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DN1000泡沫除尘器设计含9张CAD图,DN1000,泡沫,除尘器,设计,CAD
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任务书学院: 专业:机 指导教师学生姓名课题名称DN1000泡沫除尘器设计内容及任务拟设计一泡沫除尘器,用于净化废气中的粉尘。给定设计参数如下:塔内径: 1000 mm 塔高:12 m设计压力:0.15MPa 设计温度:90 腐蚀余量:3mm 安装地区:自定 需完成的主要内容如下:1、绪论2、主体结构设计3、材料选择及零部件结构设计4、强度计算与校核5、加工工艺、装配程序、安全防腐等6、绘制装配图及零部件图7、翻译外文文献拟达到的要求或技术指标1、首先需在互联网、图书馆、工厂广泛查阅相关科技资料2、进行结构、材料及装置选择论证时,要求资料详实,数据充分3、进行强度校核时,要求计算准确,分析详细,公式的字母含义应标明4、查阅15篇以上与题目相关的文献,其中近三年的文献不少于5篇,鼓励引用一定的外文文献;按要求格式独立撰写不少于12000字的设计说明书;写出不少于400字的中文摘要,关键词的个数一般取5个左右;鼓励翻译一篇本专业外文文献5、完成不少于3张零号图纸的结构设计图、装配图和零件图,其中应包含一张以上用计算机绘制的具有中等难度的1号图纸,同时至少有折合4号图幅以上的图纸用手工绘制,并要求图面整洁,视图齐全,布局合理,线条、文字及尺寸标注等均应符合有关标准规定进度安排起止日期工作内容备注2月18日3月1日3月4日3月15日3月18日5月24日5月27日5月31日毕业设计调研集中实习毕业设计毕业答辩主要参考资料1 路秀林,王者相.化工设备设计全书-塔设备 .北京:化学工业出版社,20042 工程材料实用手册编辑委员会.工程材料实用手册.北京:中国标准出版社,20023 朱有庭.化工设备设计手册.北京:化学工业出版社,20054 朱振华,邵泽波.过程装备制造技术.北京:化学工业出版社,20115 华南理工大学化工原理教研组.化工过程及设备设计.广州:华南理工 大学出版社,19866 赵惠清,蔡纪宁.化工制图 .北京:化学工业出版社,20157 谭蔚.化工设备设计基础.天津:天津大学出版社,20148 李群松.化工容器及设备.北京:化学工业出版社,2014教研室意见本课题符合专业人才培养要求,设计任务饱满,同意下达任务书 本课题不符合专业人才培养要求,不同意下达任务书教研室主任(签章):年 月 日设计开题报告 题 目DN1000泡沫除尘器设计学生姓名班级学号专业1 选题的目的与意义近年来,随着经济的迅速展开,我国电力、水泥、钢铁等行业规模发展,排放的烟气量大幅增长;人们在生产和生活中也不断向大气中排放各种污染物质,例如:城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳等有害物质污染大气。特别是在冬季取暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得人咳嗽,这是一种不容忽视的污染源。还有就是汽车、飞机、火车、轮船是现在的主要运输工具,它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物,成为大城市空气的主要污染源之一。所以人们对生活质量和自身的健康越来越重视,对空气质量也越来越关注,可吸入颗粒物过多的进入人体,会威胁人们的健康。所以防治粉尘污染、保护大气环境是刻不容缓的任务。我国目前是世界上以燃煤为主要能源的国家,大量燃烧煤碳造成的大气污、水质污染和颗粒物污染从而导致的环境恶化问题,已成为世界各国关注的热点,由此可见控制粉尘烟气排放治理的紧迫性。目前,我国大部分重工业地区,空气中PM2.5指标严重超标。因此,早日解决我国的环境问题,迫切需要加大加强对燃煤烟气的除尘系统的研究与推广应用。 除尘器是大气污染控制运用最多的设备,含尘气体在除尘器中净化,将废气中的粉尘分别出来。除尘器的好坏将直接影响到车间、工厂,以致居民去的环境卫生,给人们一个良好的工作和生活环境。本次设计为DN1000泡沫除尘器设计,设计的目的在于设计出符合要求的能够净化废气中的除尘设备,为环保工作贡献一份力量。设计时力求层次分明、图文结台、内容详细。此设计主要由筒体、锥体、进气室、排气口、筛板的设计计算等组成,在获得符合条件的性能的同时力求达到加工工艺简单、经济美观、维护方便等特点。优点:(1)结构简单 (2)易于制造、安装和维护管理(3)设备投资和运行费用低 (4)能耗小 给定参数如下:塔内径: 1000mm 塔高:12m设计压力:0.15MPa 设计温度:90 腐蚀余量:3mm 安装地区:自定 2 国内外发展现状 2.1发展历程泡沫除尘是用无空隙泡沫体覆盖尘源,使刚产生的粉尘得以润湿、沉积,失去飞扬能力的除尘方法。泡沫除尘技术问世于20世纪50年代,英国最先开展了这方面的研究。泡沫除尘器可以分为溢流式和淋降式两种。在圆筒型溢流式泡沫塔内,设有一块和多块多孔筛板,洗涤液加到顶层塔版上,并保持一定的原始液层,多余液体沿水平方向横流过塔板后进入溢流管。待净化气体从他的下部导入,均匀穿过塔板上的小孔而分散于液体中,鼓泡而出时产生大量的热。 2.2国内情况我国泡沫除尘的研究起步比较晚。1984年底,煤科院上海研究所开始了泡沫除尘的探索,初步研究了泡沫除尘的机理,并在实验室模拟了泡沫除尘,试验了泡沫除尘是一种有效的除尘方法。但由于当时条件的限制,没有进行工业型试验,更没有建立一套实用的泡沫除尘系统。1986年湖北省劳保所开设研究凿岩泡沫除尘技术,发明了泡沫除尘技术。2.3国外情况1971年,美国矿业局和Deter公司签订协议,委托该公司研究泡沫除尘技术,公司在随后几年里研究了泡沫粒径分布和除尘的效率关键因素是泡沫的结构。他们认为,微小的泡沫比大泡沫更稳定,粉尘颗粒在与泡沫发生接触后,泡沫基本上不发生变化,捕尘效果好;另外粉尘颗粒容易穿入微小泡沫内部之后,导致泡沫破裂,进而润湿粉尘。该公司设计了微泡沫除尘系统,随后美国矿业局研制出了压缩空气型泡沫除尘器。3 课题的主要工作 3.1 绪论 对泡沫除尘器的背景、发展历程、国内外发展现状、组成和工作原理进行初步了解。 3.2 总体设计 了解除尘器工作的基本原理,并大致分析了主要影响除尘器除尘效率的因素。3.3 零部件结构设计及材料选择选择各零部件的材料选择,选择泡沫除尘器的类型与结构,操作条件的选择 操作方式的选择。泡沫除尘器几何设计和结构设计。