畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-板式精餾塔

1、目錄1緒論 錯(cuò)誤!未定義書簽。2工藝計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書簽。物料衡算錯(cuò)誤!未定義書簽。塔頂產(chǎn)品量 錯(cuò)誤!未定義書簽。塔底、塔頂流量的組成 錯(cuò)誤!未定義書簽。確定塔溫錯(cuò)誤!未定義書簽。塔釜溫度的確定 錯(cuò)誤!未定義書簽。塔頂溫度的確定 錯(cuò)誤!未定義書簽。進(jìn)料溫度 錯(cuò)誤!未定義書簽。塔板數(shù)的計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。確定最小回流比 錯(cuò)誤!未定義書簽。確定最小理論板數(shù) 錯(cuò)誤!未定義書簽。實(shí)際塔板數(shù) 錯(cuò)誤!未定義書簽。確定進(jìn)料板位置 錯(cuò)誤!未定義書簽。塔徑計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書簽。精餾段塔徑 錯(cuò)誤!未定義書簽。提餾段塔徑 錯(cuò)誤!未定義書簽。塔內(nèi)物件的工藝尺寸錯(cuò)誤!未定義書簽。流體力學(xué)驗(yàn)算 錯(cuò)誤!未定義書簽。氣

2、體流過塔板的壓降 錯(cuò)誤!未定義書簽。液泛校核 錯(cuò)誤!未定義書簽。精餾段 錯(cuò)誤!未定義書簽。提餾段 錯(cuò)誤!未定義書簽。附屬設(shè)備的選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。全凝器的選擇 錯(cuò)誤!未定義書簽。再沸器的選擇 錯(cuò)誤!未定義書簽?；亓鞅玫倪x擇 錯(cuò)誤!未定義書簽。管徑設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。3 強(qiáng)度及穩(wěn)定性計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。圓筒和封頭的厚度和強(qiáng)度計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。載荷的計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。質(zhì)量載荷的計(jì)算: 錯(cuò)誤!未定義書簽。塔的自振周期 錯(cuò)誤!未定義書簽。地震載荷及地震彎矩的計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書簽。風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩計(jì)算： 錯(cuò)誤!未定義書簽。最大彎矩 錯(cuò)誤!未定義書簽。應(yīng)力校核 錯(cuò)誤!未定義書簽。圓筒應(yīng)力校核

3、： 錯(cuò)誤!未定義書簽。裙座殼軸向應(yīng)力校核： 錯(cuò)誤!未定義書簽?；A(chǔ)環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 錯(cuò)誤!未定義書簽?；A(chǔ)環(huán) 錯(cuò)誤!未定義書簽。地腳螺栓計(jì)算： 錯(cuò)誤!未定義書簽。肋板計(jì)算： 錯(cuò)誤!未定義書簽。蓋板計(jì)算： 錯(cuò)誤!未定義書簽。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。4吊柱的強(qiáng)度計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。設(shè)計(jì)載荷錯(cuò)誤!未定義書簽。曲桿部分的校核錯(cuò)誤!未定義書簽。柱的校核錯(cuò)誤!未定義書簽。結(jié)論錯(cuò)誤!未定義書簽。致謝錯(cuò)誤!未定義書簽。參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤!未定義書簽。1緒論塔設(shè)備是化工、石油等工業(yè)中廣泛使用的重要生產(chǎn)設(shè)備。塔設(shè)備的基本功能在于提 供氣、液兩相以充分接觸的機(jī)會，使質(zhì)、熱兩種傳遞過程能夠迅速有效地進(jìn)行；還要能 使接觸

4、之后的氣、液兩相及時(shí)分開，互不夾帶。因此，蒸餾和吸收操作可在同樣的設(shè)備 中進(jìn)行。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式，塔設(shè)備可分為板式塔與填料塔兩大類。板式塔內(nèi)沿塔高裝有若干層塔板（或稱塔盤），液體靠重力作用由頂部逐板流向塔 底，并在各塊板面上形成流動(dòng)的液層；氣體則靠壓強(qiáng)差推動(dòng)，由塔底向上依次穿過各塔 板上的液層而流向塔頂。氣、液兩相在塔內(nèi)進(jìn)行逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式 變化。填料塔內(nèi)裝有各種形式的固體填充物，即填料。液相由塔頂噴淋裝置分布于填料層 上，靠重力作用沿填料表面流下；氣相則在壓強(qiáng)差推動(dòng)下穿過填料的間隙，由塔的一端 流向另一端。氣、液在填料的潤濕表面上進(jìn)行接觸，其組成沿塔高連續(xù)地變

