塔设备基础知识.doc

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1、塔设备基础知识主要内容塔设备种类塔设备的主要构件及作用塔设备的一般结构塔设备的载荷种类及对强度的影响常见腐蚀部位、形态及腐蚀原因塔设备运行中常见故障及处理方法第一部分塔设备种类一、塔设备主要功能塔设备是石油化工、化学工业、石油工业等生产中最重要的设备之一。它可使气（汽）液或液液相之间进行充分接触，达到相际传热及传质的目的。在塔设备中能进行的单元操作有：精馏、吸收、解吸，气体的增湿及冷却等。二、塔设备的分类塔设备的种类很多，为了便于比较和选型，必须对塔设备进行分类，常见的分类方法有：①按操作压力分有加压塔、常压塔及减压塔；②按单元操作分有精馏塔、吸收塔、解吸塔、淬取

2、塔、反应塔、干燥塔等；③按内件结构分有板式塔、填料塔。第二部分塔设备的主要构件及作用一、塔的主要构件由上图可见，无论是板式塔还是填料塔，除了各种内件之外，均由塔体、支座、人孔或手孔、除沫器、接管、吊柱及扶梯、操作平台等组成。a.塔体塔体即塔设备的外壳，常见的塔体由等直径、等厚度的圆筒及上下封头组成。塔设备通常安装在室外，因而塔体除了承受一定的操作压力（内压或外压）、温度外，还要考虑风载荷、地震载荷、偏心载荷。此外还要满足在试压、运输及吊装时的强度、刚度及稳定性要求b.支座塔体支座是塔体与基础的连接结构。因为塔设备较高、重量较大，为保证其足够的强度及刚度，通常采用裙

3、式支座。c.人孔及手孔为安装、检修、检查等需要，往往在塔体上设置人孔或手孔。不同的塔设备，人孔或手孔的结构及位置等要求不同。d.接管用于连接工艺管线，使塔设备与其他相关设备相连接。按其用途可分为进液管、出液管、回流管、进气出气管、侧线抽出管、取样管、仪表接管、液位计接管等。e.除沫器用于捕集夹带在气流中的液滴。除沫器工作性能的好坏对除沫效率、分离效果都具有较大的影响。f.吊柱安装于塔顶，主要用于安装、检修时吊运塔内件。第三部分塔设备的一般结构一、板式塔（一）常用板式塔的类型l1、泡罩塔泡罩塔是工业应用最早的板式塔，而且在相当长的一段时期内是板式塔中较为流行的一种塔

4、型。泡罩塔盘的结构主要由泡罩、升气管、溢流堰、降液管及塔板等部分组成，如下图所示。优点：操作弹性大，因而在负荷波动范围较大时，仍能保持塔的稳定操作及较高的分离效率；气液比的范围大，不易堵塞等。缺点结构复杂、造价高、气相压降大、以及安装维修麻烦等。目前，只是在某些情况如生产能力变化大，操作稳定性要求高，要求有相当稳定的分离能力等要求时，可考虑使用泡罩塔。l2、浮阀塔浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个阀孔，每个阀孔装有一个可上下浮动的阀片，阀片本身连有几个阀腿，插入阀孔后将阀腿底脚拨转90°，以限制阀片升起的最大高度，并防止阀片被气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯

5、的定距片，当气速很低时，由于定距片的作用，阀片与塔板呈点接触而坐落在阀孔上，在一定程度上可防止阀片与板面的粘结。浮阀的类型很多，国内常用的F1型、V-4型及T型等。l浮阀塔优点：①生产能力大；②操作弹性大；③塔板效率较高，；④塔板结构及安装较泡罩简单，重量较轻。l浮阀塔的缺点为：①在气速较低时，仍有塔板漏液，故低气速时塔板效率有所下降；②浮阀阀片有卡死和吹脱的可能，这会导致操作运转及检修的困难；③塔板压力降较大，妨碍了它在高气相负荷及真空塔中的应用。3、筛板塔l筛板塔也是应用历史较久的塔型之一，与泡罩塔相比，筛板塔结构简单，筛板塔结构及气液接触状况如下图所示。筛板

6、塔塔盘分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等部分。优点l结构简单，制造和维修方便，相同条件下生产能力高于浮阀塔；l塔板压力降较低，适用于真空蒸馏；l塔板效率较高，但稍低于浮阀塔；l具有较高的操作弹性，但稍低于泡罩塔。缺点l小孔径筛板易堵塞，不适于处理脏的、粘性大的和带固体粒子的料液。l4、舌形塔及浮动舌形塔l（1）舌型塔盘产生的原因l一般情况下，塔盘上气流垂直向上喷射（如筛板塔），这样往往造成较大的雾沫夹带，如果使气流在塔盘上沿水平方向或倾斜方向喷射，则可以减轻夹带，同时通过调节倾斜角度还可以改变液流方向，减小液面梯度和液体返混。（2）舌形塔舌型塔应用较早的一种斜喷

7、型塔。气体通道为在塔盘上冲出的以一定方式排列的舌片。舌片开启一定的角度，舌孔方向与液流方向一致，如下图[a]所示。l舌形塔结构简单，安装检修方便，但这种塔的负荷弹性较小，塔板效率较低，因而使用受到一定限制。l舌孔有两种，三面切口［上图（b）］及拱形切口［上图（c）］。通常采用三面切口的舌孔。舌片的大小有25mm和50mm两种，一般采用50mm［如上图（d）］，舌片的张角常用20°(3)浮动舌形塔浮动舌形塔是20世纪60年代研制的一种定向喷射型塔板。它的处理能力大，压降小，舌片可以浮动。因此，塔盘的雾沫夹带及漏液均较小，操作弹性显著增加，板效率也较高，但其舌片容易损

8、坏。浮动舌