化工设计竞赛5-设备计算选型说明书

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1、2019*东华科技-恒逸妹第十三届全国大学女化工微奸竞赛南京扬省石化今公司年产宓万吨醋酸乙烯醋的项目强备针算运型说明零2期团队任珈萱杨钮芬王凯吴培丽孙旺指导老师：常西亮邵圣娟李晓红张云凤1精储塔设备设计11.1 塔设备设计依据11.2 塔设备简介11.2.1 塔设备选择考虑因素21.2.2 塔型选择一般要求3123塔板类型的选择41.3 塔设备设计步骤说明（T0305醋酸甲酯粗分塔）51.3.1 设计说明51.3.2 塔设计条件61.3.3 介质组成与选材61.4 塔体结构参数设计优化与水力学校核Aspen Plus9.061.4.1 Aspen Plus V9.0中塔板结构尺寸61.4.2

2、水力学校核的结果81.5 塔体结构参数设计优化与水力学校核（手工校核）111.5.1 .塔径的确定11152塔板布置、降液管及溢流区尺寸设计141.5.3 塔设备参数总结161.6 塔的尺寸以及内件结构与尺寸16161塔高的计算171.6.2 开孔方位及尺寸181.6.3 筒体厚度与封头厚度的计算191.7 塔设备条件图211.8 SW6强度校核计算说明书232填料塔设备设计382.1 塔设备设计概述382.1.1 塔设备设计原则及依据382.1.2 塔设备的设计目标392.1.3 塔型选择原则392.2 氧化碳吸收塔的设计（T0203）442.2.1 设计说明442.2.2 T0203塔设计

3、条件442.2.3 T0301填料选择472.2.4 塔填料装填与水力学校核482.2.5 T0203内部构件选型与设计522.2.6 二氧化碳吸收塔结构设计572.2.7 塔设计小结表612.2.8 SW6强度校核计算说明书61229塔设计结果753反应器设计说明763.1 反应器设计目标763.2 列管式固定床反应器设计763.2.1 反应器类型763.2.2 乙烯与醋酸氧化生成乙酸乙烯动力学说明803.2.3 反应条件选择813.2.4 反应器选型813.2.5 反应物流参数823.2.6 反应器结构设计833.2.7 换热任务核算873.2.8 反应器构件计算893.2.9 反应器设计

4、小结943.3 反应器R0101设备条件图953.4 反应器sw6校核973.5 反应器设计结果1054换热器的选型设计1064.1 换热器的选型设计依据1064.2 换热器类型介绍1064.2.1 按工艺功能分类1064.2.2 按结构分类1074.3 换热器的设计选型规则1084.3.1 基本要求1084.3.2 介质流程1094.3.3 终端温度1094.3.4 流速选择1104.3.5 压力降1104.3.6 传热膜系数1104.3.7 污垢热阻1114.4 换热器型号的表示方法1124.5 换热器的选型软件1134.6 选型范例（以EX01为例）1134.6.1 工艺参数确定1134

5、.6.2 EDR数据输入1164.6.3 换热器结构参数确定1164.6.4 换热器详细尺寸1274.6.5 换热器机械强度校核1284.6.6 换热器设计和校核小结1574.6.7 设备条件图1594.7 换热器设备选结果1615气液分离器设计1625.1 设计依据1625.2 设计目标1625.3 气液分离器的分类1625.3.1 立式和卧式重力分离器1625.3.2 立式和卧式丝网分离器1625.4 气液分离器的设计（F0301以为例）1635.4.1 气液分离器工艺参数163542类型选择1645.4.3 尺寸设计1645.5 气液分离器机械强度校核1695.6 气液分离器设计结果18

6、46泵的设计1856.1 概述1856.2 泵的类型和特点1856.3 泵的选型原则1866.4 泵的选型1906.4.1 选型方法1901.1.2 进出口液体流速1901.1.3 扬程计算1906.5 选型结果1916.6 新型泵的应用1926.7 泵选型结果1937储罐、回流罐、缓冲罐的选型1947.1 选型依据1947.2 储罐简述1947.3 储罐系列1957.4 选型原则1967.5 储罐1977.5.1 醋酸1977.5.2 乙烯1977.5.3 氧气1987.5.4 醋酸乙烯1987.5.6 醋酸甲酯2007.5.7 选型结果2017.6 回流罐选型2017.6.1 T0301回

