3-1典型设备选型计算说明书

洛阳石化年产20万吨醋酸乙烯酯项目 典型设备设计说明书目录第一章 塔设备设计11.1塔设备设计依据11.2设计要求11.3塔设备简介21.3.1板式塔21.3.2填料塔31.3.3塔型选择一般原则71.4塔设备设计（以T0406为例）91.4.1塔设备设计步骤91.4.2塔设计条件（以T0406为例）91.4.3塔体结构设计111.5塔机械结构设计与校核151.5.1塔高的确定151.5.2接管设计171.5.3壁厚设计191.5.4地脚螺栓大小及个数201.5.5塔体机械强度校核201.5.6塔体强度核算小结341.5.7设备条件图351.5.8设备装配图361.6 新型塔板的应用371.7塔设备设计一览表39第二章 换热器选型412.1 换热器设计依据412.2 换热器简介412.3 换热器选用原则432.3.1 基本要求432.3.2 介质流程442.3.3 终端温差442.3.4 流速452.3.5 压力降452.3.6 传热膜系数462.3.7 污垢系数462.3.8 换热管472.4 换热器型号表示方法482.5 换热器选型示例（以E0405为例）492.5.1 选型用软件一览492.5.2 设计条件确定492.5.3 换热器结构参数的确定522.5.4 换热器结构校核582.6 换热器机械强度校核612.7 换热器强度计算与校核小结912.8 换热器工艺条件图922.9 换热器装配图932.10 换热器选型一览表942.11 螺旋缠绕管式换热器的应用992.11.1应用背景992.11.2结构原理992.11.3换热机理1002.11.4工程实例101第三章 气液分离器设计1033.1 设计依据1033.2 气液分离器的分类1033.2.1 立式和卧式重力分离器1033.2.2立式和卧式丝网分离器1033.3设计目标1043.4气液分离器的设计（以V0201为例）1043.4.1 气液分离器工艺参数1043.4.2 类型选择1043.4.3 尺寸设计1053.4.4 气液分离器选型一览表112第四章 泵1134.1 泵的概述1134.2 泵类型和特点1134.3 泵选型原则1144.4 泵选型示例（以P0212为例）1174.4.1 具体选型（以P0212为例）1184.5 泵选型一览表1224.6 新型CQB-N氟塑料磁力泵125第五章 压缩机选型1275.1 选型依据1275.2 压缩机分类1275.3 压缩机适用范围1285.4 压缩机选型1295.4.1 压缩机工艺参数1295.4.2 压缩机选型实例（以C0101为例）1295.5 压缩机选型一览表129第六章 储罐选型1306.1 选型依据1306.2 储罐类型1306.3 储罐系列1306.4 选型原则1316.5 原料储罐1326.5.1 醋酸1326.6 产品储罐1336.6.1 醋酸乙烯酯1336.6.2 巴豆醛1346.8 回流罐选型1356.8.1 T0202A回流罐1356.8.2 T0202B回流罐1356.8.3 T0203回流罐1356.8.4 T0302回流罐1366.8.5 T0402回流罐1366.8.6 T0403回流罐1366.8.7 T0404回流罐1366.8.8 T0406回流罐1376.9 液液分相罐选型1376.9.1 V0208液液分相罐1376.9.2 V0403液液分相罐1376.10 储罐、回流罐选型一览表138第七章 缓冲罐1407.1选型原则1407.2混合缓冲罐(以V0401为例)1407.3 缓冲罐选型一览表140 浙江工业大学Pray 6团队 4/4第一章 塔设备设计1.1塔设备设计依据化工设备设计全书塔设备化工设备设计基础规定 HG/T20643-2012石油化工塔器设计规范 SHT 3098-2011设备及管道保温设计导则 GB 8175-2008钢制人孔和手孔的类型与技术条件 HG/T 21514-2014钢制化工容器结构设计规定 HG/T 20583-2011工艺系统工程设计技术规范 HG/T 20570-1995钢制压力容器焊接规程 JB/T4709-2007塔器设计技术规定 HG20652-1998不锈钢人、手孔 HG21594-21604-2014压力容器封头 GB/T 25198-2010钢制塔式容器 NB/T47041-2014塔顶吊柱 HG/T 21639-20051.2设计要求（1）分离效率高，达到一定分离程度所需塔的高度低；（2）生产能力大，单位塔截面积处理量大；（3）操作稳定、弹性大，对一定的塔器，操作时气液流量的变化会影响分离效率。