(完整版)化工机械设备毕业课程设计_精馏塔
化工原理课程设计(化工机械设计部分)精馏塔
化工机械设计部分设计条件：设计压力0.1Mpa ，工作温度130℃，设计温度150℃，介质名称为苯—氯苯，介质密度为973㎏/3m ，基本风压300N/㎡[1]，地震烈度为8，场地类别Ⅱ，塔板数量22，塔高26m ，保温层材料厚度为100mm ，保温层密度为300㎏/3m一 塔体及封头厚度设计1壳体材料选取 该塔工作温度为130℃，设计压力为0.12Mpa ，塔体内径3400mm ，塔高21米。
介质苯-氯苯有轻微的腐蚀性，选用强度较好的16MnR ，16MnR 在设计温度下的许用应力[]t σ=170Mpa ，Rel=345Mpa ，腐蚀裕量2C =2mm ，采用双面对接焊缝，局部无损探伤，焊接系数为Φ=1.02塔体厚度计算计算压力：0.12c p M Pa = 2C mm = []170tM Pa σ= D=1.0φ= 圆筒的计算厚度：]0.124600 1.35217010.12c itcp D m mp δσφ⨯===⨯⨯--设计厚度：2 1.352 3.35d C mm δδ=+=+=考虑到其受到风载荷、地震载荷、偏心载荷和介质压力作用，取名义厚度：8n mm δ= 有效厚度：.8 2.8 5.2e n C mm δδ=-=-=3封头厚度计算 （封头采用标准椭圆形封头，材料与筒体相同）计算压力：0.12c p M Pa = 2C mm = []170tM Pa σ= 4600i D mm = 1φ=封头厚度：]0.14600 1.35217010.50.120.5c itcp D m mp δσφ⨯===⨯⨯-⨯-设计厚度：2 1.352 3.35d C mm δδ=+=+= 取名义厚度：8n mm δ=有效厚度：.8 2.8 5.2e n C mm δδ=-=-=二 塔设备质量载荷计算1 筒体、圆筒、封头、裙座的质量【8】()2222000.785(4.6164.6)227.851000236254im D D H kgπρ=⨯-=⨯-⨯⨯⨯=2附件的质量010.252375a m m kg ==3塔内构件的质量筛板塔塔盘单位质量265/N q kg m = 塔内构件的质量：22020.785 4.62265237534i m D Nq kg πN ==⨯⨯⨯=4 保温层的质量22220302()()0.785(4.816 4.616)(277)300237534i m D D H H kgπρ=⨯-⨯-⨯=⨯-⨯-⨯=5平台、扶梯的质量查得平台单位质量2150/P q kg m = 笼式扶梯单位质量40/F q kg m = 其中平台数3n =，笼式扶梯高度为26000mm 平台、扶梯的质量㎏()()222204002340210.785 4.6162 4.616150389754f p m q H D D q kgπ⎡⎤⎡⎤=⨯++-⨯⨯=⨯+⨯+-⨯⨯=⎣⎦⎣⎦6操作时物料的质量220510.785 4.60.04422973156454i m D h kg πρ==⨯⨯⨯⨯=7水压试验质量220.785 4.6(267)1000315604w i w m D H kg πρ==⨯⨯-⨯=8 操作质量：0010203040586345 am m m m m m m kg =+++++=9 全塔最大质量m max=m01+ m02+ m03+ m04+ m a+ m w=377326 10 全塔最小质量m min =m01+0.2 m02+ m03+ m04=43256kg计算前先对塔进行分段，以地面为0-0截面，裙座人孔为1-1截面，塔低封头焊缝为2-2截面，筒体分为两段,总共四段。
化工机械设备课程设计精馏塔
目录第1章绪论 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的要求 (3)1.3 课程设计的内容 (3)1.4 课程设计的步骤 (3)第2章塔体的机械计算 (5)2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5)2.1.1 塔体厚度的计算 (5)2.1.2 封头厚度计算 (5)2.2 塔设备质量载荷计算 (5)2.2.1 筒体圆筒,封头,裙座质量 (5)2.2.2 塔内构件质量 (6)2.2.3 保温层质量 (6)2.2.4 平台,扶梯质量 (6)2.2.5 操作时物料质量 (6)2.2.6 附件质量 (7)2.2.7 充水质量 (7)2.2.8 各种质量载荷汇总 (7)2.3 风载荷与风弯矩计算 (8)2.3.1自振周期计算 (8)2.3.2 风载荷计算 (8)2.3.3 各段风载荷计算结果汇总 (8)2.3.4风弯矩的计算 (8)2.4 地震弯矩计算 (9)2.5 偏心弯矩的计算 (10)2.6 各种载荷引起的轴向应力 (10)2.6.1计算压力引起的轴向应力 (10)2.6.2 操作质量引起的轴向压应力δ2 (10)2.6.3 最大弯矩引起的轴向应力δ3 (10)2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (10)2.7.1 塔体的最大组合轴向拉应力校核 (10)2.7.2 塔体与裙座的稳定校核 (11)2.7.3 各危险截面强度与稳定性校核 (11)2.8 塔体水压试验和吊装时的应力校核 (14)2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (14)2.8.2 水压试验时应力校核 (14)2.9 基础环设计 (15)2.9.1 基础环尺寸 (15)2.9.2 基础环的应力校核 (15)2.9.3 基础环的厚度 (15)2.10 地脚螺栓计算 (16)2.10.1 地脚螺栓承受的最大拉应力 (16)2.10.2 地脚螺栓的螺纹小径 (16)第3章塔结构设计 (18)3.1 塔体 (18)3.2 板式塔及塔盘 (18)3.3 塔设备附件 (18)3.3.1 接管 (18)3.3.2 除沫装置 (18)3.3.3 吊柱 (18)3.3.4 裙式支座 (19)3.3.4 保温层 (19)参考文献 (20)课设结果与自我总结 (21)附录A 主要符号说明 (22)附录B塔设备的装配图 (24)第1章绪论1.1课程设计的目的（1）把化工工艺与化工机械设计结合起来，巩固和强化有关机械课程的基本理论和知识基本知识。
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计精馏塔
在化工原理课程设计中，精馏塔是一个非常重要的主题。
精馏塔是化工生产中
用来进行精馏分离的装置，其原理和设计对于化工工程师来说至关重要。
本文将对精馏塔的原理、结构和设计进行详细介绍，希望能对化工原理课程设计有所帮助。
首先，我们来介绍一下精馏塔的原理。
精馏塔利用不同组分的沸点差异来进行
分离，通过在塔内加热并在塔顶冷凝，使得液体沸腾蒸发，然后在塔顶冷凝成液体，从而实现组分的分离。
在精馏塔内，通常会设置填料或塔板，增加塔内表面积，促进传质和传热，提高分离效率。
其次，我们将介绍精馏塔的结构。
精馏塔通常由塔底、塔体和塔顶三部分组成。
塔底主要用来加热液体，使其蒸发；塔体内设置填料或塔板，用来增加接触面积；塔顶则用来冷凝蒸发的液体，使其凝结成液体。
此外，精馏塔还包括进料口、顶部产品出口和底部残液出口等部件。
最后，我们将讨论精馏塔的设计。
精馏塔的设计需要考虑诸多因素，如进料组分、产品要求、操作压力和温度等。
在设计精馏塔时，需要进行热力学计算和传质计算，确定塔板或填料的高度和类型，保证塔内的传热和传质效果。
此外，还需要考虑塔底加热方式、塔顶冷凝方式以及塔内液体分布等问题，确保精馏塔能够稳定、高效地进行分离操作。
总之，精馏塔作为化工生产中常用的分离设备，其原理、结构和设计都是化工
工程师需要掌握的重要知识。
通过本文的介绍，相信读者对精馏塔有了更深入的了解，希望能够对化工原理课程设计有所帮助。
化工原理课程设计——精馏塔设计
南京工程学院课程设计说明书（论文）题目乙醇—水连续精馏塔的设计课程名称化工原理院(系、部、中心)康尼学院专业环境工程班级K环境091学生姓名朱盟翔学号240094410设计地点文理楼A404指导教师李乾军张东平设计起止时间：2011年12月5日至 2011 年12月16日符号说明英文字母A a——塔板开孔区面积，m2；A f——降液管截面积，m2；A0——筛孔面积；A T——塔截面积；c0——流量系数，无因此；C——计算u max时的负荷系数，m/s；C S——气相负荷因子，m/s；d0——筛孔直径，m；D——塔径，m；D L——液体扩散系数，m2/s；D V——气体扩散系数，m2/s；e V——液沫夹带线量，kg(液)/kg(气)；E——液流收缩系数，无因次；E T——总板效率，无因次；F——气相动能因子，kg1/2/（s·m1/2）；F0——筛孔气相动能因子，kg1/2/（s·m1/2）；g——重力加速度，9.81m/s2；h1——进口堰与降液管间的距离，m；h C——与干板压降相当的液柱高度，m液柱；h d——与液体流过降液管相当的液柱高度，m；h f——塔板上鼓泡层液高度，m；h1——与板上液层阻力相当的高度，m液柱；h L——板上清夜层高度，m；h0——降液管底隙高度，m；h OW——堰上液层高度，m；h W——出口堰高度，m；h'W——进口堰高度，m；Hσ——与克服表面张力的压降相当的液柱高度，m液柱；H——板式塔高度，m；溶解系数，kmol/(m3·kPa)；H