化工設(shè)備機械基礎(chǔ)(第四版)第8章 塔設(shè)備的機械設(shè)計

第8章塔設(shè)備的機械設(shè)計第一節(jié)：塔設(shè)備設(shè)計的基本知識第二節(jié)：板式塔第三節(jié)：填料塔塔設(shè)備廣泛應(yīng)用于精餾、吸收、萃取、增濕、減濕等單元操作；塔設(shè)備的分類：

按操作壓力分：加壓塔、常壓塔、減壓塔；按操作單元分：精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔等；按塔內(nèi)結(jié)構(gòu)分：板式塔、填料塔我們期望的塔設(shè)備性能：生產(chǎn)能力大傳質(zhì)效率高流體阻力小操作彈性大結(jié)構(gòu)簡單、材料消耗量小、制造安裝方便便于操作、調(diào)節(jié)和維修自重載荷風(fēng)載荷地震載荷偏心載荷第一節(jié)：塔設(shè)備設(shè)計的基本知識1.塔體承受的各種載荷操作質(zhì)量

m0=m01+m02+m03+m04+m05+ma+me最大質(zhì)量

mmax=m01+m02+m03+m04+mw+ma+me

最小質(zhì)量

mmin=m01+0.2m02+m03+m04+ma+me

1.1自重載荷其中：m01：塔設(shè)備殼體質(zhì)量

m02：塔設(shè)備內(nèi)件質(zhì)量m03：塔設(shè)備保溫材料質(zhì)量

m04：平臺、扶梯質(zhì)量m05：操作時塔內(nèi)物料質(zhì)量me：偏心質(zhì)量ma：人孔、法蘭、接管等附屬件質(zhì)量mw：液壓試驗時塔內(nèi)充液質(zhì)量

1.2地震載荷安裝在七度及七度以上地震烈度地區(qū)的塔設(shè)備，必須考慮地震載荷。1.2.1水平地震力其中：Cz：結(jié)構(gòu)綜合影響系數(shù)，對圓筒形直立設(shè)備取0.5多質(zhì)點體系，在高度hk處的集中載荷mk所引起的基本振型水平地震力為：：地震影響系數(shù)先計算T1，依據(jù)上圖計算基本自振周期1.2.2垂直地震力塔底的垂直地震力計算公式:式中:：垂直地震影響系數(shù)最大值，?。核鞯漠?dāng)量質(zhì)量，取任意質(zhì)量處的垂直地震力計算公式:1.2.3地震彎矩相鄰兩計算截面間的水平風(fēng)力為：1.3風(fēng)載荷式中:K1：體型系數(shù)，取0.7K2i：風(fēng)振系數(shù)q0：10m處的基本風(fēng)壓值f0：風(fēng)壓高度變化系數(shù)l0：操作平臺所在段的計算長度De0：有效直徑任意計算截面I-I的風(fēng)彎矩為：1.4偏心載荷式中:me：偏心質(zhì)量g:重力加速度e：偏心質(zhì)量的重心到塔設(shè)備中心線的距離第二節(jié)：板式塔結(jié)構(gòu)塔體與裙座結(jié)構(gòu)塔盤結(jié)構(gòu)除沫裝置設(shè)備管道塔附件板式塔的直徑可達10m以上，高度可達80m；板式塔的優(yōu)點：效率高、處理量大、重量輕、便于維修；板式塔的缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、阻力降較大；分類：泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形塔、浮動噴射塔。1.板式塔概述2.塔盤結(jié)構(gòu)整塊式：一般適用于800~900mm直徑的塔體分塊式：一般適用于直徑大于800~900mm的塔體整塊式塔盤由若干塔節(jié)組成，塔節(jié)與塔節(jié)之間則用法蘭連接，每個塔節(jié)中安裝3~6塊層層疊起來的塔盤；降液管有弓形和圓形兩種；弓形降液管可以最大限度地利用塔的截面，具有較大的降液能力，而且氣液分離效果好，一般用于大直徑的塔。2.1整塊式塔盤圓形降液管帶有益流堰圓形降液管定距管支撐的拉桿頂部結(jié)構(gòu)定距管支撐的拉桿底部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便；制造方便、模具簡單；2.2分塊式塔盤對于直徑不大的塔體，用焊接的支承圈；對于直徑較大的塔體，用支承梁結(jié)構(gòu)。3.塔盤的支承結(jié)構(gòu)簡單、壓力降小，可用各種材料制造；由塔體、噴淋裝置、填料、再分布器、柵板以及氣、液的進出口等部件組成。對填料的要求：第三節(jié)：填料塔結(jié)構(gòu)單位體積填料表面