填料塔工艺尺寸的计算样本

第三节填料塔工艺尺寸计算

填料塔工艺尺寸计算涉及塔径计算、填料能高度计算及分段

3.1 塔径计算

1. 空塔气速拟定——泛点气速法

对于散装填料，其泛点率经验值u/u f =0.5~0.85

贝恩（Bain ）—霍根（Hougen ）关联式，即：

2213lg V F L L u a g

ρμερ??

??????

? ???????=A-K 1418

V L V L w w ρρ???? ? ???

?? （3-1）即：1

124

0.23100 1.18363202.59 1.1836lg[

()1]0.0942 1.759.810.917998.24734.4998.2F

u ??????

=- ? ? ???????

因此：2

F u /9.81（100/0.9173）（1.1836/998.2）=0.

UF=3.m/s

其中：

f u ——泛点气速，m/s;

g ——重力加速度，9.81m/s 2 23t m /m α--填料总比表面积，

33m /m ε--填料层空隙率

V 998.2/1.1836kg /m l kg m ρρ==液相密度。气相密度

W L =5358.89572㎏/h W V =7056.6kg/h A=0.0942； K=1.75；取u=0.7 F u =2.78220m/s

0.7631D =

= （3-2）

圆整塔径后 D=0.8m 1. 泛点速率校核：2

6000

3.31740.7850.83600

u ==?? m/s

3.31740.83463.9746

F u u == 则

u 在容许范畴内 2. 依照填料规格校核：D/d=800/50=16依照表3-1符合 3. 液体喷淋密度校核：

(1) 填料塔液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体喷淋量。 (2) 最小润湿速率是指在塔截面上，单位长度填料周边最小液体体积流量。对于直径不超过75mm 散装填料，可取最小润湿速率()3min 0.08m /m h w L ?为。

()32min min 0.081008/w t U L m m h α==?=? （3-3）

5358.8957

10.6858min 0.75998.20.7850.8

L L w U D ρ=

==>=???? （3-4）通过以上校验，填料塔直径设计为D=800mm 合理。

3.2 填料层高度计算及分段

*110.049850.75320.03755Y mX ==?= （3-5）

*220Y mX == （3-6）

3.2.1 传质单元数计算

用对数平均推动力法求传质单元数

OG M

Y Y N Y -=

? （3-7） ()**1

2*11*22

()

Y Y Y Y Y Y Y Y Y

---?=

-- （3-8）

0.063830.00063830.03755

0.02627ln

0.0006383

=0.006895

3.2.2 质单元高度计算

气相总传质单元高度采用修正恩田关联式计算：

()0.750.10.0520.22

21exp 1.45/t c l L t L L V t

w l t l L U U U g ασαρσαασαμρ-??????????=--?? ? ? ???????????

（3-9）

即：αw/αt =0.37404748

液体质量通量为：L u =WL/0.785×0.8×0.8=10666.5918kg/(㎡?h ) 气体质量通量为： V u =60000×1.1761/0.64=14045.78025kg/(㎡?h) 气膜吸取系数由下式计算：

()

0.7

0.237(

)

t V G v v V t v

U D k D RT αμραμ???=? ???

（3-10）

=0.237(14045.78025÷100.6228×10-5)0.7(0.06228÷0.081÷1.1761)

0.3(100×0.081÷8.314÷293) =0.kmol/(㎡h kpa) 液膜吸取数据由下式计算：

2113

0.0095L L L L w l L L L U g K D μμαμρρ-

??????

?= ? ? ?????

?? (3-11）

=0.m/h 由于 1.45ψ=

1.1G G W K K αα?==0.15215×0.3740×1.451.1×100 （3-12）

=8.565021kmol/(m3 h kpa)

0.4L L W K K αα?= =0.56613×100×0.37404×1.450.4 （3-13）

=24.56912/h 由于：F

u u =0.8346

因此需要用如下式进行校正：

1.4

19.50.5G G F u k k u αα???????=+-? ???????

（3-14）

=[1＋9.5(0.69999－0.5)1.4] 8.56502=17.113580 kmol/(m3 h kpa)

2.2'

1 2.60.5l L F u k k u αα???????=+-? ???????

（3-15）

=[1＋ 2.6 (0.6999－0.5)2.2] 24.569123=26.42106/h

111

G G L K K HK ααα

+ （3-16）

=1÷(1÷17.1358+1÷0.725÷26.4210)

=9.038478 kmol/(m3 h kpa)

OG Y G V V H K K P αα=

（3-17）

=234.599÷9.03847÷101.3÷0.785÷0.64 =0.491182 m

OG OG Z H N = （3-18）

=0.491182×9.160434=4.501360m,得

'Z =1.4×4.501=6.30m

3.2.3 填料层分段

对于鲍尔环散装填料分段高度推荐值为h/D=5~10。 h=5×800～10×800=4～8 m

计算得填料层高度为7000mm ，，故不需分段

3.3 填料层压降计算

取 Eckert (通用压降关联图)；将操作气速'u (＝2.8886m/s) 代替纵坐标中F

u 查表，DG50mm 塑料鲍尔环压降填料因子φ＝125代替纵坐标中．

则纵标值为：

.02L

L V P g u μρρ?φ??=0.1652 (3-19) 横坐标为：

0.5

V L V L W W ρρ??= ???

0.5

5358.89572 1.17617056.6998.2?? ???