B——塔底空间高度，m；H d——降液管内清夜层高度，m；H D——塔顶空间高度，m；H F——进料板处塔板间距，m；H P——人孔处塔板间距，m；H T——塔板间距，m；K——稳定系数，无因次；l W——堰长，m；L h——液体体积流量，m3/h；L S——液体体积流量，m3/h；n——筛孔数目；P——操作压力，Pa；△P——压力降，Pa；△P P——气体通过每层筛板的压降，Pa；r——鼓泡区半径，m，t——筛板的中心距，m；u——空塔气速，m/s；u0——气体通过筛孔的速度，m/s；u0，min——漏气点速度，m/s；u'0——液体通过降液管底隙的速度，m/s；V h——气体体积流量，m3/h；V s——气体体积流量，m3/h；W c——边缘无效区宽度，m；W d——弓形降液管宽度，m；W s——破沫区宽度，m；x——液相摩尔分数；X——液相摩尔比；y——气相摩尔分数；Y——气相摩尔比；Z——板式塔的有效高度，m。
化工机械设备课程设计-精馏塔
化⼯机械设备课程设计-精馏塔⽬录第1章绪论 (3)1.1 课程设计的⽬的 (3)1.2 课程设计的要求 (3)1.3 课程设计的内容 (3)1.4 课程设计的步骤 (3)第2章塔体的机械计算 (5)2.1 按计算压⼒计算塔体和封头厚度 (5)2.1.1 塔体厚度的计算 (5)2.1.2 封头厚度计算 (5)2.2 塔设备质量载荷计算 (5)2.2.1 筒体圆筒,封头,裙座质量 (5)2.2.2 塔内构件质量 (6)2.2.3 保温层质量 (6)2.2.4 平台,扶梯质量 (6)2.2.5 操作时物料质量 (6)2.2.6 附件质量 (7)2.2.7 充⽔质量 (7)2.2.8 各种质量载荷汇总 (7)2.3 风载荷与风弯矩计算 (8)2.3.1⾃振周期计算 (8)2.3.2 风载荷计算 (8)2.3.3 各段风载荷计算结果汇总 (8)2.3.4风弯矩的计算 (8)2.4 地震弯矩计算 (9)2.5 偏⼼弯矩的计算 (10)2.6 各种载荷引起的轴向应⼒ (10)2.6.1计算压⼒引起的轴向应⼒ (10)2.6.2 操作质量引起的轴向压应⼒δ2 (10)2.6.3 最⼤弯矩引起的轴向应⼒δ3 (10)2.7 塔体和裙座危险截⾯的强度与稳定校核 (10)2.7.1 塔体的最⼤组合轴向拉应⼒校核 (10)2.7.2 塔体与裙座的稳定校核 (11)2.7.3 各危险截⾯强度与稳定性校核 (11)2.8 塔体⽔压试验和吊装时的应⼒校核 (14)2.8.1 ⽔压试验时各种载荷引起的应⼒ (14)2.8.2 ⽔压试验时应⼒校核 (14)2.9 基础环设计 (15)2.9.1 基础环尺⼨ (15)2.9.2 基础环的应⼒校核 (15)2.9.3 基础环的厚度 (15)2.10 地脚螺栓计算 (16)2.10.1 地脚螺栓承受的最⼤拉应⼒ (16)2.10.2 地脚螺栓的螺纹⼩径 (16)第3章塔结构设计 (18)3.1 塔体 (18)3.2 板式塔及塔盘 (18)3.3 塔设备附件 (18)3.3.1 接管 (18)3.3.2 除沫装置 (18)3.3.3 吊柱 (18)3.3.4 裙式⽀座 (19)3.3.4 保温层 (19)参考⽂献 (20)课设结果与⾃我总结 (21)附录A 主要符号说明 (22)附录B塔设备的装配图 (24)第1章绪论1.1课程设计的⽬的（1）把化⼯⼯艺与化⼯机械设计结合起来，巩固和强化有关机械课程的基本理论和知识基本知识。
化工原理 课程设计 精馏塔
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计：精馏塔
一、设计题目
设计一个年产10万吨的乙醇-水溶液精馏塔。
该精馏塔将采用连续多级蒸馏的方式，将乙醇与水进行分离。
乙醇的浓度要求为95%（质量分数），水含量要求低于5%。
二、设计要求
1. 设计参数：
操作压力：常压
进料流量：10万吨/年
进料组成：乙醇40%，水60%（质量分数）
产品要求：乙醇95%，水5%
2. 设计内容：
完成精馏塔的整体设计，包括塔高、塔径、填料类型、进料位置、塔板数、回流比等参数的计算和选择。
同时，还需完成塔内件（如进料口、液体分布器、再沸器等）的设计。
3. 绘图要求：
需要绘制精馏塔的工艺流程图和结构示意图，并标注主要设备参数。
4. 报告要求：
完成设计报告，包括设计计算过程、结果分析、经济性分析等内容。
三、设计步骤
1. 确定设计方案：根据题目要求，选择合适的精馏塔类型（如筛板塔、浮阀塔等），并确定进料位置、塔板数和回流比等参数。
2. 计算塔高和塔径：根据精馏原理和物料性质，计算所需塔高和塔径，以满足分离要求。
3. 选择填料类型：根据物料的特性和分离要求，选择合适的填料类型，以提高传质效率。
4. 设计塔内件：根据塔板数和填料类型，设计合适的进料口、液体分布器、再沸器等塔内件。