若将分离效率最高时的气液负荷作为最佳负荷点，可把分离效率比最高效率下降15%的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性，易于稳定操作；（4）气体阻力小可使气体的输送功率消耗小。对真空精馏来说，降低塔器对气流的阻力可减小塔顶、塔底间的压差，降低塔底操作的压强，从而可降低塔底溶液泡点，降低对塔釜加热剂的要求，还可防止塔底物料的分解；（5）结构简单，设备取材面广便于加工制造与维修，价格低廉，适用面广。（6）耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。1.3塔设备简介塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备之一。它可使气（或汽）、液或液、液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。经过长期发展，塔设备形成了型式繁多的结构，从不同的角度对塔设备进行分类，按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按塔内结构分为板式塔和填料塔。其中，板式塔和填料塔都是常用的精馏塔类型，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。1.3.1板式塔板式塔是分级接触传质设备，广泛应用于精馏和吸收，有些类型也用于萃取，在塔内有多层塔板，传热传质过程基本上在每层塔板上进行。板式塔一般由塔壳体、塔板、工艺管口、进气分布器、液体分布器、丝网除沫器等组成。根据目前国内外实际使用的情况，主要的塔型是筛板塔、舌形板塔、斜孔板塔、波纹形板塔、泡罩塔、浮阀塔、喷射板塔、波纹传流塔、浮动喷射塔。对塔型的评价具体可以从生产能力、塔板效率、操作弹性、气体通过塔盘的压力降、造价和操作是否方便等方面来考虑。下面现将简单介绍几类主要塔的性能：表1-1 几类主要塔的性能比较性能塔型泡罩塔浮阀塔筛板塔穿流式生产能力差良优优分离效果良优优良操作弹性优优良优造价高良良优压力降差良优优本项目通过精馏粗分醋酸乙烯，醋酸和水，处理流量较大，且操作弹性也较大，故本项目优先考虑使用浮阀塔。表1-2 各类塔板性量化比较指标塔盘型式F型浮阀十字架型浮阀条型浮阀筛板舌型板浮动喷射塔板圆形泡罩条形泡罩S形泡罩栅板筛孔板波纹板气液负荷高444444213444低555233333233操作弹性555334434112压力降233324000433雾沫夹带量334343112444分离效率554433434444单位体积设备处理量444444213444制造费用334443213553材料消耗444454223554安装检修434443113553污垢对操作的影响232123100244注：0差；1及格；2中；3良；4优；5超由上面两个表可知，浮阀塔兼有泡罩塔和筛板塔的优点，现在已成为国内应用广泛的精馏塔塔型之一，并且在石油、化学工业中使用最为普遍。1.3.2填料塔塔内装有一定高度的填料，是气液接触和传质的基本构件；属微分接触型气液传质设备；液体在填料表面呈膜状自上而下流动；气体呈连续相自下而上与液体作逆流流动，并进行气液两相的传质和传热；两相的组分浓度或温度沿塔高连续变化。填料塔中的传热和传质主要在填料表面上进行，因此，填料的选择是填料塔的关键。填料的种类很多，有拉西环填料、鲍尔环填料、矩鞍形填料、阶梯形填料、波纹填料、波网（丝网）填料、螺旋环填料、十字环填料等。填料塔制造方便，结构简单，便于采用耐腐蚀材料，特别适用于塔径较小的情况，使用金属材料省，一次投资较少，塔高相对较低。表1-3 填料分类与名称填料类型填料名称散装填料环形拉西环形拉西环，十字环，内螺旋环开孔环形鲍尔环，改进鲍尔环，阶梯环鞍形弧鞍形，矩鞍形，改进矩鞍形环鞍形金属环矩鞍形，金属双弧形，纳特环其他新型塑料球形，花环形，麦勒环形规整填料波纹型垂直波纹型网波纹型，板波纹型水平波纹型Spraypak,Panapak栅格形Glitsch Grid非波纹型板片形压延金属板，多孔金属板绕圈形古德洛形，Hyperfil1.3.2.1散装填料（1）拉西环：目前已被淘汰 图1-1 拉西环 图1-2 矩鞍填料（2）矩鞍填料：属于乱堆敞开式填料（3）鲍尔环：是在拉西环壁面上开一层或两层长方形小窗 图1-3 钢环鲍尔环 图1-4 瓷环鲍尔环（4）金属环矩鞍：由美国诺顿公司开发成功，它结合了鲍尔环的空隙大和矩鞍填料流体均布性好的优点，是目前应用最广的一种散装填料可用金属、陶瓷做成。 