5、化。塔設(shè)備主要有三個(gè)參數(shù)作為其性能好壞的評價(jià)指標(biāo)，即通量、分離效率和操作彈性。 通量是指單位塔截面的生產(chǎn)能力，其表征塔設(shè)備的處理能力和允許的空塔氣速。分離效 率是指單位壓力降的分離效果，板式塔以板效率表示，填料塔以等板高度表示。操作彈 性即塔的適應(yīng)能力，表現(xiàn)為對處理物料的適應(yīng)性和對氣液負(fù)荷波動(dòng)的適應(yīng)性。塔的通量 大、分離效率高、操作彈性大，塔的性能就好。2工藝計(jì)算物料衡算塔頂產(chǎn)品量按照7200小時(shí)/年計(jì)算，摩爾量(C2H4):203 =h 28.05*7200塔底、塔頂流量的組成表 進(jìn)料各組分組成及性質(zhì)2且分CH2 4CH2 6CH3 6CH4沸點(diǎn)oC分子量組成假設(shè)乙烯為最少關(guān)鍵組分，乙烷為最

6、多關(guān)鍵組分，比乙烯沸點(diǎn)低的甲烷是輕組分， 比乙烷沸點(diǎn)高的丙烯是重組分，兩種關(guān)鍵組分的揮發(fā)度有較大差距，且兩者是相鄰組分， 為清晰分割情況，丙烯在塔頂不出現(xiàn)，甲烷在塔頂不出現(xiàn)。這樣塔頂餾出液由甲烷乙烯和少量乙烷組成。塔釜由丙烯乙烷和少量乙烯組成。規(guī)定：塔頂乙烷含量，塔釜乙烯含量即 xDC2H6=, xwC2H4=表 各組分流量組分CH2 4CH2 6CH3 6CH4工進(jìn)料量KMol/h88.9899. 8430. 5100. 658100塔頂產(chǎn)品流量KMol/h89-0. 003w0D塔釜產(chǎn)品流量KMol/h在全塔內(nèi)對乙烯進(jìn)行物料衡算：F=D+W1)fX = X +FXjD XD+W x 2)f

7、=+w解得 W=h F=h則塔頂塔釜摩爾分率及摩爾流量列于表3表 塔頂塔釜摩爾分率及摩爾流量組分CH 2_CH 2_6CH 36CH 4工塔頂產(chǎn)品摩爾流0組成01塔底產(chǎn)品摩爾流0組成01確定塔溫塔釜溫度的確定查P-T-K圖，計(jì)算y .二Z K . X尸1假設(shè)泡點(diǎn)溫度為20則可查烴類P-T-K得C2H4、C2H6、C3H6、CH4得K ,依次為，16, 代入得Z yi =Zki*xi=X + X16+X+二1說明此泡點(diǎn)溫度過高。假定溫度為-10oCZ yi = Z ki * xi= X + X + X=1假定溫度為-2oCZ yi = Z ki * xi = X + X + X =所以：塔釜溫度

8、為-2oC塔頂溫度的確定 采用全凝器。采用P-T-K圖查出ki值計(jì)算y=K X塔頂溫度Zn 工=1 i i ii= 1 ki假設(shè)露點(diǎn)溫度為-20vn.ny 0.992 0.00999 0.0073 -Z xi = Z L = + +=1k0.960.654.82i1 0364-1-25+ 1X1=1.0364 0.9851所以：塔頂溫度為-24oC 進(jìn)料溫度 查 P-T-K 圖，計(jì)算 y .二Z K . X.=1假設(shè)泡點(diǎn)進(jìn)料且溫度為-20Z yi = Z ki * xi= X + X + X + X1說明此進(jìn)料溫度過高假設(shè)進(jìn)料溫度為-23Z yi = Z ki * xi = X + X + X

