500萬(wàn)噸每年常壓塔設(shè)計(jì)和腐蝕材料的探討設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)_第1頁(yè)
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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)500萬(wàn)噸/年 常壓塔設(shè)計(jì)和材料腐蝕的探討The Design For Atmospheric DistillationTower of t/y and Study of Material Corrosion畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作與取得的成果。盡我所知,除文中特別加以標(biāo)注和致的地方外,不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果,也不包含我為獲得與其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體,均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了意。作 者 簽

2、 名:日 期:指導(dǎo)教師簽名: 日期:使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的規(guī)定,即:按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版本;學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務(wù);學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學(xué)??梢怨颊撐牡牟糠只蛉咳荨W髡吆灻?日 期:學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確

3、方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名: 日期: 年 月 日學(xué)位論文使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名:日期: 年 月 日導(dǎo)師簽名: 日期: 年 月 日注意事項(xiàng)1.設(shè)計(jì)(論文)的容包括:1)封面(按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作)2)原創(chuàng)性聲明3)中文摘要(300字左右)、關(guān)鍵詞4)外文摘要、關(guān)鍵詞5)目次頁(yè)(

4、附件不統(tǒng)一編入)6)論文主體部分:引言(或緒論)、正文、結(jié)論7)參考文獻(xiàn)8)致9)附錄(對(duì)論文支持必要時(shí))2.論文字?jǐn)?shù)要求:理工類設(shè)計(jì)(論文)正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字(不包括圖紙、程序清單等),文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬(wàn)字。3.附件包括:任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)。4.文字、圖表要求:1)文字通順,語(yǔ)言流暢,書(shū)寫(xiě)字跡工整,打印字體與大小符合要求,無(wú)錯(cuò)別字,不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2)工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙,要求部分用尺規(guī)繪制,部分用計(jì)算機(jī)繪制,所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)。圖表整潔,布局合理,文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě),不準(zhǔn)用徒手畫(huà)3)畢業(yè)論文須用A4單面打印,論文50頁(yè)以上的雙面打

5、印4)圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5)軟件工程類課題應(yīng)有程序清單,并提供電子文檔5.裝訂順序1)設(shè)計(jì)(論文)2)附件:按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)次序裝訂3)其它摘 要在煉油工業(yè)中塔器設(shè)備占主導(dǎo)地位,其性能、技術(shù)水平和壽命都直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益等方面。近年來(lái)使用的原油中硫化物含量的升高,對(duì)塔器設(shè)備的腐蝕也變得嚴(yán)重。本設(shè)計(jì)主要闡述了常壓塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括主要部件材料、結(jié)構(gòu)的選擇與論證,強(qiáng)度、穩(wěn)定性的校核。在專題論文中,對(duì)蒸餾裝置中常減壓塔的腐蝕原因與腐蝕部位進(jìn)行了分析,其腐蝕類型主要有低溫輕油腐蝕、高溫硫腐蝕和環(huán)烷酸腐蝕,論文討論了這三種腐蝕的機(jī)理,并從加工工

6、藝、材料選擇方面提出了相應(yīng)的防腐措施。關(guān)鍵詞:常壓塔 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 腐蝕AbstractIn the oil refining industry, tower equipment take precedence predominate, the performance of the pros, technological level and longevity will directly affect the output of products, quality, economic efficiency etc.In recent years, the concentration of the

7、sulfide in oil along with the changes of oil goes up, the corrosion of tower equipments became more seriously. This design mainly elaborated the atmospheric distillation tower structure design, the content included: major component's material, structure choice and proof; strength, stability exam

8、ination. The reason and parts of corrosion in atmospheric and vacuum tower of distillation unit has analyzed in the monograph. The primarily type of these corrosion contain low temperature light oil corrosion, the high temperature sulphur corrosion and the naphthene acid corrosion, This thesis discu

9、ssed the occurrence mechanism of these three kinds of corrosions respectively, and bring up the antisepsis measure from the process craft, the material choose.Keywords:Atmospheric distillation tower The structure design corrosion 79 / 89目 錄摘要IAbstractII目錄III第一章緒論11.1 設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)特點(diǎn)11.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)11.1.2

10、設(shè)計(jì)思想11.1.3 設(shè)計(jì)特點(diǎn)11.2 本設(shè)備所在裝置的簡(jiǎn)單工藝流程和在裝置中的作用21.2.1 工藝流程21.2.2 工藝流程圖21.2.3 設(shè)備在裝置中的作用41.3 主要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定和說(shuō)明41.3.1 設(shè)計(jì)壓力41.3.2 設(shè)計(jì)溫度41.3.3 焊縫系數(shù)41.3.4 厚度附加量51.3.5 許用應(yīng)力5第二章常壓塔主要部件材料的選擇與論證62.1 結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計(jì)要求62.2 化工容器用鋼的基本要求62.3 壓力容器用鋼的特殊要求72.4 壓力容器專用鋼板(不包括低溫容器用鋼共10種)92.5 各主要部件材料的選擇與論證102.5.1 筒體和封頭102.5.2 塔盤(pán)102.5.3 裙座10

11、2.5.4 對(duì)焊法蘭和墊片的選材112.5.5 螺母、螺栓的選材112.5.6 其余各部件選材11第三章常壓塔主要元件結(jié)構(gòu)型式的選擇與論證123.1 塔設(shè)備的性能要求123.2 塔設(shè)備的分類123.3 塔的選型123.3.1 板式塔簡(jiǎn)介133.3.2 塔盤(pán)的選型133.4 塔盤(pán)、封頭、裙座、法蘭、進(jìn)出口結(jié)構(gòu)型式的選擇163.4.1 塔盤(pán)結(jié)構(gòu)形式的選擇163.4.2 封頭結(jié)構(gòu)型式的選擇與論證213.4.3 輔助裝置與附件的選擇與論證223.4.4 法蘭的結(jié)構(gòu)型式選擇與論證243.4.5 容器的接口管與凸緣273.4.6 進(jìn)出口結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)283.4.7 視鏡與液面計(jì)293.4.8 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)3