5. 进行工艺计算：根据进料组成、产品要求和操作条件，计算每块塔板的温度和组成，以及回流比等参数。
6. 进行经济性分析：根据设计方案和工艺计算结果，分析项目的投资成本和运行成本，评估项目的经济可行性。
化工原理课程设计精馏塔设计9724
塔顶塔底的温度，进而求取全塔的平均温度，从而可以根据全
塔平均温度求取全塔平均相对挥发度。
式中： R ---回流
R m in —最小回流比
—全塔平均相对挥发度
3.理 论 板 数 和 实 际 板 数 的 确 定
（1）逐板法计算理论板数，交替使用操作线方程和相平衡关系。
精馏段操作线方程： yn1
L LD
3. 附属设备设计和选用 (1)加料泵选型，加料管规格选型
加料泵以每天工作3小时计（每班打1小时）。 大致估计一下加料管路上的管件和阀门。 (2)高位槽、贮槽容量和位置 高位槽以一次加满再加一定裕量来确定其容积。 贮槽容积按加满一次可生产10天计算确定。 (3)换热器选型 对原料预热器，塔底再沸器，塔顶产品冷却器等进行选型。 (4)塔顶冷凝器设计选型 根据换热量，回流管内流速，冷凝器高度，对塔顶冷凝器进 行选型设计。
0.735
lW hn
hOW
5 2
hOW
hn
5 2
LS —塔内液体流量, m3 S hn —齿深, m;可取为 0.015m
(3).堰高 hW
堰高与板上液层高度及堰上液层高度的关系：
hW hL hOW
2024/7/16
5、降液管的设计
（1）、降液管的宽度Wd 与截面积 Af
可根据堰长与塔径比值 lW ，查图求取。 D
塔径
流体 流 量 m3/h
Mm
U 形流型 单流型 双流型 阶梯流型
600
5 以下
5～25
900
7 以下
7～50
1000 1200
7 以下 9 以下
45 以下 9～70
1400
9 以下
70 以下
化工原理课程设计(化工机械设计部分)精馏塔
化工机械设计部分设计条件：设计压力0.1Mpa ，工作温度130℃，设计温度150℃，介质名称为苯—氯苯，介质密度为973㎏/3m ，基本风压300N/㎡[1]，地震烈度为8，场地类别Ⅱ，塔板数量22，塔高26m ，保温层材料厚度为100mm ，保温层密度为300㎏/3m一 塔体及封头厚度设计1壳体材料选取 该塔工作温度为130℃，设计压力为0.12Mpa ，塔体内径3400mm ，塔高21米。
介质苯-氯苯有轻微的腐蚀性，选用强度较好的16MnR ，16MnR 在设计温度下的许用应力[]t σ=170Mpa ，Rel=345Mpa ，腐蚀裕量2C =2mm ，采用双面对接焊缝，局部无损探伤，焊接系数为Φ=1.02塔体厚度计算计算压力：0.12c p MPa = 2C mm = []170tMPa σ= D=4600mm 1.0φ=圆筒的计算厚度：[]0.1246001.35217010.12c i tcp D mm p δσφ⨯===⨯⨯--设计厚度：2 1.352 3.35d C mm δδ=+=+=考虑到其受到风载荷、地震载荷、偏心载荷和介质压力作用，取名义厚度：8n mm δ= 有效厚度：.8 2.8 5.2e n C mm δδ=-=-=3封头厚度计算 （封头采用标准椭圆形封头，材料与筒体相同）计算压力：0.12c p MPa = 2C mm = []170tMPa σ= 4600i D mm = 1φ=封头厚度：[]0.146001.35217010.50.120.5c itcp D mm p δσφ⨯===⨯⨯-⨯-设计厚度：2 1.352 3.35d C mm δδ=+=+= 取名义厚度：8n mm δ=有效厚度：.8 2.8 5.2e n C mm δδ=-=-=二 塔设备质量载荷计算1 筒体、圆筒、封头、裙座的质量【8】()2222000.785(4.616 4.6)227.851000236254i m D D H kgπρ=⨯-=⨯-⨯⨯⨯=2附件的质量010.252375a m m kg ==3塔内构件的质量筛板塔塔盘单位质量265/N q kg m = 塔内构件的质量：22020.785 4.62265237534i m D Nq kg πN ==⨯⨯⨯=4 保温层的质量22220302()()0.785(4.816 4.616)(277)300237534i m D D H H kgπρ=⨯-⨯-⨯=⨯-⨯-⨯=5平台、扶梯的质量查得平台单位质量2150/P q kg m = 笼式扶梯单位质量40/F q kg m = 其中平台数3n =，笼式扶梯高度为26000mm 平台、扶梯的质量㎏()()222204002340210.785 4.6162 4.616150389754f p m q H D D q kg π⎡⎤⎡⎤=⨯++-⨯⨯=⨯+⨯+-⨯⨯=⎣⎦⎣⎦6操作时物料的质量220510.785 