9、 + X = 所以：進(jìn)料溫度為-23oC對塔的各部位溫度列于下表中塔底塔頂進(jìn)料-2-24-23表 塔的溫度列表塔板數(shù)的計(jì)算確定最小回流比假定塔內(nèi)各組分的相對揮發(fā)度恒定，且為衡分子流，由恩德無德公式視差求。a X a X_Ax_FA + _Bx_FB +a -0 a -0aX+ ex-fc-=1-qa -0C(1)aX aXaX_Ax_pA + _Bx_pb + _ex_pc- =R +1a -0a -0a -0 MABe(2)式中：XFA，XFB,XFC進(jìn)料中A, B, C組分的分子分?jǐn)?shù);XPA, XPB, XPC塔頂組分A, B, C組分的分子分?jǐn)?shù);q 進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)。泡點(diǎn)進(jìn)料，q=1；有關(guān)

10、數(shù)據(jù)及a i列表如下:組分CH2 4CH2 6CH3 6CH,工XF1XP01KIa i1表 組分分子量將數(shù)據(jù)帶入(1)式中：1.48*0.889 1*0.09843 0.26*0.0051 7.4*0.006581.48-01-00.26 -07.4-0試取9計(jì)算：9=(1)式二手(2)式二手0內(nèi)插法得9=1。48,將9帶入（2）式，求的Rm,1.48 * 0.992 1*0.000990.26*07.4 * 0.0073+= Rm +11.48 -1.481-1.480.26 -1.487.4 -148解得： Rm=取回流比R=XRm= 確定最小理論板數(shù) 理論回流比可取為 R =min確定

11、理論板數(shù)理論板層數(shù)由芬斯克方程求NminXXig(-r)(寸)XDXWN =h1 - 1 =minlg alhR-Rmin =R +1N-N 查吉利蘭圖得mi-=N + 2解得N= 取44塊(不包括再沸器)所以：理論塔板數(shù)為44塊。實(shí)際塔板數(shù)E = ( a L) -0.245塔頂，塔釜的平均溫度 T=-13查烴類P-T-k圖，得平衡常數(shù)：KC2H4=, Kc2h6= a相對揮發(fā)度為：a =R廣工 X R =0。88989X0。07+0。09843X + X + X=解得E =TN 所以：實(shí)際板數(shù)N= N =44/二ET取55塊確定進(jìn)料板位置XXlg（廿）（廿）X DX F TOC o 1-5

12、h z 精餾段板數(shù)n =鼠一Xk（1）mlg（a ）.lg（L）F（-h-）W提留段板數(shù)m = XhXk（2）mlg（a ）lh Tm+n=54（3）（注aih為輕關(guān)鍵組分對重關(guān)鍵組分相對揮發(fā)度，取塔頂、進(jìn)料、塔釜三處得幾何平均值）（a ） T= Ja * a 二則n :取22塊則提留段板數(shù)為mm=54-32=32塔徑計(jì)算精餾段塔徑a）氣液相負(fù)合及重度精餾段以塔頂為計(jì)算基準(zhǔn)，表 塔頂各組分得臨界性質(zhì)列組分% （分子）PcP X %（分子）TCT X%（分子）分子量MM X % （分子）(kg/cm2)CH 2 4CH2 6、305CH4合計(jì)1P 21對比壓力：p =一 =r P 50.443c

13、. T 2 24 + 273對比溫度：T = - = 24 + 273廠 T 282.242c查得壓縮系數(shù)Z=塔頂上升蒸汽量：G=VD= (R+1) D=571kmol/h體積流量：vnSD罕=立方米/小時(shí)P 21p =-=r P 50.2075c對比溫度：T =rT _-23 + 273_p =T 284.4995塔頂上升蒸汽重度：Yv=m3組分% （分子）(kgPcmjP X% (分T X %（分子）分子量MMX%（分子）CH 2 40. 8898930. 48CH2 6CH 3 6CH4合計(jì)表 進(jìn)料各組分得臨界性質(zhì)對比壓力：查得壓縮系數(shù)Z=體積流量：V = ZnRT =S SF P精餾段