12、03.5 平臺(tái)和梯子結(jié)構(gòu)型式的確定313.5.1 平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式的確定313.5.2 梯子結(jié)構(gòu)型式的確定333.5.3 本次設(shè)計(jì)的平臺(tái)和梯子的設(shè)置343.6 塔頂、塔底與進(jìn)料空間高度的確定343.6.1 塔頂空間高度的確定343.6.2 塔底空間高度的確定343.6.3 進(jìn)料空間高度的確定343.7 塔盤(pán)間距的確定35第四章常壓塔的強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性校核364.1 筒體、封頭的壁厚計(jì)算364.1.1 筒體的壁厚計(jì)算364.1.2 封頭的壁厚計(jì)算384.1.3 裙座壁厚394.2 最小厚度計(jì)算394.3 塔體軸向穩(wěn)定與強(qiáng)度校核計(jì)算404.3.1 載荷分析404.3.2 工況與危險(xiǎn)截面分析414.3.

13、3 質(zhì)量載荷計(jì)算424.3.4 塔的自振周期的計(jì)算454.3.5 地震彎距和地震載荷的計(jì)算464.3.6 風(fēng)載荷和風(fēng)彎距的計(jì)算484.3.7 最大彎距的計(jì)算504.3.8 圓筒軸向應(yīng)力校核514.3.9 裙座強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核524.3.10 水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核544.4 地腳螺栓的強(qiáng)度計(jì)算與基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)564.4.1 地腳螺栓的計(jì)算564.4.2 基礎(chǔ)環(huán)的計(jì)算574.4.3 裙座與塔殼對(duì)連接焊縫的驗(yàn)算584.5 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算584.5.1 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則584.5.2 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)條件584.5.3 開(kāi)孔削弱的截面積584.5.4 有效補(bǔ)強(qiáng)圍594.5.5 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)補(bǔ)強(qiáng)金屬面積604.6

14、塔體撓度計(jì)算604.6.1 塔頂撓度的計(jì)算614.6.2 塔頂撓度的控制值63第五章常壓塔的腐蝕與防護(hù)分析645.1 腐蝕的危害性645.1.1 造成經(jīng)濟(jì)損失645.1.2 資源的浪費(fèi)645.1.3 引發(fā)災(zāi)難性事故645.1.4 污染環(huán)境645.2 裝置概況645.3 原料狀況655.4 常壓塔的腐蝕類型655.4.1 高溫環(huán)烷酸腐蝕655.4.2 高溫硫腐蝕665.4.3 低溫腐蝕675.5 腐蝕事例675.5.1 高溫腐蝕實(shí)例675.5.2 低溫腐蝕實(shí)例685.6 防護(hù)措施與材料選用695.6.1 高溫環(huán)烷酸腐蝕695.6.2 高溫硫腐蝕705.6.3 低溫腐蝕705.7 防護(hù)監(jiān)測(cè)705.

15、8 腐蝕展望71結(jié)論72致73參考文獻(xiàn)74附件.75第一章 緒論1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)特點(diǎn)1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)題目:15000t/d常壓塔設(shè)計(jì)和材料腐蝕的探討主要參數(shù)如下:設(shè)備處理量:15000t/d 塔直徑:6200/5200/4000操作介質(zhì):高含硫油品 塔塔盤(pán)數(shù):50操作壓力:0.1MPa 保溫層厚度:120mm設(shè)計(jì)壓力:0.24MPa 容器類別:一類最高操作溫度:370 焊縫系數(shù):0.85塔總高:54853 腐蝕余量:自定塔基礎(chǔ)高:4700 塔介質(zhì)平均密度:830Kg/m3地震烈度:7 其他參數(shù):參照石化四蒸餾裝置基本風(fēng)壓值:600Pa 建造場(chǎng)地類別:類 1.1.2設(shè)計(jì)思想1、

16、根據(jù)GB鋼制壓力容器與鋼制塔式容器等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。2、滿足工藝和操作要求,所設(shè)計(jì)出來(lái)的流程和設(shè)備能保證得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品,設(shè)計(jì)的流程與設(shè)備需要一定的操作彈性,可方便地進(jìn)行流量和傳熱量的調(diào)節(jié)。3、滿足經(jīng)濟(jì)上的要求,設(shè)計(jì)省熱能和電能的消耗,減少設(shè)備與基礎(chǔ)的費(fèi)用,選擇合適的回流比,節(jié)省冷卻水,設(shè)計(jì)時(shí)要全面考慮,力求總費(fèi)用盡可能的偏低一些。4、保證生產(chǎn)安全,保證塔設(shè)備具有一定的剛度和強(qiáng)度。設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)壓力確定壁厚,再校核其他載荷作用下容器的應(yīng)力,使容器有足夠的腐蝕裕度。5、采用某些高新技術(shù)(如:一脫三注)或應(yīng)用某些工藝系統(tǒng)來(lái)降低原料的含硫量,減緩腐蝕,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,以提高裝置的生產(chǎn)率。1

17、.1.3設(shè)計(jì)特點(diǎn)塔設(shè)備的設(shè)計(jì)特點(diǎn)主要有:氣液兩相充分接觸,相際間傳熱面積大。生產(chǎn)能力大,即氣液處理量大。操作穩(wěn)定,操作彈性大。阻力小,如流體通過(guò)塔設(shè)備時(shí)阻力小,與流體的壓降小,則可降低能耗,從而減少設(shè)備的操作費(fèi)用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造、安裝、維修方便,設(shè)備的投資與操作費(fèi)用低。耐腐蝕,不易堵塞。本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)過(guò)程裝備與控制工程專業(yè),特別是化工容器與設(shè)備設(shè)計(jì)知識(shí)的全面檢查,它具有真實(shí)性,準(zhǔn)確性與模擬性的特點(diǎn)。1、常壓塔是化工、煉油生產(chǎn)中蒸餾裝置最重要的設(shè)備之一,主要用于將原油分餾成汽油、煤油與柴油等油料組分,它是裝置的主體,主要產(chǎn)品從這里得到。常壓部分拔出率的高低不僅關(guān)系到該塔產(chǎn)品質(zhì)量與收率,而且也將