3.4 强度计算与校核 对泡沫除尘器进行强度计算、校核。 3.5 加工工艺、装配程序、安全防腐等 选择加工工艺,及编写装配程序,考虑安全性能及采取防腐措施。 3.6 绘制装配图及零部件图 利用AutoCAD绘图软件绘制出泡沫除尘器的装备图及各个零件图。 3.7 翻译外文文献,编写说明书 翻译外文文献,并按要求编写说明书。4 课题的进度安排第一阶段 2018年12月5日至2018年12月12日,收集资料,阅读文献,完成开题报告。 第二阶段 2019年2月18日至2019年3月1日, 毕业设计调研第三阶段 2019年3月4日至2019年3月15日, 集中实习第四阶段 2019年3月18日至2019年5月24日,毕业设计第五阶段 2019年5月27日至2019年5月31日,毕业设计答辩 参考文献1 路秀林,王者相.化工设备设计全书-塔设备 .北京:化学工业出版社,20042 工程材料实用手册编辑委员会.工程材料实用手册.北京:中国标准出版社,20023 朱有庭.化工设备设计手册.北京:化学工业出版社,20054 朱振华,邵泽波.过程装备制造技术.北京:化学工业出版社,20115 华南理工大学化工原理教研组.化工过程及设备设计.广州:华南理工 大学出版社,19866 赵惠清,蔡纪宁.化工制图 .北京:化学工业出版社,20157 谭蔚.化工设备设计基础.天津:天津大学出版社,20148 李群松.化工容器及设备.北京:化学工业出版社,2014指导教师批阅意见指导教师(签名): 年 月 日DN1000泡沫除尘器设计摘 要泡沫除尘器是通过气体与介质充分接触达到除尘目的,形成的泡沫能完全覆盖尘源,有很大的接触面积,随着气泡的不断的合并、破裂、再重新形成,提供了尘粒附着到液膜上的条件,从而阻止粉尘的扩散。本次设计的是板式塔中的筛板塔,因为它的效率和处理能力比较高。容器支座采用与筒体的内径和厚度相同的圆筒形裙座,它比圆锥形裙座制造更方便。根据塔内径的大小,选用单溢流分块式塔盘,方便工作人员进入塔内安装和检修。为了确保接口的密封性,采用法兰连接。在对泡沫除尘器的筒体、塔盘、容器支座及塔外部附件装置的材料选择和尺寸设计时,不仅要满足工艺设计,而且得考虑自然因素的影响,来进行塔体强度计算和截面压力的稳定校核。提出了对加工工艺的要求,装配过程的注意事项和安全防腐措施。利用绘图软件绘制出符合设计要求的泡沫除尘器图纸,并给出技术要求。在泡沫除尘器的结构设计过程中,必须以设计手册为标准进行设计,使设计符合相关标准,同时必须满足生产需求和安全生产的要求。关键词:筛板塔;溢流堰;塔盘;法兰IABSTRACTThe foam precipitator is achieved by fully contacting the gas and the medium to achieve the purpose of dust removal. The foam formed can completely cover the dust source and has a large contact area. With the continuous merging, breaking and re forming of the bubbles, the dust particles can be attached to the liquid membrane, thus preventing the dust from spreading. This design is the sieve tray tower in the tray tower, because of its high efficiency and processing capacity. The vessel support adopts a cylindrical skirt with the same innerdiameter and thickness as the cylinder body, which is more convenient to manufacture than the conical skirt. According to the inner diameter of the tower, single overflow block trayis selected to facilitate staff to enter the tower for installation and maintenance. In orderto ensure the sealing of the interface, flange connection is adopted. In the selection andsize design of the cartridge, tray, container support and external accessories of the foam precipitator, not only the technological design should be satisfied, but also the naturalfactors should be taken into account to calculate the strength of the tower and check the stability of the section pressure. The requirements of processing technology, precautionsin assembly process and safety and anticorrosion are put forward. Drawing software isused to draw out the drawings of foam precipitator that meet the design requirements,and the technical requirements are given. In the process of the structure design of the foam precipitator, it is necessary to carry out the standardized design with the design manual as the standard, so that the design meets the relevant standards, and at the same