26萬噸年乙烯精餾塔設計_畢業設計(留存版)

　　

【正文】 ............................... 8 1）精餾段塔徑 ....................................................... 8 2）提餾段塔徑 ...................................................... 12 第五節 塔內物件的工藝尺寸 ........................................... 12 第六節 流體力學驗算 ............................................... 14 1）氣體流過塔板的壓降 .............................................. 14 2)液泛校核 ......................................................... 15 3）沫夾夾帶情況 .................................................... 15 第七節 安全操作范圍和操作線 ....................................... 16 1）精餾段 .......................................................... 16 2）提餾段 .......................................................... 17 第八節 附屬設備的選擇 ............................................... 18 1）全凝器的選擇 .................................................... 18 2) 再沸器的選擇 .................................................... 19 3) 回流泵的選擇 .................................................... 19 第九節 管徑設計 ..................................................... 20 第二部分 強度及穩定性計算 ............................. 21 第一節 圓筒和封頭的厚度和強度計算 ................................... 21 第二節 載荷的計算 ................................................... 22 1) 質量載荷的計算 :................................................. 22 2) 塔的自振周期 .................................................... 24 3）地震載荷及地震彎矩的計算 ........................................ 24 4）風載荷和風彎矩計算： ............................................ 25 5) 最大彎矩 ........................................................ 27 第三節 應力校核 ..................................................... 28 1) 圓筒應力校核： .................................................. 28 2) 裙座殼軸向應力校核： ............................................ 29 第四節 基礎環結構設計及校核 ......................................... 30 1） 基礎環 ......................................................... 30 2）地腳螺栓計算： .................................................. 31 3）肋板計算： ...................................................... 31 4）蓋板計算： ...................................................... 32 第五節 補強計算 ..................................................... 33 1）塔頂蒸汽出孔 .................................................... 33 2)人孔的補強計算 ................................................... 34 3)進料管接管補強 ................................................... 35 第三部分 吊柱的強度計算 ............................... 36 1）設計載荷 ........................................................ 36 2)曲桿部分的校核 ................................................... 36 2）柱的校核 ........................................................ 