1/1篩板式精餾塔機械設計說明書-幼兒教育

一、塔設備課程設計任務書㈠設計課題

篩板式精餾塔機械設計㈡工藝條件

物料名稱：甲醇-水設計壓力：0.1MPa設計溫度：100?C

3物料平均密度：957kgm

產(chǎn)品特性：易燃、有毒

2設計基本風壓值：300Nm

地震烈度：7度㈢工藝尺寸塔內徑1400堰高50管口符號abcdef公稱尺寸Dg273Dg38Dg325Dg38Dg20Dg38用途進料管口出料管口塔頂蒸汽出口回流液口液面計接口釜液出口精餾段板數(shù)33篩孔直徑6提留段板數(shù)17孔間距24板間距500堰長980塔頂蒸汽出口管徑Dg200設計要求1、篩板精餾塔機械設計及整體結構設計。

2、繪制篩板式精餾塔裝配圖（一張一號圖紙）二、設計方法及步驟1、材料選擇

設計壓力p?0.1MPa，屬于低壓分別設備，一類容器，未提技術要求；產(chǎn)品特性為易燃、易揮發(fā)；設計溫度為100?C,介質為甲醇和水，年腐蝕欲度很小，考慮到設備材料經(jīng)濟性，筒體，封頭和補強圈材料選用Q245R，裙座選用Q235A。2、塔設備主要結構尺寸的確定

㈠塔高

1）塔主體高度

HZ??33?17?1??500?24500mm2）塔的頂部空間高度

Ha?1500mm3）塔的底部空間高度

Hb?2000mm4）裙座高度

HS?3000mm5）封頭高度

Hc?390mm6）塔高

H?HZ?Ha?Hb?HS?Hc?24500?1500?2000?3000?390?31390mm取H?32000mm?32m

H1?HZ?Ha?Hb?HS?24500?1500?2000?3000?31000mm?31m㈡塔徑

1）筒體厚度計算

??2??t???ppDi?0.1?1400?0.56mm

2?147?0.85?0.1式中：??t?——材料的許用應力。Q245R在100?C厚度為3~16mm時，

??t??147MPa。

?——塔體焊接接頭系數(shù)。采納雙面對接焊，局部無損探傷，??0.85名義厚度?n???C?0.56?2.3?2.86mm厚度附加量C?C1?C2?0.3?2?2.3mm

C1——厚度負偏差。按JBT709中的B類要求Q245R負偏差取C1?0.3mm。C2——腐蝕裕量。取C2?2mm。

對于碳素鋼、低合金鋼制容器?min?3mm，故按剛度條件，筒體厚度僅需3mm，但考慮此塔較高，風載荷較大，取塔體名義厚度?n?10mm。

有效厚度?e???C?10?2.3?7.7mm

2）封頭厚度計算

采納標準橢圓封頭，K=1。由于封頭的橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，故應力分布比較勻稱，且橢圓形封頭深度較半球形封頭小得多，易于沖壓成型，是目前中，低壓容器中應用比較多的封頭之一。封頭曲面高350mm，直邊高度40mm。

??2??t???ppDi?0.1?1400?0.56mm

2?147?0.85?0.5?0.1名義厚度?n???C?0.56?2.3?2.86mm

為了便于焊接，取封頭和筒體等厚，故封頭名義厚度?n?10mm，有效厚度

?e?7.7mm。

3）筒體外徑

Do?Di?2?n?1400?2?10?142mm

3、塔的載荷分析㈠質量載荷

1）塔體和裙座質量

查《石油化工設備設計便查手冊》表2-1-1以內經(jīng)為公稱直徑的封頭尺寸可得封頭質量為m封頭?177.92kg，Q245R密度??7.85?103kgm3。

m01?2m封頭???D42o?Di2H1??1?177.92????1.4242?1.42?31?7.85?10?5?11136kg?

2）塔內件質量

塔內篩板塔盤數(shù)n塔盤?50，篩板塔盤質量m塔盤?65kgm2

43）保溫材料質量m02??Din塔盤m塔盤??4?1.42?50?65?5003kg

選擇超細玻璃棉氈未保溫材料，密度?棉氈?20kgm3，厚度取100mm，封頭內表面積S=2.3005m2

m03?????D4o?0.1??Do2HZ??2S?0.1?22????1.42?0.1?4?1.422?24.5?20?2?2.3005?0.1?20?123kg?

4）操作平臺及扶梯質量

環(huán)形平臺，每7m安裝一層，共4層，寬度1.2m，單位質量150kgm2，包角180?C；籠式扶梯，單位質量40kgm2。

m04?40?32????1.57?2.4?42?1.572?150?4??180?4413kg3605）操作時物料質量

堰高50mm，物料平均重度957kgm2。

46）塔附件質量m05???1.42?0.05?957?50?3683kg

ma?0.2m01?0.2?11136?2228kg7）水壓試驗時充水質量

??????mw??Di2HZ?2V??水???1.42?24.5?2?0.4208??1000?38557kg

?4??4?8）塔設備在正常操作時的質量

mo?m01?m02?m03?m04?m05?ma?11136?5003?123?4413?3683?2228?26586kg9）他設備在水壓試驗時的最大質量

mmax?m01?m02?m03?m04?mw?ma?11136?5003?123?4413?38557?2228?61460kg10）

塔設備在停工檢修時的最小質量

mmin?m01?0.2m02?m03?m04?ma?11136?0.2?5003?123?4413?2228?18901kg㈡風載荷

安裝在室外的塔設備將受到風力的作，使塔產(chǎn)生應力、變形和振動。1）風力計算

塔設備中第i計算段所受的水平風力可由下式計算

Pi?K1K2ifiqoliDei式中

Pi——塔設備中第i段的水平風力，N；Dei——塔設備中第i段迎風面的有效直徑，m；

fi——風壓高度變化系數(shù)，查《過程設備設計》P304表7-5；

qo——各地區(qū)的基本風壓，qo?Nm2；，m；li——塔設備各計算段的計算高度（見圖）

K1——體型系數(shù)，K1?0.7；

K2i——塔設備中第i計算段的風振系數(shù)。

①風壓

風壓計算時，對于高度在10m以下的塔設備，按一段計算，以設備頂端的風壓作為整個塔設備的均布風壓；對于高度超過10m的塔設備，可分段進行計算，每10m分為一個計算段，余下的最終一段高度取其實際高度，如圖所示，將塔高分成三段，其中任意計算段的風壓為

qi?fiqo

式中qi——第i段的風壓，Nm2。②風振系數(shù)K2i

對塔高H?20m的塔設備，取K2i?1.70。而對于塔高H?20m時，則K2i按下式計算

K2i?1?式中

??i?Zifi

?——脈動增大系數(shù)，其值按《過程設備設計》P305表7-6確定；

?i——第i段的脈動影響系數(shù)，其值按《過程設備設計》P305表7-7確定；

?Zi——第i段的振型系數(shù)，其值按《過程設備設計》P305表7-8確定