DN1100斜孔式精餾塔設(shè)計(jì)含11張CAD圖

DN1100斜孔式精餾塔設(shè)計(jì)含11張CAD圖,dn1100,斜孔式,精餾塔,設(shè)計(jì),11,十一,cad DN1100斜孔式精餾塔設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)的是DN1100斜孔式精餾塔，其中DN1100表示的是該塔的塔內(nèi)徑。斜孔式精餾塔屬于板式塔的一種，其塔盤采用的是斜孔塔盤，斜孔塔充分地結(jié)合了篩板塔和浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)。斜孔塔盤是屬于噴射型塔盤，近似于篩孔塔板，流動(dòng)狀態(tài)比篩孔塔板合理，性能比篩孔塔板優(yōu)越。不過也有類似篩孔塔板的缺點(diǎn)，如有設(shè)計(jì)方法和使用技巧不正確時(shí)，容易被誤會(huì)為彈性小，不好操作而得不到重視。其與浮閥塔盤相比，彈性不如浮閥塔盤，但處理量大大超過浮閥塔盤。斜孔塔盤優(yōu)缺點(diǎn)并存，本設(shè)計(jì)的目的就是要盡量放大其具備的優(yōu)點(diǎn)，再進(jìn)一步縮小其缺點(diǎn)，提高塔盤的處理效率，解決斜孔容易堵塞以及設(shè)計(jì)使用方法復(fù)雜等難題，讓其得到工人們的認(rèn)可，并將其推廣發(fā)揚(yáng)。整個(gè)設(shè)計(jì)過程，我通過塔體載荷，塔體的強(qiáng)度等不同方面的數(shù)據(jù)計(jì)算來設(shè)計(jì)斜孔塔盤的最優(yōu)數(shù)值，根據(jù)計(jì)算得出的數(shù)值來進(jìn)一步確定塔盤的最佳擺放位置與最優(yōu)開孔方式。為了使斜孔塔盤能發(fā)揮其最大的功效，在選材方面也要進(jìn)行慎重考慮。最后一步就是塔設(shè)備安裝與運(yùn)輸計(jì)劃的制定，以及防腐工作計(jì)劃的確定。除此之外，對(duì)于斜孔塔盤的加工工藝過程也需有詳細(xì)的加工計(jì)劃。 關(guān)鍵詞：斜孔塔盤；精餾塔；噴射型；板式塔；DN1100；設(shè)計(jì) ABSTRACT I designed DN1100 oblique-hole distillation column, in which DN1100 represents the length of the inner diameter of the tower. The oblique-orifice distillation tower is a kind of plate-type tower. Its tray adopts oblique-orifice tray, which fully combines the advantages of sieve tray and float valve tray. The oblique-orifice tray belongs to jet-type tray, which is similar to sieve-orifice tray. Its flow state is more reasonable than sieve-orifice tray and its performance is superior to sieve-orifice tray. However, there are some shortcomings similar to the sieve tray. If the design method and use skills are incorrect, it is easy to be misunderstood as small elasticity, poor operation and not paid attention to. Compared with the valve tray, the elasticity of the valve tray is not as good as that of the valve tray, but the throughput of the valve tray is much larger than that of the valve tray. The oblique hole tray has both advantages and disadvantages. The purpose of my design is to enlarge its advantages as far as possible, further narrow its disadvantages, improve the tray's treatment efficiency, solve the problems of easy blockage of oblique hole and complex calculation method, so that it can be recognized by workers and promoted. Throughout the whole design process, I design the optimum value of the inclined hole tray by calculating the mass of the tower, the load of the quality of the tower equipment, the strength of the tower body and other data. According to the calculated value, I further determine the optimum position of the tray and the optimum opening mode. In order to make the oblique orifice tray play its most effective role, careful consideration should also be taken in material selection. In addition, a detailed processing plan is also needed for the industrial process of inclined hole tray. Key words: sieve tray tower; tray; reducing liquid;Inclined hole tray 目錄 1概 述 1 1.1塔設(shè)備的簡(jiǎn)介 1 1.2 精餾塔的簡(jiǎn)介 1 1.3 斜孔塔盤的介紹 2 1.4 DN1100斜孔式精餾塔的介紹 2 2塔體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 2.1塔體設(shè)計(jì)內(nèi)容 3 2.1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 3 2.1.2塔體結(jié)構(gòu)圖 3 2.2 材料型號(hào)的選擇確定 4 2.3塔體、封頭壁厚計(jì)算及確定 4 2.3.1塔體厚度的計(jì)算 4 2.3.2封頭厚度計(jì)算 5 2.4塔設(shè)備質(zhì)量載荷計(jì)算 5 2.4.1塔體總質(zhì)量計(jì)算 5 2.4.2風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩計(jì)算 6 2.4.3地震彎矩計(jì)算 7 2.4.4最大彎矩 8 3塔體的強(qiáng)度校核 10 3.1.