18、影響減壓部分的負(fù)荷以與整個(gè)裝置生產(chǎn)率的提高。2、塔的結(jié)構(gòu)形式各異,但根據(jù)塔件,一般可將塔分成板式塔和填料塔兩大類,兩者的基本結(jié)構(gòu)可以概括為:塔體、件、支座、附件等。3、塔設(shè)備安置在室外,在風(fēng)力作用下產(chǎn)生振動(dòng)破壞,而必須做好防振工作。此外,塔設(shè)備還要承受介質(zhì)正壓力,重力載荷、風(fēng)載荷、地震載荷、偏心載荷等,這些都會(huì)給塔體造成破壞,因此塔設(shè)備必須有足夠的剛度和強(qiáng)度。4、對(duì)于化工容器考慮腐蝕、設(shè)備疲勞、蠕變、振動(dòng)以與技術(shù)的更新?lián)Q代,本塔設(shè)計(jì)壽命為20至30年。由于本塔介質(zhì)易燃易爆,故要求密封性能好。1.2 本設(shè)備所在裝置的簡(jiǎn)單工藝流程和在裝置中的作用1.2.1 工藝流程原油在蒸餾前必須嚴(yán)格的脫鹽、脫水

19、,脫鹽后原油換熱到230240進(jìn)入初餾塔(又稱預(yù)氣化塔),塔頂出輕汽油餾分或重整原料。塔底為拔頭原理經(jīng)常壓爐加熱至360370進(jìn)入常壓分餾塔,塔頂出汽油。側(cè)線自上而下分別出煤油、柴油以與其它油料常壓部分大體可以得到相當(dāng)于原油實(shí)沸點(diǎn)餾出溫度約為360的產(chǎn)品。它是裝置的主塔,主要產(chǎn)品從這里得到,因此其介質(zhì)量和收率在生產(chǎn)控制上都應(yīng)給予足夠的重視。除了用增減流量與各側(cè)線餾出量以控制塔的各處溫度外,通常各側(cè)線外設(shè)有汽提塔,用吹入水蒸氣或采用“熱重沸”(加熱油品使之汽化)的方法調(diào)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量。常壓部分拔出率高低不僅關(guān)系到該塔產(chǎn)品的質(zhì)量與收率而且也將影響減壓部分的負(fù)荷以與整個(gè)裝置生產(chǎn)效率的提高。出塔頂冷回流外

20、,常壓塔通常還設(shè)置23各中段循環(huán)回流。塔底用水蒸氣汽提,塔底重油(或稱常壓渣油)用泵抽出送減壓部分。1.2.2工藝流程圖常減壓裝置簡(jiǎn)單工藝流程圖如圖1.1所示。1.1 工藝流程圖1.2.3設(shè)備在裝置中的作用在石油,化工生產(chǎn)過(guò)程中,常常需要將混和物分離成為較純的物質(zhì),這些生產(chǎn)過(guò)程稱為物質(zhì)分離過(guò)程或物質(zhì)傳遞過(guò)程,他們大多是在塔設(shè)備進(jìn)行,本常壓塔的作用就是將原油分割成汽油、煤油與柴油等組分,它的工藝性能對(duì)于整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量和生產(chǎn)能力等有重大的影響。1.3 主要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定和說(shuō)明1.3.1設(shè)計(jì)壓力容器的設(shè)計(jì)壓力是指在相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度下,用以確定容器殼壁厚與其元件尺寸的壓力。其值不得小于最大工作

21、壓力。最大工作壓力系指正常操作情況下,塔頂部可能出現(xiàn)的最高壓力。本設(shè)備設(shè)計(jì)壓力取P=0.24。1.3.2 設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度系指塔器在正常操作情況,在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下,設(shè)定的受壓元件的金屬溫度(沿元件金屬截面的溫度平均值),當(dāng)元件金屬溫度不低于0時(shí),其值不得低于元件金屬可能達(dá)到的最高金屬溫度。對(duì)于0以下的金屬溫度,則設(shè)計(jì)溫度不得高于元件金屬可能達(dá)到的最低金屬溫度。塔器設(shè)計(jì)溫度(即標(biāo)注在塔器銘牌上的設(shè)計(jì)溫度)是指塔殼的設(shè)計(jì)溫度,根據(jù)這種理論和所提供的已知條件本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)溫度為370。1.3.3焊縫系數(shù)焊縫系數(shù)是指對(duì)應(yīng)焊接接頭強(qiáng)度與母材強(qiáng)度之比值。用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接殘余應(yīng)力等因素使焊

22、接接頭強(qiáng)度被削弱的程度,是焊接接頭力學(xué)性能的綜合反映。大多數(shù)容器采用焊接結(jié)構(gòu),焊接時(shí)由于可能出現(xiàn)焊接缺陷,如未焊透、夾渣、氣孔、咬邊等。焊縫往往是容器強(qiáng)度比較薄弱的環(huán)節(jié)。因此在設(shè)計(jì)中用焊縫系數(shù)表示焊縫金屬與母材的強(qiáng)度比值。它的大小視焊縫接頭形式和無(wú)損探傷的要求而定。焊縫系數(shù)應(yīng)根據(jù)塔器受壓部分的焊縫型式和無(wú)損探傷檢驗(yàn)要求選?。弘p面焊或相當(dāng)于雙面焊的全焊透對(duì)接接頭。100%無(wú)損檢測(cè),=1.00;局部無(wú)損檢測(cè)=0.85。單面焊的對(duì)接接頭(沿焊縫根部全長(zhǎng)具有緊貼基本金屬的墊板)。100%無(wú)損檢測(cè)=0.90;局部無(wú)損檢測(cè)=0.80。對(duì)于受壓縮應(yīng)力的元件,可取焊接接頭系數(shù)=1.0。無(wú)法進(jìn)行探傷的單面焊環(huán)向