7、流罐2017.6.2 TO3O2回流罐2017.6.3 TO3O3回流罐2017.6.4 T0304回流罐2017.6.5 TO3O5回流罐2027.6.6 回流罐选型结果2028压缩机的选型2038.1 选型依据2038.2 选型原则2048.3 压缩机选型2058.3.1 压缩机工艺参数2058.3.2 压缩机选型实例（以P0202为例）2068.4 磁力驱动式无油涡旋压缩机的应用2068.4.1 简介2068.4.2 工作原理2078.5 压缩机选型结果2071精僧塔设备设计1.1 塔设备设计依据表1-1塔设备设计依据内容出版日期及标准号压力容器GB 150-2011塔式容器NB/T 4

8、7041-2014压力容器封头GB/T 25198-2010补强圈JB/T 4736-2002钢制管法兰、垫片和紧固件HG/T 20592-20635-2009化工设备设计全书一一塔设备2003-5化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列HG/T 20553-2011化工设备设计基础规定HG/T20643-2012设备及管道保温设计导则GB 8175-2008钢制人孔和手孔的类型与技术条件HG/T 21514-2014钢制化工容器结构设计规定HG/T 20583-2011工艺系统工程设计技术规范HG/T 20570-19951.2 塔设备简介塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它

9、可使气（或汽）液或液液两相进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见操作有：精储、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法静置和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。塔主要有板式塔和填料塔两种，这两者都可以用作蒸储和吸收等气液传质过程，但都各有优缺点，要根据具体情况选择。1、板式塔塔内装有一定数量的塔盘，是气液接触和传质的基本构件；属逐级（板）接触的气液传质设备；气体自塔底向上以鼓泡或喷射或泡沫的形式穿过塔板上的液层，使气液相密切接触而进行传质与传热；两相的组分浓度呈阶梯式变化，属于逐级接触式逆流操作。在鼓泡接触状态或着泡沫接触状态时，气相为分散

10、相，液相为接触相；若是以喷射状接触时气相为连续相，液相为分散相。2、填料塔填料塔是以塔内装有的大量填料为相间接触构件的气液传质设备；填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支撑板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支撑板上。在填料的上方安装填料压板，以限制填料随上升气流的运动。液体从塔顶加入，经液体分布器均匀地喷淋到填料上，并沿填料表面呈膜状流下。气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙。在填料表面气液两相密切接触进行传质。并进行气液两相的传质和传热；两相的组分浓度或温度沿塔高连续变化。两种塔型的比较见下表：表1-2填料塔与板式塔的比较塔型项目填料塔板式塔压降空隙率高，

11、压降低远远小于板式塔各理论级压降约0.4l.lkpa,高于填料塔5倍左右空塔气速（生产能力）小尺寸填料气速较小，大尺寸及规气速较大。塔板开孔率在7%13%之间，单位塔板面积生产率低塔效率传统填料，减压低压下优于板式塔，高压下效率低，新型乱堆及规整填料效率较高。较稳定、效率较高液-气比对液体量有一定要求。适用范围较大持液量较小约为塔体积的1%6%较大约为塔体积的8%12%结构与制造结构较复杂较简单安装、检修较难较容易材质金属及非金属耐蚀材料均可i般用金属材料造价较高大直径较低塔重较重较轻操作弹性取决于填料性能和塔内件设计较小受到塔板液泛和液漏的限制而有一定的操作弹性，操作弹性较大1.2.1 塔设

12、备选择考虑因素类型选择时需要考虑多方面的因素，如物料性质、操作条件、塔设备的性能,以及塔的制造、安装、运转和维修等。对于真空精馆和常压精镭，通常填料塔塔效率优于板式塔，应优先考虑选用填料塔，其原因在于填料充分利用了塔内空间,提供的传质面积很大，使得汽液两相能够充分接触传质。而对于加压精储，若没有特殊情况，一般不采用填料塔。这是因为填料塔的投资大，耐波动能力差。同样，吸收过程也分为液膜控制、气膜控制和介于两者之间的共同控制吸收三种类型。气膜控制的吸收与真空精储相似，应优先考虑选用高效规整填料塔；液膜控制的吸收与加压精储相似，往往选用板式塔或汽液湍动大、持液量高的散装填料塔；介于两者之间的，宜采用