=0.02606 (3-20)

查图得

?=? 981Pa/m (3-21) 全塔填料层压降 P ?=981×7=6867 Pa

至此，吸取塔物科衡算、塔径、填料层高度及填料层压降均已算出。

第四节填料塔内件类型及设计

4.1 塔内件类型

填料塔内件重要有填料支撑装置、填料压紧装置、液体分布装置、液体收集再分布装置等。合理选取和设计塔内件，对保证填料塔正常操作及优良传质性能十分重要。

第9章-尺寸链--习题参考答案

第9章尺寸链习题参考答案一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1、尺寸链是指在机器装配或零件加过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。（√） 2、当组成尺寸链的尺寸较多时，一条尺寸链中封闭环可以有两个或两个以上。（×） 3、．在装配尺寸链中，封闭环是在装配过程中形成的一环。（√） 4、在装配尺寸链中，每个独立尺寸的偏差都将影响装配精度。（√） 5、在确定工艺尺寸链中的封闭环时，要根据零件的工艺方案紧紧抓住“间接获得”的尺寸这一要点。（√） 6、在工艺尺寸链中，封闭环按加工顺序确定，加工顺序改变，封闭环也随之改变。（√） 7、封闭环常常是结构功能确定的装配精度或技术要求，如装配间隙、位置精度等。（√） 8、零件工艺尺寸链一般选择最重要的环作封闭环。（×） 9、组成环是指尺寸链中对封闭环没有影响的全部环。（×） 10、尺寸链中，增环尺寸增大，其它组成环尺寸不变，封闭环尺寸增大。（√） 11、封闭环基本尺寸等于各组成基本尺寸的代数和。（√） 12、封闭环的公差值一定大于任何一个组成环的公差值。（√） 13、尺寸链封闭环公差值确定后，组成环越多，每一环分配的公差值就越大。（×） 14、封闭环的最小极限尺寸时，封闭环获得最大极限尺寸。（×） 15、当所有增环为最大极限尺寸时，封闭环获得最大极限尺寸。（×） 16、要提高封闭环的精确度，就要增大各组成环的公差值。（×） 17、要提高封闭环的精确度，在满足结构功能的前提下，就应尽量简化结构，即应遵循“最短尺寸链原则”。（√） 18、封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和。（√） 19、尺寸链的特点是它具有封闭性和制约性。（√） 20、用完全互换法解尺寸链能保证零部件的完全互换性。（√）二、选择题（将下列题目中所有正确的答案选择出来） 1、对于尺寸链封闭环的确定，下列论述正确的有_B、D、。 A．图样中未注尺寸的那一环。 B．在装配过程中最后形成的一环。 C．精度最高的那一环。 D．在零件加工过程中最后形成的一环。 E、尺寸链中需要求解的那一环。 2、在尺寸链计算中，下列论述正确的有C、E。 A．封闭环是根据尺寸是否重要确定的。 B．零件中最易加工的那一环即封闭环。 C．封闭环是零件加工中最后形成的那一环。 D．增环、减环都是最大极限尺寸时，封闭环的尺寸最小。

尺寸链试题及答案

第十二章尺寸链 12-1填空： 1、零、部件或机器上若干首尾相接并形成封闭环图形的尺寸系统称为尺寸链。 2、尺寸链按应用场合分装配尺寸链零件尺寸链和工艺尺寸链。 3、尺寸链由封闭环和组成环构成。 4、组成环包含增环和减环。 5、封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。 6、当所有的增环都是最大极限尺寸，而所有的减环都是最小极限尺寸，封闭环必为最大极限尺寸。 7、所有的增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和，即为封闭环的下偏差。 8、封闭环公差等于所有组成环公差之和。 9、如图所示，若加工时以Ⅰ面为基准切割A2和A3，则尺寸A1 为封闭环；若以Ⅰ面为基准切割A1和A2，则尺寸A3 为封闭环。 10、“入体原则”的含义为：当组成环为包容尺寸时取下偏差为零。 12-2 选择题： 1、一个尺寸链至少由C 个尺寸组成，有A 个封闭环。 A、1 B、2 C、3 D、4 2、零件在加工过程中间接获得的尺寸称为 C 。 A、增环 B、减环 C、封闭环 D、组成环 3、封闭环的精度由尺寸链中 C 的精度确定。 A、所有增环 B、所有减环 C、其他各环 4、按“入体原则”确定各组成环极限偏差应A 。 A、向材料内分布 B、向材料外分布 C、对称分布 12-3 判断题： 1、当组成尺寸链的尺寸较多时，封闭环可有两个或两个以上。（×） 2、封闭环的最小极限尺寸等于所有组成环的最小极限尺寸之差。（×） 3、封闭环的公差值一定大于任何一个组成环的公差值. ( √) 4、在装配尺寸链中，封闭环时在装配过程中最后形成的一环，（√）也即为装配的精度要求。（√） 5、尺寸链增环增大，封闭环增大（√），减环减小封闭环减小（×）. 6、装配尺寸链每个独立尺寸的偏差都将将影响装配精度（√）。四、简答题: 1、什么叫尺寸链它有何特点答:在一个零件或一台机器的结构中,总有一些互相联系的尺寸,这些尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组,称为尺寸链。尺寸链具有如下特性： (1) 封闭性：组成尺寸链的各个尺寸按一定的顺序排列成封闭的形式。 (2) 相关性：其中一个尺寸的变动将会影响其它尺寸变动。 2、如何确定尺寸链的封闭环能不能说尺寸链中未知的环就是封闭环答：装配尺寸链的封闭环往往是机器上有装配精度要求的尺寸，如保证机器可靠工作的相对位置尺寸或保证零件相对运动的间隙等。在建立尺寸链之前，必须查明在机器装配和验收的技术要求中规定的所有集合精度要求项目，这些项目往往就是这些尺寸链的封闭环。零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环，一般在零件图上不需要标注，以免引起加工中的混乱。工艺尺寸链的封闭环是在加工中自然形成的，一般为被加工零件要求达到的设计尺寸或工艺过程中需要的尺寸。不能说尺寸链中未知的环就是封闭环。 3、解算尺寸链主要为解决哪几类问题答：解算尺寸链主要有以下三类任务：（1）正计算：已知各组成环的极限尺寸，求封闭环的极限尺寸。（2）反计算：已知封闭环的极限尺寸和组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差。