14、氣相負(fù)合：Vs =.”D *匕二s表 塔底各組分得臨界性質(zhì)組分L（分子）Pc(kg/cm2)P X%（分子）TCT X %（分子）分子量MMX%（分子）CH2 40. 0030350. 480. 153282. 90. 85728. 050. 085CH2 60. 987048. 5645. 87305. 8289. 630. 928.45CH3 60. 0495645. 76190. 8CH40190. 916. 04合計(jì)145. 79308. 330. 76對比壓力：p = = 一21一 = r P 46.8538c對比溫度：T = T = - 2 + 273 =r T 295.0613

15、c查得壓縮系數(shù)Z=上升蒸汽量：G=VD=（R+1）D= （+1）X=571公斤/小時(shí)體積流量：V = ZnRT =立方米/小時(shí) SW查輕碳?xì)浠衔飻?shù)據(jù)手冊 圖2-15、2-17 得各組分重度；表塔頂各組分重度組分CH2 4CH2 6CH3 6CH4重度0. 4250. 4650表 進(jìn)料各組分重度組分CH 2 4CH2 6CH3 6CH4重度0. 4210. 4620. 54表 塔釜各組分重度組分CH 2 4CH2 6CH3 6CH4重度0. 350. 4270. 555塔頂各組分質(zhì)量流量百分比：q DC2H4=q=DC2H6q=DCH41 q二 DC2H 4Y lDY LDA+ DC 2 H

16、6 + DCH 4LDC2H6LDCH 4解得 Y = lD塔底各組分質(zhì)量流量百分比：wC2H4=qwC2H6qwCH4解得Y =lWw則精餾段液相重度Y L=/ J丫F=、0.427 *0.429二m3液相負(fù)荷 LS = hr r、（v i/2動(dòng)能參數(shù)L L =取板間距H =塔板上清液層高度為h =IV 八Y ）t/v查史密斯關(guān)聯(lián)圖得C =20查輕碳化合物圖4-1、4-2得表面張力mDC20由式 _0 =()C。O0.2 得 CC=20。20()0-2O塔頂最大空塔速度Wmax二C J 必三2 =s 40.06空塔氣速W=XW最大= X=s：4V精餾段塔徑D二1=、,冗u取精餾段塔徑D=精餾

17、段實(shí)際空塔氣WK=s相應(yīng)的空塔動(dòng)能因數(shù)為二X 詬麗=提餾段塔徑提餾段氣象重度y, 二V/Vs=43。52提餾段液相重度y 丁 d%XW=430。69提餾段液相負(fù)荷H $ = tV產(chǎn)=0。1121m3/s 則提餾段氣相負(fù)荷：Ls=RD+qF=h查史密斯關(guān)聯(lián)圖得C =20查輕碳化合物圖4-1、4-2得表面張力Pc2h4=Pc2h6= Pc3h6=混合液的表面張力。=mC=20 ,20、( )0-2 最大空塔速度：Wmax=C .，428 40,632 =0。0969 40.06空塔氣速：W=XW二0。 0678m/s最大提餾段塔徑D=、二； 取塔徑1。4m、,兀u餾段實(shí)際空塔氣WK =s塔內(nèi)物件的

18、工藝尺寸溢流程數(shù)的選擇根據(jù)塔徑米，液相負(fù)荷3040m 3/h,查有機(jī)化合物表9-5可知選單流型即可 滿足要求。采用工型漿液板，分塊式塔盤。校核溢流強(qiáng)度土堰長：lW=XD=X = 0精餾段校核：i = ls/lw=3/h;提餾段校核：I =ls5 /lw) = m 3/h;塔堰高的確定Hl=hw+howhl塔板上清液層高度；hww 出口堰高度how堰上清液層高度精餾段：how=提留段：how=降液管面積查浮閥塔表3-3知Wd =Af-=DAT兀塔板面積AT-4 D2 =X 2=m，堰寬火d =X =溢流面積A f=X A T =m校核液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間精餾段t=A4*H = L提餾段t=fH

