化工设备设计PPT

化工设备设计一填料及其相关数据的计算1.填料材料该过程处理量不大，所用的塔直径不会太大，可选用50mm聚丙烯阶梯环塔填料。2.填料塔工艺尺寸塔径填料层高度计算设计取填料层高度为：z=15.6m二．填料层是否分层以及每一层的高度查表：对于阶梯环填料，。将填料层分为两段设置，每段5.2m，三段间设置一个液体再分布器。填料塔直径液体分布器的选型：液体在塔顶的初始均匀喷淋，是保证填料塔达到预期分离效果的重要条件。液体分布装置的安装位置，须高于填料层表面200mm,以提供足够的自由空间，让上升气流不受约束地穿过分布器。根据该物系性质，可选用目前应用较为广泛的多孔型布液装置中的排管式喷淋器。多孔型布液装置能提供足够均匀的液体分布和空出足够大的气体通道（自由截面一般在70%以上），也便于制成分段可拆结构。液体引入排管喷淋器的方式采用液体由水平主管一侧引入，通过支管上的小孔向填料层喷淋。由于液体的最大负荷低于，按照设计参考数据可提供良好的液体分布：主管直径---50mm,支管排数---5,排管外缘直径---760mm，最大体积流量---12.5排管式喷淋器采用塑料制造气体的入塔分布设计位于塔底的进气管时，主要考虑两个要求：压力降要小和气体分布要均匀。由于填料层压力降较大，减弱了压力波动的影响，从而建立了较好的气体分布；同时，本装置由于直径较小，可采用简单的进气分布装置。由于对排放的净化气体中的液相夹带要求不严，可不设除液沫装置。三．吸收塔封头的选型依据，材料及尺寸规格封头的选型依据：一般情况下选用椭圆型封头，当制造条件限制时可选用人工敲打的蝶型封头。根据分析本填料吸收塔选用Q235-B制作塔体和封头设计壁厚封头相关数据，DN为800mm,曲面高度为200mm,直边高度25mm,内表面积0.754,容积0.0796持液量h的计算选择持液量维持在5-8分钟的持液高度，现取持液时间为8分钟mDLhL344.12.9987.0785.0601808.2158785.060822四喷淋装置喷淋装置的作用是为了能有效的分布液体提高填料表面的有效利用。本设计考虑到填料塔的半径为700mm较大，则选用的是盘式分布器。溢流盘式分布器是目前最广泛应用的分布器，特别适用于大型的填料塔，他的优点是操作弹性大，不易堵塞，操作可靠，便于分块安装，由分布盘和进口管两部分组成，分布盘上开有的筛孔或的溢流管以避免堵塞管长塔径D分布盘直径D2分布盘厚度缓冲管尺寸700mm560mm4~6108×4mm800mm640mm900mm740mm左表格是分布盘结构参考数据：五液体再分布器本设计采用的是分配锥形的再分布器，其最简单沿壁流下的液体用分配锥再将它导入中央截锥小头的直径一般为,本设计取800×0.8=640mm，为了增加气体流过是的自由截面积，在分配锥上开设4个管孔，锥体与塔壁夹角取在，取h=80mm。本设计取填料塔D=800mm分布盘的直径为640mm,分布盘的厚度为5mm以下分布盘边缘锯齿的结构名称齿高宽齿齿距板厚数值10~2010~2010~2030六填料的支撑装置填料支承结构是用于支撑塔内填料及所有的气体和液体的重量之装备。对填料的基本要求是：有足够的强度以支撑填料的重量；提供足够的自由截面以使气液两相流体顺利通过，防止在此生产液泛；有利于液体的再分布；耐腐蚀，易制造。常用的填料支承板主要有栅板式和气体喷射式结构。本设计采用的是栅板式因为填料塔的直径为800mm，故可以将栅板分为两块，栅条间距为填料直径的0.6~0.8倍。塔径D=800mm，可以采用整体栅板，栅板直径D=780mm,栅板间距t=45mm，需要将其搁置在焊接于塔壁的支持圈或支持块上。支持圈采用碳钢，厚度为8mm,重量为63.5kg公称直径DL0RLh×S800mm780mm389mm390mm779mm50×8mm七塔顶除雾沫器穿过填料层的气体有的时候夹带液体和雾滴，因此有时候需要塔顶气体排出口设置除雾沫器，以尽量除去气体中被夹带的液体雾沫，常用有填料除雾器，折流板式除雾器，丝网除雾器。本设计采用丝网除雾器，丝网除雾器是一种分离效率较高阻力较小，重量较轻，所占空间不大的除雾器，可除去含有大于5um的雾滴，效率可达到98%~99%，压力降不超过250Pa。①设计气速的计算998.21.18350.12.9/1.1835LGGukms②丝网的直径140.68940.553.142.9SVDmu③丝网层高度H一般取300～400mm八管结构⒈气体和液体的进出的装置流体的进出口结构设计，首先要确定的是管道口径，根据管口所输气体或液体的流量大小，由下式计算管口的直径4SVdu气体进出口装置气体进口装置的设计，应能防止淋下的液体进入管内，同时要使气体分散均匀。因此，不宜使气体直接由接管口或水平管冲入塔内，而应使气体的出口朝向下方，使气流折转向上。工业上，一般气体进料流速为10-20m/smmuVDSi30936001514.3400044厚度为8mm，所以取外径为0.325m液体进出口装置工业上，一般液体进料流速为0.5-1.5m/s，厚度为4mm,所以取外径45mm液体出口装置的设计应便于塔内液体的排放，防止破碎的环塞住出口，并且要保证塔内有一定的液封高度，防止气体断路。本设计选用的是弯管式液体的出口装置。