填料塔计算部分

填料吸收塔设计任务书一、设计题目填料吸收塔设计二、设计任务及操作条件１、原料气处理量：5000m3/h。２、原料气组成：98％空气＋％的氨气。３、操作温度：20℃。４、氢氟酸回收率：98％。５、操作压强：常压。６、吸收剂：清水。７、填料选择：拉西环。三、设计内容 1.设计方案的确定及流程说明。 2.填料吸收塔的塔径，填料层的高度，填料层的压降的计算。 3.填料吸收塔的附属机构及辅助设备的选型与设计计算。 4.吸收塔的工艺流程图。 5.填料吸收塔的工艺条件图。

目录第一章设计方案的简介 (4) 第一节塔设备的选型 (4) 第二节填料吸收塔方案的确定 (6) 第三节吸收剂的选择 (6) 第四节操作温度与压力的确定 (7) 第二章填料的类型与选择 (7) 第一节填料的类型 (7) 第二节填料的选择 (9) 第三章填料塔工艺尺寸 (10) 第一节基础物性数据 (10) 第二节物料衡算 (11) 第三节填料塔的工艺尺寸的计算 (12) 第四节填料层压降的计算 (16) 第四章辅助设备的设计与计算 (16) 第一节液体分布器的简要设计 (16) 第二节支承板的选用 (17) 第三节管子、泵及风机的选用 (18) 第五章塔体附件设计 (20) 第一节塔的支座 (20) 第二节其他附件 (20)

第一章设计方案的简介第一节塔设备的选型塔设备是化工、石油化工、生物化工制药等生产过程中广泛采用的气液传质设备。根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。 1、板式塔板式塔为逐级接触式气液传质设备，是最常用的气液传质设备之一。传质机理如下所述：塔内液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道（泡罩、筛孔或浮阀等），分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。一般而论，板式塔的空塔速度较高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，操作弹性大，且造价低，检修、清洗方便，故工业上应用较为广泛。２、填料塔填料塔是最常用的气液传质设备之一，它广泛应用于蒸馏、吸收、解吸、汽提、萃取、化学交换、洗涤和热交换等过程。几年来，由于填料塔研究工作已日益深入，填料结构的形式不断更新，填料性能也得到了迅速的提高。金属鞍环，改型鲍尔环及波纹填料等大通量、低压力降、高效率填料的开发，使大型填料塔不断地出现，并已推广到大型汽—液系统操作中，尤其是孔板波纹填料，由于具有较好的综合性能，使其不仅在大规模生产中被采用，且由于其在许多方面优于各种塔盘而越来越得到人们的重视，在某些领域中，有取代板式塔的趋势。近年来，在蒸馏和吸收领域中，最突出的变化是新型填料，特别是规整填料在大直径

装配尺寸链的解算示例和尺寸链的计算

7.补偿环——尺寸链中预先选定某一组成环，可以通过改变其大小或位置，使封闭环达到规定的要求，该组成环为补偿环。二、尺寸链的形成为分析与计算尺寸链的方便，通常按尺寸链的几何特征，功能要求，误差性质及环的相互关系与相互位置等不同观点，对尺寸链加以分类，得出尺寸链的不同形式。 1.长度尺寸链与角度尺寸链 ①长度尺寸链——全部环为长度尺寸的尺寸链 ②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链 2.装配尺寸链，零件尺寸链与工艺尺寸链 ①装配尺寸链——全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链 ②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链 ③工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。工艺尺寸指工艺尺寸，定位尺寸与基准尺寸等。装配尺寸链与零件尺寸链统称为设计尺寸链装配尺寸链的解算示例

=（标准件）封闭环的公称尺寸为零，即，先将各组

于内尺寸的组成环按基孔制，孔中心距按对称分布决定其极限偏差。不过需要留一个组成环，其极限偏差确定后计算得到。该组成环称为协调环。此处A s为垫圈，容易加工，且其他尺寸都便于用通用量具测量，故选A s为协调环。由此确定除协调环外各环的极限偏差为:最后计算确定协调环为: （2）不完全互换法。采用不完全互换法时，装配尺寸链采用概率法公式计算。当各组成环尺寸服从正态分布时封闭环公差T o 与各组成环公差T t的关系满足。若各组成环尺寸不服从正态分布，则取封闭环公差T o与各组成环公差T t的关系满足。K依具体分布而定，一般可以取K=1.2~1.6。仍然以图57-4所以示的装配关系简图是基本尺寸，装配精度要求为例，设各组成环尺寸服从一个标准件A4的尺寸链，取各组成环的平均公差T（mm）为:

填料塔工艺尺寸的计算

第三节填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料能高度的计算及分段 3.1 塔径的计算 1. 空塔气速的确定——泛点气速法对于散装填料，其泛点率的经验值u/u f =0.5~0.85 贝恩（Bain ）—霍根（Hougen ）关联式，即： 2213lg V F L L u a g ρμερ?? ?????? ? ???????=A-K 141V L V L w w ρρ???? ? ??? ?? （3-1）即：1 124 8 0.23100 1.18363202.59 1.1836lg[ ()1]0.0942 1.759.810.917998.24734.4998.2F u ?????? =- ? ? ??????? 所以：2 F u /9.81（100/0.9173）（1.1836/998.2）= UF=m/s 其中： f u ——泛点气速，m/s; g ——重力加速度，9.81m/s 2 W L =5358.89572㎏/h W V =7056.6kg/h A=0.0942； K=1.75；取u=0.7 F u =2.78220m/s

