頭材料：</b>

111、;</p><p><b>　　4.2.2封頭的高</b></p><p><b>　　因為長 即：</b></p><p>　　所以 </p><p>　　其中——精餾塔的內(nèi)徑</p><p><b>　　——封頭的高</b>

112、</p><p>　　直邊高度為：（查JB/T4337-95可知）</p><p>　　4.2.3封頭與塔身連接的法蘭</p><p>　　根據(jù)塔的工藝條、溫度、壓力、介質(zhì)及塔徑，確定采用甲型平焊法蘭。板</p><p>　　材為，按公稱壓力為0.0.25MPa來確定其尺寸。</p><p>　　由于操作壓力不高（常壓

113、），可采用平面型密封面（見于《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》表14-1），墊片材料選用石棉橡膠板，經(jīng)查資料（《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》表14-3）得墊片寬度為20mm。</p><p>　　甲型平焊法蘭的各尺寸經(jīng)查資料（《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》附表10-1）可得，繪于下圖中，連接螺栓為M20，共40個，螺母材料為 。</p><p>　　4.3精餾塔的塔板類型選擇</p><p>　　塔

114、板類型：溢流式篩板塔</p><p>　　依據(jù)：篩板塔操作時液體橫過塔板，可以使氣液組分充分接觸，提高分離效率。</p><p><b>　　4.4塔盤類型選擇</b></p><p><b>　　采用分塊式塔盤</b></p><p>　　依據(jù)塔盤板的類型與塔徑有關(guān)：直徑為300~900mm的板式

115、塔采用整塊式塔盤塔體采用分段結(jié)構(gòu)，從塔段的兩段將塔盤安裝在塔段內(nèi)，塔體上無需開人孔；當直徑大于900mm時，應采用分塊式塔盤，塔體上開設(shè)人孔，塔盤的拆裝均在塔內(nèi)進行，塔體一般不分段，為整體焊接結(jié)構(gòu)。</p><p>　　本設(shè)計中塔內(nèi)徑 ，故采用分塊式塔盤</p><p>　　4.5塔體人孔的設(shè)計 </p><p>　　人孔主要由筒節(jié)、法蘭、蓋板和手柄組成。根據(jù)精

116、餾塔是在常溫常壓的條件</p><p>　　下工作，人孔標準應按公稱壓力為常壓的等級選取。從人孔類型系列標準可知，該人孔標記為：HG21515-95 人孔FSⅡⅢ（A.G）450-常壓 </p><p>　　公稱直徑DN=450mm</p><p>　　人孔數(shù)：每隔5層塔板開一人孔，則人孔數(shù)：</p><p><b>　　4.

117、6支座設(shè)計 </b></p><p><b>　　選型：圓筒型裙座</b></p><p>　　依據(jù)：圓筒形裙座制作方便，經(jīng)濟上合理，應用廣泛。</p><p><b>　　材料：</b></p><p>　　4.7除沫器的設(shè)計 </p><p><b&

118、gt;　　采用絲網(wǎng)除沫器</b></p><p>　　依據(jù)：絲網(wǎng)除沫器具有比表面積大，重量輕，空隙率大以及使用方便等優(yōu)點。特別是它具有除沫效率高，壓力降小的特點，因而是應用最廣泛的除沫裝置。合理的氣速食除沫器取的較高的除沫效率的重要因素。實際使用中常用的設(shè)計氣速取1~3m/s。絲網(wǎng)層的厚度按工藝條件由試驗確定。當金屬絲直徑為0.076~0.4mm，網(wǎng)層重度為480~5300，在上述適宜氣速下，絲網(wǎng)層的

119、畜液厚度為25~50mm，此時取絲網(wǎng)厚度為100~150mm，可獲得較好的沫效果。</p><p>　　4..8塔體各接管設(shè)計</p><p>　　表 4-1接管長度h（mm）</p><p>　?。ㄒ娀ぴO(shè)備機械基礎(chǔ)表14-21）</p><p><b>　　4.8.1 進料管</b></p><p

120、>　　由工藝計算部分知在泡點溫度℃時，液相平均密度</p><p>　　液相平均千摩爾質(zhì)量： </p><p>　　則進料體積流量： </p><p><b>　　取適宜的輸送速度</b></p><p>　　故管直徑 ： </p><p>　　經(jīng)圓整選取碳鋼管，規(guī)

121、格： ,材料 ，</p><p>　　實際管內(nèi)流速： </p><p>　　設(shè)保溫層，所以查表知接管長度：</p><p>　　該管配用的法蘭型式為： HG 20592 法蘭 PL32—0.25 RF 16MnⅢ。</p><p>　　4.8.2釜殘液出料管</p><p><b>

