塔设备设计说明书完整版

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塔设备设计说明书 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

《化工设备机械基础》

塔设备设计

课程设计说明书

学院:木工学院

班级:林产化工0 8

学号:

姓名:万永燕郑舒元

分组:第四组

目录

前言

摘要

塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。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;还要能使接触之后的气、液两相及时分开,互不夹带。因此,蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔内气液接触部件的结构型式,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘),液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底,并在各块板面上形成流动的液层;气体则靠压强差推动,由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔内装有各种形式的固体填充物,即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上,靠重力作用沿填料表面流下;气相则在压强差推动下穿过填料的间隙,由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触,其组成沿塔高连续地变化。目前在工业生产中,当处理量大时多采用板式塔,而当处理量较小时多采用填料塔。蒸馏操作的规模往往较大,所需塔径常达一米以上,故采用板式塔较多;吸收操作的规模一般较小,故采用填料塔较多。

板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板,塔板上开有很多筛孔,每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触,两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高,因而生产能力较大,塔板效率稳定,造价低,检修、清理方便

关键字

塔体、封头、裙座、。

第二章设计参数及要求

符号说明

Pc ----- 计算压力,MPa;

Di ----- 圆筒或球壳内径,mm;

[Pw]-----圆筒或球壳的最大允许工作压力,MPa;

δ ----- 圆筒或球壳的计算厚度,mm;

δn ----- 圆筒或球壳的名义厚度,mm;

δe ----- 圆筒或球壳的有效厚度,mm;

t ][δ----- 圆筒或球壳材料在设计温度下的许用应力,MPa ;

t δ ------ 圆筒或球壳材料在设计温度下的计算应力,MPa ; φ ------ 焊接接头系数; C ------- 厚度附加量,mm ;

.设计参数及要求

1.2.1设计参数

1.2.2设计要求

(1) 塔体内径Di =1200 mm,塔高近似取H=28680mm 。 (2) 计算压力MPa p c 20.0=,设计温度t=200℃。

(3) 设计地区:基本风压值20/400m N q =,地震设防烈度为8度,场地土类:

Ⅰ类,设计地震分组:第二组,设计基本地震加速度为。

(4) 塔内装有N=26层浮阀塔,每块塔盘上存留介质层高度为mm h w 60=,介质密

度为31/5.794m kg =ρ。

(5) 沿塔高每6块塔板左右开设一个手孔,手孔数为3个,相应在手孔处安装半

圆形平台3个,平台宽度为B=800mm ,高度为1000mm 。 (6) 塔外保温层的厚度为mm s 100=δ操作质量为./20003m kg m e =。

(7) 塔体与封头材料选用MnR 16,其中[][]MPa 170170==σσ,

MPa t

,Mpa s 345=σ,

(8) 裙座材料选用Q235-A 。

(9) 塔体与裙座对接焊接,塔体焊接接头系数85.0=φ。 (10)塔体与封头厚度附加量C=2mm ,裙座厚度附加量C=2mm 。

第二章 材料选择

概论

塔设备与其他化工设备一样,置于室外,无框架的自支承式塔体,绝大多数是采用钢材制造的。这是因为钢材具有猪狗的强度和塑性,制造性能较好,设计制造的经验也比较成熟,因此,在大型的塔设备中,钢材更具有无法比拟的有点。

塔体材料选择

设计中塔体的材料选择是:MnR 16;塔体是塔设备的外壳,由等直径和等壁厚的圆筒和两个封头组成,塔体除满足工艺条件下的强度、刚度外,还应考虑风力、地震、偏心载荷所英气的强度、刚度问题,以及吊装、运输、检验、开停工作等的影响,所以选择塔体的材料很重要。

裙座材料的选择

设计中裙座材料的选择是:Q A -235;塔体裙座是塔体安放到基础上的连接部分,它必须保证塔体坐落在确定位置上进行正常工作,为此,它应当具有足够的强大和刚度,能够承受各种操作情况下的全塔质量,以及风力、地震等引起的载荷。

第三章 塔体的结构设计及计算

按计算压力计算塔体和封头厚度

(1) 塔体厚度计算

取δ=4mm ,考虑厚度附加量C=2mm ,经圆整,取mm n 8=δ,mm e 6=δ 。 (2) 封头厚度计算

采用标准椭圆形封头: []mm p D p c t

i c 74.39

.05.085.017021200

9.02=⨯-⨯⨯⨯=-=

φσδ, 取δ=4mm,考虑厚度附加量C=2mm 经圆整后,取mm n 8=δ,mm e 6=δ。

塔设备质量载荷计算

1、筒体圆筒、封头、裙座质量01m

圆筒质量: kg m 7.699038.262651=⨯= 封头质量: kg m 1562.11302=⨯= 裙座质量: kg m 5822.22653=⨯=

说明:(1)塔体圆筒的总高度为mm H 38.260=

(2)查得mm DN 1200=,厚度mm 8的圆筒质量为m kg /265 (3)查得mm DN 1200=,厚度mm 8的椭圆形封头质量为

m kg /130

(4)裙座高度为mm 2020

2、塔内构件质量02m

(由表8-1查得浮阀塔盘质量为75kg/m 2)

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