塔體的強(qiáng)度及軸向穩(wěn)定性校核 10 3.1.1塔體危險(xiǎn)截面軸向應(yīng)力計(jì)算 10 3.1.2塔體危險(xiǎn)截面強(qiáng)度及軸向穩(wěn)定性校核 10 3.2裙座的強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算與核驗(yàn) 10 3.2.1裙座底部危險(xiǎn)截面軸向應(yīng)力計(jì)算： 11 3.2.2裙座維修檢查孔洞截面的強(qiáng)度計(jì)算與校核 11 3.2.3裙座底部焊縫強(qiáng)度的計(jì)算與校核 12 3.3水壓試驗(yàn)時(shí)塔體的強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性核驗(yàn) 12 3.3.1水壓試驗(yàn)時(shí)塔體截面的強(qiáng)度校核與計(jì)算 12 3.3.2水壓試驗(yàn)時(shí)裙座底部截面的強(qiáng)度和軸向穩(wěn)定性校核 12 4 基礎(chǔ)環(huán)板與開孔設(shè)計(jì) 13 4.1基礎(chǔ)環(huán)板設(shè)計(jì) 13 4.1.1基礎(chǔ)環(huán)板內(nèi)外徑的確定 13 4.1.2混泥土強(qiáng)度校核 13 4.1.3基礎(chǔ)環(huán)板厚度設(shè)計(jì) 13 4.1.4地腳螺栓的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)計(jì)算 14 4.1.5筋板的設(shè)計(jì)與計(jì)算 15 4.1.6蓋板的設(shè)計(jì)和計(jì)算 16 4.2開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算與核驗(yàn) 16 4.2.1甲苯進(jìn)口N02開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng) 16 4.2.2苯進(jìn)口N04開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng) 18 4.2.3甲苯出口N08開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng) 19 4.2.4人孔開孔及其開孔補(bǔ)強(qiáng) 21 5 精餾塔輔助裝置的介紹與選擇 23 5.1管殼式換熱器的介紹與選擇 23 5.2冷凝器 24 5.3再沸器的介紹與選擇 24 5.4塔釜隔板的介紹與選擇 25 5.5加熱蒸汽鼓泡管 26 5.6接管結(jié)構(gòu)的選擇 26 5.7溢流裝置的介紹以及安裝方式選擇 26 6 塔設(shè)備的制造、安裝及運(yùn)輸 28 6.1制造，組裝與安裝 28 6.2焊接及其特點(diǎn)與熱處理 29 6.3塔器的腐蝕與防腐措施 29 參考文獻(xiàn) 30 致謝 31 附錄 33 1概 述 1.1塔設(shè)備的簡(jiǎn)介 塔設(shè)備是化工，石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。它可使氣液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，從而達(dá)到傳質(zhì)傳熱的效果。精餾和萃取是塔設(shè)備完成的最為常見的操作。塔設(shè)備還可以對(duì)氣體進(jìn)行清洗，干燥與冷卻回收。 塔設(shè)備主要是分為了板式塔與填料塔兩大類。顧名思義,板式塔內(nèi)會(huì)裝有一定數(shù)量的塔板，兩相的組分濃度沿塔高呈階梯式變化。板式塔種類繁多，各種塔種都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，因而所作為的比較都有一定的相對(duì)性。而且，近年來有人認(rèn)為，不管塔盤構(gòu)造如何，只要在最適合的條件下即可以達(dá)到良好的操作，從而否認(rèn)了在塔盤結(jié)構(gòu)上下大功夫的必要性。但是，事實(shí)上，塔盤的結(jié)構(gòu)會(huì)影響流體力學(xué)狀態(tài)和傳質(zhì)性能，故而對(duì)它的研究是十分必要的。對(duì)塔型的評(píng)價(jià)具體可以分為以下幾個(gè)方面比較：生產(chǎn)能力，塔板效率，操作彈性，氣體通過塔盤的壓力降，造價(jià)，操作是否方便等。通過一些簡(jiǎn)單的對(duì)比，浮閥塔盤在效率與價(jià)格等方面都比泡罩塔強(qiáng)，所以應(yīng)用廣泛。篩板塔造價(jià)低廉，壓力降小，除操作彈性較差外，其他性能接近浮閥塔盤，這是篩板塔盤今年來使用廣泛的原因。 1.2 精餾塔的簡(jiǎn)介 精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置。利用混合物中各組分具有不同的揮發(fā)度，通過加熱使沸點(diǎn)較低的組分蒸發(fā)來實(shí)現(xiàn)分離的目的。精餾塔是一種應(yīng)用極為廣泛的傳質(zhì)傳熱裝置。 精餾塔主要類型有：板式塔與填料塔。連續(xù)精餾和間接性精餾是其兩種不同的操作方式。 塔盤等于塔板，是板式塔氣液兩相接觸傳質(zhì)的部位，也是板式精餾塔的核心位置，其形式多種多樣，包括：泡罩塔盤，浮閥塔盤，篩孔塔盤，舌型塔盤，斜孔塔盤，網(wǎng)孔塔盤，導(dǎo)向浮閥型塔盤，穿流型塔盤，旋流型塔盤以及其他塔盤。工業(yè)發(fā)展迅速，為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)要求，所以陸續(xù)改造出各種新塔型，正是如此才衍生出這么多種塔盤。本次設(shè)計(jì)是斜孔塔盤，所以只會(huì)介紹有關(guān)斜孔塔盤的知識(shí)。決定塔的操作性能主要由三大部分組成：氣體通道，溢流堰，降液管。 1.3 斜孔塔盤的介紹 斜孔塔盤是屬于噴射型塔盤，近似于篩孔塔板，流動(dòng)狀態(tài)比篩孔塔板合理，性能比篩孔塔板優(yōu)越。不過也有類似篩孔塔板一定的缺點(diǎn)，如有設(shè)計(jì)方法和使用計(jì)較不正確，容易被誤會(huì)為彈性小，不好操作而得不到重視。其與浮閥相比，彈性不如浮閥，但處理量大大超過浮閥。 斜孔塔盤上沖有一定形狀的斜孔，斜孔開口方向與液留方向垂直，相鄰兩排斜孔的開口方向相反，避免了氣液并流所造成的液留不斷加速和某些塔盤的氣流對(duì)吹現(xiàn)象，因而液層均勻，霧沫夾帶量小，塔板效率有所提高。但因?yàn)樾笨姿P的開孔是固定的，因此，操作彈性比浮閥塔盤小。 斜孔：目前工業(yè)上采用的是K型斜孔，除前端開口外，兩側(cè)也開口，孔的周邊向里彎曲。斜孔的尺寸，可根據(jù)具體情況而變化，而且也可以通過改變斜孔開口高度來改變斜孔的開口面積。通常的開口長(zhǎng)度為18mm，開口高度為4-6mm。開孔面積可根據(jù)開口的幾何尺寸來計(jì)算。 斜孔塔盤在正常操作時(shí)，斜孔開口的氣體動(dòng)能因數(shù)可取12-15，當(dāng)要求較大的操作彈性時(shí)，可選取較高的動(dòng)能因素，此外相應(yīng)的塔板阻力及霧沫夾帶也有所增加。