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甲醇水分离塔设计

摘要  筛板塔是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：⑴ 结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。 ⑵ 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。 ⑶ 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。⑷ 压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。虽然筛板塔有： ⑴ 塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。 ⑵ 操作弹性较小(约2～3)。⑶ 小孔筛板容易堵塞等缺点。但它由于具有前述的一些优点，因而在化工，石油，能源等行业的应用中仍处于板式塔应用的主导地位。本次论文以介质的性质、温度和压强，以及公称直径和当地自然环境为设计条件，综合考虑各方面的因素选定板式筛板塔，具体步骤主要包括壳体、封头壁厚的设计与较核，基础环板，裙座等零部件的设计，同时结合所选定的材料和工作环境制定相应的焊接工艺和制作、组装和加工工艺。

关键词  筛板塔；塔盘；降液管

Abstract
 The sieve-plate column is commonly used in mass transfer tower equipment, its main advantages: ⑴ structural valve tower more than a simple, easy processing, and cost about 60% of bubble tower, tower float valve for about 80% . ⑵ processing capacity, than the diameter of the blister with tower  10 ~ 15% increase. ⑶ tray efficiency higher than that Blister tower about 15% higher. ⑷ lower pressure drop per plate bubble tower pressure than about 30%. Although the sieve-plate column are: ⑴ tray installation require a higher degree level, or gas-liquid contact with uneven. Operating flexibility ⑵ small (about 2 ~ 3). ⑶ small plate, such as easy to plug the shortcomings. But it is because of some of the advantages mentioned above, which in the chemical, petroleum, energy and other industries are still in the application of the application tray column dominance. The thesis of the nature of media, temperature and pressure, as well as the nominal diameter for the design of the natural environment and local conditions, concrete steps to include the shell, head of design and wall thickness more nuclear, based on the Central board, and other parts of the skirt design, combined with selected materials and the working environment to develop the corresponding welding technology and production, assembly and processing technology.

Key words   sieve-plate column; tray; downcomer

目录
甲醇水分离塔设计………………………………………………….I
摘要 I
关键词 I
Abstract II
目录………………………………………………………………..III
第一章   概述……………………………………………………..1
1.1板式精馏塔的简介……………………………………………..1
1.2板式精馏技术及发展 4
第二章 塔结构设计……………………………………………...5
2.1塔设计内容 5
2.1.1设计参数………………………………………………………5
2.1.2塔结构简图……………………………………………………5
2.2主体材料强度指标 7
2.3筒体、封头壁厚确定 7
2.3.1筒体厚度计算 7
2.3.2封头厚度计算 7
2.4塔体上各项载荷计算 8
2.4.1塔质量 8
2.4.2风载荷和风弯矩计算 9
2.4.3地震力及地震弯矩计算 11
2.4.4最大弯矩 13
2.5塔体的强度及轴向稳定性验算 14
2.5.1塔体2-2截面的各项轴向应力计算 14
2.5.2塔体2-2截面抗压强度及轴向稳定性验算 14
2.6裙座的强度及稳定性校核 15
2.6.1裙座底部0-0截面轴向应力计算 15
2.6.2裙座检查孔1-1截面强度校核 15
2.6.3裙座焊缝强度校核 16
2.7压试验时塔的强度和稳定性验算 16
2.7.1水压试验时塔体2-2截面的强度校核 16
2.7.2水压试验时裙座底部0-0截面的强度和轴向稳定性校核 17
2.8基础环板设计 17
2.8.1基础环板内外径的确定 17
2.8.2混泥土强度校核 17
2.8.3基础环板厚度设计 18
2.8.4地脚螺栓的设计 19
2.8.5筋板的设计与计算 20
2.8.6盖板的设计和计算 21
2.9开孔及开孔补强 22
2.9.1工艺水进口N03开孔及开孔补强 22
2.9.2贫甲醇进口N07开孔及开孔补强 24
2.9.3工艺水出口N02开孔及开孔补强 26
2.9.4人孔开孔及其开孔补强 28
2.10接管和法兰的选用 31
第三章 甲醇水分离塔辅助装置以及附件………………………32
3.1回流冷凝器 32
3.1.1整体式 32
3.1.2自流式 32
3.1.3强制循环式 33
3.2管壳式换热器的设计与选型 33
3.2.1流体流动阻力（压强降）的计算 33
3.2.2管壳式换热器的选型 34
3.3再沸器 35
3.4加热蒸气鼓泡管 36
3.5离心泵的选择 37
第四章 塔设备的制造、安装…………………………………….38
4.1制造要求 38
4.2组装要求 38
4.3焊接及其特点 39
4.4热处理 40
4.5大型塔设备的安装 40
设计总结…………………………………………………………..42
致谢………………………………………………………………..44
参考文献…………………………………………………………..45
附录I  主要符号说明……………………………………………46