0.7631D = = = （3-2）圆整塔径后 D=0.8m 1. 泛点速率校核：2 6000 3.31740.7850.83600 u = =?? m/s 则 F u u 在允许范围内 2. 根据填料规格校核：D/d=800/50=16根据表3-1符合 3. 液体喷淋密度的校核： (1) 填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量。 (2) 最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。对于直径不超过75mm 的散装填料，可取最小润湿速率()3min 0.08m /m h w L ?为。 ()32min min 0.081008/w t U L m m h α==?=? （3-3） 22 5358.8957 10.6858min 0.75998.20.7850.8 L L w U D ρ= ==>=???? （3-4）经过以上校验，填料塔直径设计为D=800mm 合理。 3.2 填料层高度的计算及分段 *110.049850.75320.03755Y mX ==?= （3-5） *220Y mX == （3-6） 3.2.1 传质单元数的计算

工艺尺寸链计算的基本公式[13P][521KB]

工艺尺寸链计算的基本公式来源：作者：发布时间：2007-08-03 工艺尺寸链的计算方法有两种：极值法和概率法。目前生产中多采用极值法计算，下面仅介绍极值法计算的基本公式，概率法将在装配尺寸链中介绍。图 3-82 为尺寸链中各种尺寸和偏差的关系，表 3-18 列出了尺寸链计算中所用的符号。 1 ．封闭环基本尺寸式中 n ——增环数目； m ——组成环数目。 2 ．封闭环的中间偏差

式中Δ0——封闭环中间偏差； ——第 i 组成增环的中间偏差 ; ——第 i 组成减环的中间偏差。中间偏差是指上偏差与下偏差的平均值： 3 ．封闭环公差 4 ．封闭环极限偏差上偏差下偏差 5 ．封闭环极限尺寸最大极限尺寸 A 0max=A 0+ES 0 （ 3-27 ）最小极限尺寸 A 0min=A 0+EI 0 （ 3-28 ）6 ．组成环平均公差 7 ．组成环极限偏差上偏差

下偏差 8 ．组成环极限尺寸最大极限尺寸 A imax=A i+ES I （ 3-32 ）最小极限尺寸 A imin=A i+EI I （ 3-33 ）工序尺寸及公差的确定方法及示例工序尺寸及其公差的确定与加工余量大小，工序尺寸标注方法及定位基准的选择和变换有密切的关系。下面阐述几种常见情况的工序尺寸及其公差的确定方法。（一）从同一基准对同一表面多次加工时工序尺寸及公差的确定属于这种情况的有内外圆柱面和某些平面加工，计算时只需考虑各工序的余量和该种加工方法所能达到的经济精度，其计算顺序是从最后一道工序开始向前推算，计算步骤为： 1 ．确定各工序余量和毛坯总余量。 2 ．确定各工序尺寸公差及表面粗糙度。最终工序尺寸公差等于设计公差，表面粗糙度为设计表面粗糙度。其它工序公差和表面粗糙度按此工序加工方法的经济精度和经济粗糙度确定。 3 ．求工序基本尺寸。从零件图的设计尺寸开始，一直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或减去后道工序余量。 4 ．标注工序尺寸公差。最后一道工序按设计尺寸公差标注，其余工序尺寸按“单向入体”原则标注。例如，某法兰盘零件上有一个孔，孔径为，表面粗糙度值为R a0.8 μ m

填料塔的计算.doc

一、设计方案的确定 (一) 操作条件的确定 1．1吸收剂的选择 1．2装置流程的确定 1．3填料的类型与选择 1．4操作温度与压力的确定 45℃常压（二）填料吸收塔的工艺尺寸的计算 2．1基础物性数据 ①液相物性数据对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取质量分数为30%MEA 的物性数据

7.熔根据上式计算如下：混合密度是：1013.865KG/M3 混合粘度0.001288 Pa ·s 暂取CO2在水中的扩散系数表面张力б=72.6dyn/cm=940896kg/h 3 ②气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为 M vm = y i M i =0.133*44+0.0381*64+0.7162*14+0.00005*96+0.1125*18 =20.347 混合气体的平均密度ρvm = =??=301 314.805 .333.101RT PMvm 101.6*20.347/（8.314*323）=0.769kg/m 3 混合气体粘度近似取空气粘度，手册28℃空气粘度为

μV =1.78×10-5Pa ·s=0.064kg/(m ?h) 查手册得CO2在空气中的扩散系数为 D V =1.8×10-5m 2/s=0.065m 2/h 由文献时CO 2在MEA 中的亨利常数：在水中亨利系数E=2.6?105kPa 相平衡常数为m=1.25596 .101106.25 =?= P E 溶解度系数为H=)/(1013.218 106.22.9973 45 kPa m kmol E M s ??=??= -ρ 2.2物料衡算进塔气相摩尔比为Y1=0.133/（1-0.133）= 0.153403 出塔气相摩尔比为Y2= 0.153403×0.05=0.00767 进塔惰性气相流量为V=992.1mol/s=275.58kmol/h 该吸收过程为低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比按下式计算，即 2 121min /X m Y Y Y ）V L （ --= 对于纯溶剂吸收过程，进塔液组成为X2=0 2 121min /X m Y Y Y ）V L （ --==（0.153403-0.00767）/（0.1534/1.78）=1.78 取操作液气比（？）为L/V=1.5L/V=1.5×1.78=2.67 L=2.67×275.58=735.7986kmol/h ∵V(Y1-Y2)=L(X1-X2) ∴X1=0.054581