19、 = L降液管出口處的流體流速：精餾段： Ud=Ls/Af=s;提餾段： Ud=ls/Af=s降液管下端距塔盤的距離h:h=LlrWolW。,降液管下端出口處的流速一般取$可取S精餾段ho二26.950.98*0.2*3600=h =l提餾段ho=35.120.98*0.2*3600=h =l取距離為：h=0,05m 浮盤數(shù) 采用F-1重閥，閥孔直徑為39。精餾段臨界閥孔氣速：U =(衛(wèi)-)0.548 =so 40.632提餾段臨界閥孔氣速：U =(2L)0.548 =s o 40.632開孔率力=上X100%=5o 2% u0閥孔總面積：兀精餾段：A = D2*。=0o 08m204提餾段：

20、A = D 2*。=0 4精餾段閥數(shù)：N=67個(gè)一d 2 u400V提餾段閥數(shù)：N =V=70個(gè)d 2 u400精餾段與提餾段取相同的閥孔數(shù)：為68個(gè)。8）塔盤的布置安定區(qū)Wf=；無效區(qū)Wc二按照等邊三角形叉排列 則中心距I105巾巾.流體力學(xué)驗(yàn)算 氣體流過塔板的壓降 正常操作，浮閥全開。干板壓力降:hp=hc+hl+h全開前:h=Go- u。75 X二米液柱c A 0 y0l全開后h二4 L二米水柱 c 2 g y /hl=+h=x+二米水柱克服表面張力壓降h 可忽略h=hl+ho二米水柱 p液泛校核逸流管內(nèi)液成高度:H =h +h + A +h +h二米液柱對hv可忽略不計(jì)，對A浮閥塔可忽

21、略不計(jì)又因操作壓力小于30大氣壓hv可以忽略，故溢流管內(nèi)液層高度Hd=h1+h +hj米取充氣因子B=,B（HT+hw） =x+=所以可以避免液泛。霧沫夾夾帶情況精餾段V負(fù)二V 丫VV -Y i i367.395 % 4 40.632*3600428 - 40.632=立方米/秒提餾段V 仔=V負(fù) S378.3953600文：41.75* :，427 - 41.75=立方米/秒Z=d_2W = X = dA=A -2人=乂=立方米 aT fK取CF查基本有機(jī)化學(xué)工程圖9-28可知Cf=則精餾段:F =100V負(fù) +1366LSZ % =80%1KCFA1提餾段F =%80% 1所以產(chǎn)生的霧沫夾

22、帶量不超過公斤液體/公斤蒸汽，符合要求。安全操作范圍和操作線 精餾段（1）液相負(fù)荷上限:H A 04*0 135取t=3秒 15須考慮高振型影響。M 0-0 = 1.25 M 0-0 = 4.775*10八8 NmmEEiI-I截面地震彎矩：M i-i = 1.25苫 F (h - h)= 4.8 義 108 N mmk-111-11截面地震彎矩：M 2-2 = 1.25苫 F (h 一 j)= 4.1 義 108 N mm Ek 1 kk =1風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩計(jì)算:將塔沿高分成6段（如圖下所示）P5Pl圖 塔各級表現(xiàn)表 塔段號與長度塔段號項(xiàng)目-123456塔段長度m0一551010一15152

23、020一252530q N / m 2441N/m2k自（B類）匕（B類）(v = 0.8)1f。類）1, k = 1Hj zi、，.、_、塔段號項(xiàng)目-._.123456l mm500050005000500500510k mm400k 4mm500D . mm2324P=kk 5 flD x 10-6 N i i ei330057757238950513596158840-0截面風(fēng)彎矩:N mm = X109NXmm1 1截面風(fēng)彎矩:l -1000(l、+ P2 卜1000 + 2=9.87282N mmII-II截面風(fēng)彎距 TOC o 1-5 h z -3000 ) +P2 (L1-300

24、0+ L ) +P3 (L1-3000+L2+ L ) =X10八8Nmm222最大彎矩塔底部見面00處：IM 0-0 + M.,M。-。=| ， e取其中較大值max | M 0-0 + 0.25 M 0-0 + Mez攻M 0-0 = 1.045 x 109 N mm w TOC o 1-5 h z M 0-0 + 0.25M 0-0 = 5.0 x 108 N mm Ewl l截面：M i-i = M i-i = 1.2162 x 109 N mm maxwII-II 截面 M 2-2 = M 2-2 = 8.882 x 108 N mm maxw應(yīng)力校核 圓筒應(yīng)力校核:驗(yàn)算塔殼11 1