確定了開口除的氣體動(dòng)能因數(shù)，就可以算出相應(yīng)的氣體孔速和塔板開孔率。 1.4 DN1100斜孔式精餾塔的介紹 斜孔孔式精餾塔是屬于板式塔的一種，其所使用的塔盤是斜孔塔盤。斜孔塔誕生的時(shí)間是比較晚，但隨著工業(yè)水平的發(fā)展，科學(xué)家們通過對(duì)結(jié)合篩板塔，浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改造得到的現(xiàn)在的斜孔式塔盤，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作效率高的斜孔塔盤得到工業(yè)上的重視，又通過大量的實(shí)驗(yàn)研究以及工業(yè)上的實(shí)踐，人們對(duì)斜孔塔盤有了更加全面的認(rèn)識(shí)與了解，同時(shí)也對(duì)斜孔塔的技術(shù)有了質(zhì)變的提升，所以現(xiàn)在的斜孔塔盤技術(shù)趨于成熟，從此之后，斜孔塔便得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。斜孔式精餾塔有其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，造價(jià)低廉，壓力降小，效率高，霧沫夾帶量小，所以目前在精餾塔里面是應(yīng)用非常廣泛的，本次設(shè)計(jì)就是斜孔式篩板塔對(duì)甲苯，苯混合溶液的精餾，具體設(shè)計(jì)見下文。 2塔體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1塔體設(shè)計(jì)內(nèi)容 2.1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 表1 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)壓力MPa 0.35 介質(zhì) 笨，甲苯 設(shè)計(jì)溫度 ℃ 115 介質(zhì)特性 易燃 中度危害 腐蝕余量mm 4 壓力容器類別 一類（D1） 水壓試驗(yàn)壓力 0.6 地震基本烈度 8（0.1g） 設(shè)計(jì)風(fēng)壓N/㎡ 400 地震分組 第一組 焊接接頭系數(shù) 0.75 場(chǎng)土地類別 Ⅱ 殼體材料 16MnR 場(chǎng)地土粗糙類別 B 裙座材料 組合件 保溫層材料與厚度mm 巖棉/90 塔高 23m 塔內(nèi)徑 1100mm 2.1.2塔體結(jié)構(gòu)圖 圖一 板式塔結(jié)構(gòu) 圖2 塔體分段示意圖 2.2 材料型號(hào)的選擇確定 塔體與裙座材料選用Q345R，其中 塔板材料選用Q235·B，塔體與裙座對(duì)接焊接，塔體焊接頭焊接系數(shù) 2.3塔體、封頭壁厚計(jì)算及確定 2.3.1塔體厚度的計(jì)算 根據(jù)剛度和強(qiáng)度的嚴(yán)格要求，確定塔體厚度最小極限值 考慮到腐蝕余量C=4mm，經(jīng)圓整，取 塔體厚度： 2.3.2封頭厚度計(jì)算 采用的是標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 考慮到腐蝕余量C=4mm，經(jīng)圓整，取 封頭厚度： 2.4塔設(shè)備質(zhì)量載荷計(jì)算 2.4.1塔體總質(zhì)量計(jì)算 ①、裙座質(zhì)量 =5*330+24*330+2*180=9930kg ②、人孔、法蘭、接孔等附件質(zhì)量 =0.2M01=0.2*9930=1986kg ③、內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量 =P/4*1.3*1.3*54*65=4660kg ④、保溫層質(zhì)量 =p/4*（1.504*1.504-1.324*1.324）*30*799=4639kg ⑤、平臺(tái)，扶梯質(zhì)量 =400*5+40*30=3200kg 說明：平臺(tái)數(shù)量n=30，扶梯使用籠式扶梯，單位質(zhì)量為40kg/m，平臺(tái)共有五層，每層400kg， ⑥、操作時(shí)物料質(zhì)量 ⑦、充水質(zhì)量 ⑧、整個(gè)塔器的操作質(zhì)量 M0=M01+M02+M03+M04+M05+Ma=28141kg ⑨、全塔最大極限質(zhì)量 57595kg ⑩、全塔最小極限質(zhì)量 2.4.2風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩計(jì)算 風(fēng)載荷， 式中 K1=0.7，塔高23M，Di=1100mm時(shí)，取k2=1.6； 當(dāng)?shù)仫L(fēng)壓， 把塔按高度來分成三部分： 0~8米 部分：L1=8-0=8m，f1=1.00 8~16米 部分：L2=16-8=8m，f2=1.24 16~23米 部分：L3=23-16=7m，f3=1.44 塔體外殼有效直徑：樓梯外加寬度取380mm 根據(jù)每部分的平均值取值 =1109+2×100+380+580=2269mm. 塔體每一部分的風(fēng)力： 0~8米：0.7×1.6×380×1.00×8×2.524=8593.7N， 8~16米：0.7×1.6×380×1.24×8×2.524=10656N， 16~23米：1.6×1.44×380×0.7×7×2.524=10828N。 = =0.5*8593.7*2500+10656*10000+10828*20000=333861250 N.mm 裙座的維修檢查孔處的彎矩應(yīng)力計(jì)算（大約離地面0.6米）： =0.92*8593*4700+10656*14200+10828*24200= 450508932 N.mm 裙座的底部彎矩應(yīng)力計(jì)算： 式中 L1表示裙底底座到標(biāo)高處的高度8m，則L1=8-0=8m。 =0.7*1.6*380*1*8*2.524=9130N. 8593*5000+10656*15000+10828*25000=473505000 N.mm 2.4.3地震彎矩計(jì)算 表2場(chǎng)地土的特性周期： 設(shè)計(jì)場(chǎng)地 場(chǎng)土地類型 分組 一 二 三 四 第一組 0.25 0.35 0.45 0.55 第二組 0.30 0.40 0.50 0.60 第三組 0.35 0.45 0.55 0.65 表3地震影響系數(shù)的最大值： 設(shè)防度 7 8 9 最大值 0.1 0.2 0.3 所以，=0.08， =0.35， 地震力計(jì)算： M表示塔每一米的質(zhì)量，m=800kg/m；H—塔高=23m。 I—塔截面的形心軸慣性矩，=0.022 T1 = =0.916s 所以， ； 地震彎矩計(jì)算： =52362N.m= =549280.74N = =41923.7N*m = 1.25*5.49*=6.86*N.mm 1.25*5.23*=6.537*N.mm 1.25*4.19*=5.237*N.mm 2.4.4最大彎矩 * 故 3塔體的強(qiáng)度校核 3.1.塔體的強(qiáng)度及軸向穩(wěn)定性校核 3.1.1塔體危險(xiǎn)截面軸向應(yīng)力計(jì)算 3.1.2塔體危險(xiǎn)截面強(qiáng)度及軸向穩(wěn)定性校核 ； 系數(shù)k=1.3. 