填料塔工艺尺寸的计算

填料塔工艺尺寸的计算 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

第三节填料塔工艺尺寸的计算填料塔工艺尺寸的计算包括塔径的计算、填料能高度的计算及分段塔径的计算 1. 空塔气速的确定——泛点气速法对于散装填料，其泛点率的经验值u/u f =~ 贝恩（Bain ）—霍根（Hougen ）关联式，即： 2213lg V F L L u a g ρμερ?? ?????? ? ???????=A-K 14 18 V L V L w w ρρ???? ? ??? ?? （3-1）即：1124 8 0.23100 1.18363202.59 1.1836lg[ ()1]0.0942 1.759.810.917998.24734.4998.2F u ?????? =- ? ? ??????? 所以：2 F u /（100/3）（）= UF=3.974574742m/s 其中： f u ——泛点气速，m/s; g ——重力加速度，9.81m/s 2 W L =㎏/h W V =7056.6kg/h A=； K=；取u= F u =2.78220m/s 0.7631D = = = （3-2）圆整塔径后 D=0.8m 1. 泛点速率校核：2 6000 3.31740.7850.83600 u = =?? m/s 则 F u u 在允许范围内 2. 根据填料规格校核：D/d=800/50=16根据表3-1符合 3. 液体喷淋密度的校核： (1) 填料塔的液体喷淋密度是指单位时间、单位塔截面上液体的喷淋量。

(2) 最小润湿速率是指在塔的截面上，单位长度的填料周边的最小液体体积流量。对于直径不超过75mm 的散装填料，可取最小润湿速率()3min 0.08m /m h w L ?为。 ()32min min 0.081008/w t U L m m h α==?=? （3-3） 22 5358.8957 10.6858min 0.75998.20.7850.8L L w U D ρ= ==>=???? （3-4）经过以上校验，填料塔直径设计为D=800mm 合理。填料层高度的计算及分段 *110.049850.75320.03755Y mX ==?= （3-5） *220Y mX == （3-6） 3.2.1 传质单元数的计算用对数平均推动力法求传质单元数 12 OG M Y Y N Y -= ? （3-7） ()* *1 1 22*11*22 () ln M Y Y Y Y Y Y Y Y Y ---?= -- （3-8） = 0.063830.00063830.03755 0.02627ln 0.0006383 -- = 3.2.2 质单元高度的计算气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算： () 0.75 0.10.05 2 0.2 2 21exp 1.45/t c l L t L L V t w l t l L U U U g ασαρσαασαμρ-????????? ? =--?? ? ? ??? ????? ?? ? （3-9）即：αw/αt =0. 液体质量通量为：L u =WL/××=10666.5918kg/(㎡?h ) 气体质量通量为： V u =60000×=14045.78025kg/(㎡?h)

尺寸链计算(带实例)

尺寸链的计算一、尺寸链的基本术语： 1.尺寸链——在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。如下图间隙A0与其它五个尺寸连接成的封闭尺寸组，形成尺寸链。 2.环——列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。如上图中的A0、A1、A2、A3、A4、A5都是环。长度环用大写斜体拉丁字母A，B，C……表示；角度环用小写斜体希腊字母α，β等表示。 3.封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一环，称为封闭环。如上图中 A0。封闭环的下角标“0”表示。 4.组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环，称为组成环。如上图中A1、A2、A3、A4、 A5。组成环的下角标用阿拉伯数字表示。 5.增环——尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动，该组成环为增环。如上图中的A3。 6.减环——尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变动引起封闭环的反向变动，该类组成环为减环。如上图中的A1、A2、A4、A5。 7.补偿环——尺寸链中预先选定某一组成环，可以通过改变其大小或位置，使封闭环达到规定的要求，该组成环为补偿环。如下图中的L2。

二、尺寸链的形成为分析与计算尺寸链的方便，通常按尺寸链的几何特征，功能要求，误差性质及环的相互关系与相互位置等不同观点，对尺寸链加以分类，得出尺寸链的不同形式。 1.长度尺寸链与角度尺寸链 ①长度尺寸链——全部环为长度尺寸的尺寸链，如图1 ②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链，如图3

2.装配尺寸链，零件尺寸链与工艺尺寸链 ①装配尺寸链——全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图4 ②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图5 ③工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链，如图6。工艺尺寸指工艺尺寸，定位尺寸与基准尺寸等。

填料塔计算部分

填料塔计算部分 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.

二基础物性参数的确定 1 液相物性数据对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得，2 气相物性参数设计压力： ,温度：20C ? 氨气在水中的扩散系数：92621.7610/ 6.33610/L D cm s m h --=?=? 氨气在空气中的扩散系数：查表得，氨气在0°C ，在空气中的扩散系数为 2/cm s ，根据关系式换算出20C ?时的空气中的扩散系数： 3 32 2 00022293.150.171273.150.189/0.06804/V P T D D P T cm s m h ?????? ==?? ? ? ??????? == 混合气体的平均摩尔质量为 m i 0.05170.982929.27V i M y M ==?+?=∑ 混合气体的平均密度为 3m 101.329.27 1.2178.314293.15 V Vm PM kg m RT ρ?===? 混合气体的粘度可近似取空气的粘度，查手册得20C ?空气粘度为 51.81100.065()V Pa s kg m h μ-=??=? 3 气液相平衡数据

由手册查得，常压下20C ?时，氨气在水中的亨利系数 76.3a E kP = 相平衡常数 76.30.7532101.3 E m P === 溶解度系数 3s 998.2 0.726076.318.02 L H kmol kPa m EM ρ= = =?? 4 物料衡算进塔气相摩尔比 1= 110.05 0.05263110.05 y Y y ==-- 出塔气相摩尔比 321(1)0.05263(10.98) 1.05310A Y Y ?-=-=-=? 混合气体流量 330.1013(273.1520) 16.10100.1013273.15 V N Q Q m h ? ?+==?? 惰性气体摩尔流量 273.15(10.05)636.1622.4273.1520 V Q V kmol h =?-=+ 该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算： 1212 L Y Y V Y m X -??= ? -?? 对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成 20X = min 0.052630.0010530.73810.052630.7532L V -??== ??? 取操作液气比为 min 1.4L L V V ?? = ??? 1.40.7381 1.0333L V =?= 1.0333636.16657.34L kmol h =?= 1212()636.16(0.052630.001053) 0.0499657.34 V Y Y X X L -?-=+==