time, the production requirements and safety production requirements must be satisfied.Key words : sieve tray tower;overflow weir; tray; flangeIII目录 1绪论11.1引言11.2泡沫除尘器的介绍21.3泡沫除尘器的特点31.4设计方案32泡沫除尘器的主体结构设计42.1设计内容42.2板式塔42.3容器的选择与设计52.4塔高的计算62.5裙座的设计73板式塔零部件结构设计103.1塔盘型式及设计103.2筛孔塔盘133.3降液管133.4受液盘143.5溢流堰153.6除沫器154辅助装置及附件164.1工艺接管164.2人孔与手孔174.3法兰连接174.4吊柱184.5操作平台和梯子185设备的强度计算与校核195.1设计参数195.2设备质量载荷计算195.3风载荷与风弯矩计算205.4地震弯矩计算225.5各种载荷引起的轴向应力225.6塔体和裙座强度和稳定校核235.7塔体水压试验的应力校核246加工工艺和装配程序及安全防腐256.1加工工艺256.2装配程序256.3安全防腐26参考文献27致谢28附 录29V1 绪论1.1 引言泡沫除尘器的设计是我通过学完所有学校课程后进行的综合性的设计。此次毕业设计就能充分体现一个宗旨理论结合实践,通过此次毕业设计,使我认识到一名技术人员,不仅需要很好的专业基础知识,还需要有良好的技术水平和严谨务实的工作态度,此次毕业设计使我的自主学习能力和设计能力得以提升。随着人类社会不断发展与进步,人们对生活的质量和自身的健康越来越关注和重视,对空气质量也越来越关注,当可吸入颗粒物过多的进入人体,会对人们的健康带来一定的威胁。我国目前是世界上以燃煤为主要能源的国家之一,燃烧煤炭造成的大气污染、水质污染和颗粒物污染从而导致的环境问题更加严重。这一问题是世界各国关注的热点。在排放的燃煤烟气里,含有大量的粉尘和二氧化硫,影响地球环境质量,危害人们身体健康。粉尘的性质,让人们不得不重视这个问题。目前,我国许多城市、地区,空气中PM2.5指标严重超出标准。因此,早日解决环境问题,迫切需要加大加强对燃煤烟气的除尘系统的研究与推广应用。按除尘设备除尘机理与功能不同,除尘器分为以下7中类型:1) 重力与惯性除尘装置,包括重力沉降器、挡板式除尘器。2) 湿式除尘装置,包括喷淋式除尘器、冲激式除尘器、水膜除尘器、泡沫除尘器、斜栅式除尘器、文丘里除尘器。3) 静电除尘装置,包括板式静电除尘器、管式静电除尘器、湿式静电除尘器。4) 旋风除尘装置,包括单筒旋风除尘器、多筒旋风除尘器。5) 过滤层除尘器,包括颗粒层除尘器、多孔材料除尘器、纸质过滤器、纤维填充过滤器。6) 袋式除尘装置,包括机械振动式除尘器、电振动式除尘器、分室反吹式除尘器、喷嘴反吹式除尘器、振动式除尘器、脉冲喷吹式除尘器。7) 组合式除尘器,包括为提高除尘效率,往往“在前级设出颗粒除尘装置,后级设细颗粒除尘装置”的各类串联组合式除尘装置。此外,随着大气污染控制法规的越来越严格,在烟气除尘装置中有时也需要增加烟气脱硫功能,使之成为烟气除尘脱硫器。1.2 泡沫除尘器的介绍泡沫除尘器属于洗涤塔的一种,在塔内装有筛板和挡水板。液体由塔上部喷入,含尘气体由底部空间进入塔内。当含尘气体通过每层筛板时,气体中的一部分粉尘在泡沫层中除去,而另一部分粉尘则被筛板泄漏液所捕集。它是通过气液两相得到充分接触达到除尘目的。其除尘过程如下:当含尘气体以比较小速度通过筛板进入液层,气体在筛板孔眼处形成气泡,逐渐变大,等气泡本身浮力超过气泡下部与板间的附着力时,便离开孔眼上升,以一个个不连续的大小不一气泡通过液层。气泡来到液层表面时,由于液体表面张力的作用,并不立即破碎而是逐渐累积增多,浮出液层表面形成由许多连在一起的气液组成的气泡层。气泡层的顶部拱形薄膜部分变薄,最终破裂释放气体,并溅起细小的飞沫。这样在筛板上就可以分为三个区域,如图1所示:最底层是鼓泡区,主要组成是液体;中间部分是运动的气泡区,由运动着的气泡链接在一起组成,主要是气泡,液体只是气膜的薄膜(从筛板到运动泡沫层顶部,称为泡沫层高度);最上面部分是溅沫区,液体变成不连续的溅沫,较大液滴仍然会落下,小液滴则被气流带走。图1筛板上气液状态的三个区域当气体的速度增加,鼓泡区的高度随之降低,气泡区、溅沫带高度增加。据研究表明,当筛板无泄漏时候,空塔速度是决定泡沫层高度的唯一因素,与孔眼速度大小没有关系。但是孔眼速度会对液体泄漏的速度有所影响,会使筛板上液层高度有所改变。所以对于淋降式泡沫塔,孔速可以影响泡沫层高度。据研究,空气和水进行实验时,气速在0.51m/s时发生泡沫,这个时候的泡沫比较平静,运动不剧烈;11.3m/s时,逐渐变成强烈运动,成为不断更新气膜的运动泡沫;当大于1.3m/s时,运动泡沫层高度与气速成比例上升,空塔速度在34m/s时,会发生大量泡沫飞溅现象,气体带走的水沫最高可达到进塔水量的60%左右,塔内的水剧烈地喷溅飞起又落下。试验证明,得到稳定运动泡沫层的气流下限是1m/s,上限是3m/s,最好是1.32.5m/s。但这一数据与塔内淋洒水量大小及孔眼气速有很大关系。在运动的气泡区,气泡能提供很大的气液接触表面积,而且所有表面随着气泡合并、破裂、再形成的激烈过程不断更新。气体的运动激烈,就能提供气体中夹带的尘粒碰撞沾附到液膜上的条件,从而达到洗涤分离气体尘粒的效果。泡沫除尘器有溢流式和淋降式两种类型。在圆筒型溢流式泡沫塔内,通常设有一块和多块多孔筛板,洗涤液从顶层塔盘板上加入,并使塔板上保持一定的原始洗涤液层,多余液体会沿水平方向横流过塔板后进入溢流管。需要净化的废气从塔的底部空间导入,均匀穿过筛板上的小孔而分散到液体中,到达鼓泡区时产生大量泡沫。泡沫除尘器的效率,包括传热、传质及除尘效率,主要取决于泡沫层的高度和泡沫形成的状况。气体速度较小时,鼓泡层是最为主要的区域,泡沫层高度就会变很小;增加气体流速,鼓泡层高度便会慢慢减少,而泡沫层高度增加;如果气体速度进一步提高,那么鼓泡层将趋于消失,全部的液体几乎全部处在泡沫状态;气体速度再一次提高,则烟雾层高度明显增加,机械夹带现象严重,不利于传质过程。一般的泡沫除尘过程,气体最合适的操作速度范围为1.82.8m/s。当泡沫层高度为30mm时,除尘效率为9599%;当泡沫层高度增至120mm时,除尘效率为99.5%。压力损失为600800Pa。