mmuVDSi0.3736000.114.3878.344⒉填料卸出口根据填料塔的特点，需要有填料卸出口，以便于检修时将填料卸出，填料卸出口的结构与人孔或手孔类似塔的高度系由主体高度Hz（塔板或填料所在空间的高度）、顶部空间高度Ha（填料以上部分，包括筒节、封头及上面的引出管）、底部空间高度Hb（填料下部的筒节，但不包括下封头及引出管高度，因为该高度和裙座高度重合），以及裙座高度Hs等部分所组成，所以塔高H为：H＝Hz＋Ha＋Hb＋Hs在具体绘制过程中，需要注意底部筒节和裙座之间两者之间并不是刚好对接，如塔的实际总高和按式（6-1）的计算会有一些差别，有时是多几毫米，有时是少几毫米。填料塔的高度则包括填料层高度，喷林装置、再分器、气液进出口所需的高度，底部及顶部高度以及裙座高度等部分①Ha的计算由表得DN=700mm时，封头曲面高度h1=175mm,直边的高度为25mm。分布器离塔顶的高度为900mm,塔顶的除雾沫器高度为200mm,引出管的高度200mm故Ha=175+25+900+200+200=1500mm②Hb的计算由上面求持液量高度h=mm,弯管式液体进口装置的高度H=120+120+200=440mm故Hb=1029.2+440+225=1694.2mm整塔高度的计算（除去支座）H=1500+1694.2+7000+80=10274.2mm≈10.3m(1)0.101pMPa当在操作压力下12[]113,1,0.18,2tMPaCmmCmm0.10180020.22.55772[]211310.101idtpDCmmp（2）当出现液泛时，塔体内将充满液体水，此时11.30.110653MPa圆整后取3mm81.92.998maxgh61012[]113,1,0.18,2tMPaCmmCmmmmCppDtid592.222.0110653.011132800110653.0][2⑶筒体厚度故取厚的Q235-B的钢板制作筒体。同理可知，厚度Q235-B的钢板制作封头。水压实验的校核：而11.3MPa因为Q235-B的屈服极限将其带入上式：水压实验满足强度要求。23534()dnQBmmmm由上计算可知，根据此值，在材料中允许的最小厚度所以，与封头的厚度一样4nmm4nmm()0.92TeTsePD由81.92.998ghT110653.0106420.181.82enCmm235sMPaMPaDPeeTT5.2112359.037.2482.12)82.1800(110653.02)(九法兰的选取法兰具有较好的强度和紧密性，适度的尺寸范围，在设备和管道上都能应用，比较普遍，本设计主要采用的法兰有：HG20593法兰PL40(B)-0.6RFQ235A法兰T800-0.25GB4707-92Q235A法兰A800-0.25GB4707-92Q235A十手孔压力容器开设手孔是为了检查设备的内部空间以及安装和折卸设备的内部构件。手孔一般是~250mm。本设计个在支撑板的上部开了一个，共三个，大小为150mm。旋柄快开手孔（JB590-64,P2.5和2.6kg/）此处选用公称压力为2.5kg/,总重为38.1kg的I类材料（JB590-64-1）填料塔各接管的设计（接管的选型，尺寸，接管形式，是否补强）1气体加入口的接管接管外径是325mm，查表得矢高h为32mm,连接方式为焊接。此处需要补强，因为圆筒内径,开孔最大直径d,故采用局部补强，采用补强圈补强.2.液体入口接管接管外径45mm,查得矢高为0.5mm,连接方式为焊接。此处不需要补强十一封头壁厚设计本设计采用的是标准椭圆形封头设计壁厚：同理可知，厚度Q235-B的钢板制作封头水压实验的校核：而11.3MPa因为Q235-B的屈服极限将其带入上式：水压实验满足强度要求。mmCppDtid592.222.0110653.011132800110653.0][24nmm()0.92TeTsePD由81.92.998ghT110653.0106420.181.82enCmmMPaDPeeTT5.2112359.037.2482.12)82.1800(110653.02)(十二总质量的计算和裙座的选取1.填料吸收塔塔体总质量1.填料吸收塔塔体总质量：⒉塔的质量.（不含封头）DN=800mm,所以，3.封头的质量DN=800mm,即54321mmmmmm附加质量水压试验时水的质量，填料质量，为封头质量，为塔体质量54321,mmmmm)(8,/6041不包括封头的筒节，每米质量为mLmkgqmmnkgqLm480860124,2523.9nmmhmmqkg直边高度的椭圆形封头，其质量222223.947.8mqkg⒋填料及附件质量手孔约重25.3kg，（两个），其他接口管和填料的质量总和按913.09kg计算：⒌水压实验的质量⒍裙座结构采用圆筒型结构，材料如群座壳、-基础环、地脚螺栓采用Q235-A,的圆筒式裙座，群座与塔体的连接采用对接形式，裙座通体的外径与筒体的外径相等。焊缝必须采用全熔透的连续焊。高度为1000mm,厚度为4mm，质量m5=354kg4mkgm92.56662.998)10754.0214.34.0(3.116247.填料吸收塔塔体总质量mM=480+47.8+939.39+5666.92=7134.11kg54321mmmmmThankyou!