所以滿足條件。 ⑶塔體危險(xiǎn)截面抗拉強(qiáng)度計(jì)算與核驗(yàn)： 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知各系數(shù)滿足整個(gè)塔體的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性要求。 3.2裙座的強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算與核驗(yàn) 內(nèi)徑厚度厚度附加量，則裙座的實(shí)際有效厚度為 3.2.1裙座底部危險(xiǎn)截面軸向應(yīng)力計(jì)算： 操作時(shí)全塔質(zhì)量引起的壓應(yīng)力 風(fēng)載荷引起的彎曲應(yīng)力： 抗壓強(qiáng)度及軸向穩(wěn)定性驗(yàn)算： 式中 系數(shù) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知各系數(shù)滿足整個(gè)塔體的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性要求。 3.2.2裙座維修檢查孔洞截面的強(qiáng)度計(jì)算與校核 裙座維修檢查孔洞截面的軸向應(yīng)力計(jì)算. 壓強(qiáng)度及軸向穩(wěn)定性驗(yàn)算： 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知各系數(shù)滿足整個(gè)塔體的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性要求。 3.2.3裙座底部焊縫強(qiáng)度的計(jì)算與校核 因?yàn)榇怂棺c塔體采用對(duì)接焊，焊縫的組合拉應(yīng)力為： 3.3水壓試驗(yàn)時(shí)塔體的強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性核驗(yàn) 3.3.1水壓試驗(yàn)時(shí)塔體截面的強(qiáng)度校核與計(jì)算 按式校核式中 --直立進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)的水壓試驗(yàn)壓力，--液體靜壓力，塔高為23m，扣除裙座高度4m，水壓測(cè)試時(shí)，塔內(nèi)實(shí)際液體高度為19m，故取。 ∵ 故滿足水壓試驗(yàn)強(qiáng)度要求。 3.3.2水壓試驗(yàn)時(shí)裙座底部截面的強(qiáng)度和軸向穩(wěn)定性校核 ，故水壓試驗(yàn)時(shí)裙座底部0-0截面滿足穩(wěn)定性要求。 4 基礎(chǔ)環(huán)板與開孔設(shè)計(jì) 4.1基礎(chǔ)環(huán)板設(shè)計(jì) 4.1.1基礎(chǔ)環(huán)板內(nèi)外徑的確定 外徑 內(nèi)徑 4.1.2混泥土強(qiáng)度校核 正常操作時(shí)： 經(jīng)計(jì)算，滿足強(qiáng)度要求。 4.1.3基礎(chǔ)環(huán)板厚度設(shè)計(jì) 由于塔屬于高型塔，塔底裙座采用的鋼筋結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)環(huán)板采用10均布的地腳螺栓固定，取筋板厚度為，則基礎(chǔ)環(huán)上筋板間的距離為： 筋板內(nèi)側(cè)距離為： 相鄰筋板間最大外側(cè)距離為： 查表可知 ， 基礎(chǔ)環(huán)板采用Q235鋼，其厚度可以計(jì)算： 考慮腐蝕余量，取故取基礎(chǔ)環(huán)板。 4.1.4地腳螺栓的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)計(jì)算 塔設(shè)備作用在迎風(fēng)面?zhèn)然A(chǔ)上的最小應(yīng)力根據(jù) 故取 由于設(shè)備有可能傾倒，必須采用地腳螺栓予以固定。選用地腳螺栓的材料為16MnR,該材料的許用應(yīng)力為148MPa，取腐蝕余量為4mm，則地腳螺栓的根徑： 基礎(chǔ)環(huán)面積 表4 地腳螺栓公稱直徑： 根徑/mm 20.75 26.21 31.67 37.12 42.58 50.04 公稱直徑 M24 M30 M36 M42 M48 M56 根據(jù)表格標(biāo)準(zhǔn)，選用M56的地腳螺栓14個(gè)。 4.1.5筋板的設(shè)計(jì)與計(jì)算 地腳螺栓的筋板的個(gè)數(shù)為：=3 筋板厚度 筋板寬度 筋板長(zhǎng)度 一個(gè)地腳螺栓所承受的最大拉力為： 因?yàn)? 所以，筋板的臨界許用壓應(yīng)力： 筋板的壓應(yīng)力 根據(jù)計(jì)算可以得知選擇的筋板合格。 4.1.6蓋板的設(shè)計(jì)和計(jì)算 蓋板寬度 蓋板間距墊板寬度 地腳螺栓孔直徑地腳螺栓孔直徑 蓋板厚度 墊板厚度 環(huán)形蓋板的最大應(yīng)力的計(jì)算如下： 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以得知選用的蓋板和墊板合格。 4.2開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算與核驗(yàn) 表5不另行補(bǔ)強(qiáng)的接管最小厚度mm 接管公稱外徑 25 32 38 45 48 57 65 76 89 最小厚度 3.5 4.0 5.0 6.0 4.2.1甲苯進(jìn)口N02開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng) 1）補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別 （1）補(bǔ)強(qiáng)判別：因本開孔外徑故需另行補(bǔ)強(qiáng)。 （2）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法 殼體開孔直徑d=394mm 滿足等面積法開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的適用條件，故用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 2）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 （1）殼體計(jì)算厚度：考慮風(fēng)載荷對(duì)塔體的影響，取 （2）強(qiáng)度削弱系數(shù) （3）接管有效厚度 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積為： 3）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍： 有效寬度B： （2）有效高度: 外側(cè)有效高度： 取小值，故 內(nèi)側(cè)有效高度：取小值，故 4）有效補(bǔ)強(qiáng)面積：筒體多余金屬面積： （1）接管多余金屬面積： 接管計(jì)算厚度 （2）接管區(qū)焊縫面積（焊腳為9mm）： （3）有效補(bǔ)強(qiáng)面積：s ∵ 故需另行補(bǔ)強(qiáng)。 （4）所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積： 擬采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。 5）補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)：根據(jù)接管公稱直徑選補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑內(nèi)徑因補(bǔ)強(qiáng)圈在有效范圍內(nèi)。 考慮鋼板負(fù)偏差量并經(jīng)圓整，取補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度。 4.2.2苯進(jìn)口N04開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng) 1）補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別 （1）補(bǔ)強(qiáng)判別：因本開孔外徑，故需另行考慮補(bǔ)強(qiáng)。 （2）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別：開孔直徑 本凸形封頭開孔直徑滿足等面積法開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的適用條件，故用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 2）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 （1）封頭計(jì)算厚度 （2）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 3）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍： 有效寬度：B, （1）有效高度： 外側(cè)有效高度：，取小值，故 內(nèi)側(cè)有效高度：，取小值，故 （2）有效補(bǔ)強(qiáng)面積： （3）筒體多余金屬面積： （4）接管多余金屬面積： （5）接管區(qū)焊縫面積（焊腳取8mm）： （6）有效補(bǔ)強(qiáng)面積： 故需另行補(bǔ)強(qiáng) 4）所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積：擬用補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)。 5）補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì) 根據(jù)接管公稱直徑DN250選補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)，取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑內(nèi)徑。因，補(bǔ)強(qiáng)圈在有效范圍內(nèi)。 經(jīng)圓整取補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度， 4.2.3甲苯出口N08開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng) 1）補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別 （1）補(bǔ)強(qiáng)判別：因本開孔外徑，故需另行考慮補(bǔ)強(qiáng)。 （2）補(bǔ)強(qiáng)方法判別：開孔直徑： 本凸形封頭開孔直徑。滿足等面積法開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的適用條件，故可用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 2）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 （1）封頭計(jì)算厚度： （2）強(qiáng)度削弱系數(shù)：， 3）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 有效寬度： 有效高度： 外側(cè)有效高度： 取小值，故 內(nèi)側(cè)有效高度： 取小值，故 4）有效補(bǔ)強(qiáng)面積 （1）筒體多余金屬面積： （2）接管多余金屬面積： 接管計(jì)算厚度： （3）接管區(qū)焊縫面積（焊腳為9）： （4）有效補(bǔ)強(qiáng)面積： 故需另行補(bǔ)強(qiáng)。 5）所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積： 擬采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。 6）補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì) 根據(jù)接管公稱直徑選補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑，內(nèi)徑。因，補(bǔ)強(qiáng)圈在有效范圍內(nèi)。 經(jīng)圓整，取補(bǔ)強(qiáng)圈名義厚度為： 4.2.4人孔開孔及其開孔補(bǔ)強(qiáng) 1）補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別 （2）補(bǔ)強(qiáng)判別：因本開孔外徑，故需另行考慮補(bǔ)強(qiáng)。 （3）補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算方法判別 開孔直徑： 本筒體開孔直徑滿足等面積法開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算的適用條件，故用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 2）開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積： 筒體計(jì)算厚度：，強(qiáng)度削弱系數(shù)： 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積： 3）有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 （1）有效寬度：B 取大值，故 （2）有效高度： 外側(cè)有效高度：，取小值，故 內(nèi)側(cè)有效高度：，取小值，故。 4）有效補(bǔ)強(qiáng)面積 （1）筒體多余金屬面積： （2）接管多余金屬面積： （3）接管區(qū)焊縫面積（焊腳位9mm）： （4）有效補(bǔ)強(qiáng)面積： 故需另行補(bǔ)強(qiáng)。 5）所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積：擬用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)。 