1.3 泡沫除尘器的特点1) 泡沫对尘源覆盖面积可以到达无间隙的覆盖,从而最大限度阻止粉尘的扩散;2) 泡沫因为有很好的粘性,粉尘和泡沫接触之后会快速被泡沫的表面黏附;3) 液体通过筛孔形成泡沫后,总体积和总表面积会最大幅度提升,增加了与粉尘的碰撞次数,净化矿井下采掘时候的工作环境;4) 用水量比其他的小,避免了水雾除尘因用水量很大而引起的综掘机向地面下沉,提高了工作效率;5) 液膜中含有特制的添加剂能快速使粉尘的湿润性能提高,粉尘湿润更快;6) 抑制掘进机截齿和煤岩产生火花,杜绝由此产生煤尘和瓦斯爆炸等危险事故;7) 除尘效率高,增加了掘进机司机的视角空间,安全隐患得以消除,并提高断面质量与生产效率。1.4 设计方案首先根据毕业设计标准要求,进行塔高的计算,包括塔的主体高度、顶部和底部空间高度,以及裙座的高度,再对塔径的计算,最后进行塔内部主要构件的设计。将该泡沫除尘器的全部的大小尺寸计算出来,同时求出其压力损失、除尘效率。再对泡沫除尘器进行截面、裙座以及筒体的强度校核,对不符合标准的地方进行数据修改。最后做好加工工艺的选择、安全防腐的方法和耐磨措施以及装配步骤等工作。2 泡沫除尘器的主体结构设计2.1 设计内容拟设计DN1000泡沫除尘器,用于净化废气中的粉尘。给定设计参数如下:塔内径:1000mm 塔高:12m设计压力:0.15MPa 设计温度:90腐蚀余量:3mm 安装地区:自定2.2 板式塔塔类设备按照结构需求可分为板式塔类型、复合塔类型和填料塔类型,板式塔占的比重最多,工业上需求也是最多的。人们使用经验比较丰富的板式塔有浮阀塔、泡罩塔、筛板塔以及舌形塔。泡罩塔使用是最早的,由于其效率高、易操作、操作弹性大,但缺点是结构比较复杂、压降大、造价高。浮阀塔不但有泡罩塔的优点,而且构造也比泡罩塔简单,工作量也大,渐渐在很多地方代替了泡罩塔。同上面两种塔型相比,筛板塔的处理能力提高了10%15%,效率高出约15%,造价低40%左右,发展的潜力和空间很大。舌形塔是喷射型塔,和泡罩塔比,其优点是结构简单、操作压力降小、处理能力大,但是塔板效率低,操作弹性小。在板式塔中,塔内装有一定数量的塔盘,气体以鼓泡或者喷射的形式穿过塔盘上的液层使两相密切接触,从而达到除尘目的。如图2所示图2板式塔结构简图2.3 容器的选择与设计 按照压力等级分类,设计压力0.15MPa属于低压容器;容器按用途分类属于分离容器;设计温度等于90属于常温容器范围。压力容器按厚度可以分为厚壁容器和薄壁容器,通常将容器的厚度与最大截面圆的内径之比小于0.1,亦即K0/Di1.2(D0为容器的外径,Di为容器的内径,为容器的厚度)的容器称之为薄壁容器,超过这个范围的容器称为厚壁容器,所以此次设计的是内压薄壁容器。2.3.1 圆筒壁厚计算圆筒的计算壁厚公式:=pcDi2t-pc=0.15100021700.85-0.15=0.52(mm)(1)式中,t为Q345R在90时的材料许用应力,查表可得90的材料许用应力为170MPa;焊缝系数为局部无损探伤=0.85。再考虑腐蚀余量C2=3mm,于是得到圆筒的设计壁厚为d=pcDi2t-pc+C2=3.52(mm)(2)查表得钢板厚度负偏差C1=0.5mm,再根据钢板标准规格以及加工减薄向上圆整,确定选用钢板的厚度为6mm,此厚度为名义壁厚,以n表示,检查n=6mm时,t没有变化,所以取名义壁厚为n=6mm合适,即为图纸上标注的厚度。确定选用n=6mm厚的Q345R钢板制作筒体。2.3.2 封头的设计受内压容器的封头按形状可分为锥形封头、凸形封头和平盖、紧缩口等,凸形封头又分为椭圆形封头、球冠形封头、蝶形封头和半球形封头。此次设计采用标准椭圆形封头,如图所示,标准椭圆形封头由长短半轴分别为a和b的半椭球和直边高度为ho的短圆筒两部分组成。保留直边的作用是为了保证封头的制造质量和精度,同时也为了避免筒体与封头间的环向焊缝受边缘应力作用。标准椭圆形封头的计算壁厚公式:=pcDi2t-0.5pc=0.15100021700.85-0.50.15=0.52(mm)(3)考虑壁厚附加量C=3.5mm,经圆整,取名义壁厚n=6mm,有效壁厚e=n-C1+C2=6-3.5=2.5mm(4)封头有效壁厚e需要满足:对标准椭圆形封头不小于封头内径的0.15%,故n=6mm合适,确定选用n=6mm厚的Q345R钢板制作封头。382.4 塔高的计算板式塔的高度由主体高度Hz、顶部空间高度Ha、底部空间高度 Hb ,以及裙座高度Hs等部分组成,如图3所示。图3板式塔得高度组成2.4.1 塔的顶部塔的顶部空间高度是指塔顶的第一层塔盘到塔顶封头切线的距离。为减少塔顶出口气体中夹带的液体量,塔的顶部空间一般取1.21.5m。有时需要提高产品质量,必须最大限度地除去夹带的雾沫量,则需要在塔顶部空间使用除沫器。如用金属除沫器,则网底到塔盘的距离一般不小于塔板间距,此次设计顶部空间取1.2m。2.4.2 底部空间塔的底部空间高度是指塔底最后一层塔盘到塔底部空间的封头切线处的距离。当进料系统有15分钟的缓冲容量时,釜液的停留时间可取35分钟,否则须取15分钟。但对釜液流量大的塔,停留时间一般也取35分钟;但是对于易结焦的物料,在塔底的停留时间应该缩短,一般取11.5分钟。据此,就可以利用釜液流量求出底部空间高度,再由已知的塔径求出塔的底部空间高度。2.4.3 支座高度塔体按要求使用裙座支承方式,裙座的型式分为圆锥形和圆柱形两种。裙座高度是指从塔底封头到基础环之间的高度。裙座高度是由塔底封头切线至出料管中心线的高度U和出料管中心线至基础环高度V两部分组成。U的最小尺寸是由釜液出口管尺寸决定的;V则是按工艺条件要确定,例如考虑与出料管相连的再沸器高度、出料泵所需的位头等。裙座上的人孔通常用长圆形,其尺寸为500mm(300700)mm,以方便进出。2.5 裙座的设计支座确定使用裙座支承,裙座是塔设备的必不可少的部分。它有两种结构形式,圆筒形与圆锥形,当需要增加裙座筒体断面积惯性矩或者需要减小混凝土基础顶的正应力时,采用圆锥形。圆筒形裙座与塔体、封头的内径和厚度相同,制造方便。由于裙座与介质不直接接触,自然也不承受介质压力,因此使用的材料不像压力容器那么局限,可以选用比较经济的非受压碳素钢材料,但是由于裙座对整个设备而言是至关重要的部件,支承整个设备,假如裙座破坏将会直接影响塔设备的正常使用。并且裙座所耗费材料对整个塔而言并不多,所以提高对材料的强度要求,在经济上不会造成太大费用。此次设计选用圆筒形作为裙座,如图4所示,材料选择Q345R。图4圆筒形裙座2.5.1 裙座与塔体的连接裙座与塔体的连接方式使用焊接,可采用接型式或者搭接型式。裙座筒体的外径等于塔釜封头的外径值时采用全焊透,便能保证裙座在塔釜封头外壁表面光滑过渡。搭接型式因为受力情况不好,但是安装比较方便,所以在一些小塔或者接头受力比较小的情况下使用。