4.60.04422973156454i m D h kg πρ==⨯⨯⨯⨯=7水压试验质量220.785 4.6(267)1000315604w i w m D H kg πρ==⨯⨯-⨯=8 操作质量：0010203040586345 am m m m m m m kg =+++++=9 全塔最大质量m max=m01+ m02+ m03+ m04+ m a+ m w=377326 10 全塔最小质量m min =m01+0.2 m02+ m03+ m04=43256kg计算前先对塔进行分段，以地面为0-0截面，裙座人孔为1-1截面，塔低封头焊缝为2-2截面，筒体分为两段,总共四段。
化工原理课程设计精馏塔
化工原理课程设计任务书1.设计题目：分离乙醇—正丙醇二元物系旳浮阀式精馏塔2.原始数据及条件：进料：乙醇含量45%（质量分数，下同），其他为正丙醇分离规定：塔顶乙醇含量 93%；塔底乙醇含量 0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液 25000 吨，年动工 7200 小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强 1.03atm(绝压)；泡点进料； R=53.设计任务：⑴完毕该精馏塔旳各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。
⑵画出带控制点旳工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
⑶写出该精馏塔旳设计阐明书，包括设计成果汇总和设计评价。
概述本次设计针对二元物系旳精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整旳精馏设计过程。
精馏设计包括设计方案旳选用，重要设备旳工艺设计计算、辅助设备旳选型、工艺流程图旳制作、重要设备旳工艺条件图等内容。
通过对精馏塔旳核算，以保证精馏过程旳顺利进行并使效率尽量旳提高。
本次设计成果为：理论板数为 20 块，塔效率为 42.2%，精馏段实际板数为 40块，提馏段实际板数为 5 块，实际板数 45 块。
进料位置为第 17 块板，在板式塔重要工艺尺寸旳设计计算中得出塔径为 0.8 米，设置了四个人孔，塔高 22.19 米，通过浮阀板旳流体力学验算，证明各指标数据均符合原则。
关键词：二元精馏、浮阀精馏塔、物料衡算、流体力学验算。
目录第一章绪论 (5)第二章塔板旳工艺设计 (7)一、精馏塔全塔物料衡算 (7)二、乙醇和水旳物性参数计算 (7)1.温度 (7)2.密度 (8)三、理论塔板旳计算 (11)四、塔径旳初步计算 (12)五、溢流装置 (14)六、塔板分布、浮阀数目与排列 (15)第三章塔板旳流体力学计算 (16)一、气相通过浮阀塔板旳压降 (16)二、淹塔 (17)三、物沫夹带 (18)四、塔板负荷性能图 (19)1.物沫夹带线 (19)2.液泛线 (19)3.液相负荷上限 (20)4.漏液线 (20)5.液相负荷下限 (20)第四章塔附件旳设计 (21)一、接管 (21)二、筒体与封头 (23)三、除沫器 (23)四、裙座 (24)五、人孔 (24)第五章塔总体高度旳设计 (24)一、塔旳顶部空间高度 (24)二、塔总体高度 (24)第六章附属设备旳计算 (24)8.1热量衡算 (24)8.1.10℃旳塔顶气体上升旳焓Qv (24)258.1.2回流液旳焓QR..................................................................8.1.3塔顶馏出液旳焓Q D (25)8.1.4冷凝器消耗旳焓Q C (25)8.1.5进料口旳焓Q F (25)8.1.6塔釜残液旳焓Q W (26)8.1.7再沸器Q B (26)8.2冷凝器旳设计 (26)8.3冷凝器旳核算 (27)8.4泵旳选择 (27)浮阀塔工艺设计计算成果列表 (28)重要符号阐明 (29)参照文献 (31)第一章绪论精馏旳基本原理是根据各液体在混合液中旳挥发度不一样，采用多次部分汽化和多次部分冷凝旳原理来实现持续旳高纯度分离。
精馏塔课程设计
精馏塔课程设计LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】目录一、概述二、设计方案和工艺流程的确定三、塔的物料衡算四、回流比确定五、塔板数的确立六、塔的工艺条件及物性数据计算七：塔和塔板主要工艺尺寸计算八、塔板的流体力学验算十、热量衡算十一、筛板塔的设计结果总表十二、辅助设备选型及接管尺寸十三、精馏塔机械设计计算十四、设计中的心得体会一、概述：塔设备是炼油、化工、石油化工等生产广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的结构型式，可分为板式塔和填料塔。