图1-5 金属矩鞍环 图1-6 特纳环（5）阶梯环图1-7 阶梯环1.3.2.2规整填料目前常用的规整填料为波纹填料，其基本类型有丝网形和孔板形两大类，均是20世纪60年代以后发展起来的新型规整填料，主要是由平行丝网波纹片或（开孔）板波纹片平行（波纹）、垂直排列组装而成，盘高约40300mm，具有以下特点：填料由丝网或（开孔）板组成，材料细（或薄），孔隙率大，加之排列规整，因而气流通过能力大，压降小。能适用于高真空及精密精馏塔器。由于丝网（或开孔）板波纹材料细（或薄），比表面积大，又能从选材（或加工）上确保液体能在网体或板面上形成稳定薄液层，使填料表面润湿率提高、避免沟流现象，从而提高传质效率。气液两相在填料中不断呈Z形曲线运动（如图）、液体分布良好、充分混合、无积液死角，因而放大效应很小。适用于大直径塔设备。 图1-8 丝网型 图1-9 孔板型近年来波纹填料发展较快，有逐步取代其他填料及部分板式塔的倾向，但造价、安装要求较高，因而受到某种程度的影响。波纹填料的几何特征参数见下：表1-4 常见波纹填料名称类型材料比表面积a(m2/m3)水力直径dx/mm倾角/孔隙率/%密度/(kg/m3)丝网波纹填料金属丝网AX不锈钢250153095125BX5007.53090250CY70054585350塑料丝网BX聚丙烯/聚丙腈4507.53085120板波纹填料金属薄板Mellapak125Y/125X不锈钢碳钢铝125-45/3098.5100250Y/250X2501545/3097200350Y/350X350-45/3095280500Y/500X500-45/3093400塑料薄板Mellapak125Y聚丙烯聚偏氯乙烯125-4598.537.5250Y25015459775陶瓷薄片Karapak BX陶瓷45063075550Melladur250-45-表1-5 工业常用波纹填料性能以及应用范围填料类型气体负荷F/(m/s)(kg/m3)0.5每块理论板压降/Pa(mmHg)每米填料理论板数滞留量/%操作压力/Pa(mbar)填料适用范围AX2.53.5约40(约0.3)2.52102103(11000)要求处理量与理论板不多的蒸馏BX22.440(0.3)54102105(11000)热敏性，难分离物系的真空精馏CY1.32.467(0.5)1065103105(501000)理论板的有机物蒸馏，限制高度的塔塑料丝网波纹BX22.4约60(约0.45)约5815102105(11000)低温(80)下，脱除强臭味物质，回收溶剂Mellapak 250Y 2.253.5100(0.75)2.535104(100)中等真空度以上压力及有污染的有机物蒸馏，常压和高压吸收(解吸)。 1.3.3塔型选择一般原则1.3.3.1填料塔与板式塔比较塔主要有板式塔和填料塔两种，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。表1-6 填料塔和板式塔相比较项目填料塔板式塔散堆填料规整填料空塔气速较小大比散堆填料大压降较小小一般比填料塔大塔效率小塔效率高高（对大直径无放大效应）较稳定，效率较高液气比对液体喷淋量有一定要求范围大适应范围大持液量较小较小较大材质可用非金属耐腐蚀材料适应各类材料金属材料造价小塔较低较板式塔高大直径塔较低安装检修较困难适中较容易1.3.3.2塔型选择一般原则选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。1）下列情况优先选用板式塔：a.塔内液体滞液量较大，液相负荷较小，操作负荷变化范围较宽，对进料浓度变化要求不敏感，操作易于稳定；b.含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料，因为板式塔可选用液流通道较大的塔板，堵塞的危险较小；c.在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料，需要在塔内设置内部换热组件，如加热盘管，需要多个进料口或多个侧线出料口。一方面板式塔的结构上容易实现，此外，塔板上有较多的滞液以便与加热或冷却管进行有效地传热；d.在较高压力下操作的蒸馏塔仍多采用板式塔。2）下列情况优先选用填料塔：a.在分离程度要求高的情况下，因某些新型填料具有很高的传质效率，故可采用新型填料以降低塔的高度；b.对于热敏性物料的蒸馏分离，因新型填料的持液量较小，压降小，故可优先选择真空操作下的填料塔；c.具有腐蚀性且易发泡的物料，可选用填料塔。