焊接部位宜在塔体的筒体上,塔接焊缝必须得填满。如图5所示:图5裙座与塔体的对接2.5.2 地脚螺栓座地脚螺栓的结构有许多型式,例如外螺栓座结构型式、单环板螺栓座结构型式以及带短管的地脚螺栓座型式,此次设计采用外螺栓座结构,因为对地脚螺栓预埋或者不预埋都比较适用,如图6所示。图6外螺栓座结构尺寸2.5.3 检查孔为了塔内的安装方便和易于检修,裙座上必须开设检查孔,检查孔有长圆形和圆形。裙座上为了工作人员方便进入,此次设计采用长圆形人孔。查表得:当裙座直径范围是10002800mm时,需要开2个人孔,W=450,M=180,检查孔长L=600,如图7所示。图7长圆形检查孔2.5.4 排气管设备在运行使用过程中有可能有气体逸出,便会积聚在裙座和釜底封头之间的死区中,当中有腐蚀性质的,也有可能是易燃的气体,会对进入裙座的检修人员造成人身安全问题,同时为了减小腐蚀,需要在裙座上设置排气管或者排气孔。当裙座不设置保温或者防火层,需要均匀开设排气孔;当裙座上设有防火层或者保温层时,要均匀开设排气管。查表得:当塔器直径为1000mm时,需要2个排气孔数量,排气孔尺寸为80mm,排气孔中心距裙座顶端距离H=140mm。如图8所示:图8排气孔3 板式塔零部件结构设计3.1 塔盘型式及设计板式塔的塔盘主要分为穿流式和溢流式两种,溢流式塔盘上面有专供液相流通的降液管,每层塔盘上的液层高度均可通过溢流堰高度调节,因此溢流式塔盘可获得较大的操作弹性,并能保证一定的效率。塔盘按结构有分块式和整块式两种,其中当塔径DN700mm时,使用整块式塔盘;塔径DN800mm时,宜使用分块式塔盘。此次设计的塔内径为1000mm,所以是分块式塔盘。不锈钢塔盘板的厚度为23mm,碳钢塔盘板厚度为34mm。3.1.1 分块式塔盘直径比较大的板式塔,为了方便制造,技术人员进入塔内安装和检修,可将塔盘板分成数块,然后通过人孔送入塔内,装在焊接到塔体内壁的塔盘板的支持件上。所以,塔体不需要分成塔节,常常焊制为整体圆筒。为了减少液位落差,分块式塔盘可分为双溢流塔盘和单溢流塔盘,如图所示。当塔径为8002400mm时,可采用单溢流塔盘;当塔径大于2400mm时,常采用双溢流塔盘,此次采用的是单溢流分块式塔盘,如图9所示。图9单溢流分块式塔盘分块式塔盘在保证其工艺条件的情况下,要求结构设计简单明了,足够的刚性和强度,拆装方便,便于制造生产和检修。常用的形式:平板式、槽式或者自身梁式,如图10所示为槽式和自身梁式的结构。由于将分块式塔盘冲压成带折边的类型,分块式塔盘具有足够的刚性,结构简单,同时节省了材料和制造成本。图10槽式和自身梁式为了保证技术人员能顺利进入塔内部清洁与维修,经常在塔盘板接近中央处安装一块通道板,各层通道板最好开在同一垂直位置,以便采光和拆卸。通道板的结构尺寸基本与塔盘板相同,只是没有槽式或者自身梁式塔盘板的翻边结构。有时也可用一块塔盘板代替通道板,如图11所示。图11通道板3.1.2 分块式塔盘的紧固件根据人孔位置及其检修要求,分块式塔盘板之间的连接分为上可拆连接和上、下可拆连接俩种。通常使用螺纹紧固件,常用的螺纹紧固件包括螺栓和椭圆垫板。上、下均可拆连接结构如图12所示,从上或者从下松开螺母,并将椭圆垫板转到虚线位置后,塔板I即可自由取开。上、下均可拆连接结构也常用于通道板与塔盘版的连接。图12上、下均可拆连接结构塔盘板一般安放于焊在塔壁的支持圈上。塔盘板与支持圈的连接通常采用卡子,卡子由下卡、椭圆垫板及螺母等零件组成,拧紧螺母时,通过椭圆垫板和卡板,把塔盘板紧固在支持圈上。开在塔盘板上的卡子孔,应是长圆形,这主要是考虑补偿塔体圆度公差和塔盘板长度公差等因素。在塔盘板的连接中为了避免因螺栓腐蚀生锈而拆卸困难,所以规定螺栓材料为络钢或络镍不锈钢。塔盘板的连接有时因为需要也采用T形螺栓如图13所示,这种连接结构的优点:不用垫板,重量轻,尺寸紧凑,拆装方便。T形螺栓常用lCr13材料制造,适合定点成批量生产。 图13T形螺栓3.2 筛孔塔盘筛板孔径的大小能直接影响塔盘的操作性能,在开孔率、液流量和空塔气速相同的条件下增大孔径,漏液量也会增大,同时降低操作弹性,即大孔径时操作上限较低,操作下限较高。泡沫工况操作情况下,孔径较小、分离效果比较好;孔径过大,不利于泡沫形成,导致处理能力下降。一般在液相负荷低的小塔中,筛孔孔径采用d0=46mm,塔径大时可采用d0=812mm,有特殊情况时也可采用d0=2.23mm的小孔。筛板开孔率是影响筛板性能的重要因素,它将直接关系到筛孔的动能因素,在相同的空塔气速下,开孔率大动能因素就小。从而导致泄漏量增大,塔板效率降低。动能因素过高,则呈部分喷雾状态,雾沫夹带量增大,就会降低效率。泡沫工况操作的时候,以塔截面积为基准的开孔率通常为5%10%。在塔盘板结构刚度、强度许可的条件下,应尽可能选用较薄的板材制作筛板。筛孔用冲压加工制作的筛板,其厚度为:对于碳钢,=34mm;对于不锈钢,=23mm。溢流堰高度对于一般的筛板,应使筛板上的上清液层高度hL=50100mm,也即溢流堰高度hw=3050mm。溢流堰在一般情况下不应取得太低,以免影响气液接触时间和增加雾沫夹带量。这是因为筛板持液量很低时,由飞溅引起的雾沫夹带量会增高。筛板的气速上限由雾沫夹带量决定,过量的雾沫夹带将使塔板效率降低显著降低,甚至导致雾沫夹带液泛。为了使雾沫夹带对塔板效率的影响不过于严重,通常限制雾沫夹带不超过10%。3.3 降液管对降液管的要求:夹带气泡的液流在进入降液管后,应可以分离气泡,只有清液流往下层塔盘,为此在设计降液管时,需要遵守以下准则:1) 液流通过降液管的最大压力降为250 MPa。2) 液体在降液管内的流速范围为0.030.12m/s。3) 液体在降液管内的停留时间间隔为35秒,通常小于4秒。4) 液体越堰时的抛出距离,不应该射及塔壁。降液管截面积占塔盘总面积的分数,通常在5%25%范围之间选取。筛板的降液速度查表取0.12m/s,降液管截面积占塔盘总面积的5%。为防止气体从降液管底部漏入,降液管必须有一定的液封高度hw。降液管底端到下层塔盘受液盘面的间距h0,应低于溢流堰高度hw,通常取(hw-h0)=612mm。降液管的形式有圆形和弓形两种,由于圆形降液的面积较小,通常在液体负荷低或塔径较小时使用,工业上多用弓形结构。在整块式塔盘中,弓形降液管是用焊接的方法固定在塔盘上的,它是由一块平板和弧形板构成。降液管出口的液封由下层塔盘的受液盘来保证。用于分块式塔盘的降液管结构,分为可拆式和焊接固定式俩种。常用的降液管形式有垂直式、阶梯式和倾斜式,如图14所示。