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

第8章塔設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)第一節(jié)：塔設(shè)備設(shè)計(jì)的基本知識(shí)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(lèi)：

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(jiǎn)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(jì)的基本知識(shí)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(tái)、扶梯質(zhì)量m05：操作時(shí)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(yàn)時(shí)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(duì)圓筒形直立設(shè)備取0.5多質(zhì)點(diǎn)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(jì)算T1，依據(jù)上圖計(jì)算基本自振周期1.2.2垂直地震力塔底的垂直地震力計(jì)算公式:式中:：垂直地震影響系數(shù)最大值，取：塔器的當(dāng)量質(zhì)量，取任意質(zhì)量處的垂直地震力計(jì)算公式:1.2.3地震彎矩相鄰兩計(jì)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(tái)所在段的計(jì)算長(zhǎng)度De0：有效直徑任意計(jì)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(pán)結(jié)構(gòu)除沫裝置設(shè)備管道塔附件板式塔的直徑可達(dá)10m以上，高度可達(dá)80m；板式塔的優(yōu)點(diǎn)：效率高、處理量大、重量輕、便于維修；板式塔的缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、阻力降較大；分類(lèi)：泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形塔、浮動(dòng)噴射塔。1.板式塔概述2.塔盤(pán)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(pán)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(gè)塔節(jié)中安裝3~6塊層層疊起來(lái)的塔盤(pán)；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(pán)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(jiǎn)單、裝拆方便；制造方便、模具簡(jiǎn)單；2.2分塊式塔盤(pán)對(duì)于直徑不大的塔體，用焊接的支承圈；對(duì)于直徑較大的塔體，用支承梁結(jié)構(gòu)。3.塔盤(pán)的支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jìn)出口等部件組成。對(duì)填料的要求：第三節(jié)：填料塔結(jié)構(gòu)單位體積填料表面