尺寸链例题

第五章工艺规程设计例1:图示零件,2面设计尺寸为 2522 .00 +mm ，尺寸 600 12.0-mm 已经保证，现以1面定位用调整法精铣2面，试计算工序尺寸。解:(1)建立尺寸链设计尺寸2522 .00 +mm 是间接保证的，是封闭环，A 1（600 12.0-mm ）和A 2为组成环。（2）计算根据 A 0＝∑=m i i A 1－∑-+=11 n m i i A A 2 = A 1－A 0＝35 ES 0＝∑=m i i ES 1－ ∑-+=11 n m i i EI EI 2＝ES 1－ES 0＝－0.22 EI 0＝∑=m i i EI 1－∑-+=11 n m i i ES 2＝EI 1－EI 0＝－0.12 则：工序尺寸A 2＝3512.022.0--＝34.880 10.0-mm 。例2:下图所示工件外圆、内孔及端面均已加工完毕，本序加工 A 面，保证设计尺寸8±0.1 mm 。由于不便测量，现已B 面作为测量基准，试求测量尺寸及其偏差。解:（1）建立尺寸链设计尺寸8±0.1是 mm 是封闭环，A 1、 A 2、A 3是组成环。（2）计算根据 A 0＝∑=m i i A 1－∑-+=1 1 n m i i A 1 = A 0－A 2＋A 3=18 ES 0＝∑=m i i ES 1－∑-+=1 1 n m i i EI ES 1=ES 0－ES 2＋EI 3=0 EI 0＝∑=m i i EI 1－∑-+=1 1 n m i i EI 1=EI 0－EI 2＋ES 3=－0.05 则：测量尺寸A 1＝180 05.0-＝17.9505 .00 ＋ mm 。

填料塔计算和设计

填料塔计算和设计 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

填料塔设计 2012-11-20 一、填料塔结构填料塔是以塔内装有大量的填料为相间接触构件的气液传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。在填料的上方安装填料压板，以限制填料随上升气流的运动。液体从塔顶加入，经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设置）分布后，与液体呈逆流接触连续通过填料层空隙，在填料表面气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式的气液传质设备，正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。二、填料的类型及性能评价填料是填料塔的核心构件，它提供了气液两相接触传质的相界面，是决定填料塔性能的主要因素。填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料两大类。散装填料根据结构特点不同，分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料等；规整填料按其几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等，目前工业上使用最为广泛的是波纹填料，分为板波纹填料和网波纹填料；填料的几何特性是评价填料性能的基本参数，主要包括比表面积、空隙率、填料因子等。1.比表面积：单位体积填料层的填料表面积，其值越大，所提供的气液传质面积越大，性能越优； 2.空隙率：单位体积填料层的空隙体积；空隙率越大，气体通过的能力大且压降低；

3.填料因子：填料的比表面积与空隙率三次方的比值，它表示填料的流体力学性能，其值越小，表面流体阻力越小。三、填料塔设计基本步骤 1.根据给定的设计条件，合理地选择填料； 2.根据给定的设计任务，计算塔径、填料层高度等工艺尺寸； 3.计算填料层的压降； 4.进行填料塔的结构设计，结构设计包括塔体设计及塔内件设计两部分。四、填料塔设计 1.填料的选择填料应根据分离工艺要求进行选择，对填料的品种、规格和材质进行综合考虑。应尽量选用技术资料齐备，适用性能成熟的新型填料。对性能相近的填料，应根据它的特点进行技术经济评价，使所选用的填料既能满足生产要求，又能使设备的投资和操作费最低。（1）填料种类的选择填料的传质效率要高：传质效率即分离效率，一般以每个理论级当量填料层高度表示，即HETP值；填料的通量要大：在同样的液体负荷下，在保证具有较高传质效率的前提下，应选择具有较高泛点气速或气相动能因子的填料；填料层的压降要低：填料层压降越低，塔的动力消耗越低，操作费越小；对热敏性物系尤为重要；

尺寸链反计算例题

例题：加工如图所示一链轮传动机构。要求链轮与轴承端面保持间隙N为0.5~0.95mm试确定机构中有关尺寸的平均公差等级和极限偏差。

解： ⑴绘尺寸链图. （2）间隙N 装配后得到的，故为封闭环。由尺寸链图中知：A1为增环、A2、A3、A4为减环。总环数N=5 （3）按平均公差法确定各组成环公差及偏差 T平均=T N/N-1 式中T N=（0.95-0.5）mm=0.45mm T平均=0.45/（5-1）=0.1125mm 根据加工难易程度及基本尺寸大小，分配各环公差为 T1=0.15mm T2=0.07mm T3=0.15mm 为满足公式TN=T1+T2+T3+T4 TN应进行计算：

T4=TN-（T1+T2+T3） =｛0.45-（0.15+0.07+0.15）｝mm=0.08mm 封闭环的基本尺寸及上、下偏差如下 N=A1-（A2+A3+A4） =｛150-（8+133.5+8）｝mm=0.5mm ES N=N MAX-N=0.95-0.5=0.45mm EI N=N MIN-N=0.5-0.5=0 为组成环公差带分布符合“向体内原则”，则按 EI1=ES2=S3=ES4=0 于是各组成环的尺寸为 A1=150+0.15 0mm A2=8 0 -0.07 mm A3=133.5 0 -0.15 mm A4=8 0 -0.08 mm 本题亦可按平均等级法确定各组成环公差及偏差。 18．如图4-17所示齿轮内孔，加工工艺过程为：先粗镗孔至Ф 84.8+0.07 0mm,插键槽后，再精镗孔尺寸至Ф85.00+0.036 mm,并同时保证键槽深度尺寸87.90 +0.23 mm，试求插键槽工序中的工序尺寸A及其误差。

