甲 醇 精 馏 塔 机械设计部分

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1、厦门大学化工系课程设计—机械部分计算说明书设计题目：甲醇精馏塔专业：化工工艺学号：姓名：2005年07月23日15目录一、前言………..……………………………………………3二、塔设备任务书…………….…………………………….4三、塔设备计算…….……………………………………….4(一)选择塔体和裙座材料………………………………………,4(二)计算筒体和封头壁厚……………………………………….4(三)塔高计算…………………………………………………….5(四)塔设备质量载荷计算……………………………………….5(五)风载荷与风

2、弯矩计算………………………………………,7(六)地震载荷与地震弯矩计算………………………………….8(七)偏心载荷与偏心弯矩计算………………………………….9(八)最大弯矩计算……………………………………………….9(九)危险截面的强度和稳定性校核…………………………….9(十)基础环设计…………………………………………………11(十一)地脚螺栓计算………………………………………………13四、计算结果表…………………………………………….14五、参考文献……………………………………………….14六、符号表………………………

3、………………………….14七、结束语………………………………………………….1515一、前言塔设备设计包括工艺设计和机械设计两方面，本课程设计是把工艺参数、尺寸作为已知条件，在满足工艺条件的前提下，对他设备进行强度、刚度和稳定性计算，并从制造、安装、检修、使用等方面出发进行结构设计。本设计采用的是填料塔。填料塔的主要特点类型填料塔结构特点塔内设置有多层整砌或乱堆的填料，如拉西环、鲍尔环、鞍形填料等。填料为气液接触的基本元件。操作特点微分式接触，可采用逆流操作，也可采用并流操作。设备性能空塔速度（生产能力）低小塔径、小填料的

4、塔效率高，直径大效率低压力降小要求液相喷淋量较大持液量小制造与维修造价比板式塔便宜检修清理困难可采用非金属材料制造使用场合处理强腐蚀性物料液气比大真空操作要求压力降小15一、塔设备任务书简图与说明比例设计参数及要求工作压力，MPa0.02塔体内径，mm400设计压力，MPa0.03塔高，mm12200工作温度，℃103设计寿命，年20设计温度，℃150浮阀(泡罩)规格/个数介质名称甲醇水浮阀(泡罩)间距，mm介质密度，kg/cm3887.8保温材料厚度，mm100传热面积，m2保温材料密度，kg/cm3300基本风压，N/

5、m2500塔盘上存留介质层高度，m100地震基本烈度9壳体材料Q235-A场地类型Ⅱ内件材料塔形裙座材料Q235-A塔板数目11偏心质量，kg2000塔板间距，m0.5偏心距，mm500腐蚀速率，mm/年0.1接管表符号公称尺寸DN连接面方式用途符号公称尺寸，DN连接面方式用途a1,250通风孔g32突面回流口b1,232突面温度计h1-425突面取样口c133突面进气口i1,232突面液面计d1,245突面加料口j38突面出料口e1,232突面压力计f152突面排气口二、塔设备计算(一)选择塔体和裙座材料由于设计压力P＝

6、0.05MPa（表压）属于低压分离设备，属于一类容器；介质腐蚀性小，故选用Q235-A号钢材作为材料。(二)计算筒体和封头壁厚151.筒体壁厚按强度条件，筒体所需厚度式中：－Q235A在温度为150℃时的许用应力，查表得为113MPa－塔体焊缝系数，采用双面对接焊，局部无损探伤，查表得＝0.85C1－钢板壁厚负偏差，估计壁厚在8mm左右，查表得C1＝0.8C2－腐蚀裕量，为腐蚀速率设计年限＝0.120＝2mm上述数值代入上式可得：按刚度要求，取，考虑到此塔较高，安装地区风载荷较大，而塔的内径较小，故增加壁厚。现假设塔体厚度

7、，则假设的塔体有效厚度圆整后，取，。现采用标准的椭圆封头，其壁厚采用与筒体相同的壁厚，即。(二)塔高计算：由化工设计可知：精镏段填料高度为4.2m，提镏段填料高度为3.5m，塔顶与回流段各为1m，塔底进气段为1m，裙座2m，因此总高为1+4.2+0.5+3.5+1+2＝12.2m。(三)塔设备质量载荷计算1.塔体重量载荷计算1)塔体重量载荷2)内件重量载荷查表可得填料单位重量载荷为7800N/m3，由工艺条件可知全塔填料高度为精镏段4.2m、提镏段3.5m。筛板单位重量载荷为650N/m2，余隙系数＝0.96，由此可得内件

8、重量载荷：15=0.33+0.3=0.63kN1)保温层重量载荷保温材料厚度，密度为300Kg/m32)平台质量载荷因该塔不适合于开人孔及手孔，故不使用平台。3)物料重量载荷由工艺条件可知：塔高为12.2m，余隙系数＝0.96，持液量a＝0.3Q4=0.50.7850.42×12.2×887.6×9.8