板式塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡或喷射形式穿过板上液层进行质，热传递，气液相组成呈阶梯变化，属逐渐接触逆流操作过程。
填料塔内装有一定高度的填料层，液体自塔顶沿填料表面下流，气体逆流而上（也有并流向下者）与液体接触进行质热传递，气液组成沿塔高连续变化，属微分接触操作过程。
工业上对塔设备的要求：（1）生产能力大；（2）传质传热效率高;(3)气流的摩擦阻力小；（4）操作稳定，适应性强，操作弹性大；（5）结构简单，材料耗用量小（6）制作安装容易，维修方便。
（7）设备不易堵塞，耐腐蚀。
其中板式塔又可分为有降液管的塔板（如泡罩塔，浮阀塔，筛板塔，舌型，S型等）和无降液管的（如穿流式筛板，穿流式波纹板）该课程涉及到的是板式塔中的浮阀塔，其广泛用于精馏、吸收、和解吸等过程。
其主要特点是再塔板的开孔上装有可浮动的浮阀，气流从浮阀的周边以稳定的速度水平地进入塔板上液层进行两相接触，浮阀课根据气流流速地大小上下浮动，自行调节。
浮阀有盘式、条式等多种。
国内多采用盘式，其优点为生产能力大，操作弹性大，分离效率较大，塔板结构较简单。
此型中的F-1型结构简单，已经列入部颁标准，因此型号的重阀操作稳定性好，一般采用重阀。
二、设计方案和工艺流程的确定:在此次课程涉及中主要介绍浮阀塔在精馏中的应用，精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器、和产品冷却器等设备。
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目录第1章绪论 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的要求 (3)1.3 课程设计的内容 (3)1.4 课程设计的步骤 (3)第2章塔体的机械计算 (5)2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度 (5)2.1.1 塔体厚度的计算 (5)2.1.2 封头厚度计算 (5)2.2 塔设备质量载荷计算 (5)2.2.1 筒体圆筒,封头,裙座质量 (5)2.2.2 塔内构件质量 (6)2.2.3 保温层质量 (6)2.2.4 平台,扶梯质量 (6)2.2.5 操作时物料质量 (6)2.2.6 附件质量 (7)2.2.7 充水质量 (7)2.2.8 各种质量载荷汇总 (7)2.3 风载荷与风弯矩计算 (8)2.3.1自振周期计算 (8)2.3.2 风载荷计算 (8)2.3.3 各段风载荷计算结果汇总 (8)2.3.4风弯矩的计算 (8)2.4 地震弯矩计算 (9)2.5 偏心弯矩的计算 (10)2.6 各种载荷引起的轴向应力 (10)2.6.1计算压力引起的轴向应力 (10)2.6.2 操作质量引起的轴向压应力 (10)22.6.3 最大弯矩引起的轴向应力 (10)3.2.7 塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (10)2.7.1 塔体的最大组合轴向拉应力校核 (10)2.7.2 塔体与裙座的稳定校核 (11)2.7.3 各危险截面强度与稳定性校核 (11)2.8 塔体水压试验和吊装时的应力校核 (14)2.8.1 水压试验时各种载荷引起的应力 (14)2.8.2 水压试验时应力校核 (14)2.9 基础环设计 (15)2.9.1 基础环尺寸 (15)2.9.2 基础环的应力校核 (15)2.9.3 基础环的厚度 (15)2.10 地脚螺栓计算 (16)2.10.1 地脚螺栓承受的最大拉应力 (16)2.10.2 地脚螺栓的螺纹小径 (16)第3章塔结构设计 (18)3.1 塔体 (1)83.2 板式塔及塔盘 (18)3.3 塔设备附件 (18)3.3.1 接管 (18)3.3.2 除沫装置 (18)3.3.3 吊柱 (18)3.3.4 裙式支座 (19)3.3.4 保温层 (19)参考文献 (20)课设结果与自我总结 (21)附录 A 主要符号说明 (22)附录B塔设备的装配图 (24)第1章绪论1.1课程设计的目的（1）把化工工艺与化工机械设计结合起来，巩固和强化有关机械课程的基本理论和知识基本知识。
（2）培养对化工工程设计上基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。
（3）培养识图、制图、运算、编写设计说明书的能力。
1.2课程设计的要求（1）树立正确的设计思想。