37 參考文獻 .............................................. 38 附錄 英文翻譯 .......................................... 1 致 謝 ................................................. 6 塔設備概述 塔設備是化工、石油等工業中廣泛使用的重要生產設備。其缺點是處理易結焦、高粘度的物料時，閥片易與塔板粘結；在操作過程中有時會發生閥片脫落或卡死等現象，使塔板效率和操作彈性下降。 4）實際塔板數 ET =（ L?? ） ? 塔頂，塔釜的平均溫度 T=13℃ 查烴類 PTk 圖，得平衡常數： KC2H4=, KC2H6= ? —— 相對揮發度為： ? = l? = liXi ?? =0。 3)、塔堰高的確定 Hl=hw+how hl—— 塔板上清液層高度 。 3）霧沫夾夾帶情況 精餾段 V負 =llvsV ?? ?? 63 8 63 *36 0039 7 ?= 立方米 /秒 提餾段 V負39。公稱直徑為 Dg200。 б = PcDi/（ 2[б ]tФ ） = 取鋼板 名義厚度б n=12mm. 實驗壓力校合： （ 1） 液壓實驗校合： Pt=[б ]/[ б t]= 163=203 第二節 載荷的計算 1) 質量載荷的計算 : H=53 +4 ++2++3= 塔殼和裙座的質量 m01=π /4[（ + 2） ]（ +3） 103 =π /4（ ） 103=15721 ㎏。 2) 曲桿部分的校核 吊柱的受力圖如下： 圖 5 吊柱受載荷情況如上圖所示 AD段可按受彎矩及軸向力作用的曲桿計算，其中軸向壓縮應力 : AWc ?? = 彎矩發生的最大值發生在 A 點，在 A 點的內側受壓縮，壓應力 ???????????????221111dRdKARMmC? = 在 A點外側手到拉伸應力 ???????????????221111dRdKARMMT?= WC? 是壓應力，而且其值大于 WT? . 斷換算系數： Rddk 16 2221 ?? = 最大應力 : M p acmc a x ????? ??? 2）柱的校核 吊柱的 AB段可視為 B端固定， A端受自由載荷的長柱。 開口直徑： d=di+2c=458 所以： A=184 ㎜ 2 （ 2）有效補強范圍 a、有效寬度 B=??? ???? 49422d 9162dntn ?? 取大值 B=916mm b、有效高度 ntd? = 外側有效高度： h1= ????? d200 n? = 取小 h1= 內側有效高度 :h2= ?????0 nd? 取小 h0= 0mm (3)有效補強面積 筒體多余金屬面積 : A1=（ Bd） (δ eδ )2δ et（δ eδ）（ 1fr） =232mm2 接管的計算厚度 ? ?ctiCt PDP ??? ?? 2 = 接管多余金屬面積： A2=2h1(δ etδ t)fr+2h2（δ etc） fr=1296mm2 接管區焊縫面積 :A3=2 6 6=36 ㎜ 2 有效補強面積 :Ae=A1+A2+A3=2284 ㎜ 2 另外所須補強面積 :A4=AAe=45722284=2288 ㎜ 2 根據公稱直徑 Dg450,采用補強圈補強 . 3) 進料管接管補強 筒節的材料為 16MnDR，殼體材料為 16MnDR fr強度削弱系數 : ? ?? ? 1163163 ???rtnrf ?? （ 1）所削弱面積： ? ?ret fdA ??? 12??? 其中 ? 為開孔出計算厚度， 筒殼的厚度 ? ?ctiC PDP ??? ?? 2 = 接管的有效厚度 : et? =41=3mm。公稱直徑為 Dg200。 操作彈性為： v 上 /v 下 = 圖 2: 提餾段操作線 第八節 附屬設備的選擇 1）全凝器的選擇 選用冷凝介質為 35℃液氨 塔頂溫度為 24℃，混合蒸汽的汽化熱對全凝器進行熱量恒算，以單位時間為基準并忽略熱損失，所需傳遞的熱量。4 udVs?=70 個 精餾段與提餾段取相同的閥孔數：為 68 個。采用工型漿液板 ，分塊式塔盤。 ??? ?A FAAxX+??? ?B FBBxX+?? +??? ?C FCCxX=1q ????（ 1） ??? ?A pAAxX+??? ?B PBBxX+?? +??? ?C PCCxX=RM+1 ????（ 2） 式中： XFA,XFB,XFC—— 進料中 A， B， C 組分的分子分數； XPA， XPB， XPC—— 塔頂組分 A， B， C 組分的分子分數； q—— 進料熱狀態參數。以限制閥片升起的最大高度，并防止閥片被氣體吹走。 第二部分在強度及穩定性計算中，計算出塔器的各部分質量，對塔的三個危險截面進行校核，主要是質量載荷，風載荷和地震載荷的計算。塔設備的基本功能在于提供氣、液兩相以充分接觸的機會，使質、熱兩種傳遞過程能夠迅速有效地進行；還要能使接觸之后的氣、液兩相及時分開，互不夾帶。 塔設備主要有三個參數作為其性能好 壞的評價指標，即通量、分離效率和操作彈性。 88989 0。 hww —— 出口堰高度 how—— 堰上清液層高度 精餾段： how= 提留段： how’ = 4)降液管面積 查《浮閥塔》表 33 知 DWd = TfAA = 塔板面積 AT = 24D? = = ㎡ 堰寬 Wd = = 溢流面積 Af = AT = ㎡ 5） 校核液體在降液管內停留時間 精餾段 t= LHA Tf * =? 5s 提餾段 t39。 =llvsV 39。 2）回流管管徑 因為回流泵所取 ?Rw 2m/s RslRR wlvwld ?? 43600 4 ?? =0。 人孔、法蘭、接管等附件質量 : ma= m01=2873 ㎏。 柱中的應 ? (Pa)計算式為： ???????? ??? s ec1 2irAW ?? 最大應力出現于 21d?? 處，展開 secθ并舍去高次相得 ? ?2212m a x ????irsdAWAW? 其中 22 1 ??????????iLAWE ? η —— 吊柱斷面中心至斷面任一小