浮阀塔的机械设计

化工与材料学院09级本科生化工机械设备课程设计

一、课程设计题目

浮阀塔的机械设计

二、课程设计内容

1．塔设备的结构设计

包括：塔盘结构，塔底、塔顶空间，人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算. 2. 塔体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核 （1）根据设计压力初定壁厚；

（2）计算危险截面的重量载荷、风载荷、地震载荷及偏心载荷； （3）计算危险截面的由各种载荷作用下的轴向应力；

（4）计算危险截面的组合轴向拉应力和组合轴向压应力，并进行强度和稳定性校核。 3. 筒体和裙座水压试验应力校核 4. 裙座结构设计及强度校核

包括：裙座体、基础环、地脚螺栓 5. 编写设计说明书一份

6. 绘制2号装配图一张，Auto CAD绘3号图一张（换热器的）。

三、设计条件

1. 设备类型：自支承式塔设备（塔顶无偏心载荷）； 2. 设置地区环境：

基本风压：qo=400N/㎡;

设计地震烈度：7度（或8度）；

场地土：Ⅱ类。地震加速度0.15g（或者0.3g），地震系数根据自己的需要任取一组； 3. 塔体及裙座的机械设计条件：

（1）塔体内径Di=2200mm，塔高近似取H=50000mm；

（2）计算压力Pc=1.6MPa（每组中各人的计算压力根据安排表中数据）,设计温度t=250℃； （3）塔体装有N=75层浮阀塔盘，每块塔盘上存留介质层高度为hw=100mm，介质密度为 ρ1=800kg/m3；

（4）沿塔高每5m左右开设一个人孔，人数为8-10个，相应在人孔处安装半圆形平台8-10个，平台宽度为B=900mm，高度为1000mm。

（5）塔外保温层厚度为δs=120mm，保温材料密度为ρ2=300kg/m3；

（6）塔体与裙座间悬挂一台再沸器，其操作质量为me=4000kg,偏心距e=2000mm； （7）塔体与封头材料在低合金高强度刚中间选用，并查出其参数。 （8）裙座统一采用Q235-A

（9）塔体与裙座对接焊接，塔体焊接接头系数Φ=0.85；

（10）塔体与封头厚度附加量C=2mm，裙座厚度附加量C=2mm；

（11）参考图为书中图8-25，尺寸及数据根据自己组的具体情况设计、标注。

六、说明书的内容要求

1.符号说明 2.前言

（1）设计条件；

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（2）设计依据；

（3）设备结构形式概述。 3.材料选择

（1）选择材料的原则；

（2）确定各零、部件的材质； （3）确定焊接材料。 4.绘制结构草图 （1）板式塔装配图

（2）确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；

（3）标注形位尺寸。

（4）写出图纸上的技术要求、技术特性表、接管表、标题明细表等 5.塔体及裙座壁厚设计

（1）筒体、封头及裙座壁厚设计； （2）焊接接头设计； （3）压力试验验算；

6.标准化零、部件选择及补强计算：

（1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。补强计算。

（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。补强计算。 （3）其它标准件选择。

7.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。 8.主要参考资料。 【格式要求】：

1.计算单位一律采用国际单位；2.计算过程及说明应清楚；

3.所有标准件均要写明标记或代号；4.设计说明书目录要有序号、内容、页码；

5.设计说明书中与装配图中的数据一致。如果装配图中有修改，在说明书中要注明变更； 6.书写工整，字迹清晰，层次分明；7.设计说明书要有封面和封底，均采用A4纸，装订成册。

七、主要参考资料

1. 《化工设备机械基础课程设计指导书》.化学工业出版. 2005.1 2.《化工设备机械基础》第五版 刁与玮 王立业 编著 2003.3； 3. 《化工单元过程与设备设计》匡国柱 史启才 主编；

4.《化工制图》华东化工学院制图教研室编 人民教育出版社 1980； 5.《化工设备机械基础》参考资料； 6.《钢制压力容器》GB150-1998； 7.《钢制塔式容器》JB4710-1992；

8. GB151-1999 《管壳式换热器》1999年；

9.《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局 1999年。

教研室主任签名：

2012年4月16日

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浮阀塔的机械设计

摘 要

塔设备是能够实现蒸馏和吸收两种分离操作的气液传质设备，广泛应用于化工、石油化工、石油等行业中。其结构形式基本上可以分为板式塔和填料塔两大类。虽然这两类塔既适用于蒸馏操作也适用于吸收操作，但是，在工业生产中，当处理量大时多采用板式塔，当处理量小时多采用填料塔。当然也有例外。对于一个具体的工艺过程，选择何种塔型为宜，尚需根据两类塔型各自的特点和工艺本身的要求而定。板式塔内沿塔高装有若干层塔盘，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。本设计为浮阀塔。板式塔为逐级接触式气液传质设备。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便。

关键字：塔体、封头、裙座

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The mechanical design of the valve tower

Abstract

Tower equipment is able to achieve the distillation and absorption of two separate operation of gas-liquid mass transfer equipment, widely used in chemical, petrochemical, oil and other industries. Its structure is basically divided into two categories of the plate tower and packed tower. Although these two types of towers both for distillation, absorption operation in industrial production, however, when the treatment volume, the use of plate tower, when dealing with the amount of hours use of the packed tower. Of course there are exceptions. , Select the type of tower type is appropriate for a specific process may be needed based on two types of towers to their respective characteristics and process requirements. Plate tower high along the tower is equipped with several layers of trays, the liquid rely on gravity flow from the top by plate bottom and flow of the liquid layer formed on the plate surface; gas they rely on the pressure differential to promote from the bottom up in turn through each tower panel liquid layer flow to the top of the tower. Gas and liquid two-phase step exposure in the tower, two-phase composition along the tower height was stepped changes. The design for the valve tower. Plate tower for the step-contact gas-liquid mass transfer equipment. Plate tower gas velocity is high, thus the large production capacity, the stability of the tray efficiency, low cost, maintenance and easy to clean up.

Key words: tower body head skirt

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目 录

摘 要 .......................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................... II 1 前言 ....................................................................................................... 1

1.1设备课程设计的内容 ................................................................................... 1 1.2设计条件 ....................................................................................................... 1 1.2.1 设备类型 ................................................................................................... 1 1.2.2设置地区环境 ............................................................................................ 1 1.2.3 塔体及裙座的机械设计条件 ................................................................... 2 1.3浮阀塔的设计原则 ....................................................................................... 2 1.4浮法塔设计的目的 ....................................................................................... 3 1.5设备课程设计的意义 ................................................................................... 3 1.6浮阀塔的特点 ............................................................................................... 4 1.6.1浮阀塔的简介 ............................................................................................ 4 1.6.2浮阀塔的工作原理 .................................................................................... 5 1.6.3 浮阀塔的主要特点 ................................................................................... 6 1.7浮阀塔设备结构形式概述 ........................................................................... 6 1.8浮阀塔板的研究进展及研究内容、市场行情 ........................................... 9

2 材料选择 ............................................................................................... 10

2.1概论 ............................................................................................................. 10 2.2塔体材料选择 ............................................................................................. 10

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rjw2.html