13、比表面积大、持液量高、液相湍动大的填料塔，一般多采用散装填料塔。具体来讲，应着重考虑以下几个方面：(1)生产能力大。在较大的气液流速下，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏正常操作的现象。(2)操作稳定、弹性大。当塔设备的气液负荷量有较大的波动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作。并且塔设备应能保证长期连续操作。(3)流体流动的阻力小，即流体通过塔设备的压力降小。这将大大节省生产中的动力消耗，以降低经常操作费用在减压操作时，易于达到真空度的要求。(4)结构简单、材料耗用量小、制造和安装容易。这可以减少基建过程中的投资费用。(5)耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。1.2.2 塔型

14、选择一般要求选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。优先适用情况如下：表1-3填料塔与板式塔的优先适用情况填料塔板式塔在分离程度要求高的情况下，因某些新型填料具有很高的传质效率，故可采用新型填料以降低塔的高度。对于热敏性物料的分离，因新型填料的持液量较小，压降小，故可优先选择真空操作下的填料塔。具有腐蚀性的物料，可选用填料塔。因为填料塔可采用非金属材料，如陶瓷、塑料等。塔内液体滞液量较大，操作负荷变化范围较宽,对进料浓度变化要求不敏感，操作易于稳定。液相负荷较小。容易发泡的物料，宜选用填料塔。含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料，因为板式塔可选用液流通

15、道较大的塔板，堵塞的危险较小。在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料，需 要在塔内设置内部换热组件，如加热盘管，需要 多个进料口或多个侧线出料口。这是因为一方面 板式塔的结构上容易实现，此外，塔板上有较多的滞液以便与加热或冷却管进行有效地传热在较高压力下操作的蒸储塔仍多采用板式塔。1.2.3 塔板类型的选择表1-4主要塔板性能的量化比较塔板类型生产能力塔板效率操作弹性压降结构成本泡罩板1.01.051复杂1浮阀板1.2-131.11.290.6一般0.7-0.9筛板1.2-1.41.130.5简单0.4-0.5舌型板1.3-1.51.130.8简单0.5-0.6由上面两个表可知，浮阀塔兼有泡罩

16、塔和筛板塔的优点，现在已成为国内应用广泛的精储塔塔型之一，并且在石油、化学工业中使用最为普遍。表1-5塔型选用顺序表考虑因素选择顺序塔径800mm以下，填料塔大塔径，板式塔具有腐蚀性的原料填料塔穿流式筛板塔喷流型塔污浊液体大孔径筛板塔穿流式塔喷流式塔浮阀塔泡罩塔操作弹性浮阀塔泡罩塔筛板塔真空操作填料塔导向筛板网孔筛板筛板浮阀塔板大液气比多降液管筛板塔填料塔喷射型塔浮阀塔筛板塔存在两液相的场合穿流式塔填料塔1.3 塔设备设计步骤说明（TO3O5醋酸甲酯粗分塔）13.1设计说明13.1.1使用软件表1-6使用软件列表名称用途Aspen PlusV8.4模拟Aspen Plus V9.0初步估算与水

17、力学校核SW6强度的校核AutoCAD2014精微筛板(1)使用ASPEN PLUS 8.4获得初步模拟结果；(2)填料塔使用Aspen Plus9.0进行填料塔的设计；板式塔使用Aspen Plus9.0中的Column Internals进行塔盘结构设计，并进行塔的水力学校核；(3)设计封头、裙座、筒体等，确定塔高，使用SW6-2011进行塔的强度校核；(4)用AutoCAD2014绘制塔设备条件图。1.3.1 塔设计条件P = lAxPw=OAMPa设计温度需要比操作温度高1530,取设计温度为105表1-7设计条件表项目参数项目质量分数流量(kg/h)设计压力/MPa0.11主要介质名

18、称乙酸甲酯12.5317.40设计温度/C105H2O2.436.17塔板数/个27醋酸乙烯86.12191.03加料板位置/个81.3.2 介质组成与选材13.3.1介质组成表1-8介质组成项目质量分数流量(kg/h )主要介质名称乙酸乙酯0.99911872.60醋酸甲酯0.00091.761.4 塔体结构参数设计优化与水力学校核Aspen Plus9.01.4.1 Aspen Plus V9.0中塔板结构尺寸采用Aspen中的Column Internals功能，对塔进行设计和水力学校核。1.4.L1筛板类型、结构Hole Diameter图1-1浮阀结构Pro pe rtyTray t