23、對(duì)接焊縫,無(wú)墊板,=0.60,此系數(shù)僅適用于厚度不超過(guò)16mm,直徑不超過(guò)600mm的塔殼環(huán)向焊縫。本設(shè)計(jì)焊縫系數(shù)0.85。1.3.4厚度附加量厚度附加量按公式C=C1+C2確定:式中:C厚度附加量,;C1鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差,按相應(yīng)鋼板或鋼管等鋼材標(biāo)準(zhǔn)選取,; C2腐蝕裕量,; 對(duì)于碳素鋼和低合金鋼,取C2不小于1; 對(duì)于不銹鋼,當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性極微時(shí),取C2=0; 對(duì)裙座殼取C2=2; 地腳螺栓取C2=3;本設(shè)計(jì)所給參數(shù)已給出C2的值,C20。1.3.5許用應(yīng)力許用應(yīng)力是指受壓元件材料(如容器殼體,封頭)和螺栓等在不同溫度下的材料許用強(qiáng)度,取材料強(qiáng)度失效判據(jù)的極限值與相應(yīng)的材料設(shè)計(jì)系數(shù)之比

24、,設(shè)計(jì)時(shí)必須合理地選擇材料的許用應(yīng)力。當(dāng)溫度低于20時(shí),取20的許用應(yīng)力。 在蠕變溫度下,通常取材料常溫下最低抗拉強(qiáng)度,屈服點(diǎn)或設(shè)計(jì)溫度屈服點(diǎn),三者除以各自的材料設(shè)計(jì)系數(shù)后得到的最小值作為壓力壓力容器受壓元件設(shè)計(jì)時(shí)的許用應(yīng)力13。非受壓元件材料的許用應(yīng)力,除裙座殼和焊于受壓體上的重要件,柵板等支承件的許用應(yīng)力按受壓元件許用應(yīng)力選取外,其余按GBJ17的規(guī)定選取。第二章 常壓塔主要部件材料的選擇與論證2.1 結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計(jì)要求(1)有足夠的強(qiáng)度,防止受外力而破壞,保證安全。(2)足夠的剛度,防止設(shè)備在運(yùn)輸、安裝、使用過(guò)程中發(fā)生不允許的變形。(3)耐久性?;どa(chǎn)中所處理的物料常有腐蝕性,故應(yīng)正確

25、選材或采取合理的防腐措施以保持持久耐用。(4)嚴(yán)密性。防止物料外泄、保證良好的勞動(dòng)環(huán)境。制造方便,節(jié)約材料,便于運(yùn)輸、安裝、操作、維修等。2.2 化工容器用鋼的基本要求塔設(shè)備絕大多數(shù)是采用鋼材制造的。這是因?yàn)殇摬木哂凶銐虻膹?qiáng)度和塑性,制造性能好,設(shè)計(jì)制造的經(jīng)驗(yàn)也比較成熟。板式塔中的塔盤(pán),以與浮閥、泡罩一類氣液接觸元件,由于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,加之安裝工藝和使用方面的要求,所以仍是以鋼材為主。壓力容器零件材料的選擇,應(yīng)綜合考慮容器的使用條件、相容性、零件的功能和制造工藝、材料性能、材料的使用經(jīng)驗(yàn)、綜合經(jīng)濟(jì)性和規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。(1)壓力容器使用條件使用條件包括設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、介質(zhì)特性和操作特點(diǎn),材料選擇主要

26、由使用條件決定。(2)相容性相容性指材料必須與其相接觸的介質(zhì)或其它材料相容。對(duì)于腐蝕性介質(zhì),應(yīng)選用耐腐蝕的材料。當(dāng)壓力容器零部件由多種材料制造時(shí),各種材料必須相容,特別是需要焊接連接的材料。(3)零件的功能和制造工藝明確零件的功能和制造工藝,據(jù)此提出相應(yīng)的材料性能要求,如強(qiáng)度、耐腐蝕性等。例如,筒體和封頭的功能主要是形成所需要的承壓空間。還要在選材時(shí)應(yīng)考慮到加工制造工藝條件。(4)材料的使用經(jīng)驗(yàn)對(duì)已成功使用的材料實(shí)例,應(yīng)搞清楚所用材料的化學(xué)成分(特別是硫和磷等有害元素)的控制要求、載荷作用下的應(yīng)力水平的狀態(tài)、操作規(guī)程和最長(zhǎng)使用時(shí)間。因?yàn)檫@些因素會(huì)影響材料的性能。即使使用一樣鋼號(hào)的材料,由于上述

27、因素的改變,也會(huì)使材料具有不同的力學(xué)行為。(5)綜合經(jīng)濟(jì)性影響材料價(jià)格的因素主要有冶煉要求(如化學(xué)成分、檢驗(yàn)項(xiàng)目和要求等)、尺寸要求(厚度與偏差、長(zhǎng)度等)和可獲性等。一般情況下,一樣規(guī)格的碳素鋼的價(jià)格低于低合金鋼,不銹鋼的價(jià)格高于低合金鋼。當(dāng)所需不銹鋼的厚度較大時(shí),應(yīng)盡量采用復(fù)合板、襯里、堆焊、或多層結(jié)構(gòu)。與介質(zhì)接觸的復(fù)層、襯里、堆焊層或?qū)樱媚透g材料,而外層用一般壓力容器用鋼。(6)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和一般的結(jié)構(gòu)鋼相比,壓力容器用鋼有不少特殊要求,應(yīng)符合相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。鋼材使用溫度上限和下限、使用條件就滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。許用應(yīng)力也應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選取或計(jì)算。在塔設(shè)備的設(shè)計(jì)中,正確的選擇結(jié)構(gòu)材料對(duì)于保