图14常用的降液管形式当使用物料洁净而且不易聚合时,降液板可采用固定式形式,当使用物料有腐蚀性时,就用可拆式形式如图15所示。图15可拆式形式3.4 受液盘为保证降液管出口的液封,需要在塔盘上设置受液盘。受液盘有平板形和凹形两种结构形式,受液盘的结构对降液管的液封和液体流入塔盘在均匀性有一定程度的影响。平型受液盘适用于物料容易聚合的场合,因为可以避免在塔盘上形成死角。平形受液盘的结构可以分为可拆式和焊接固定式。当液体通过降液管与受液盘的压力降大于25mm水柱或者使用倾斜式降液管时,应该采用凹形受液盘,如图16所示。图16凹形受液盘因为凹形受液盘对液体有缓冲的作用可降低塔盘入口处的液封高度,使液流更加平稳,有利于塔盘入口区更好的鼓泡。凹形受液盘深度一般大于50mm,但是不超过塔盘间距的1/3,否则应加大塔盘之间的间距。3.5 溢流堰溢流堰包括入口堰和出口堰,使用平形受液盘时,为保证降液管的液封,同时使液体均匀流入塔盘,并减少液流水平方向的冲击力,需要在液流进入端设置入口堰。液流均匀才能维持塔盘上液层高度,必须设置出口堰。溢流堰可分为平直堰、齿形堰和可调节堰。当液体流量很大时,采用平直堰,出口堰堰顶的水平偏差随塔径而异。当液体流量比较小、堰上液流高度小于6mm时,为避免因安装偏差引起的液流分布不均,可采用齿形堰,一般齿高小于15mm。可调节堰既能调节堰高,又可以调整堰顶的水平度,将更能适应生产条件的变化。通常,塔盘上液层高度的调节范围是2550mm。 3.6 除沫器当空塔气速较大,塔顶溅液现象严重,以及在分离过程中不允许出塔气体夹带雾滴的情况下,需要设置除沫器,从而减少液体夹带损失,确保气体的纯净度,多位于塔顶出口处。除沫器性能的优劣可以影响塔设备的性能、原料回收、分离的效率等。除沫器的分类有三种,分别是旋流板型除沫器、丝网型除沫器与折流板型除沫器。丝网型除沫器在化工生产中最常用,其特点是既能吸收细小液滴也可以过滤掉大型液沫。而且效果比其他类型更明显。其中的除沫网是以扁丝或者圆丝编织而成圆筒形网套,HG/T 21618丝网除沫器把网块固定在设备上,HG/T 21586称为抽屉式丝网除沫器,可以清洗或者更换网块。此次设计采用固定式网块中的型式代号为SP的网块。4 辅助装置及附件4.1 工艺接管4.1.1 进料管斜口进气管,由于它的结构单一,普遍用于气体分布要求不高的网塔中。当塔径较大时,要求气体在进塔分布均匀时,就需要考虑具有分布孔的进气管结构,管上有三排出气孔。如图17所示:图17具有分布孔的进气管4.1.2 出料管塔底部的出料管一般要伸出裙座外壁,结构如所示。此种结构中,在引出管内壁或者出料管外壁一般需要焊接三块支承扁钢,可以把出料管活嵌在引出管道里,因为考虑热膨胀的需要,此处应预留间隙。如图18所示图18出料管结构4.2 人孔与手孔人孔是安装和检修人员进出塔器内部的唯一通道,设置人孔为了方便技术人员进入任何一层塔。人孔的设置会使塔板间距增大,人孔过多设置会使塔体的弯曲度难以达到要求,所以板式塔每隔1020层塔板或者510m塔段,需要设置一个人孔。在塔顶和他釜需要各设置一个人孔,气液进出口等需要经常维修清理的部位设置人孔。常用的人孔有回转盖人孔和垂直吊盖人孔,选用回转盖快开人孔,如图19所示。图19回转盖快开人孔4.3 法兰连接由于生产工艺的要求,同样为了制造、运输、安装、检修方便,常采用可拆卸的连接结构。可拆卸结构分为承插式连接、螺纹连接和法兰连接三类,为了确保接口的密封性能良好,采用法兰连接,它的紧密性和强度比较好,缺点是制造成本比较高,不能很快装配和拆卸。4.3.1 法兰连接结构和密封原理法兰连接结构是一个组合件,是由一对法兰、螺母、一个垫片和若干螺栓组成。法兰密封的原理是:法兰在螺栓预紧力的作用下,把处于压紧面之间的垫片压紧。压紧力需要达到一定压力数值才足够使垫片变形从而压实达到密封效果。4.3.2 法兰形式法兰按整体性程度可以分为任意式法兰、松式法兰和整体法兰三种形式。法兰。法兰颈部及设备或者接管三者能有效连接成一个整体结构是整体法兰,经常使用的有平焊法兰和对焊法兰,平焊法兰的法兰盘焊接在塔的筒体或管道上,优点是制造容易,使用广泛,缺点是刚性差,适用的压力范围比较低。对焊法兰就能适用设备直径很大、温度较高和压力较大的场合。松式法兰特点是法兰与设备或者管道不直接连成一体,通过把法兰盘套在设备或者管道外面,无须焊接;任意式法兰如螺纹法兰,法兰与管壁通过螺纹连接。4.4 吊柱对于较高的室外无框架的整体塔设备,在塔顶设置吊柱,对补充和更换填料,安装和拆卸内件,既方便有经济的一项措施。一般高度在15米以上的塔,需要设置吊柱,对于分节的塔,内件的拆卸往往在塔体拆开后进行,故不必设置吊柱。4.5 操作平台和梯子4.5.1 平台操作平台应该设置在人孔、手孔、塔顶吊柱等需要检修和操作的地方。操作平台的布置可以使检修的时候不需要另外设置脚手架和缆绳。安装在一起的塔设备可以把平台的布置连接在一起,建成联合平台。平台下的往往是通道,所以底层平台离地面的净高度不应小于2米,平台相互之间的间距需要2m。4.5.2 扶梯设置梯子的基本原则:不需要经常操作的平台,可采用直梯,若是采用斜梯,则角度要小于60。直梯高度一般不应超过5米,当超过5米时要设置中间休息平台。塔设备工作温度低的梯子在连接件与焊在塔体上的连接板之间,需要垫以软木或者石棉。平台距地面高度大于4米或者平台间距大于3米时,梯子要设置安全门。梯子的最下面的一级踏步应高出地面150450mm,相邻踏步的间距一般取300mm。塔内如果是易爆易燃的物料,则要考虑到平台上的工作人员能及时疏散以及救火方便。5 设备的强度计算与校核5.1 设计参数表1板式塔的设计参数如下塔内径/mm1000介质水塔高H/mm12000压力容器类别一类设计压力/MPa0.15地震基本烈度7(0.1g)设计温度t/90地震分组第一组腐蚀余量/mm3场地土类别筒体材料Q345R地面粗糙度类别B封头材料Q345R水压试验压力/MPa1.375裙座材料组合件5.2 设备质量载荷计算塔体圆筒、封头、裙座质量之和为m01塔体圆筒总高度为Ho=8.7m,由化工容器及设备简明设计手册查表13-1.5得DN1000mm,壁厚6mm圆筒每米长质量为149kg,则圆筒质量m1=1296.3kg;查表13-2.2得DN1000mm,壁厚6mm的椭圆形封头质量为55.5kg(封头曲面深度为250mm,直边高度为25mm),则封头质量m2=111kg;裙座高度3000mm,裙座质量m3=447kg。