19、ypeDiameterTray spacingZuimDer of passesMole diameterHole area / Active areaOeulc gauge tKicIcoessDeck gauge tbiiclcness valueCross-sectional areaValueUlnaTSIEVE0.8meter0.6meter*10.0127meter0.1IO GAUGE3.4mmO.5O26SSsqm图1-2筛板尺寸在本设计中，塔板类型选用筛板塔板，我们采用的是SIEVE型筛板。1.4.1.2溢流区与降液管尺寸图1-3溢流区结构图1-4降液管结构Section s

20、tarting stage2Section ending stage8Tray typeSIEVENumber of passes1Tray spacing0.6meterSection diameter0.8meterSection height4.2meterSection pressure drop0.0690511barSection head loss803.366mmTrays with weepinyNone图1-5降液管及溢流区尺寸1.4.2水力学校核的结果1.4.2.1 进料位置2e+O34e*036e+038e*031e+042e+034e+036e+038e+031e+0

21、41.2e*04l.4e*04Vapor Flow (kg/hr)Liquid Flow (kg/hr)图1-6气体质量流量随着塔板数的变化图1-7液体质量流量随着塔板数的变化可以看出气体液体的质量流量均在8块板处发生变化，证明第8块板是进料板。1.4.2.2 降液管与溢流堰负荷以第四块塔板为例，其余塔板均在源文件中，这里不再展示Downcomer Loading(Stage cum/hr/sqmSide图1-8降液管负荷与液泛比较113.735-Weir Loading(Stage 4) cum/hr-met图1-9溢流堰负荷由图可得降液管的负荷不会造成液泛现象，溢流堰的负荷在最大与最小负荷

22、之间，均符合要求。1.4.2.3 负荷性能图本文选取部分塔板的负荷性能图进行展示，每块塔板的负荷性能图详见相关源文件。其中Operateing Point为操作点，该线为操作线100%Jet Flood为雾沫夹带线Minimum Weir Load为液相下限线Maximun Weir Load为液相上限线O%Weep为气相下限线% Downcomer Backup为降液管液泛线图1-10第三块塔板负荷性能图图1-11第五块塔板负荷性能图图1-13第十六块塔板负荷性能图图1-14第二十块塔板负荷性能图图1-15第二十二块塔板负荷性能图从上图可以看出操作点均在合理的范围内。1.4.2.4 水力学校

23、核数据一览表1-9液泛因子，停留时间，降液管液位高度与板间距比值Stage% Jet flood% Downcomerbackup (Aerated)Side downcomerresidence time1260.7226.916.941360.7426.926.921460.7426.926.921560.7226.926.891660.6926.916.881760.6426.896.861860.5926.886.851960.5426.8566.842060.4726.846.832160.4126.816.812260.3426.796.80由上表可知，精储段各塔板的水力学数据符合

24、标准，降液管液位高度/板间距介于0.20.5之间，每块塔板的液泛因子均介于0.60.85之间，降液管停留时间均大于4so1.5塔体结构参数设计优化与水力学校核（手工校核）由Aspen Plus模拟的T0306-1塔的精馄段塔板上的物性参数可知，选取精储段塔板上气液相负荷最大的第8块塔板进行手工计算和校核。第8块塔板物性参数如表1-11所示：表1-10精储段第8块塔板参数液相质量流量L气相质量流量V液相体积流量Ls气相体积流量Vs液相密度pL气相密度pv液体粘度迎气体粘度w混合液表面张力akg/hkg/hm3/smyskg/m3kg/m3cPcPN/m84822.458260.20.0265.7

25、7869.0453.0330.2440.009870.018由于带有降液管，所以溢流式的塔板的塔截面实际分为两个部分，即气体流通截面和降液管所占截面。令At为塔板截面积，A为气体流通截面积，Af为降液管截面积，则：Af . A门=1（1.1式）AT AT塔板的计算通常以泛点气速作为上限。一般取0.60.85倍，即：u=（0.6-0.85） uf（1.2 式）根据索德尔斯和布朗公式:（1.3式）可由史密斯关联图查得气体负荷因子C,气液两相流动参数为（1.4式）表1-12塔间距参考数值塔直径 D/m0.30.50.5-0.80.81.61.62.02.02.42.4板间距 HT/mm |20030

26、01300350|350450450600|500800800取板间距HT=0.6m,板上液层高度hL=90mm。图1-16史密斯关联图则液滴沉降高度为HhL=510mm,查史密斯关联图由图查得：液相表面张力o=0.02N/m时，气体负荷因子为C2o=O.15,修正后C为：C = C2ox(-)02=0.15(1.5式)0.02泛点气速Uf为：uf = cjd=2.53m/s（1.6式）在0.60.85范围内，取安全系数为0.7,则：u=0.7xur nimls （ j 7式）则可求得气体流通截面积为： V55.772A =3.26/77L77（1.8式）液体负荷与板上流形的关系.初步估计塔径