122、　　釜底液相平均密度：</b></p><p><b>　　即：</b></p><p>　　釜底液相平均千摩爾質(zhì)量：</p><p><b>　　釜殘液的體積流量：</b></p><p><b>　　取適宜的輸送速度：</b></p><p&

123、gt;<b>　　則管徑：</b></p><p>　　經(jīng)圓整選取低合金鋼管，規(guī)格：，材料 ，</p><p>　　實際管內(nèi)流速： </p><p>　　不設(shè)保溫層，所以查表知接管長度：</p><p>　　該管配用的法蘭型式為： HG 20592 法蘭 PL32—0.25 RF 16Mn

124、Ⅲ。</p><p>　　4.8.3 回流液管</p><p>　　回流液體積流量： </p><p>　　利用液體的重力進行回流，取適宜的回流速度那么</p><p>　　經(jīng)圓整選取低合金鋼管（GB8163-87），規(guī)格：，材料 ，</p><p>　　則實際管內(nèi)流速： </p>&l

125、t;p>　　不設(shè)保溫層，所以查表知接管長度：。</p><p>　　該管配用的法蘭型式為： HG 20592 法蘭 PL50—0.25 RF 16MnⅢ。</p><p>　　4.8.4塔頂上升蒸汽管</p><p>　　由工藝計算部分知塔頂物料平均千摩爾質(zhì)量 </p><p>　　塔頂氣相平均密度 </p>

126、<p>　　精餾段內(nèi)每塊塔板上升的氣體量：</p><p>　　塔頂上升蒸汽的體積流量：</p><p>　　取適宜的速度 </p><p>　　則管徑 </p><p>　　經(jīng)圓整選取低合金管，規(guī)格： ，材料 ，</p><p><b>　　實際管內(nèi)流速：</b&g

127、t;</p><p>　　不設(shè)保溫層，所以查表知接管長度：。</p><p>　　該管配用的法蘭型式為： HG 20592 法蘭 PL150—0.25 RF 16MnⅢ。</p><p>　　5殼體、封頭的強度校核及開孔補強設(shè)計</p><p>　　5.1殼體的強度校核</p><p>　　5.1.1殼體

128、壁厚的計算</p><p>　　經(jīng)查手冊【5】得 當厚度在6~16mm的范圍內(nèi)時，操作壓力，</p><p>　　則設(shè)計壓力為：， 選取雙面焊無損檢測的比例為全部，所以</p><p>　　由工藝計算部分知在溫度℃時，液相平均密度，塔高</p><p>　　則液注產(chǎn)生的靜壓力為 ：</p><p>　　由于 ，大

129、于5%，故液注產(chǎn)生的靜壓力不能忽略，</p><p>　　計算壓力 </p><p>　　計算壁厚： </p><p>　　塔內(nèi)徑，查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》表12-11和12-9，取腐蝕裕量=4，厚度附加量</p><p>　　則名義厚度 </p><p>

130、;　　圓整后取（因為選用 材料的設(shè)備最小的壁厚為6mm）。</p><p><b>　　強度校核</b></p><p>　　(1)校核水壓試驗強度</p><p><b>　　因為得屈服極限，</b></p><p>　　所以 </p><p&g

131、t;　　試驗壓力 </p><p>　　有效厚度 </p><p><b>　　式中</b></p><p>　　則塔壁在試驗壓力下的計算應力：</p><p>　　，故水壓試驗滿足要求。</p><p>　　，故水壓試驗滿足要求。</p>

132、<p>　　5.2封頭的強度校核</p><p>　　5.2.1封頭的壁厚</p><p>　　(1)計算壁厚：對于標準橢圓封頭，K=1取封頭是由整塊鋼板沖壓而成，則，</p><p>　　所以 </p><p>　　塔內(nèi)徑 ，取腐蝕裕量 =4，所以經(jīng)查手冊可得厚度附加量，</p><p&g

133、t;　　則名義厚度 </p><p>　　圓整后取（因為選用材料的設(shè)備最小的壁厚為6mm）。</p><p><b>　　5.2.2強度校核</b></p><p>　　校核筒體與封頭水壓試驗強度，根據(jù)式校核。</p><p>　　式中 </p><p><b&g

134、t;　　，</b></p><p>　　則 </p><p><b>　　滿足條件。</b></p><p><b>　　5.3開孔補強</b></p><p>　　5.3.1 開孔補強設(shè)計方法</p><p><b>　　等面積補

135、強法</b></p><p>　　(1)適用的開孔范圍</p><p>　　圓筒當內(nèi)徑時，開孔最大直徑且。凸形封頭的開孔最大直徑，本設(shè)計采用的是標準橢圓形封頭，則開孔直徑為 </p><p>　　(2)內(nèi)壓容器開孔所需補強的面積</p><p>　　1、殼體開孔所需補強面積</p><p>　　內(nèi)壓容器的