25、1截面處操作時(shí)和壓力實(shí)驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算截面11一11計(jì)算截面以上的塔操作質(zhì)量31300計(jì)算截面的橫截面積A =兀D 8i e48380塔殼有效厚度8e11mm計(jì)算截面的截面系數(shù)Z = 0.785D 28i eX107最大彎矩M 2-2maxX10八5許用軸向壓應(yīng)力口 =1KB取小值（k?。?cr 10.9 K 匕192Mpa許用軸向拉應(yīng)力1.21。 PD操作壓力引起軸向拉應(yīng)力o =鼻148e重力引起軸向應(yīng)力。=”二 2 A彎矩引起的軸向應(yīng)力。=M m；;x 0.3 3Z軸向壓應(yīng)力o2 +o3 1aL+192組合拉應(yīng)力o o +o 左口】傘P +液柱靜壓力T, n11.25PIo、11.2

26、5 X 2.1 X1 = 2.625(P =t P + 0.12.2 MPa液壓試驗(yàn)時(shí)計(jì)算截面以上的塔的質(zhì)量m 2-2T2975kg許用軸向壓應(yīng)力0 = ：Ko 取小值 s192 Mpa許用軸向拉應(yīng)力0.9Ko s許用周向應(yīng)力0.9o sMpa周向應(yīng)力o - P+液柱靜壓力無j+30紇, 周口 0 o2g. o s e .P D 壓力引起的軸向應(yīng)力o =箏eMpa_2 22重力引起的軸向應(yīng)力。二m一 2 AMpa彎矩引起的軸向應(yīng)力。=0M三3WMpa軸向壓應(yīng)力o2 +o3 0工廠168組合拉應(yīng)力o o +o 0,9Ko 176裙座殼軸向應(yīng)力校核:a、00截面裙座殼為圓筒形材料為16 MDR計(jì)算

27、系數(shù):A = 0.094 = 0.00188Ri-5e查得 B=160MpaM 0-0 mZb + -+ F i-i,該塔由風(fēng)彎矩控制所以F0-0不計(jì)A bv底部截面積：Ab=兀D 5 = 61456mm 2底部截面系數(shù)：Z b =兀2 * = 2.198*10八7mm34cos pI KB = 1.2 義 160 = 192K11 = 1.2 義 163 = 195.6MPa sM 0-0 mgmax + g = 55 195.6MPa Z b A b| KB = 1.2 x 160 = 1920.9 Ko = 1 x 1.2 x 163 = 195.60.3M3 + = 22,2 192M

28、Pa Z b A bb、管線因出口 l l截面處的組合應(yīng)力:h = 1000mm5 s = 10.75mm , b =450mm, 5 = 14mm, l =110mm,D. =1398mmm1-132650kg 0A =nDi 5 =54232mm”截面系數(shù)：z：X10mm3kB k o t應(yīng)力校核:M 1-1Zmaxm 1-1+ 0- Asmsm即：192 263M所以：M =M=11632Nmm s x基礎(chǔ)環(huán)的厚度：6 M 6 x 11632 :毋=： -14T- b=22.3 mm取 8 = 30 mmb地腳螺栓計(jì)算:地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力：M 0-0 + M m g we- - m

29、ins Z A8 = bbbM 0-0 + 0.25 M 0-0 + Mew- m g - F 0-0Z0 vb得 8 =2。45Mpa. b（最大值）地腳螺栓螺紋小徑計(jì)算:-32.5mm腐蝕余糧取3mm.材料Q235A.選用螺栓M36X4則地腳螺栓M36X4,共16個(gè)肋板計(jì)算:L2=138mm; 5 =14mm;n1=2;一個(gè)地腳螺栓所承受的最大拉力:F - BA - 2.02 x 105 N n肋板細(xì)長比:0.5/九-k = 37.1l臨界細(xì)長比:入-:WE -153.3 c ：0.6旦2-1.5391 - 0.4- 打 時(shí)肋板許用壓應(yīng)力：L-一 cV其中:、21 - 0.4則用-L1.5