28、證容器的結(jié)構(gòu)合理,安全使用和降低制造成本是至關(guān)重要的,選材時(shí)應(yīng)該同時(shí)考慮塔設(shè)備的自身特點(diǎn)和介質(zhì)的腐蝕作用。塔設(shè)備與其他化工設(shè)備一樣,是置于室外的無(wú)框架的自支承式塔體,絕大多數(shù)是采用鋼材制造,這是由于鋼材具有足夠的強(qiáng)度和塑性,制造性能較好,設(shè)計(jì)制造的經(jīng)驗(yàn)也較成熟,在大型設(shè)備中優(yōu)勢(shì)明顯。鋼板的選擇一般要注意以下問(wèn)題:各類鋼板在不同厚度和熱處理狀態(tài)下,允許使用的介質(zhì)、壓力與溫度圍。為節(jié)約不銹鋼和降低成本,且厚度較厚時(shí),可盡量選擇不銹復(fù)合鋼板或用碳鋼的結(jié)構(gòu)。選擇化工容器與設(shè)備材料時(shí)應(yīng)遵循以下原則:即使用與操作條件(操作壓力、操作溫度、介質(zhì)特性與工作特點(diǎn)等);材料的焊接與冷熱加工性能,設(shè)備結(jié)構(gòu)與制造工藝

29、;材料的來(lái)源與經(jīng)濟(jì)合理性;同工程設(shè)計(jì)或設(shè)備設(shè)計(jì)中盡量注意用材統(tǒng)一。選材的另一個(gè)方面就是考慮裝置的腐蝕形態(tài)和材料的防腐性能。由于本塔的操作介質(zhì)是高含硫原油,在加工過(guò)程中必然帶來(lái)一系列嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。在化工行業(yè)上,壓力容器選取的材料是鋼材較多,因?yàn)殇摬膹?qiáng)度高,而且塑性和韌性方面性能較好:(1)鋼材有良好的冶金質(zhì)量。(2)鋼材能夠滿足強(qiáng)度、延塑性和韌性的要求。(3)鋼材有良好的冷熱加工性能。(4)鋼材具有良好的可焊性。塔設(shè)備與其它化工設(shè)備一樣,置于室外、無(wú)框的自支承式塔體,絕大部分選用鋼材制造,這是因?yàn)殇摬牟坏哂凶銐虻膹?qiáng)度和塑性,而且制造性能較好,設(shè)計(jì)制造的經(jīng)驗(yàn)也較成熟。特別是在大型的塔設(shè)備中,鋼

30、材更具有無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛地使用。2.3 壓力容器用鋼的特殊要求由于壓力容器是一種特殊的設(shè)備,因此不是任何鋼材都可以用于制作壓力容器,它必須是特定的材料,與一般結(jié)構(gòu)鋼相比之下,專門(mén)的壓力用鋼必須保證的機(jī)械性能項(xiàng)目更多,其檢驗(yàn)要求也更為嚴(yán)格。根據(jù)壓力容器用鋼的特殊要求,選鋼必須釆用容器用鋼,因?yàn)槿萜饔娩摵推胀ńY(jié)構(gòu)鋼釆用的冶煉標(biāo)準(zhǔn)不同對(duì)化學(xué)成分的控制、機(jī)械性能的保證項(xiàng)目、檢驗(yàn)率均有不同。而且必須釆用鎮(zhèn)靜鋼,因?yàn)殒?zhèn)靜鋼的脫氧比較完全,這是鋼液在澆注之前經(jīng)過(guò)完全脫氧,凝固時(shí)不沸騰,鋼錠氣泡疏松較少,鋼中雜質(zhì)含量低,鋼材質(zhì)量高。選材時(shí)還應(yīng)注意材料在各種介質(zhì)環(huán)境中的耐蝕性能,由于本塔的操作介質(zhì)是高

31、含硫原油,原油中夾帶有氯鹽,單質(zhì)硫,硫化物與環(huán)烷酸必然給加工帶來(lái)一系列的腐蝕問(wèn)題。同時(shí)還應(yīng)考慮與之相應(yīng)的防護(hù)措施。另外還必須考慮壓力容器的制造工藝以與其經(jīng)濟(jì)合理性。以下是幾種壓力容器用鋼,碳素鋼和低合金鋼鋼板的力學(xué)性能和工藝性能(GB6654-1996)見(jiàn)表2-1。表2-1 壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鋼板的力學(xué)性能和工藝性能序號(hào)鋼號(hào)交貨狀態(tài)鋼板厚度mm拉伸試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)冷彎試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度b屈服點(diǎn)sMPa伸長(zhǎng)率s%溫度V型沖擊功AKV8(橫向)J180od-彎心直徑a-鋼板厚度不小于不小于120R熱軋、控軋或正火616400520245252031d=2a>1636235>3660225

32、>6010039051020524216MnR616510640345212031d=2a>1636490620325d=3a>3660470600305>6010046059028520>100120450580275315MnVR616530665390192031d=3a>1636510645370>3660490625350415MnVNR正火616570710440182034d=3a>1636550690420>3660530670400518MnMoNbR正火+回火3060590740440172034d=3a>6010