综上，塔设备的选型可以依照下列顺序：表1-7 塔型选用顺序表考虑因素选择顺序塔径800mm填料塔800mm有降液管板式塔有强腐蚀性物料填料塔穿流式筛板塔固舌板塔污垢物料大孔筛板塔穿流式固舌板塔浮阀塔泡罩塔高弹性比浮阀塔泡罩塔筛板塔真空操作填料塔浮阀塔筛板塔泡罩塔斜喷式板塔大液气比导向筛板塔多降液管板式塔填料塔浮阀塔筛板塔条型泡罩塔液相分层穿流式填料塔1.4塔设备设计（以T0406为例）1.4.1塔设备设计步骤(1)使用ASPEN PLUS获得水力学数据和塔直径。(2)填料塔使用SULPAK计算出填料层高度；板式塔根据流程模拟的水力学结果，利用Column Internals模块进行塔设计与校核。(3)设计封头、裙座、筒体等，确定塔高，使用SW6-2011进行塔的强度校核。表1-8 设计所用软件名称用途Aspen Plus V9初步估算SW6-2011机械强度设计与校核SULPAK填料设计1.4.2塔设计条件（以T0406为例）1.4.2.1流股介质组成与选材设备内流股介质名称、组成(质量分数)和流量：表1-9 设备内介质名称、组成和流量进出口进口出口流股编号044304720476流股信息醋酸混酸精制醋酸Temperature 117.495.2101.6Pressure bar1.0130.60.6Mass Vapor Fraction0.021900Mole Flow kmol/hr270.44614.917255.529Mass Flow kg/hr16107.6785.58915322.1Volume Flow cum/hr137.460.81515.806Enthalpy Flow Gcal/hr-30.2878-1.5715-28.8918Mass Flow kg/hrH2O45.129739.99635.1335C2H2000CH3COOH15969.7689.7515280CH3CH0000VAC000BUTENAL0.6470.2940.353CH3COCH3000HCOOH92.15155.54736.605N2000O2000CO2000AR000Mass FracH2O0.00280.050.00034 C2H2000CH3COOH0.99140.8780.997 CH3CH0000VAC000BUTENAL4.017E-050.00037442.303E-05CH3COCH3000HCOOH0.00572 0.07070.002389N2000O2000CO2000操作环境中主要是醋酸和少量甲酸、H2O、巴豆醛，查腐蚀数据手册可得，醋酸是一种腐蚀性较强的有机酸，尤其在高温含杂质条件下，应选用高度耐蚀的金属材料或采取特殊防腐蚀措施，考虑到综合强度及经济性，选择N08904作为筒体及封头的材料。1.4.2.2设计压力与设计温度该T0406醋酸减压精制塔的操作压力为0.06MPa。根据GB150-2011,设计压力为设计温度下的最大工作压力，一般为正常工作压力的1.051.1倍。根据石油化工塔器设计规范，工作压力小于0.1MPa的内压塔器，其设计压力不低于0.1MPa，这里取塔设计压力为0.1MPa。全塔体系最高温度为101左右，设计温度需要比操作温度高1530，因此取设计温度为120。1.4.2.3实际总板数与加料板的确定Aspen给出的设备理论塔板数及进料板位置：表1-10 理论塔板数及进料名称理论塔板数加料板位置醋酸减压精制塔2813当塔板设计合理且操作条件在正常范围内时，则板效率比较固定，不易受设计条件或操作条件的变化而变化。因此，物料性质是影响塔板效率的最重要的因素，取Oconnell法计算塔效率: 经计算得 所以实际塔板数 实际进料塔板1.4.2.4设计条件汇总表1-11 设计条件汇总表设计条件参数设计压力/MPa0.1设计温度/120实际塔板数45加料位置21塔体材料N089041.4.3塔体结构设计1.4.3.1塔内件结构设计该塔为醋酸减压精制塔，分离要求较高，塔板数较多，对操作弹性要求不高，因此采用筛板塔。溢流类型与液体负荷及塔径的经验关系如表1-12所示，根据流体力学数据，液相负荷在1433m3/h之间，溢流类型选择单溢流。表1-12溢流类型与液体负荷的关系塔径（mm）液体流量（m3/h）单溢流双溢流四溢流20009090-160-3000110110-200200-3004000110110-230230-3505000110110-250250-4006000110110-250250-450在Aspen Plus的Column Internals中选择Interactive Sizing进行板式塔设计，选择筛板塔，并设置板间距为0.45米，通过Aspen模拟，得到图1-9的设计参数。