6）補(bǔ)強(qiáng)圈設(shè)計(jì)： 根據(jù)接管公稱直徑選補(bǔ)強(qiáng)圈，參照補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)取補(bǔ)強(qiáng)圈外徑。因.補(bǔ)強(qiáng)圈在有效范圍內(nèi)。 補(bǔ)強(qiáng)圈厚度為： 圓整取。 5精餾塔輔助裝置的介紹與選擇 精餾裝置的主要附屬設(shè)備包括管殼式換熱器、冷凝器、再沸器、塔釜隔板，以及塔對(duì)外的連接管路、泵和高位槽。這些方面的選型設(shè)計(jì)要運(yùn)用流體力學(xué)和傳熱學(xué)的基本知識(shí)來解決。 5.1管殼式換熱器的介紹與選擇 換熱設(shè)備是進(jìn)行各種熱量交換的設(shè)備，在斜孔式精餾塔中是必不可少的。根據(jù)換熱目的可分為加熱器，冷卻器，冷凝器及再沸器，根據(jù)使用條件的不同，其又有多種形式與結(jié)構(gòu)。按照傳熱方式的不同，換熱器可分為：混合換熱器和蓄熱換熱器。蓄熱換熱器是熱量傳遞通過格子磚或填料等蓄熱體內(nèi)完成的換熱器。 管殼式換熱器，又稱為列管式換熱器。憑借它堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，耐高溫，高壓的性能，成熟的制造工藝，較強(qiáng)的工藝適應(yīng)性及選材范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，使其在工程所用換熱設(shè)備中占據(jù)主導(dǎo)地位。間壁式換熱器是目前工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的一種換熱器。 管殼式換熱器屬于間壁式換熱器的一種。由于管束和管體結(jié)構(gòu)的不同，管殼式換熱器又可以分為固定管板式，浮頭式，填料函式，U型管式與薄管板式。 固定板式換熱器的結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，管板薄，造價(jià)低，優(yōu)勢(shì)非常的明顯，但缺點(diǎn)也很致命，就是這種換熱器的管束和管間很難進(jìn)行清洗，所以在選用時(shí)需慎重。 浮頭式換熱器，這個(gè)換熱器結(jié)構(gòu)有點(diǎn)特殊，它一端管板是固定的，另一端呢，則可以在這個(gè)殼體內(nèi)自由移動(dòng)，所以管殼與管壁之間不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力，并且這個(gè)管束可以隨時(shí)的抽出。所以對(duì)于清洗工作是非常的方便。但是這種換熱器的結(jié)構(gòu)非常非常的復(fù)雜。他對(duì)于金屬的使用消耗量是很巨大的，所以成本以及制造難度也是非常的大。如果浮頭的地方不小心發(fā)生了內(nèi)漏，檢查工作也是相對(duì)復(fù)雜的。因?yàn)樗际且恍┧澜?，不便于檢查。如果是管束與殼體之間的間隙太大的話，還會(huì)影響傳熱，從而降低效率。并且浮頭式換熱器的使用場(chǎng)合也比較單一，它僅僅適用于管殼溫差較大，和介質(zhì)容易產(chǎn)生污垢的地方。 填料函式換熱器，這一種換熱器的結(jié)構(gòu)也有點(diǎn)特殊，它管束的一端發(fā)生可以自由膨脹。而且制造材料要更加的簡(jiǎn)單，所以成本要比浮頭式換熱器要便宜許多。它的優(yōu)點(diǎn)也很明顯，就是檢修、清洗起來非常的方便與容易。填函處如果發(fā)生了泄漏，能夠很明顯的發(fā)現(xiàn)。但是如果殼程那里有介質(zhì)發(fā)生外漏的情況，殼程中將不宜處理這一問題。并且呢，這一種換熱器他不能夠處理容易揮發(fā)的物質(zhì)，容易著火的物質(zhì)也處理不了，容易爆炸和有毒的，那更加難處理了。 U型管式換熱器,這一種換熱器，U型管的結(jié)構(gòu)相對(duì)而言還是比較的簡(jiǎn)單，因?yàn)樗挥梢粋€(gè)管板構(gòu)成。但是呢，他的管程必須得要有兩層。管束的清洗工作也是非常的方便的，因?yàn)樗梢噪S時(shí)從里面取出來進(jìn)行清洗。并且管子，具有一定的柔性，它可以自由地發(fā)生膨脹。但是缺點(diǎn)也是存在的，那就是管子的內(nèi)部不好怎么去清洗，因?yàn)檫@個(gè)管子他的層數(shù)比較多，所以清潔起來會(huì)比較麻煩，并且管板上布置的管子比較少，管內(nèi)結(jié)構(gòu)不是很緊湊，有點(diǎn)松垮。管外的介質(zhì)很容易就會(huì)發(fā)生短路的情況，這樣會(huì)很容易影響到傳熱的效果。并且它內(nèi)層的的管子比較多，如果發(fā)生損壞的情況，更換起來將會(huì)非常的困難。 當(dāng)殼程介質(zhì)是氣-液兩相流體時(shí)，需要為蒸汽留有適量的空間，帶蒸發(fā)空間的臥式換熱器就是為考慮這種具有傳熱和蒸發(fā)的雙重工作狀態(tài)而設(shè)計(jì)的，這種臥式換熱器是在殼體的上部設(shè)置一定的蒸發(fā)空間，同時(shí)兼做蒸汽室用。蒸汽室的尺寸由蒸汽性質(zhì)和蒸發(fā)速度決定，液面的最低高度應(yīng)比加熱管管束的最上部高出約50毫米，加熱管束可制成浮頭式，U形管式和管殼式。該種換熱器適用于壓力高且建制較污濁的工況清晰，管件及維修都比較方便 根據(jù)各種換熱器的優(yōu)缺點(diǎn)來分析，對(duì)于甲苯-苯溶液的蒸餾，我會(huì)選擇使用U形管束帶蒸發(fā)空間的臥式換熱器，由于該種換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，方便清洗與維修，所以非常適合于我設(shè)計(jì)的斜孔式精餾塔。 5.2冷凝器 冷凝器的作用是使蒸發(fā)上來的氣體溫度降至沸點(diǎn)以下，以至于蒸汽能變化成液態(tài)來進(jìn)行物料的回收。冷凝器往往是管裝式的，并且有足夠大的空間來容納吸收進(jìn)來的氣體，氣體經(jīng)過降溫冷卻之后液化變?yōu)橐后w來實(shí)現(xiàn)回收。 冷凝器是這個(gè)斜孔式精餾塔中必須安裝的設(shè)備之一。因?yàn)槔淠鞯淖饔梅浅５膹?qiáng)大，它能使蒸汽快速液化，從而進(jìn)行回收。冷凝器的效果越好，蒸餾的工作效率就會(huì)越高。提取出來的物料純度也就會(huì)越高。所以我們選擇冷凝器的時(shí)候，不僅要考慮其安裝的位置，還要選擇品質(zhì)精良的冷凝器，一勞永逸豈不美哉！ 冷凝器是非常容易被腐蝕的器械之一，所以在安裝之后一定加強(qiáng)防腐工作，防腐工作做的好，可以提高冷凝器的使用壽命，還能大大降低我們的投資成本。 冷凝器安裝位置可分為：整體式、自流式和強(qiáng)制循環(huán)式。 根據(jù)我設(shè)計(jì)的斜孔式精餾塔的特性，我會(huì)選擇強(qiáng)制循環(huán)式的安裝方式來進(jìn)行冷凝器的安裝，這樣不僅能夠有效的降低蒸汽的溫度，能有效的收集液化的氣體，提高工作效率。更便于日后的維修維護(hù)，清洗工作以及冷凝器的更換。 5.3再沸器的介紹與選擇 再沸器的大小，取決于處理能力，操作條件（回流比于加料情況）以及操作方式（間歇或連續(xù)）等因素。間歇操作的再沸器比連續(xù)操作的大，冷液進(jìn)料比飽和蒸汽進(jìn)料的大。對(duì)于小型的塔，再沸器可直接安裝在塔底，裝在塔底部的再沸器的橫截面要比塔體的橫截面大。