（2）具有积极主动的学习态度和进取精神。
（3）学会正确使用标准和规范，使设计有法可依、有章可循。
（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。
（5）在设计中处理好尺寸的圆整。
（6）在设计中处理好计算与结构设计的关系。
1.3课程设计的内容对二氯乙烷精馏塔的机械设计。
DN=1800mm P N=1.2MPa 1.4课程设计的步骤（1）全面考虑按压力大小、温度高低、腐蚀性大小等因素来选材。
（2）选用零部件。
（3）计算外载荷，包括内压、外压、设备自重，零部件的偏载、风载、地震载荷等。
（4）强度、刚度、稳定性设计和校核计算（5）传动设备的选型、计算。
（6）绘制设备总装配图。
第2章 塔体的机械计算2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度2.1.1 塔体厚度的计算（1）计算压力（2）塔体计算厚度 mm Pc t PcDi 8.72.185.0170218002.1][2=-⨯⨯⨯=-=ϕδδ （3）塔体设计厚度（4）塔体名义厚度 =12mm（5）塔体有效厚度 2.1.2 封头厚度计算（1）计算厚度 mm Pc t PcDi 5.72.15.085.0170218002.15.0][2=⨯-⨯⨯⨯=⨯-=ϕδδ （2）设计厚度（3）名义厚度（3）有效厚度2.2塔设备质量载荷计算2.2.1筒体圆筒、封头、裙座质量m01（1）圆筒质量m1=Kg（2）封头质量m2=Kg（3）裙座质量m3=Kg说明：1 塔体圆筒总高度为36.79m；2查得DN1800mm，厚度10mm的圆筒质量为536Kgm；3 查得DN1800mm，厚度10mm的椭圆形封头质量为338.4Kgm；4 裙座高度3060mm。
m 01=m 1+m 2+m 3=22036.4Kg2.2.2 塔内构件质量 m 02m 02=6.1335970758.1785.07075422=⨯⨯⨯=⨯⨯Di πKg浮阀塔盘质量75Kgm2.2.3 保温层质量 m'03220]2)2(2)22[(785.0m 03m H n Di n Di ++-++⨯=ρδδδ300)83.013.1(230079.36])824.1()024.2[(785.022⨯-⨯+⨯⨯-⨯==6851Kg为封头保温层质量2.2.4 平台与扶梯质量m 04=FF p n n H q nq Di B Di ⨯+⨯++-+++⨯21])22()222[(785.022δδδδ15085.0])1.02012.028.1()9.021.02012.028.1[(785.022⨯⨯⨯⨯+⨯+-⨯+⨯+⨯+= =6520Kg说明：平台质量q=150Kgm ；笼式扶梯质量=40Kgm ；笼式扶梯高度H=39m ，平台数n=82.2.5 操作时物料质量V h N h Di m f w 1257827.01257)8.1701.0(8.1785.0)(42110205⨯+⨯+⨯⨯=++=ρρπ说明：物料密度，封头容积。
塔釜圆筒部分深度，塔板层数N=70，塔板上液层高度2.2.6 附件质量按经验取附件质量2.2.7 充水质量KV H Di m w f w w 952731000827.02100079.368.1785.024202=⨯⨯+⨯⨯⨯=+=ρρπ其中2.2.8 各种载荷质量汇总表2-1质量汇总塔段0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 5～顶 合计 塔段长度mm10002000700010000100001000040000人孔与平台数0 0 1 3 2 2 8塔板数0 0 9 22 22 17 70 536 1410.4 3752 5360 5360 5618 22036.4- - 1717 4198 4198 3247 13360- 90 1269 1813 1813 1866 685140 80 900 2260 1640 1600 6520- 1039 8633.5 7031 7031 5451 29185.5134 352.6 938 1340 1340 1404.5 5509.1- 827 17804 25434 25434 25774 95273- 2800 5200 - - - 8000710 4733 12402.4 11012.6 10992.6 11137.9 51588.5 各塔段最小质量kg710 5772 22409.5 22002 21382 19186.5 91462全塔操作质量kg9146205040302010=++++++=ae mmmmmmmm全塔最小质量kg5.515882.004030201m in=+++++=ea mmmmmmm水压试验时最大质量kg5.15754904030201m ax =++++++=e w a m m m m m m m m2.3 风载荷与风弯矩的计算2.3.1 风载荷计算2—3段计算风载荷222.100.111.072.080.211323323=⨯⨯+=Φ+=f v k ξ，其中，，。