33、0570720410613MnNiMoNbR10057072039018031d=3a>100120380715CrMoR660450590295202031d=3a>60100275814Cr1MoR正火+回火660515690310182031d=3a>60100907MnCrMoVR調(diào)質(zhì)165061074049017-2047d=3a2.4 壓力容器專用鋼板(不包括低溫容器用鋼共10種)除20R外,其它9種都是低合金鋼鋼板。10種鋼板已納入GB150-1996標(biāo)準(zhǔn)。另外3種:14Cr1MovR、07MnCrMoVR和12Cr2Mo1R則有GB150-86對(duì)它們的化學(xué)成分

34、,力學(xué)和工藝性能做出了規(guī)定。因?yàn)闊捴频脑褪歉吆蛴推罚栽蛯?duì)煉油設(shè)備的腐蝕極為嚴(yán)重,原油中的硫化物對(duì)金屬的作用?;钚粤蚧锞褪桥c金屬直接發(fā)生如原油中的硫化氫、硫和硫醇,硫的含量越高對(duì)設(shè)備的腐蝕越厲害。在選材時(shí)必須了解到壓力容器鋼板的化學(xué)成分,防止原油直接和塔體發(fā)生反應(yīng)。表2-2為常用壓力容器材料在高溫下的性能。 表2-2 壓力容器材料的高溫性能 (單位:MPa)牌號(hào)厚度(mm)下列溫度()下的r0.2不小于20025030035040045 050020R2136186167153139129450>3660178161147133123121>601001641471651

35、2311311616MnR2136255235215200190180>3660240220200185175165>60100225205185175165155>10012022020018017016015015MnVR2136295280260240220205>366028026524522521019515MnVNR2136340315290270250235>366032030027525523522018MnMoNbR3060380370360350335315>6010036035034033031529513MnNiMoNbR301003

36、55350345335305>10012034534033532530015CrMoR2160240225210200189179174>601002202101961861761671622.5 各主要部件材料的選擇與論證2.5.1 筒體和封頭復(fù)合鋼板是在碳鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合另外一種材料形成的一種復(fù)合材料,通常是以碳鋼或低合金鋼結(jié)構(gòu)鋼作基材(母材),用具有特殊性能(如耐腐蝕、抗磨、抗輻射)的材料作面材,用某種復(fù)合工藝將其復(fù)合在一起使用??稍诒WC使用性能的前提下使用復(fù)合鋼板可節(jié)約昂貴的面材,從而降低設(shè)備成本。由于所設(shè)計(jì)的塔直徑大,處理量大,又其所接觸的介質(zhì)為高含硫原油,

37、故采用復(fù)合板材料,外層材料主要選用壓力容器用鋼,層采用耐腐蝕性好的材料。以達(dá)到滿足生產(chǎn)要求和成本核算經(jīng)濟(jì)性。參考石油工業(yè)公司的第四套常減壓蒸餾裝置塔-2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、4710-92鋼制塔式容器、GB150-1998鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)。本塔的筒體材料與上下封頭材料均采用20R+。2.5.2塔盤(pán)為防止高含硫油品的腐蝕,與考慮到材料的加工性能和耐腐蝕性能,所有塔盤(pán)板均選用0Cr18Ni11Ti材質(zhì)。0Cr18Ni11Ti不僅有足夠的強(qiáng)度和剛度,還抵抗高溫下的硫侵蝕,對(duì)于本塔塔盤(pán)加工高含硫原油有很好的防腐作用。2.5.3 裙座由于裙座與介質(zhì)不直接接觸,也不承受容器的介質(zhì)壓力,因此不受壓力容器用材所限,可以

38、選用較經(jīng)濟(jì)的碳素結(jié)構(gòu)鋼。裙座的選材還應(yīng)考慮到載荷、塔的操作條件,以與塔釜封頭的材料等因素,在室外操作的塔還要考慮環(huán)境溫度??紤]到塔設(shè)備在常溫下操作,而且必須有足夠的強(qiáng)度以承受載荷作用,故選用Q235-A,而Q235-A有缺口敏感與夾層等缺陷,因此僅能在常溫操作且不是以風(fēng)載荷或地震載荷確定裙座壁厚的場(chǎng)合。而且因?yàn)樗忸^材料為20R+0Cr13,考慮到操作條件、環(huán)境、溫度等因素,塔體與裙座之間應(yīng)有過(guò)渡段,由于塔體溫度較高,裙座溫度較低,但兩者材料不同,為保證焊接質(zhì)量,過(guò)渡段應(yīng)選用與塔體一樣的20R。而地腳螺栓則選用Q235-A。2.5.4對(duì)焊法蘭和墊片的選材塔介質(zhì)為高含硫原油,腐蝕較嚴(yán)重,且操作

39、溫度較高,故選用耐腐蝕的0Cr18Ni9Ti作為法蘭的材料。墊片可采用金屬包墊片和非金屬軟墊片。金屬包墊片是由石棉橡膠板作芯,外包厚度為0.20.5mm厚的薄金屬板構(gòu)成。金屬板的材料可以是鋁、銅與其合金,也可以采用不銹鋼或優(yōu)質(zhì)鋼。非金屬軟墊片指的是耐油石棉橡膠板(使用溫度200)和石棉橡膠板(使用溫度350)。2.5.5螺母、螺栓的選材(1)選材分析Q235-A,用于350以下受力不大的鋼結(jié)構(gòu)件、焊接構(gòu)件、機(jī)械零件、緊固件等。在壓力容器上,可制造工作壓力小于1.6MPa的容器上的螺母。35號(hào)鋼,有較好的塑性和強(qiáng)度,加工性能良好,在化工設(shè)備上主要用于制造雙頭螺柱,一般不作焊接件。1Cr13,屬半