對(duì)于不易起泡沫的液體，釜中裝液為80%，對(duì)于易起泡沫的液體，釜中裝液不超過65%，為了避免帶液過多，釜中液面至最低塔版的距離至少在0.5到0.7米以上。對(duì)于較大型的塔，再沸器一般安裝在塔外，考慮到傳熱面積是決定塔彈性負(fù)荷的主要因素之一，所以設(shè)計(jì)再沸器的傳熱面積時(shí)，必須采用合適的傳熱系數(shù)。 由于本次設(shè)計(jì)的精餾塔屬于大型的塔器，我會(huì)采用立式的再沸器，并將其安裝在塔外，以便于效率最大化，安裝維修最簡(jiǎn)化。 5.4塔釜隔板的介紹與選擇 精餾塔采用熱虹吸熱式再沸器，他依靠液體在再沸器內(nèi)部分氣化后形成的，密度小于塔釜熱液的氣-液混合物，利用這一密度差產(chǎn)生的產(chǎn)生的靜壓差，使液體自動(dòng)地從塔底流入再沸器，加熱后變成氣-液混合物，然后再返回塔釜。為了使這種再沸器能穩(wěn)定工作，必須使釜底內(nèi)溶液層高度維持恒定，因此宜在塔釜設(shè)置垂直隔板。 釜底隔板分為：部分循環(huán)式塔釜隔板，直流式塔釜隔板，平衡式塔釜隔板三大類。 部分循環(huán)式塔釜隔板：優(yōu)點(diǎn)在于允許采出側(cè)液面波動(dòng)，因?yàn)樗黄鹁彌_作用而不影響重沸器工況，塔釜重沸器來的液相僅有一部分是循環(huán)的，另一部分溢流至采出測(cè)是不循環(huán)的。故而分離效率較高，當(dāng)釜液組分的沸點(diǎn)差較大時(shí)，進(jìn)重沸器料液的溫度，會(huì)稍低與采出測(cè)的釜液溫度。這種結(jié)構(gòu)的的缺點(diǎn)是重沸器側(cè)構(gòu)成封閉循環(huán)，當(dāng)物料中有固體生成時(shí)，重沸器側(cè)易沉淀固體，造成重沸器堵塞。該結(jié)構(gòu)要求最底層塔盤的降液板和隔板之間有一定的靜液封高度，常取400mm，隔板上緣至塔板的距離不小于塔板間距Ht。隔板的其他尺寸可從方便檢修的角度選取。 直流式塔釜隔板：直流式塔釜隔板構(gòu)成了一次通過型的熱虹吸回路，它的優(yōu)點(diǎn)是物料在回路中的停留時(shí)間最短，使用于熱敏性物料或釜底組分沸點(diǎn)差較大的系統(tǒng)，也常用與物料易結(jié)焦的場(chǎng)合，然而它的操作穩(wěn)定性較差。應(yīng)用于物料容易自聚，結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，以便取出清洗。 平衡式塔釜隔板：特點(diǎn)是去再沸器的物料于釜底不相結(jié)合，但在隔板下部開有平衡孔，它保證了去再沸器液體的最低液位，既保證了熱虹所需的最少推動(dòng)力，從而可使操作穩(wěn)定。 本次斜孔式精餾塔我選擇使用直流式塔釜隔板，結(jié)合直流式塔釜隔板的優(yōu)點(diǎn)，更加適合甲苯與苯溶液的精餾。 5.5加熱蒸汽鼓泡管 進(jìn)料釜采用直接蒸汽加熱時(shí)，加熱蒸汽鼓泡管殼要依據(jù)下列數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)：鼓泡管上吹氣孔的孔徑通常為5-10毫米，各孔中心相距5-10倍孔徑。吹氣孔一般排列在鼓泡管的下方和側(cè)方。全部吹氣孔的總截面面積為鼓泡管截面積的1.25-1.5倍。 5.6接管結(jié)構(gòu)的選擇 進(jìn)料管：當(dāng)塔直徑大于800毫米時(shí)，人可以直接進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行維修工作，且在物料清凈不易聚合的情況下，我們通常會(huì)使用結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的進(jìn)料管。如果塔直徑小于800毫米，人不方便進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行維修工作，為了能方便檢修，進(jìn)料管應(yīng)采用帶外套管的可拆結(jié)構(gòu)。如果發(fā)生問題的時(shí)候，就可以拆下來進(jìn)行維修，不會(huì)耽誤塔的正常工作。我設(shè)計(jì)的斜孔式精餾塔的設(shè)計(jì)直徑是1100毫米，大于800毫米，所以我們?cè)谶x擇進(jìn)料管的時(shí)候可以選擇那種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的進(jìn)料管，這樣即方便出現(xiàn)問題是維護(hù)，也可以減少更換管道的難度。 出料管：當(dāng)塔支座直徑小于800毫米是，塔底出料管應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的管子，這種管子內(nèi)部有彎管段和法蘭短節(jié)，法蘭短節(jié)旁邊的管壁就是原管壁，不需要再修改。當(dāng)塔支座的直徑大于800毫米時(shí)，出料管要采用結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的出料管，該出料管也是有彎管段和法蘭短節(jié)，但是管壁上必須在添加一小截段管來包住這根出料管，而且在出料管上要焊接三塊支撐扇鋼，以便講出料管安裝在引出管通道里。為了方便安裝出料管，出料管外形的尺寸有嚴(yán)格的要求，必須要小于支座內(nèi)徑尺寸，引出管道直徑應(yīng)大于出料管法蘭的外徑。我設(shè)計(jì)的斜孔式精餾塔塔直徑是1100毫米，屬于第二種類型，所以選擇的出料管結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如果出現(xiàn)問題時(shí)，維修起來可能會(huì)相對(duì)麻煩一點(diǎn)。 進(jìn)氣管：但氣體分布要求不高時(shí)，用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)式的進(jìn)氣管即可，當(dāng)塔徑較大，進(jìn)氣要求均勻的時(shí)候，必須使用復(fù)雜型的進(jìn)器管，該進(jìn)氣管上要開有三個(gè)排出氣的小孔。管徑及小孔直徑和數(shù)量，由工藝條件來決定。當(dāng)蒸汽是直接加熱釜液時(shí)，蒸汽會(huì)進(jìn)入管安裝在液面以下，管小孔是朝下方或斜下方，而一般的進(jìn)氣管應(yīng)該安裝在液面以上，小孔朝向上方或者是斜上方。 5.7溢流裝置的介紹以及安裝方式選擇 塔板上的溢流裝置包括降液管，溢流堰，受液盤等部件。 降液管是塔板間液體流動(dòng)的通道，也是溢流液中夾帶的氣體得以分離的場(chǎng)所。降液管分為圓形與弓形兩種。由于本次設(shè)計(jì)的斜孔精餾塔屬于大型塔，液體負(fù)荷偏大，所以采取弓形方式。此外，弓形降液管有兩種形式。一種是把弓形降液管固定在塔板上，但是這種方式不適合我這種大型的精餾塔，而另一種是堰與壁之間全部區(qū)域都作為降液空間，這種方式對(duì)于本次設(shè)計(jì)的精餾塔就最為事宜，這不僅可以提高塔板的利用率，還方便制造與焊接。 溢流堰的作用是維持板上有一定的液層，并使液流均勻。 受液盤以及入口堰，受液盤有凹形和平形兩中形式。不同型式的受液盤對(duì)液相抽出，降液管的液封與液體流入塔板的均勻性是有影響的。