吸收塔的工艺计算教程文件

吸收塔的工艺计算

第3章吸收塔的工艺计算 3.1基础物性数据 3.1.1液相物性数据对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得，20℃时水的有关物性数据如下：密度为 3 998.2/L km m ρ= 粘度为 001.0=L μs Pa ?=3.6 kg/(m ·h) 表面张力为 2 72.6/940896/L dyn cm kg h ==σ 查手册得20C 时氨在水中的扩散系数为 921.76110/D m s -=? 3.1.2气相物性数据混合气体的平均摩尔质量为 0.05170.952928.40/Vm i i M y M kg kmol =∑=?+?= 混合气体的平均密度为 3Vm PM 101.32528.4 = 1.161 kg/m 8.314298 Vm RT ρ?= =? 25C 时混合气体流量： )/(2.229215 .27315 .29821003h m =? 混合气体的粘度可近似取为空气的粘度,查手册得25C 时空气的黏度为: 5 18.110 0.065/()v pa s kg m h -=??=?μ 由手册查得,25C 时氨在空气中的扩散系数为: 220.236/0.08496/v D cm s m h ==

3.1.3气相平衡数据有手册查得氨气的溶解度系数为 30.725/()H kmol kPa m =? 计算得亨利系数 998.2 76.410.72518.02 L S E kPa HM ρ= = =? 相平衡常数为 76.410.7543101.3 E m P = == 3.2物料衡算进塔气相摩尔比为：05263.005 .0105 .01=-= Y 出塔气相摩尔比为：003158.0)94.01(05263.0)1(12=-?=-=A Y Y ? 对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为：02=X (清水) 惰性气体流量：)/(06.89)05.01(4 .222100 h kmol V =-?= 最小液气比： 7090.007543.0/05263.0003158 .005263.0/)(21212121min =--=--=--=X m Y Y Y X X Y Y V L 取实际液气比为最小液气比的2倍，则可得吸收剂用量为： ) /(287.12606.894180.14180 .17090.02)(2min h kmol L V L V L =?==?== 03876.06584 .113) 003158.005263.0(06.89)(211=-?=-= L Y Y V X V ——单位时间内通过吸收塔的惰性气体量，kmol/s; L ——单位时间内通过吸收塔的溶解剂，kmol/s;

填料塔计算部分

二基础物性参数的确定 1 液相物性数据对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。由手册查得， 2 气相物性参数设计压力：101.3kPa ,温度：20C ? 氨气在水中的扩散系数：92621.7610/ 6.33610/L D cm s m h --=?=? 氨气在空气中的扩散系数：查表得，氨气在0°C ，101.3kPa 在空气中的扩散系数为0.17 2/cm s ，根据关系式换算出20C ?时的空气中的扩散系数：混合气体的平均摩尔质量为混合气体的平均密度为混合气体的粘度可近似取空气的粘度，查手册得20C ?空气粘度为 3 气液相平衡数据由手册查得，常压下20C ?时，氨气在水中的亨利系数相平衡常数溶解度系数 4 物料衡算进塔气相摩尔比出塔气相摩尔比混合气体流量惰性气体摩尔流量该吸收过程属低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比可按下式计算：

对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成取操作液气比为 5 吸收塔的工艺尺寸计算 5.1 塔径计算采用Eckert 通用关联图计算泛点气速。 Eckert 通用关联图：气体质量流量为液体质量流量可近似按纯水的流量计算： Eckert 通用关联图的横坐标为根据关联图对应坐标可得由表2-4-1可知 F φ=260 1m -

取 0.80.8 2.360 1.888/F u u m s ==?= 由 1.737D ===m 圆整塔径（常用的标准塔径有400mm 、500mm 、600mm 、800mm 、1000mm 、1200mm 、1400mm 、 1600mm 、2000mm 、2200mm 等）本设计方案取D=2000mm 。泛点率校核：因为填料塔的适宜空塔气速一般取泛点气速的50%-80%，泛点率值在允许范围内。填料塔规格校核： 200080825 D d ==>（在允许范围之内）液体喷淋密度校核：取最小润湿速率为由表2-4-1可知：由于喷淋密度过小，可采用增大回流比或采用液体再循环的方法加大液体流量，以保证填料的润湿性能；也可适当的增加填料层高度的办法予以补偿。 5.2填料层高度计算脱吸因数为气相总传质单元数为气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：查表2-4-1得液体质量通量为气膜吸收系数可由下式计算：气体质量通量为：液膜吸收系数由下式计算：由 1.1G G W k a k a ψ=得 73.90%50%F u u => ，需选用下面的关系式对气膜和液膜系数进行校核修正。修正结果：则考虑恩田公式的最大误差，为了安全取设计填料层高度为设计取填料层高度为 Z '=4.0m 在填料塔计过程中，对于阶梯环填料，max 8~15,6h h mm D =≤，取8h D =，则计算得填料层高度为4000mm ，故不需分段 5.3 填料层压降计算采用Eckert 通用关联图计算横坐标为