40、馬氏體型不銹鋼,主要用于石油化工中處理含硫介質(zhì)裝置的零部件(如浮閥塔塔盤(pán)、浮閥、緊固件等)。在375475圍工作時(shí)略有熱脆性。2Cr13,屬馬氏體型不銹鋼,耐蝕性不如1Cr13,但強(qiáng)度較高,有較好的抗氧化性,可在550下長(zhǎng)期使用。(2)選材結(jié)果用于固定塔盤(pán)的卡子用螺母、螺柱的材料可選1Cr13和2Cr13,而其它部位的緊固用螺母、螺柱可選Q235-A和35號(hào)鋼。2.5.6其余各部件選材考慮到經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,與材料的加工性能與耐熱,耐蝕性能,其他的蓋板,墊板,筋板,環(huán)板均采用Q235-A鋼,補(bǔ)強(qiáng)圈采用20R,爬梯扶手,管嘴均采用1Cr18Ni11Ti。第三章 常壓塔主要元件結(jié)構(gòu)型式的選擇與論證3.1

41、塔設(shè)備的性能要求為了使塔設(shè)備能更有效、更經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,除了要求它滿足特定的工藝條件外,還應(yīng)滿足以下基本要求:(1) 氣液兩相充分接觸,相際間傳熱面積大。(2) 生產(chǎn)能力大,與氣液處理量大。(3) 操作穩(wěn)定,操作彈性大。(4) 阻力小。(5) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造、安裝、維修方便,設(shè)備的投資與操作費(fèi)用低。(6) 耐腐蝕,不易堵塞。以上諸多要求都滿足是很困難的,只能根據(jù)具體情況,找出主要矛盾進(jìn)行設(shè)計(jì),從而確定合理的塔設(shè)備類型和構(gòu)件。3.2 塔設(shè)備的分類無(wú)論是填料塔還是板式塔,除了各種件之外,均由塔體、支座、人孔或手孔、除沫器、接管、吊柱與扶梯、操作平臺(tái)等組成。.按操作壓力分有加壓塔、常壓塔、減壓塔;.按單

42、元操作分有精餾塔、吸收塔、介吸塔、萃取塔、反應(yīng)塔、干燥塔等;.按塔件結(jié)構(gòu)分有填料塔、板式塔。3.3 塔的選型表3-1 填料塔與板式塔的比較項(xiàng)目填料塔板式塔壓降壓力降小,較適于要求壓力降小的場(chǎng)合壓力降一般比填料塔大空塔氣速(生產(chǎn)能力)新型填料空塔氣速大空塔氣速較大塔效率塔徑1.5m以下效率高,塔徑增大,效率常會(huì)下降,但新型規(guī)則填料例外較穩(wěn)定、效率較高液-氣比對(duì)液體量有一定要求適用圍較大持液量較小較大安裝、檢修較難較容易材質(zhì)金屬與非金屬材料均可一般用金屬材料造價(jià)新型材料,投資較大大直徑一般比填料踏造價(jià)低重量重較輕填料塔以填料作為氣液接觸元件,氣液兩相在填料層逆相連續(xù)接觸,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力降小、

43、易于用耐腐蝕非金屬材料制造等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于氣體吸收,真空蒸餾以與處理腐蝕性液體的操作頗為適用。填料塔還有重量大、造價(jià)高、清洗檢修麻煩、填料損耗大等缺點(diǎn),以至使填料塔在很長(zhǎng)時(shí)期來(lái)使用得不與板式塔廣泛。板式塔是分級(jí)接觸型氣液傳質(zhì)設(shè)備,板式塔的空塔速度較高,因而生產(chǎn)能力較大,塔板效率穩(wěn)定,造價(jià)低,檢修、清理方便,在工業(yè)廣泛應(yīng)用。綜合考慮后,本設(shè)計(jì)選用板式塔。3.3.1板式塔簡(jiǎn)介板式塔是一類用于氣液或液液系統(tǒng)的分級(jí)接觸傳質(zhì)設(shè)備,由圓筒形塔體和按一定間距水平裝置在塔的若干塔板組成。廣泛應(yīng)用于精餾和吸收,有些類型(如篩板塔)也用于萃取,還可作為反應(yīng)器用于氣液相反應(yīng)過(guò)程。操作時(shí)(以氣液系統(tǒng)為例),液體在重力作用

44、下,自上而下依次流過(guò)各層塔板,至塔底排出。氣體在壓力差推動(dòng)下,自下而上依次穿過(guò)各層塔板,至塔頂排出。每塊塔板上保持著一定深度的液層,氣體通過(guò)塔板分散到液層中去,進(jìn)行相際接觸傳質(zhì)。它包括泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌行塔等。而浮閥塔有活動(dòng)泡罩、圓盤(pán)浮閥、重盤(pán)浮閥和條形浮閥四種形式。3.3.2塔盤(pán)的選型1泡罩塔泡罩塔盤(pán)的結(jié)構(gòu)主要由泡罩、升氣管、降液管、溢流堰、降液管與塔板等部分組成。盡管泡罩塔有操作彈性大,板效率高,處理量大的優(yōu)點(diǎn),但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)高以與壓降大,使用上受到一定的限制。2篩板塔篩板塔也是應(yīng)用歷史較久的塔型之一,與泡罩塔相比,篩板塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低(比泡罩塔減少40%左右),同時(shí)生產(chǎn)

45、能力可提高20%40%;板效率提高10%15%;壓降可降低30%50%,安裝維修方便。其缺點(diǎn)是易漏液,操作彈性較小。3浮閥塔浮閥塔是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的塔型之一。浮閥塔的突出特點(diǎn)是操作彈性大,因浮閥可在一定的圍自由升降以適應(yīng)氣量變化,而氣縫速度幾乎不變,其操作彈性為59。比篩板、泡罩、舌型等塔板大得多;壓力降一般為400660Pa;由于壓力降與霧沫夾帶均小,故板間距可縮小。一般浮閥塔在生產(chǎn)能力、塔板效率與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方面優(yōu)于泡罩塔而不與篩板塔。4舌形塔板、浮動(dòng)舌形塔板和斜孔塔板三者均為噴射型塔板。舌型塔板汽流經(jīng)舌孔流出時(shí),促進(jìn)了液體流動(dòng),因而大液量時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大的液面落差,同時(shí)由于汽、液并流,大大減少了