由于本次設(shè)計(jì)的精餾塔直徑長(zhǎng)達(dá)1100毫米，所以我會(huì)選擇凹形受液盤，原因如下：凹形受液盤便于液體的側(cè)線抽出，在液流量較低時(shí)仍可形成良好的液封，對(duì)改變液體流向有緩沖作用。 6 塔設(shè)備的制造、安裝及運(yùn)輸 塔設(shè)備的制造必須根據(jù)國(guó)家制定的規(guī)定來進(jìn)行制作，不能隨意而行，否則很容易出現(xiàn)安全事故，后果將不堪設(shè)想，制造中必須根據(jù)兩大原則：第一個(gè)是對(duì)材料的檢驗(yàn)，第二個(gè)是要考慮材料的性質(zhì)，在加工過程中材料受熱或受冷會(huì)發(fā)生的變形。如果鋼板中簡(jiǎn)層彎曲半徑大于鋼板厚度越二十二的時(shí)候，我們應(yīng)該采取冷彎，如果彎曲半徑小于等于鋼板厚度二十的時(shí)候，彎卷前必須得進(jìn)行加熱處理。 6.1制造，組裝與安裝 至于筒體同一斷面中最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差，即不圓度的要求。僅對(duì)大直徑薄壁圓筒較難得到。對(duì)于外加和真空容器。他的幾何形狀不是正圓筒體時(shí)。其在載荷不對(duì)稱。會(huì)由此引起附加的彎曲應(yīng)力。顯然，幾何形狀越不準(zhǔn)確，受力的不對(duì)稱程度越大。因此，穩(wěn)定系數(shù)也應(yīng)取得越大。外壓及真空容器，由于客體的不圓度將引起附加應(yīng)力。故對(duì)不圓度的要求比受內(nèi)壓的容器嚴(yán)格。對(duì)于大型設(shè)備弱受運(yùn)輸條件的限制，可分段分片制作。 制造的方法也是分為兩種，一種是分段制造，一種是整體制造。如果是大型塔，我們最好使用分段制造，盡管分段制造在組裝時(shí)有會(huì)一定的安全隱患，而且在長(zhǎng)途運(yùn)輸過程中，要求有良好的包裝否則會(huì)引起塔內(nèi)件松動(dòng)或變形，但其優(yōu)勢(shì)是方便運(yùn)輸，對(duì)于整體制造的話，運(yùn)輸這一塊是一個(gè)大麻煩，塔越小越好運(yùn)輸，但是整體制造的話，它僅適用于小型的塔，對(duì)于大型塔設(shè)備，我們盡量采取分段制造。而且如果是整體制造大型塔，拋除運(yùn)輸這一塊的話，我們?cè)诘跹b的時(shí)候也是非常困難的。因?yàn)槠鸬鯔C(jī)很難滿足大型塔的起吊過程。對(duì)于我制造的斜孔式精餾塔，塔高有23米，塔內(nèi)徑有1100毫米，屬于比較偏大的塔設(shè)備了，所以我只能采用分段制造。在組裝和吊裝的時(shí)候，必須要考慮安全性，以及準(zhǔn)確性，保證塔能正確組裝完成，并在安裝過程中不能出現(xiàn)任何安全事故。 塔設(shè)備的安裝針對(duì)制造時(shí)的兩種情況，如果是分段制造，可將分段制造的塔設(shè)備分段零部件，運(yùn)輸至施工區(qū)進(jìn)行組裝。如果是針對(duì)整體制造的塔設(shè)備，可用大型汽車托運(yùn)，把設(shè)備拖至施工后，直接用起吊機(jī)進(jìn)行起吊安裝。 6.2焊接及其特點(diǎn)與熱處理 焊接方式的選擇有以下三種：1：碳素鋼的焊接2：低合金鋼的焊接3：異種鋼的焊接。在日常生活中，焊接往往有兩種型式，一種是點(diǎn)焊，第二種是馬焊。點(diǎn)焊呢，顧名思義就是，對(duì)焊縫進(jìn)行一點(diǎn)一點(diǎn)的焊，每個(gè)焊點(diǎn)之間保持一定的距離。而馬焊就是把整一個(gè)面全部焊滿。具體要使用哪一種方法，要根據(jù)實(shí)際情況來抉擇。在焊接的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)炸旱或者燒焊的情況，面對(duì)這種情況，我們一定要及時(shí)處理。對(duì)于一些焊接技術(shù)不是很好的工人來說，焊接的時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)假焊的情況，焊縫從表面上看上去是很的完美，但實(shí)際上所焊的點(diǎn)并沒有與母體相融合，從而造成了這一種假象。如果，我們?cè)诤附拥臅r(shí)候出現(xiàn)以上三種情況。我們一定要用鐵塊把汗渣給敲掉，然后重新進(jìn)行焊接。每一次焊完之后，一定要檢查焊縫的質(zhì)量，一定要保證焊液與母體完全的融合在一起，本來把多余的焊渣給剔除掉，保證焊縫的美觀。 6.3塔器的腐蝕與防腐措施 腐蝕是影響塔器設(shè)備及其構(gòu)建使用壽命的關(guān)鍵因素之一，在整個(gè)化工行業(yè)中，大約有百分之66的設(shè)備失效都與腐蝕有關(guān)聯(lián)。 金屬是制造設(shè)備最主要的材料，由于其長(zhǎng)時(shí)間的與強(qiáng)烈腐蝕介質(zhì)以及各種酸，堿，鹽，有機(jī)溶劑和腐蝕性氣體等接觸而發(fā)生腐蝕，因此對(duì)材料的要求必須具備較好的耐腐蝕性，從而降低不必要的成本。腐蝕還可以對(duì)原料和成品造成巨大損失，不僅會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，還會(huì)污染環(huán)境，危害人體的健康；腐蝕還可以引發(fā)設(shè)備發(fā)生爆炸，使設(shè)備遭到破壞而影響生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失甚至危機(jī)人的生命安全。所以使用正確的材料以及采用合理的防腐措施是非常有必要的，這對(duì)于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展有著非常巨大的意義。腐蝕問題我們必須嚴(yán)格地重視，因?yàn)楦g帶來的危害實(shí)在是太大了，他不僅僅會(huì)降低設(shè)備的壽命，甚至還可能會(huì)帶來一定的危險(xiǎn)。尤其是鐵鋼制設(shè)備，被腐蝕之后，不僅維修起來特別的麻煩，如果是要更換，那樣所需的成本不可想象。所以我們必須加以重視。我們不僅僅可以采用耐腐蝕性強(qiáng)的材料，還可以采取一定的保護(hù)措施。從而，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，以及提高設(shè)備的工作效率，降低我們的投入成本。如果有腐蝕的情況發(fā)生，一定要進(jìn)行及時(shí)的處理，否則會(huì)帶來不可想象的危險(xiǎn)。影響生產(chǎn)是小事，但如果是威脅到人身安全那將會(huì)追悔莫及呀。 防腐措施通常有三大類：襯覆保護(hù)層，電化學(xué)保護(hù)，添加緩蝕劑。其中第一個(gè)措施運(yùn)用的最為廣泛，尤其實(shí)是應(yīng)用在化工設(shè)備當(dāng)中。 48 參考文獻(xiàn) [1] 路秀林，王者相.塔設(shè)備［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [2] 金國(guó)淼.除塵設(shè)備［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [3] 李志義，喻健良，劉志軍.工程機(jī)械［Ｍ］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008 [4] 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