27、为1m,参考下表，溢流形式可暂时选择单溢流形式。对双溢流装置，弓形堰堰径比可取0.650.8。为保证液体在降液管中有较长的停留时间，根据经验可取回=0.7,查弓形降液管的参数，如下所示。D,则塔板面积为:任= 0015 查图，可取AT AT, D（1.9 式）（1.10 式）.，孕W. Hots南京扬子石化年产20万吨醋酸乙烯酯项目设备计算选型说明书实际塔截面积At = 0.785D2 = 3.59w2实际气体流通截面积A=（l-0.09）Ar = 3.27m2实际适宜气流速率Vsu= = 1.76m/sA（1.11 式）（1.12 式）（1.13 式）=0.69 e （0.60.85）则均，

28、因此塔径计算正确。1.5.2塔板布置、降液管及溢流区尺寸设计1、溢流装置液体在塔板上的流动路径是由降液管的布置方式决定的。常用的布置方式有以下几种形式：U型流、单溢流、双溢流、多溢流。我们采用双溢流结构。2、弓形降液管尺寸降液管主要有弓形、圆形和矩形三种。目前多采用弓形，因其结构简单，特别适合于塔径较大的场合。=0.09=0.15由前述可知，D 得：弓形降液管面积：Al=0.09AT=0.09x3.58=0.32m2（1.14式）弓形降液管宽度：Wd=275mm（1.15式）为降低气泡夹带，液体在降液管内应有足够的停留时间以使气体从液相中分离出，一般要求t不应小于35s,而对于高压下操作的塔以

29、及易起泡的物系,停留时间应更长些，为此，必须进行校核。则液体在降液管的停留时间为：t =3粗L =10.7s4s（1.16式）Ls故降液管尺寸设合理。3、出口溢流堰尺寸溢流堰长：lw=0.69m（1.17式）采用平堰，由于一、=13.79,查液体收缩系数计算图1-21所示 Lw图1-18液体收缩系数计算图可得，E=1.05,则堰上液层高度可由下式计算:284 Av -h-三空E（上尸=0.（W/n1000 L-（1.18式）出口堰高：Hw = HL-How =50mm （1.19式）1.5.3塔设备参数总结表1-13提储段参数项目数值及说明备注塔径D/m1-塔间距HT/m0.6-塔板型单溢流降

30、液管分块式塔板适宜气速u7msi1.3-溢流堰长lw/m0.69-溢流堰出口高hw/m0.05-板上液层高度Hjm0.0373-降液管底隙高度ho/m0.050-筛板数/个342等腰三角形叉排开孔率12孔心距t/m0.075同一排的中心线距离排间距t/m0.030相邻二横排的中心线距离单板压降APp/Pa677.5-液体在降液管内停留时间t/s7.47-降液管内清液层高度Hd/m0.09-表1-14精储段参数项目数值及说明备注塔径D/m0.8-塔间距Ht/hi0.6-塔板型单溢流降液管分块式塔板适宜气速u7m芍11.5-溢流堰长lw/m0.69-溢流堰出口高hw/m0.05-板上液层高度Hjm

31、0.0373-降液管底隙高度h0/m0.050-筛板数/个241等腰三角形叉排开孔率12孔心距t/m0.075同一排的中心线距离排间距t/m0.030相邻二横排的中心线距离单板压降APp/Pa677.5-液体在降液管内停留时间T/S7.47-降液管内清液层高度Hd/m0.09-1.6塔的尺寸以及内件结构与尺寸1.6.1 塔高的计算1.6.1.1 实际塔板数实际塔板数N为23个1.6.1.2 塔顶空间高度HD塔顶空间高度是塔顶第一块板到封头与接线的距离，作用是安装塔板和开人孔、破沫装置的需要，也使气体中的液滴自由沉降，减少塔顶出口气体中液滴夹带。空间高度一般取1.01.5m,这里取“D=L2m。