ab δδps d o K s D D e 2432oi 3++++= 取，432A 219001000257mm l 7000K ⨯⨯⨯===∑a =2677b δδps d o K s D D e 2432oi 3++++==2877 取，N D l f q k k P e 68901028777000140022.17.0106633302313=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=--计算段v k f平台数1 1000 400 0.7 0.720.00752.81.020.641 0 0 26204812 2000 400 0.7 0.720.03752.81.110.723 0 0 262011673 7000 400 0.7 0.720.112.81.221.010 1 25728776894 10000 400 0.7 0.790.352.81.621.2520 3 543160179065 10000 400 0.7 0.820.6652.82.071.4230 2 362980245856 10000 400 0.7 0.851.002.82.531.5640 2 362980328802.3.2风弯矩的计算截面0—0m m N l l l P l l l P ll P l P M w ⋅⨯=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=++++++++++=-9621632132121100100814.23288035000245852500017906150006890650011672000500481)2...(....)()2(2截面1—1m mN l l l P l l P l P M w ⋅⨯=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=+++++++=-963263232211109978.13288034000245852400017906140006890550011671000)2...(....)2(2截面2—2m mN ll l P l P M w ⋅⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=+++++=-96436332210832.1328803200024522000179061200068903500)2...(. (2)2.4 地震弯矩计算取第一振型脉动增大系数，则衰减指数，，地震设防烈度9度，故取。
查得，023.09/)02.005.0(02.09/)05.0(02.011=-+=-+=ζη319.102.07.106.002.005.017.106.005.01112=⨯+-+=+-+=ζζη，，等直径等厚度的塔，152.221800/40000/>==i D H 按下列方法计算地震弯矩。
截面0—0mm N gH m M E⋅⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯=-901'00105.14000081.991462095.035163516αmm N M M EE⋅⨯=⨯⨯==--99'0000109.1105.125.125.1截面1—1mmN h h H H Hg m M E ⋅⨯=⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=+-=-95.35.25.35.25.35.25.35.201'111044.1)10004100040000144000010(4000017581.9914628095.08)41410(1758αmm N M M E E ⋅⨯=⨯⨯==--99'1111108.11044.125.125.1截面2—2mmN h h H H Hgm M E ⋅⨯=⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=+-=-95.35.25.35.25.35.25.35.201'221034.1)30004300040000144000010(4000017581.991462092.08)41410(1758αmm N M M E E ⋅⨯==--9'22221067.125.1。