总质量:m01=m1+m2+m3=1296.3+111+447=1854.3kg(5)查表16-1得筛板塔盘每m2质量为65kg,塔内构件质量:m02=4Di26514=0.785126514=713.35kg(6)保温层质量:m03=4(Di+2Sn+2s)2-(Di+2Sn)2H02+2m03(7) =0.785(1+20.006+20.05)2-(1+20.006)6.1200+ 2(1.54-1.18)200=359kg塔外保温层厚度s=50mm,保温材料密度为2=200kg/m3。由表16-1得平台质量qF=150kg/m2,笼式扶梯质量qF=40kg/m,笼式扶梯总高HF=6.1。平台数量为3,平台扶梯质量:m04=4Di+2Sn+2s+2B2-Di+2Sn+2s212nqp+qFHF(8)=0.785(1+20.006+20.05+20.45)2-(1+20.006+20.05) 0.53150+406.1=621kg物料密度1=1000kg/m3,封头容积Vf=0.151m3,塔釜圆筒部分深度h0=0.5m,塔板层数N=14,塔板上液层高度hw=0.05mm05=4Di2hwN1+4Di2h01+Vf1(9)=0.785120.05141000+0.785120.51000+0.1511000=1093kg附件质量,按经验值取附件质量为:ma=0.25m01=463.575kg;充水质量:mw=4Di2H0w+2Vfw=4939.5kg (10)全塔操作质量/kg:m0=m01+m02+m03+m04+m05+ma+me=5007.35(11)全塔最小质量/kg:mmin=m01+0.2m02+m03+m04+ma+me=3557.68水压试验时最大质量/kg:mmax=m01+m02+m03+m04+ma+mw+me=8853.855.3 风载荷与风弯矩计算以第三段为例计算风载荷p3:p3=K1KZ3q0f3l3De310-6(12)式中K1空气动力系数,对圆筒形容器,K1=0.7;q010m高处基本风压值,q0=300N/m2;f3风压高度变化系数,h3t=10m,查表16-7得3=1.0;l3计算段长度,l3=7000mm;V3脉动影响系数,由表16-5查得v3=0.72(B类);T1塔的基本自震周期,对等直径,等壁厚圆截面塔T1=90.33Hm0HESeDi310-3=0.18s(13)脉动增大系数,根据自振周期T1由表16-4查得=1.75;zi振型系数,由表16-6查得z3=0.11; l0操作平台所在计算段长度,mm; Kz3风振系数,Kz3=1+v3z3f3=1.139(14)De3塔有效直径。设笼式扶梯与进口布置成90,取下面(a),(b)式中大者(a)De3=Doi+2si+K3+K4 (15)(b)De3=Doi+2si+K4+do+2psK3=400mm,do取400mm,si=ps=100mmK4=2Alo=2190010007000=257mm(16)所以(a)De3=1869mm,(b)De3=2069mm,取De3=2069mmp3=K1Kz3qof3l3De310-6=3464N(17)以上述方法计算出各段风载荷如表2下所示表2各段塔风载荷计算结果计算段1234li (mm)1000200070002000qo(N/mm2)300300300300Ki0.70.70.70.7vi 0.720.720.720.72zi 0.00750.03750.1100.3501.751.751.751.75Kzi1.0091.0471.1391.441fi 0.640.721.001.25hit131012平台数0021K4(mm)00257900Dei(mm)1612161220692712pi(N)29168034642736风弯矩计算:0-0截面Mw0-0=p1l12+p2l1+l22+p4l1+l2+l3+l42(18) =5.3778107Nmm1-1截面Mw1-1=p2l22+p3l2+l32+p4l2+l3+l42 =4.709107Nmm2-2截面Mw2-2=p3l32+p4l3+l42=3.4107Nmm5.4 地震弯矩计算塔的总高度H=12000mm,全塔操作质量m0=5007.35mm,结构综合影响系数Cz=0.5,重力加速度g=9.81m/s2,地震影响系数a1=TgT10.9amax。由表16-2查得Tg=0.30(类场地土,近震);由表16-3查得amax=0.23(设计地震烈度7级)a1=0.30.180.90.23=0.36(19)计算截面距地面高度h0-0截面:h=0ME0-0=1635Cza1m0gH=16350.50.365007.359.8112000(20) =4.85107Nmm1-1截面:h=1000mmME1-1=8CZa1m0g175H2.510H3.5-14H2.5h+4h3.5=80.50.3650079.81175120002.510120003.5-14120002.51000+410003.5=4.28107Nmm2-2截面:h=3000mmME2-2=8CZa1m0g175H2.510H3.5-14H2.5h+4h3.5=80.50.3650079.81175120002.510120003.5-14120002.53000+430003.5=3.14107Nmm5.5 各种载荷引起的轴向应力5.5.1 计算压力引起的轴向拉应力11=pcDi4e=0.15100042.5=15(MPa)(21)5.5.2 操作质量引起的轴向压应力2截面0-020-0=m00-0gAsb=m00-0gDises=50079.813.1410002.5=6.3(MPa)(22)裙座厚度s=6mm;有效厚度es=6-3.5=2.5mm截面1-121-1=m01-1gAsm=47909.8116330=2.9(MPa)其中,m01-1=5007-217=4790kg,Asm为人孔截面积,查表16-10得16330mm2截面2-222-2=m02-2A=m02-2Die=39509.813.1410002.5=4.9(MPa)其中,m02-2=5007-217-840=3950kg;A=Die。