30、39-88.4 MPa肋板壓應(yīng)力:F _o = = 52.3 88.4 G n 5 l所以：og b蓋板計(jì)算: 蓋板為有墊板的環(huán)形蓋板 TOC o 1-5 h z o _3 Flz 4(l l-2 + 4C -d 223 c42 z1700-1424式中：l = 138 ； l = 110 ； l = 110 ； 5z 22 ; 5 = 16 HYPERLINK l bookmark228 o Current Document 243c最大應(yīng)力：o Z 91.2 140MPa所以：O 0z蓋板厚度16mm,墊板厚度22mm裙座與塔殼對接連接焊逢校核：4 M n-xm n-n gmax 一0 0

31、.6o t 口D 25X D 5卬it esit es即 117焊逢驗(yàn)算合格。補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 塔頂蒸汽出孔 接管的材料為20#鋼，殼體材料為16MnDR fr強(qiáng)度削弱系數(shù)：Ot 137f F 163 0.84r（1）所削弱面積：A d5+ 255 tG-f ）其中5為開孔出計(jì)算厚度，封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭3 =P KD接管的有效厚度：5 = etB=200開口直徑：d=di+2c=209 所以：A= (100+12)X+2XX()二mm 2(2)有效補(bǔ)強(qiáng)范圍a、有效寬度2d = 418d + 25 + 25 = 245nnt取大值B=418mmb、有效高度Jd 5 = J112 義 6 = nt取小h

32、 =1外側(cè)有效高度：h =1內(nèi)側(cè)有效高度：h 二 2有效補(bǔ)強(qiáng)面積封頭多余金屬面積A1= (B-d) (be-b)-2bet (Se-5) (1-fr) =103mm2PD接管的計(jì)算厚度5 =鏟一=t 2hJ -PcA2=2h1 ( 5 t-5t)f +2h2 (5 t-c) f =187mm2接管區(qū)焊縫面積：A3=2 XX6X 6=36 mm 2有效補(bǔ)強(qiáng)面積：Ae=A +A +A3=326 mm 212另外所須補(bǔ)強(qiáng)面積:AjA-Ae=1885 mm 2取小h0= 0mm根據(jù)公稱直徑Dg200,采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng).人孔的補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 人孔筒節(jié)的材料為16MnDR,殼體材料為16MnDRfr強(qiáng)度削弱系數(shù)：

33、,LL 163 1f =5=163 =1r(1)所削弱面積：A =而+ 265，-f )P D其中5為開孔出計(jì)算厚度，筒殼的厚度5= 2bPD,接管的有效厚度：5 n2Tnimm;開口直徑：d=di+2c=458 所以：A=184 mm 2(2)有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 a、有效寬度取大值B=916mm12d=916B= J cd + 25 + 25 = 494nntb、有效高度取小h =1取小h0= 0mm200.S B外側(cè)有效高度：h= Jd5 =i n n內(nèi)側(cè)有效高度：h=卜d55 n0有效補(bǔ)強(qiáng)面積 筒體多余金屬面積:A1= (B-d)(紇6)-2紇(Se-5)(1-f ) =232mm2. 一.P

34、 D接管的計(jì)算厚度51二束卬接管多余金屬面積:A =2h (6 -d )f+2h (6 -c) f=1296nlm2 21 et t r 2 etr接管區(qū)焊縫面積:A=2 X X6X6=36 mm 2 3有效補(bǔ)強(qiáng)面積：Ae=A +A +A3=2284 mm 2 12另外所須補(bǔ)強(qiáng)面積：A =A-A=4572-2284=2288 mm 2 4 e根據(jù)公稱直徑Dg450,采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng).進(jìn)料管接管補(bǔ)強(qiáng) 筒節(jié)的材料為16MnDR,殼體材料為16MnDRf強(qiáng)度削弱系數(shù)： r 口,163 1Ltr而二1r(1)所削弱面積：A = dd+2(1-f ) etrp D其中3為開孔出計(jì)算厚度，筒殼的厚度尸二 接