32、1.6.1.3 塔板间距HT由上述计算可知，塔板间距“7=0.6m1.6.1.4 开设人孔的板间距设有人孔的上下两塔板间距应大于等于800mm,这里取Ht =800mm =0.8m 1.6.1.5人孔的设置这里取7块板设置一个人孔，实际塔板23块，所以开4个人孔（包括塔顶和塔底人孔数）。1.6.1.6 进料空间高度进料段高度取决于进料口结构形式和物料状态，一般出要比出大，取Hf =xn o1.6.1.7 塔底空间高度塔底空间高度具有贮存槽的作用，塔底釜液最好能在塔底有1015min的储量，以保证塔底料液不至排完。对于塔底产量较大的塔，塔底容量可取小些，取25min的储量。提取Aspen数据塔底

33、料液出口体积流量V=9.8n?/?,塔径D=lm. t=5minHB =二，7=m （1.20式）0.785 xD21.6.1.8 塔筒体高度H Hd +（N-2-S）Ht + SHt + Hf + Hh（21式）得 H=16.2m1.6.1.9 裙座高度筒体高度大于10m,塔径2.5mlm,故采用圆柱形裙座，裙座高度为：H=2m（1.22式）结合工艺条件，裙座高度定为2m.1.6.1.10 封头高度封头选取标准椭圆形封头，根据JB/T4746-2002,取直边段h=25mm,曲面高度 H=225mm。1.6.1.11 地脚螺栓及个数在本塔中，选择材料为Q345R,公称直径为24mm的地脚螺栓

34、24个，并由SW6校核是否符合强度标准。1.6.2 开孔方位及尺寸接管的方位见塔设备的条件图，尺寸计算如下：1、塔顶蒸汽接管取塔顶蒸汽流速u=20m/s提取Aspen数据V=1870m3/h,则管径V 0.785 xuux 3600=82mm（1.23式）圆整后选取管子规格为200x3mm实际流速VU0.785xdpx 3600（1.25式）圆整后取管子规格为40x3mmVUp =r=2.21m/s实际流速0.785xd22x3600（1.26式）3、进料管取进料管液体流速为u=2m/s,液相体积流量为L=10m3/h,则进料管d = J=34mmV 0.785 xWox3600（1.27式）

35、圆整后管径40x3mm实际流速 Uc =2=2.2101/50.785xd22x36004、塔底液体出料管径（1.28式）取料液流速为u=2m/s,液相体积流量L=10m3/h,则出料管V 0.785 x wyx 3600=42mm（1.29式）圆整后取管子规格50x3mm实际流速u“=上=1.42m/s0.785xd22x3600（1.30式）（1.31式）1.6.3筒体厚度与封头厚度的计算1.6.3.1 计算塔作为压力容器的一种，应当根据GB150-2011对压力容器操作压力、设计压力、操作温度、设计温度的定义和计算方法，对T0305的设计温度和设计压力进行确定。压力容器而言筒体的压力为其

36、中的最高压力，对于T0305而言，为O.IMPa。取设计压力为：P = l.lxPwO.l MPd（ J 32式）整个体系的操作温度最高在75,设计温度要比操作温度高15-30,取设计温度为105。体系中介质如水、甲基丙烯醛、甲醇等，材料对耐蚀性要求较高。最终采用工业特别是石油化工上广泛应用的S30408来作为T0306-1的材料。取腐蚀余量C2为2mm。采用100%无损探伤，故取焊缝系数为0.85。圆筒计算厚度：uPcDb c =11（2 x 6 f x V -）（1.33式）式中：Pc为计算压力，在液柱低时可认为与设计压力P近似相等；Di为筒体内径1000mm；司为材料在设计温度下许用应力

37、，为137Mpa；。为1;（1.34 式）=3.5mm（2 x 6, x 中-在如此小的厚度下，取壁厚负偏差C1为0.6mm,因此3=氏+ a + C2=3.4mm向上圆整则名义厚度为4mm。下封头同理则算得名义厚度为4mm。为工业焊接方便，并考虑接管补强，一把筒体封头厚度相等，取筒体、上封头、下封头壁厚均为4mm,经过强度校核均合格。1.7塔设备条件图AHm- Hob队mm解破甲躺婢御烟廿2。万1I.t1/L12ft号TIMSKfN42413/712*9*MK r)m)124213WMftR/2ff 福秋才W世4雌删（if）UMnR5/631/FNttAl6t99 WcM.1kUIWH-2I

