化工机械基础课程设计报告书

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1、可编辑版目录五、化工机械设备设计内容405.1设计条件405.2按设计压力计算塔体和封头厚度415.3塔设备质量载荷计算415.4风载荷与风弯矩计算445.5地震载荷计算495.6各种载荷引起的轴向应力495.7塔体和裙座的危险截面的强度与稳定校核515.8筒体和裙座水压试验应力校核535.9基础环设计555.10地脚螺栓的计算56六、工艺流程图57七、设计小结59八、参考文献614.14塔的工艺尺寸（1）塔高实际塔板数N=32设计塔板间距HT=0.3m塔高H=Hb+(N-2-S)HT+SHT’+HF+HB式中：Hb——塔顶高度，取

2、为1.5mWord完美格式可编辑版HT’——开人孔或手孔位置板间距，取为0.4mHF——进料板间距，取为0.4mHB——塔底间距，取为1.5mS——手孔数，取为3故：塔高H=11.2m取裙座高度为2m总高（圆整）=14m（2）进料管内径d=（4V进／πu）0.5设原料液由高位液槽流入，则取uf=0.5m／sV进=G／3600ρlmF式中：G为进料质量流率ρlmF为进料平均密度故：内径d=31.5mm则可选取Ф38×3.5的无缝钢管此时实际内径d=38-2×3.5=31mm实际流速为u=4V进／πd=0.52m／s(3)塔顶回流管L=R

3、D=14.52204(kmol／h)ρ苯=815kg／m3V回流=LM苯／ρ苯设回流液由泵输入，取uf=1.5m／s内径d=（4V回流／πu）0.5=17.4mmWord完美格式可编辑版则可选取Ф25×3的无缝钢管此时实际内径d=25-2×3=19mm实际流速为u=4V回流／πd=1.3m／s综上：塔设备各接管参数序号名称选定流速管规格1进料管0.52m／sФ38×3.5的无缝钢管2塔顶回流管1.3m／sФ25×3的无缝钢管4.15塔的附属设备塔顶：温度：80℃压强：101.3kPa进料：温度：98℃压强：113.9kPa(设单板压降

4、为0.7kPa)塔底：温度：117℃压强：123.7kPa（1）进料预热器温度（℃）进口出口苯—甲苯t1=40t2=95饱和蒸汽（加热剂）T1=110T2=110ΔtI=T1-t2=15℃ΔtII=T2-t1=70℃Δtm=（ΔtI-ΔtII）／ln(ΔtI／ΔtII)=36℃Q=mcΔt=kAΔtm进料质量流率m=G／3600查得在均温67.5℃时，c=2KJ／kg·kΔt=95–40=55℃Q=34kw当由水蒸气冷凝知有机液体时，k∈60—350取为200Word完美格式可编辑版则：A=Q／kΔtm=5.0m2（2）塔釜再沸器温度

5、（℃）进口出口苯—甲苯t1=117t2=120饱和蒸汽（加热机）T1=130T2=130ΔtI=T1-t2=10℃ΔtII=T2-t1=13℃Δtm=（ΔtI-ΔtII）／ln(ΔtI／ΔtII)=11.4℃Q=kAΔtm当由水蒸气冷凝知有机液体时，k∈60—350取为200则：A=Q／kΔtm=175.82×103／(200×11.4)=77m2（3）冷凝器温度（℃）进口出口冷凝水t1=15t2=70苯—甲苯T1=80T2=60ΔtI=T1-t2=10℃ΔtII=T2-t1=45℃Δtm=（ΔtI-ΔtII）／ln(ΔtI／ΔtII

6、)=23.3℃Q=kAΔtm当由水蒸气冷凝知有机液体时，k∈60—350取为200则：A=Q／kΔtm=170.32×103／(200×23.3)=36.5m2五、化工机械设备设计内容5.1设计条件塔体与裙座的机械设计条件如下：（1）塔体内径,塔高近似取H=15000mm。（2）设计压力p=0.12MPa，设计温度t=120℃。（3）设计地区：基本风压值Word完美格式可编辑版，地震设防烈度为8度，场地土类：ⅠⅠ类，设计地震分组：第二组，设计基本地震加速度为0.2g。（1）塔内装有N=25层筛板塔，每块塔盘上存留介质层高度为，介质密度

7、为。（2）沿塔高每5米左右开设一个人孔，人孔数为3个，相应在人孔处安装半圆形平台3个，平台宽度为B=600mm，高度为1000mm。（3）塔外保温层的厚度为，保温材料密度为。（4）塔体与裙座间悬挂一台再沸器，其操作质量为。（5）塔体在120℃的条件下工作，介质无明显腐蚀，塔体与封头材料选用16MnR，其中。（6）裙座材料选用Q235-B（7）塔体与裙座对接焊接，塔体焊接接头系数。（8）塔体与封头厚度附加量C=2mm，裙座厚度附加量C=2mm。（4）管道选取①塔顶采出管管径取塔顶采出管体积流速为30m／s，由公式根据管子规格，取得管径为

8、②塔顶采出冷凝液料液管管径取塔顶采出冷凝后料液体积流速为2.0mWord完美格式可编辑版根据管子规格，取得管径为③回流管管径计算取回流体积流速为2.0m／s，由公式根据管子规格，取得管径为④塔顶冷凝器冷却水管径取回流体积