图1-9 T0406 Interactive Sizing1.4.3.2塔内件结构校核根据Aspen Plus的Interactive Sizing设计参数，圆整塔直径为1.6米，选择单溢流堰，堰径比取0.8，堰长为1.28m，堰高30mm，筛孔直径取10mm，开孔率为0.09。降液管宽度为320mm，降液管底隙高度为20mm, 在Geometry中输入，如图1-10所示。图1-10 T0406 Rating水力学校核结果如下：图1-11 T0406 Rating水力学结果在Aspen Plus的Column Internals Summary中查看结果，得到表1-13所示的校核结果和表1-14的水力学数据。表1-13 T0406 Rating ResultTraying Rating ResultSection starting stage:2Section ending stage:29Column diameter:1.6meterMaximum % jet flood:72.8579Section pressure drop:0.2321barMaximum % downcomer backup (aerated)43.4096Maximum downcomer loading112.246cum/hr/sqmMaximum weir loading25.1036cum/hr-meterMaximum aerated height over weir0.0775meterMaximum % approach to system limit40.5401Maximum Cs based on bubbling area0.0793m/sec表1-14 T0406 Rating Hydraulic resultsStage% Jet floodDowncomer backup (Aerated)% Downcomer backup (Aerated)Dry Pressure dropSide downcomer residence timemeterbarsec268.6445 0.1705 35.5240 0.005851 7.1648 370.3222 0.1771 36.9040 0.006234 7.0328 471.3900 0.1814 37.8007 0.006476 6.9617 572.0298 0.1840 38.3422 0.006619 6.9239 672.3979 0.1855 38.6539 0.006700 6.9039 772.6049 0.1864 38.8286 0.006745 6.8933 872.7202 0.1868 38.9253 0.006770 6.8877 972.7842 0.1871 38.9786 0.006783 6.8847 1072.8199 0.1872 39.0081 0.006790 6.8830 1172.8400 0.1873 39.0246 0.006794 6.8822 1272.8514 0.1874 39.0338 0.006796 6.8817 1372.8579 0.1874 39.0391 0.006798 6.8814 1468.7838 0.2057 42.8592 0.005437 4.0548 1568.8118 0.2058 42.8836 0.005443 4.0552 1668.8413 0.2060 42.9093 0.005450 4.0557 1768.8724 0.2061 42.9362 0.005456 4.0562 1868.9050 0.2062 42.9646 0.005463 4.0567 1968.9394 0.2064 42.9944 0.005471 4.0573 2068.9756 0.2065 43.0259 0.005479 4.0578 2169.0138 0.2067 43.0590 0.005487 4.0584 2269.0542 0.2069 43.0940 0.005495 4.0591 2369.0970 0.2070 43.1310 0.005505 4.0598 2469.1424 0.2072 43.1701 0.005514 4.0605 2569.1908 0.2074 43.2118 0.005524 4.0612 2669.2426 0.2076 43.2562 0.005535 4.0620 2769.2982 0.2079 43.3037 0.005546 4.0629 2869.3581 0.2081 43.3546 0.005558 4.0638 2969.4230 0.2084 43.4096 0.005571 4.0648 由水力学数据可以看出，每块塔板的液泛因子均介于0.60.85之间，降液管液位高度/板间距的比值均介于0.20.5之间，且每块塔板上物料的停留时间大于4s，说明每块塔板均符合载荷条件，设计合理。