5.5.3 最大弯矩引起的轴向压力3截面0-0a30-0=Mmax0-0Zsb=Mmax0-04Dis2es=5.3771073.14100022.5=6.8(MPa)(23)截面1-1a31-1=Mmax1-1Zm=4.7091073386000=13.9(MPa)(24)其中Zm为人孔截面的抗弯截面系数,查表16-10得Zm=3386000mm3截面2-2a32-2=Mmax2-2Z=Mmax2-24Di2e=3.41070.7851000210=4.33(MPa)(25)5.6 塔体和裙座强度和稳定校核5.6.1 截面应力校核B值计算A=0.094Ri/e=0.0942.5500=0.00047(26)查图14-3得B=78MPa,t=170MPa,K=1.2截面0-0max0-0=20-0+30-0=6.3+6.8=17.1MPa(27)amax0-0=12.6MPacr=KB=78MPaKt=204MPa满足要求截面1-1amax1-1=21-1+31-1=2.9+13.9=16.8MPaamax1-1=16.5MPacr=KB=78MPaKt=204MPa满足要求截面2-2amax2-2=22-2+32-2=9.23MPaamax1-1=17.1MPacr=KB=78MPaKt=204MPa满足要求5.6.2 基础环设计基础环尺寸Dob=Dis+300=1000+300=1300(mm)Dob=Dis-300=1000-300=700(mm)基础环的应力校核Ab=0.785Dob2-Dib2=0.78513002-7002=942000mm2(28)Zb=3.14Dob4-Dib432Dob=3.1413004-7004321300=1.98108mm3(29)max=Mmax0-0Zb+m0gAb=5.381071.98108+50079.81942000=0.32MPa(30)选用75号混凝土,由表16-11查得许用应力Ra=3.5MPa,满足要求b=140MPa,C=2mm,b=12Dob-Dis+2Ss=144mm,假设螺栓直径为M24,由表16-18查得=160mm,当b/=144/160=0.9时,由表16-12查得,Ms=0.142bmaxb2=0.1422.641442=7774Nmm(31)按由筋板时计算基础环厚度Sb=6Msb+C=67774140+3.5=21.7(32)圆整后取Sb=22mm5.6.3 地脚螺栓计算地脚螺栓的最大拉应力,其中mmin=3557.68kg,ME0-0=4.85107Nmm,Mw0-0=5.38107Nmm,m0=5007kg,Zb=1.98108mm3,Ab=942000mm2B=ME0-0+0.25MW0-0Zb-m0gAb=6.21071.98108-50079.81945000=0.3MPa(33)地脚螺栓的螺纹小径查表选取地脚螺栓个数n=12;地脚螺栓的材料选30CrMoA;bt=150MPa;C2=3mmd1=4BAbnbt+C2=40.39420003.1412150+3=20mm(34)由表8-12查得M24螺栓的螺栓小径d1=20.75mm,故选用12个地脚螺栓,满足要求。5.7 塔体水压试验的应力校核试验压力和液柱静压力引起的环向应力t=pT+液柱静压力Di+n2n=1.375+0.0121000+626=116.3MPa(35)液柱静压力=100012=0.012MPa试验压力引起的轴向拉应力1=pTDi4n=1.375100046=57MPa(36)最大质量引起的轴向压应力22-2=mmax2-2gDin=88549.813.1410006=4.6MPa(37)弯矩引起的轴向应力32-2=0.3Mw2-24Di2n=0.33.41070.785100026=2.17MPa(38)筒体环向应力校核0.9Rel=0.93450.85=263.9MPa(39)t=116.3MPa0.9Rel=263.9MPa满足要求6 加工工艺和装配程序及安全防腐6.1 加工工艺加工工艺需要满足生产纲领的要求,生产效率是需要保证的要求,但是还得考虑尽量减轻工人的劳动强度,确保生产安全为前提的条件下。同时也需要尽可能的降低生产成本,提升生产力,提高产品质量,才能在市场上有优先的地位。加工工艺在生产和研发方面需要关注的是: 1.在创新创造上,采用先进加工制造技术,既能高效快速的批量生产,节省人力、物力,又能制造精密度高、质量高的产品。同时注重工艺路线的确定,确保加工质量、高效和低成本的最佳工艺路线;2.在考虑经济性上,由于每个工厂的设备生产能力不同、制造精度以及工人熟练程度因素都不大相同,所以对于同一个产品来说,不同厂制定的工艺可能是不同的,合适的工艺规程能最大限度的提高生产效率。总的来说需要注意的是:1.尽量采用成熟的、先进的技术和设备;2.确保安全生产,以保证人身安全,避免一些不必要的损失。6.2 装配程序塔设备在化工生产中应用十分广泛,塔设备外形简单、重量和高度大,塔内的构造略微不同,工艺用途就不一样。因此,我们在安装塔设备时,要根据塔设备的内部构造以及工艺用途等相应的特点,采取与之对应的安装方法。而对于板式塔来说,在安装过程中,必须保证塔内组装部件相互位置的正确,塔盘安装的整体水平度更是重中之重,塔盘水平度的精准与否取决塔体与塔盘支撑圈组焊是否正确。塔设备的安装主要步骤:准备工作、吊装工作、校正工作和内部构件的安装工作等。塔设备安装方法可以分为整体吊装法和分段吊装法,整体吊装法是先在地面上把塔设备组装成为一个卧置的整体,然后用抱杆将设备一次吊起,并安装到基础上就位,整体吊装法又可以分为单杆、双杆以及联合整体吊装。分段吊装法就是分段的塔体起吊后,再组装成为一个整体,所以对抱杆的要求比较低,但是增加了现场高空作业的工作量。为了起重设施能够正确地、有序地进行,同时确保施工安全,要严格执行各项规定。塔体安装就位以后,要在抱杆没有拆除之前,对塔体的标高和垂直度进行检测,进行校正工作。泡沫除尘器是一种用于两相接触传质的设备,不仅要保证塔内组件相互位置的正确,更主要是应保证塔盘安装的整体水平度。塔体找正垂直度后,逐层安装塔盘,并且要及时校正塔盘的水平偏差,优点是检测塔盘水平水平度比较方便,缺点是高空作业多、劳动强度大、施工条件差,进度缓慢。所以无论是安装塔盘的水平度或者校正支撑圈以及对塔体的整体测量,最好是在无日照的条件下,也就是在阴天或者早晨进行。6.3 安全防腐腐蚀是影响金属设备及其构件使用寿命的主要因素之一,在化工过程中,许多物料对设备具有很强的腐蚀作用,从而影响设备的使用寿命和正常工作,因此化工设备的腐蚀与防护是必须要考虑的。腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两大类,腐蚀的结果是化工设备壁厚减薄,材料的机械性能下降,使化工设备出现事故隐患。为了防止设备被腐蚀,除了选择合适的耐腐蚀材料制造设备外,还可以使用多种防腐措施对设备进行防腐。常用的保护措施有衬履保护层、电化学保护、添加缓蚀剂,金属保护层是用耐腐蚀性能较强的金属或者合金覆盖在耐腐蚀性能较弱的金属上,常见的有电镀法(镀铬、镀镍)等、喷镀
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