46、霧沫夾帶。缺點(diǎn)是操作彈性小,塔板效率低。浮動(dòng)舌形塔板,既有舌形塔板處理量大,壓降小,夾帶小的優(yōu)點(diǎn),又有浮閥彈性大、效率高的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是舌片容易損壞。斜孔塔板采用孔口反向交錯(cuò)排列,避免了氣、液并流造成的氣流不斷加速現(xiàn)象,因而液層低而均勻,霧沫夾帶小,板效率有所提高,但由于開(kāi)孔固定,操作彈性較小。5穿流式柵板塔由于省去了溢流裝置,該塔板有生產(chǎn)能力大,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,壓力小,不易堵塞的優(yōu)點(diǎn),但操作彈性小,塔板效率較低。表3-2 幾種塔盤(pán)的性能比較塔盤(pán)形式蒸汽量流量效率操作彈性單板壓降價(jià)格可靠性泡罩良優(yōu)良超1000MPa良優(yōu)篩板優(yōu)優(yōu)優(yōu)良520MPa超優(yōu)浮閥優(yōu)優(yōu)優(yōu)超630MPa優(yōu)良穿流式優(yōu)超優(yōu)差超可表3-3

47、幾種塔盤(pán)優(yōu)缺點(diǎn)與用途塔盤(pán)形式結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)用途泡罩塔圓形泡罩復(fù)雜1、在寬的負(fù)荷圍可穩(wěn)定操作2、彈性好1、費(fèi)用高2、板距大3、壓降比較大適用于廣泛的圍,板數(shù)少的場(chǎng)合S形泡罩塔板稍簡(jiǎn)單簡(jiǎn)化了泡罩的形式,因此性能相似浮閥塔條形浮閥重盤(pán)式浮閥廠型浮閥簡(jiǎn)單有簡(jiǎn)單和復(fù)雜的1、在寬的負(fù)荷圍效率不降低2、最高負(fù)荷的效率也比泡罩塔高3、費(fèi)用較低4、霧沫夾帶少5、液面落差小沒(méi)有特別的缺點(diǎn)適用于一切場(chǎng)合穿流型篩板(溢流式)簡(jiǎn)單1、最高負(fù)荷的效率高2、費(fèi)用小3、壓力降小1、穩(wěn)定操作圍窄2、要么擴(kuò)大孔徑,否則易堵塞3、容易發(fā)生液體泄漏適用于處理變動(dòng)小且不折出固件物料的系統(tǒng)波紋篩板簡(jiǎn)單比篩板壓力稍高,但具有同樣優(yōu)點(diǎn),氣液分

48、布好柵板簡(jiǎn)單1、處理能力大2、壓力降小3、費(fèi)用小1、效率低2、處理量少,效率劇烈下降適用于粗蒸餾表3-4 幾種塔盤(pán)的單板壓力降塔盤(pán)壓力降Pa篩板520浮閥630泡罩720綜合考慮后,本設(shè)計(jì)選用浮閥塔盤(pán)。而浮閥又可分為兩類:分別是盤(pán)狀浮閥和條狀浮閥。考慮到盤(pán)狀浮閥在操作過(guò)程中有時(shí)閥片會(huì)旋轉(zhuǎn)或卡死等現(xiàn)象,故采用條狀浮閥,如圖3.1所示: 圖3.1 條狀浮閥3.4 塔盤(pán)、封頭、裙座、法蘭、進(jìn)出口結(jié)構(gòu)型式的選擇3.4.1塔盤(pán)結(jié)構(gòu)形式的選擇1塔盤(pán)的形式(1)板式塔塔盤(pán)可分為溢流式和穿流式兩類。因?yàn)橐缌魇剿P(pán)有降液管,塔盤(pán)上的液層高度可通過(guò)溢流堰高度來(lái)控制,因此溢流式塔盤(pán)操作彈性大,且可保證一定的效率,而

49、穿流式塔盤(pán)的操作彈性小,效率較差,因此使用溢流式塔盤(pán)。圖3.2 板式塔盤(pán)(2)塔盤(pán)結(jié)構(gòu)分為整塊式與分塊式塔盤(pán)一般塔徑在800mm900mm以下時(shí),為了便于安裝與檢修,建議采用整塊式 塔盤(pán);當(dāng)塔徑在800mm900mm以上時(shí),人可以在塔進(jìn)行裝拆,可采用分塊式塔盤(pán)。分塊式塔盤(pán)是把若干塊塔盤(pán)板通過(guò)緊固件連接在一起,組成一個(gè)完整的塔板。而本設(shè)計(jì)塔徑為6200/5200/4000mm,因而本塔全采用分塊式塔盤(pán)。2液體在塔板上的流型當(dāng)液體在塔板上流動(dòng)時(shí),除要克服與上升氣流接觸而產(chǎn)生的阻力外還要克服流經(jīng)塔板上的構(gòu)件而產(chǎn)生的阻力。經(jīng)過(guò)的距離越長(zhǎng),阻力也越大。因而在塔板上形成液面落差,使上升的氣流不能均勻分布,導(dǎo)致塔板效率降低。因此,正確選擇液體在塔板上的流型予以重視,特別是在液量與塔徑很大的場(chǎng)合。液體的流型主要有以下幾種:(1)單流(或單溢流)型是最簡(jiǎn)單也是最常用的一種。液體橫流過(guò)整塊塔板,行程長(zhǎng),塔板效率好。但在液量與塔徑過(guò)大時(shí),液面落差大,塔板效率差。(2)雙流(或雙溢流)型液量較大或塔徑較大時(shí)采用。因縮短了液流

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