1.4.3.3塔结构参数汇总表1-15 塔结构参数汇总表塔参数汇总1塔径mm16002溢流数13板间距mm4504塔板厚度mm3.45堰长mm12806降液管宽度mm3207堰高mm308降液管底隙高度mm209筛孔直径mm1010筛孔数量只164711开孔率%912降液管停留时间s41.5塔机械结构设计与校核1.5.1塔高的确定1.5.1.1塔直径的确定根据水力学校验以及圆整的结果可以得到塔的直径确定为1.6m。1.5.1.2 塔顶空间高度 塔顶空间高HD：塔顶空间高度的作用是安装塔板和开人孔的需要，同时考虑回流口的大小及除沫器的需要，也使气体中的液体自由沉降，减少塔顶出口气中的液滴夹带，空间高度一般取1.01.5m，这里取HD=1.2m；1.5.1.3塔板间距 由上面计算可知板间距=0.45m； 开设人孔的板间距HT：设有人孔的上下两塔板间距应大于等于600mm，这里取HT=800mm；1.5.1.4人孔数及尺寸根据标准SH3098-2011石油化工塔器设计规范，相邻人孔间的距离宜为5m左右，实际塔板45块，加上塔设备上下出口及进料口均要设置人孔（便于检修），所以总开设5个人孔（包括塔顶、塔底、进料口人孔数）。由于该塔直径大于1m，选择500mm的人孔，并且布置在操作区，于垂直侧统一布置。1.5.1.5 最后一块板到塔底的距离塔底空间高度具有贮存槽的作用，塔底釜液最好能在塔底有515min的储量，以保证塔底料液不至排完。取15min的储量，由Aspen数据塔底料液出口体积流量V=15.8m/h。塔径D=1.6m，t=15min，则1.5.1.6 裙座高度裙座高度：裙座的型式分为圆柱形和圆锥形两种。裙座高度是指从塔底封头切线到基础环之间的高度。以圆柱形裙座为例，裙座高度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的高度V两部分组成。则裙座高度为：HS=U+V=0.75D+2.0=3.2m1.5.1.7 开人孔的高度每隔56m开设一个人孔，共需3个人孔。开孔处塔板间距为0.8m。故高度HR=30.8=2.4m1.5.1.8上封头高度封头选取标准椭圆形封头，根据GB/T 25198-2010压力容器封头可得，D=1.6m时，上封头直边段h=25mm，曲面高度为400mm，总高度为HF=425mm。1.5.1.9塔高度塔高度为：1.5.2接管设计 1.5.2.1 塔顶气体出口接管取塔顶气体流速为20m/s，气体体积流量为2.53m3/s，则管径：圆整后选取管子规格4269mm实际流速为1.5.2.2回流进料管取回流进料管液相流速为u1=1.5m/s，进料体积流量为0.004m3/s，则管径：圆整后选取管子规格为768mm实际流速为 1.5.2.3 进料管取进料管液相流速为u1=1.5m/s，进料体积流量为0.0142m3/s，则管径：圆整后选取管子规格为1334mm实际流速为1.5.2.4塔底再沸返回管取再沸进料管气体流速为20m/s，气相体积流量为2.346 m3/s，则管径为：圆整后取管子规格为42613mm实际流速为1.5.2.5 塔底出料管取塔底出料管液体流速为1.5m/s，液相体积流量0.0044 m3/s，则管径为：圆整后取管子规格为765.5mm实际流速为1.5.2.6 去再沸器出口管取塔底出料管液体流速为1.5m/s，液相体积流量0.009 m3/s，则管径为：圆整后取管子规格为1087mm实际流速为表1-16 开孔方位及尺寸汇总表接管名称体积流量m3/s实际流速m/s接管尺寸方位图塔顶气体出口管2.5319.364269见ZJUT-T0406-01回流进料管0.0041.42768见ZJUT-T0406-01进料管0.01421.21334见ZJUT-T0406-01塔底再沸返回管2.34618.6842613见ZJUT-T0406-01塔底出料管0.00441.3765.5见ZJUT-T0406-01去再沸器出口管0.0091.31087见ZJUT-T0406-011.5.3壁厚设计操作环境中主要是醋酸和少量甲酸、H2O、巴豆醛，醋酸是一种腐蚀性较强的有机酸，尤其在高温高浓度含杂质条件下，应选用高度耐蚀的不锈钢材料或采取特殊防腐蚀措施，考虑到综合强度及经济性，选择N08904作为筒体及封头的材料，取腐蚀余量C2为3mm。