35、管的有效厚度：3 =4-1=3mm;et開口 直徑：d=d i +2c=184mm 所以：A=184 mm 2(2)有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 a、有效寬度取大值B=368nlm2d = 368d + 28 +28 =225nntb有效導(dǎo)j度府二、 nt200 1外側(cè)有效高度：h二：1d8二 取小h二C n10mm內(nèi)側(cè)有效高度：h二卜成n取小h：00(3)有效補(bǔ)強(qiáng)面積筒體多余金屬面積:A1= (B-d) (6 - 6)-2 6 t (6 - 6) (1-f ) =94mm2PD接管的計(jì)算厚度5 =PcDi=t 2hJ -Pc接管多余金屬面積：A2=2h1(6et-6t)fr+2h2(6et-c)fr=164

36、mm2接管區(qū)焊縫面積:A3=2 XX6X 6=36 mm 2有效補(bǔ)強(qiáng)面積：Ae=A +A +A3=302 mm 212另外所須補(bǔ)強(qiáng)面積:A4=A-Ae=1635 m 2根據(jù)公稱直徑Dg450,采用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng).4吊柱的強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)載荷設(shè)計(jì)載荷：W=式中W0起吊載荷N0，取100kg;W=2200N;吊柱材料為20#無縫鋼管，其他各件采用Q235A,吊柱與塔連接的襯板應(yīng)與塔本體 材料相同。曲桿部分的校核吊柱的受力圖如下：圖 掉柱的受力圖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(jì)算，其中軸向壓縮應(yīng)力:彎矩發(fā)生的最大值發(fā)生在A點(diǎn)，在A點(diǎn)的內(nèi)側(cè)受壓縮，壓應(yīng)力omCd1 + 3 kr.幺

37、2 )在A點(diǎn)外側(cè)手到拉伸應(yīng)力oMTMAR1 d1+工3 KR +幺2 )oWC是壓應(yīng)力，而且其值大于oWT .斷換算系數(shù):,d 2 + d 2k = T216 R最大應(yīng)力:o =o +o = 0.19 + 0.81 = 1 Mpa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。柱中的應(yīng)o (Pa)計(jì)算式為:W o =A(n )1 + sec 0I r2i最大應(yīng)力出現(xiàn)于“4處,展開逃0并舍去高次相得+ 0.502)W W ds o = +max2 A A 2r2i其中02 =1 W ( L E A (y J in吊柱斷面中心至斷面任一小單元的距離cm,ri吊柱斷面的慣性半徑E彈性模量L

38、AB 段的長度 L=3400-900-1000=1500mm對于圓管r= 4R二2= X10(-6)W W ds ().o =+- 1 + 0.502 上 MPamax2 A A 2r 2i在此溫度下20#鋼的許用應(yīng)力。t=130 Mpa 所以吊柱校核合格結(jié)論精餾塔是生產(chǎn)常見的壓力容器，容器的密封十分重要，特殊介質(zhì)如果泄漏至環(huán)境里 去會對大氣、水、人體等造成傷害。因此，精餾塔的安全問題對制造企業(yè)有著非常重要 的意義。為確保精餾塔的安全，首先在設(shè)計(jì)階段精餾塔的強(qiáng)度、剛度要滿足要求，密封 性也應(yīng)達(dá)到要求；其次，企業(yè)和工廠在使用精餾塔時(shí)要運(yùn)用正確的操作方法，定期檢測 和維修。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)前期遇到了非常多的困難，后來在導(dǎo)師的指導(dǎo)和幫助下，通過查閱大 量的資料，才學(xué)會怎樣去做。從一開始的的努力，到現(xiàn)在，在導(dǎo)師的輔導(dǎo)下，加上去學(xué) 校圖書館查找資料，努力之下，終于把計(jì)算說明書順利完成。計(jì)算說明書經(jīng)過一段時(shí)間 過后完成了，然后經(jīng)過后期修改，才定稿，經(jīng)過查重頁符合學(xué)院要求。然后開始CAD的 繪制，由于CAD基本繪圖方法掌握的不牢，經(jīng)過一段學(xué)習(xí)后，慢慢學(xué)會了CAD的基本繪 圖方法。然后繪出精餾塔的裝配圖。但是其中錯(cuò)誤較多，在經(jīng)過導(dǎo)師耐心的指導(dǎo)下，都 得到了改正。在此期間，自己的繪圖能力也大大提高。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是乙烯板式精餾塔，第一步是開題報(bào)告的書寫；第二步是查