38、M2-2II1M*7Mf卬2W35I4tSIM*向汕，I，FMMkQW Q9/力14aFMLMta9mt制/力It/9UMlM/T-2l(n-2llfFN即12II疆m/胡/uFMrfo13/i6Mil 汕 Ml，FH即14/j12W/T-2IS-2II1FHUMo15汕”豌/16u171819林楼用2112412051SIMl窃MW给2151.22374)7.4Z ”尺刘HM；23谢桃晴!阖味/1*1例” di.iifl；24蜕 aUI25曼例bUH*任力MP3t.269U】m27般如好耙1稹*tlF*MJH.iaI*”，MlMfftMMl”，图1-19 T0305精储塔设备条件图1.8塔设

39、备装配图I MHM.I Mt MK HM fVMWUi f“*M MMMUJUiFUMNN Mm蚁riMTM iMV” jU * IMHMM4dhf必 MWe；i9NHMHH15，眸dUtlMM.t QWtt I vi!-UttO MM MlWMU m HnwJWW NkWt lydMMBUrMMKMM1*Wi T 一丽.一一 Mlf k -WM，MBJLX JZI43JM1U-ijun hmkL府心，imasqi.arm，*0即?u”tnuiLa”d”UMil”？IMFazruMx npi$e w&n.gMI4。MIWMMm”Wf.“，n”，场u“，31SHag吗峥27”HMBUWtU物MU

40、MI，ttuminDUR，”!，.| t.图1-20 T0305精储塔设备装配图1.9SW6强度校核计算说明书内压椭圆封头校核计算单位太原工业学院Hots队计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件椭圆封头简图计算压力K0.22MPa设计温度t105.00 C内径D、600.00mm曲面深度h、200.00mm材料S30408（板材）Jh、设计温度许用应力o137.00MPahi试验温度许用应力o137.00MPaD钢板负偏差 a0.30mm腐蚀裕量C0.00mm焊接接头系数4)0.85压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值A =1.252回=0.1100（或由用户 lT|,

41、输入）MPa压力试验允许通过的应力o|t0.906=184.50MPa试验压力下封头的应力qt =，广（K，+。.54）=7.462。MPa校核条件6s qt校核结果合格厚度及重量计算形状系数“二，62+（1=0.7083计算厚度KPQ8h =20.11MPa设计温度t105.00 C内径R1000.00mm曲面深度A200.00mm材料S30408（板材）设计温度许用应力O137.00MPa试验温度许用应力CT137.00MPaLJ钢板负偏差 G0.30mm腐蚀裕量Ci0.00mm焊接接头系数00.85下封头校核计算太原工业学院Hots队压力试验时应力校核压力试验类型液压试验计算单位试验压力

42、值1.25月g=0.1100 （或由用户IdMPa输入）压力试验允许通过的应力试验压力下封头的应力校核条件校核结果可V 0. 90 5 = 184. 505= %（肛 + 0-5）= 24.08MPaOrs ot合格厚度及重量计算形状系数K 二 L6=1.3750计算厚度a =2打0-0.5兄=665mm有效厚度8eh =8nh 一 C G=3.70mm最小厚度8min =3.00mm名义厚度8nh =4.00mm结论满足最小厚度要求重量32.39Kg压力计算最大允许工作压力2团外知=KR+0.5%=0.62587MPa结论合格内筒体内压计算计算单位太原工业学院Hots队计算所依据的标准GB

43、150.3-2011计算条件简体简图计算压力P.0.24MPa设计温度t105.00 C内径D、1000.00inm材料S30408（板材）-1试验温度许用应力O137.00MPaDiA设计温度许用应力O137.00MPaL试验温度下屈服点6205.00MPa钢板负偏差0.30mm腐蚀裕量G2.00mm焊接接头系数。0.85厚度及重量计算计算厚度RD,6=2团。-6=L3mm有效厚度8.-& C G-6.70mm名义厚度5n =9.00mm重量2552.97Kk压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值P、=1.25P M =0.1100（或由用户输入）crMPa压力试验允许通过的应力水

44、平ol可K 0.905=184.50MPa试验压力下圆筒的应力6=+，）=9.7222MPa校核条件6V CT,校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力22= S+/）=L 55004MPa设计温度下计算应力6=2Se =18.03MPao116.45MPa校核条件。2。结论合格开孔补强计算计算单位太原工业学院Hots队接管：N1,634x9计算方法:GB 150.3-2011等面积补强法，单孔设计条有简图计算压力pc0.22MPa设计温度105壳体型式圆形筒体壳体材料名称及类型S30408板材B壳体开孔处焊接接头系数00.85一AiAzAjd壳体内直径D,1000mm壳体开孔处名义厚度6n