部分探伤，取焊缝系数为0.85。 1.5.3.1筒体壁厚设计筒体壁厚计算厚度公式： 式中：计算压力，在液柱低时可认为与设计压力P近似相等；筒体内径，1.6m；材料在设计温度下许用应力，为137MPa；焊缝系数为0.85；则在GB150中规定，对于碳素钢和低合金钢制容器，不包括腐蚀裕量的最小厚度应不小于3mm，则取为3mm，取壁厚负偏差C1为0.3mm，腐蚀裕量为3mm因此由于该塔为外压容器，考虑风载荷、地震载荷的影响，底部截面轴向压应力较大，最终选择筒体壁厚为14mm。1.5.3.2封头壁厚设计封头计算厚度公式： 则取壁厚负偏差C1为0.3mm，腐蚀裕量为3mm。下封头底部截面轴向压应力较大，且为工业焊接方便，取封头壁厚度为14mm。1.5.3.3裙座壁厚设计本项目中为圆柱形裙座，通过SW6计算，选择裙座壁厚为14mm。1.5.4地脚螺栓大小及个数图1-12 地脚螺栓校核由上图SW6校核结果可得，地脚螺栓公称直径为56mm，地脚螺栓个数为24个。1.5.5塔体机械强度校核本校核项目对设备筒体厚度、封头壁厚、裙座（或支耳）厚度、地脚螺栓大小及个数以及风载荷地震载荷进行校核。在耐压试验校核中，本项目采用水压试验进行校核，详细校核文件如下。 塔 设 备 校 核计 算 单 位中航一集团航空动力控制系统研究所计算依据：NB/T 47041-2014计 算 条 件塔 型 板式容 器 分 段 数（不 包 括 裙 座） 1压 力 试 验 类 型 液压封头上 封 头下 封 头材料名称 N08904 N08904名义厚度(mm) 14 14腐蚀裕量(mm) 3 3焊接接头系数 0.85 0.85封头形状 椭圆形 椭圆形圆筒设计压力(Mpa)设计温度()长度(mm)名义厚度(mm)内径/外径(mm)材料名称(即钢号)10.112024000141600N089042345678910圆筒腐蚀裕量(mm)纵向焊接接头系数环向焊接接头系数外压计算长度(mm)试验压力(立) (Mpa)试验压力(卧)(Mpa)130.850.8500.1250.3646092345678910 内 件 及 偏 心 载 荷介 质 密 度kg/m3 970塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度mm 600塔 板 分 段 数12345塔 板 型 式 筛板 塔 板 层 数 45 每 层 塔 板 上 积 液 厚 度mm 70 最 高 一 层 塔 板 高 度mm 26100 最 低 一 层 塔 板 高 度mm 5200 填 料 分 段 数12345填 料 顶 部 高 度mm 填 料 底 部 高 度mm 填 料 密 度kg/m3 集 中 载 荷 数12345集 中 载 荷kg 集 中 载 荷 高 度mm 集 中 载 荷 中 心 至 容 器 中 心线 距 离mm 集 中 载 荷 方 位 角 塔 器 附 件 及 基 础塔 器 附 件 质 量 计 算 系 数 1.2基 本 风 压N/m2 1160基 础 高 度mm 200塔 器 保 温 层 厚 度mm 50保 温 层 密 度kg/m3 300裙 座 防 火 层 厚 度mm 50防 火 层 密 度kg/m3 300管 线 保 温 层 厚 度mm 50最 大 管 线 外 径mm 500笼 式 扶 梯 与 最 大 管 线 的 相 对 位 置 90场 地 土 类 型 I1场 地 土 粗 糙 度 类 别 A地 震 设 防 烈 度 低于7度设 计 地 震 分 组 第一组地震影响系数最大值 amax3.28545e-66阻 尼 比0.01塔 器 上 平 台 总 个 数 5平 台 宽 度mm 1200塔 器 上 最 高 平 台 高 度mm 26700塔 器 上 最 低 平 台 高 度mm 3800阻 尼 比(检修工况) 0.01管道力12345管 道 力 方 向 管 道 力 大 小N 管 道 力 到 基 础 的 距 离mm 管 道 力 到 容 器 中 心 线 的 距 离mm 管 道 力 方 位 角 678910管 道 力 方 向 管 道 力 大 小N 管 道 力 到 基 础 的 距 离mm 管 道 力 到 容 器 中 心 线 的 距 离mm 管 道 力 方 位 角 裙 座裙 座 结 构 形 式圆筒形裙 座 底 部 截 面 内 径mm 160