填料塔计算和设计

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1.比表面积：单位体积填料层的填料表面积，其值越大，所提供的气液传质面积越大，性能越优； 2.空隙率：单位体积填料层的空隙体积；空隙率越大，气体通过的能力大且压降低； 3.填料因子：填料的比表面积与空隙率三次方的比值，它表示填料的流体力学性能，其值越小，表面流体阻力越小。三、填料塔设计基本步骤 1.根据给定的设计条件，合理地选择填料； 2.根据给定的设计任务，计算塔径、填料层高度等工艺尺寸； 3.计算填料层的压降； 4.进行填料塔的结构设计，结构设计包括塔体设计及塔内件设计两部分。？四、填料塔设计 1.填料的选择填料应根据分离工艺要求进行选择，对填料的品种、规格和材质进行综合考虑。应尽量选用技术资料齐备，适用性能成熟的新型填料。对性能相近的填料，应根据

填料塔的简单介绍及其相应计算

目录一、塔设备的概述 (2) 1.1 填料塔 (3) 1.2 板式塔 (4) 1.3填料塔与板式塔的比较 (5) 二、塔设备设计的基本步骤 (6) 三、塔设备的强度和稳定性计算 (6) 3.1塔设备的载荷分析和设计准则 (6) 3.2 质量载荷 (8) 3.3地震载荷 (8) 3.4偏心弯矩 (8) 3.5最大弯矩 (8) 3.6 圆筒轴向应力核核 (9) 3.6.1 圆筒轴向应力 (9) 3.6.2 圆筒稳定校核 (9) 3.6.3 圆筒拉应力校核 (10) 3.7裙座轴向应力校核 (10) 3.7.1 裙座底截面的组合应力 (10) 4.7.2裙座检查孔和较大管线引出孔截面处组合应力 (11) 4.8轴向应力校核条件 (12) 五、心得体会 (13)

一、塔设备的概述塔设备是石油化工、化学工业、石油工业等生产中最重要的设备之一。它可使气（汽）液或液液相之间进行充分接触，达到相际传热及传质的目的。在塔设备中能进行的单元操作有：精馏、吸收、解吸，气体的增湿及冷却等。表1中所示为几个典型的实例。表1 塔设备的投资及重量在过程设备中所占的比例实现气（汽）—液相或液—液相之间的充分接触，从而达到相际传质和传热的目的。塔设备广泛用于蒸馏、吸收、介吸、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中，它的操作性能好坏，对整个装置性能好坏、对整个装置的生产，产品产量、质量、成本以及环境保护、“三废”处理等都有较大的影响。因此对设备的研究一直是工程界所关注的热点。随着石油、化工的发展，塔设备的合理造型及设计将越来越受到关注和重视。为了使塔设备能更有效、更经济的运行，除了要求它满足特定的工艺条件，还应满足以下基本要求。 ①满足特定的工艺条件； ②气—液两相能充分接触，相际传热面积大； ③生产能力大，即气、液处理量大； ④操作稳定，操作弹性大，对工作负荷的波动不敏感； ⑤结构简单、制造、安装、维修方便，设备投资及操作成本低； ⑥耐腐蚀，不易堵塞。为了便于研究和比较,人们从不同的角度对塔设备进行分类。按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔。用以实现蒸馏和吸收两种分离操作的塔设备分别称为蒸馏塔和吸收塔。这类塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的机会,使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行,还要能够使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。也有按形成相际接触面的方式和按塔釜型式分类的;但是,最常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填

尺寸链计算试题

全国2001年10月高等教育自学考试机械制造试题课程代码：02230 第一部分选择题一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.碳溶入α-Fe中形成的固溶体，其晶格形式是( ) A.简单立方晶格 B.体心立方晶格 C.面心立方晶格 D.密排六方晶格 2.铁碳合金中的铁素体属于( ) A.置换固溶体 B.间隙固溶体 C.金属化合物 D.机械混合物 3.Fe-Fe3C相图中，GS线是平衡结晶时( ) A.奥氏体向珠光体转变的开始线 B.奥氏体向二次渗碳体转变的开始线 C.奥氏体向铁素体转变的开始线 D.奥氏体向δ固溶体转变的开始线 4.下列塑料中，属于热固性塑料的是( ) A.聚氯乙烯 B.聚苯乙烯 C.ABS D.酚醛塑料 5.砂型铸造中可铸造的材料是( ) A.任何金属材料 B.以有色金属为主 C.以钢为主 D.仅限于黑色金属 6.金属的锻造性是指金属材料锻造的难易程度，以下材料锻造性较差的是( ) A.含碳量较高的钢 B.纯金属 C.单相固溶体 D.组织均匀的低碳钢 7.锻造几吨重的大型锻件，一般采用( ) A.自由锻造 B.模型锻造 C.胎模锻造 D.辊锻 8.制造铝合金薄壁杯形零件一般采用( ) A.正挤压 B.反挤压 C.复合挤压 D.径向挤压 9.焊接电源应具有下降的外特征，它保证( ) A.焊接电流稳定不变 B.短路电流不致过大 C.焊接电压稳定不变 D.空载电压为零 10.非熔化极氩弧焊所用的电极是( ) A.电焊条 B.碳棒 C.铈——钨棒 D.金属棒 11.钎焊的主要缺点是( ) A.变形大 B.接头强度较低，特别是冲击韧度较低 C.只能焊接同种金属 D.焊接温度高 12.在切削平面中测量的主切削刃与基面之间的夹角是( ) A.前角γ0 B.后角α0 C.主偏角κr D.刃倾角λs 13.YT类硬质合金刀具主要用于加工( ) A.钢 B.铸铁 C.陶瓷 D.金刚石 14.在普通车床上装夹一个矩形截面的工件时应选用( ) A.三爪自定心卡盘 B.四爪单动卡盘 C.两顶尖 D.一端用卡盘另一端用中心架 15.在铣床上铣矩形直槽常用( ) A.圆柱铣刀 B.面铣刀 C.三面刃盘铣刀 D.角铣刀 16.电火花线切割加工是利用( ) A.电能和热能 B.电化学能 C.光能 D.特殊机械能