45、9mm1.1J工壳体厚度负偏差Cmm卜2X壳体腐蚀裕量C12mm壳体材料许用应力埒MPa:筒体周向斜接管偏心距离(mm)200凸形封头上接管轴线与封头轴线的夹角()接管实际外伸长度400mm接管连接型式接管实际内伸长度300mm接管材料名称及类型板材接管焊接接头系数1接管腐蚀裕量2mm补强圈材料名称凸形封头开孔中心至封头轴线的距离200mm补强圈外径mm补强圈厚度mm接管厚度负偏差Chmm补强圈厚度负偏差clrmm接管材料许用应力埒MPa补强圈许用应力。FMPa开孔补强计算非圆形开孔长直径21.777mm开孔长径与短径之比1.0888壳体计算厚度5mm接管计算厚度6mm补强圈强度削弱系数fn接

46、管材料强度削弱系数开孔补强计算直径 d20mm补强区有效宽度Bmm接管有效外伸长度 hmm接管有效内伸长度h2mm开孔削弱所需的补强面积Amnr壳体多余金属面积Ammz接管多余金属面积4mm2补强区内的焊缝面积4mnr4+42+4= mm2补强圈面积42 mmA-(A1+A2+A3)_2 mm结论：合格塔设备校核计算单位太原工业学院Hots队计算条件塔型板式容器分段数(不包括裙座)1压力试验类型液压封头上封头下封头材料名称S30408S30408名义厚度(mm)99腐蚀裕量(mm)22焊接接头系数0.850.85封头形状椭圆形椭圆形圆筒设计压力(Mpa)设计温度()长度(mm)名义厚度(mm)

47、内径/外径(mm)材料名称(即钢号)10.22105138004600S304082345678910圆筒腐蚀裕量(mm)纵向焊接接头系数环向焊接接头系数外压计算长度(mm)试验压力(立)(Mpa)试验压力(卧)(Mpa)120.850.8500.2750.41391内件及偏心载荷介质密度kg/m:720塔釜液面离焊接接头的高度mm1000塔板分段数12345塔板型式筛板浮阀塔板层数230每层塔板上积液厚度mm100最高一层塔板高度mm20000最低一层塔板高度mm25000填料分段数12345填料顶部高度mm填料底部高度mm填料密度kg/m3集中载荷数12345集中载荷kg600600600

48、600集中载荷高度mm1000100010001000集中载荷中心至容器中心线距离mm500500500500塔器附件及基础塔器附件质量计算系数1.2基本风压N/m2350基础高度mm2000塔器保温层厚度mm40保温层密度kg/m3570裙座防火层厚度mm0防火层密度kg/m30管线保温层厚度mm40最大管线外径mm1200笼式扶梯与最大管线的相对位置90场地土类型II场地土粗糙度类别C地震设防烈度低于7度设计地震分组第一组地震影响系数最大OCbmx3.28545e-66阻尼比0.01塔器上平台总个数23平台宽度nun500塔器上最高平台高度mm3000塔器上最低平台高度mm2500裙座结构

49、形式圆筒形裙座底部截面内径mm1000裙座与壳体连接形式对接裙座高度nun2500裙座材料名称S30408裙座设计温度105裙座腐蚀裕量mm2裙座名义厚度mm9裙座材料许用应力MPa137裙座与筒体连接段的材料裙座与筒体连接段在设计温度下许用应力MPa裙座与筒体连接段长度mm裙座上同一高度处较大孔个数4裙座较大孔中心高度mm900裙座上较大孔引出管内径（或宽度）mm200裙座上较大孔引出管厚度mm2裙座上较大孔引出管长度mm600地脚螺栓及地脚螺栓座地脚螺栓材料名称16Mn地脚螺栓材料许用应力MPa170地脚螺栓个数300地脚螺栓公称直径inm24全部筋板块数0相邻筋板最大外侧间距mm0筋板内侧间距mm70筋板厚度nun12筋板宽度mm100盖板类型整块盖板上地脚螺栓孔Ii径mm40盖板厚度mm16盖板宽度mm0垫板有垫板上地脚螺栓孔直径mm27垫板厚度mm12垫板宽度inm50基础环板外径nun1169基础环板内径mm849基础环板名义厚度mm13计算结果容器壳体强度计算元件名称压力设计名义厚度血n)直立容器校核取用厚度前许用内压M%)许用外压0R1)下封头995.144第1段圆筒440.658第1段变径段第2段圆筒第