7-塔设备设计说明书

扬子石化年产15万吨醋酸乙烯酯生产装置项目太行之巅2019“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛扬子石化年产15万吨醋酸乙烯酯生产装置项目团队成员：王励卓沈坤杰王腾乐侯世欣宋 川指导教师：王艳红李同川郭 婧赵慧鹏马忠平塔设备设计说明书目录1 塔设备设计11.1 设计依据11.2 设计要求11.3 塔设备简介11.3.1 板式塔21.3.2 填料塔31.3.3 塔型选择一般原则31.3.4 塔型选择51.4 塔设备设计（以T0203为例）51.4.1 设计说明51.4.2 流股参数61.4.3 塔设计71.4.4 塔内件设计及水力学数据111.4.5 设备相关数据171.5 塔机械结构设计与校核171.5.1 塔高的确定171.5.2 裙座设计181.5.3 地脚螺栓及个数201.5.4 吊柱201.5.5 除沫器201.6 接管设计与开孔201.6.1 进料管201.6.2 塔顶出料接管211.6.3 塔顶冷凝回流管211.6.4 塔釜出料接管211.6.5 塔釜再沸接管211.6.6 人孔221.7 壁厚设计221.7.1 第一段筒体221.7.2 第二段筒体231.7.3 上封头231.7.4 下封头231.7.5 变径段231.8 风载、地震载荷、耐压强度校核241.9 塔设计小结321.10 一种高效ADV浮阀塔板的使用331.10.1 设计依据331.10.2 新型浮阀331.10.3 新型浮阀塔板的优点341.11 脱酸塔条件图351.12 脱酸塔装配图361.13 SW6强度校核37351 塔设备设计1.1 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钢制人孔和手孔的类型与技术条件 HG/T21514-2014钢制化工容器结构设计规定 HG/T20583-2011工艺系统工程设计技术规范 HG/T20570-1995石油化工塔器设计规范 SHT3098-2011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/T25198-2010压力容器封头 GB/T25198-2010钢制塔式容器 NB/T47041-2014塔顶吊柱 HG/T21639-2005设备及管道保温设计导则 GB8175-20081.2 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。1.3 塔设备简介塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）、液或液、液两相进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。而在化工生产中分离的能耗占主要部分，因此，塔设备的设计和研究，对石油、化工等工业的发展起着重要的作用。按塔的内件结构分为板式塔和填料塔，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型气液传质设备，种类繁多。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，塔板的形状、塔板结构或塔板上气液两相的表现，就成了命名这些塔的依据，诸如筛板塔、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：塔的性能比较如表1-1所示：表1-1 几类主要塔的性能比较项目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率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塔板性能比较如表1-2所示：表1-2 各类塔板性能量化比较指标塔盘形式F型浮阀十字架型浮阀条形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之一，并且在石油、化工行业中使用最为普遍。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，特别适用于塔径小的情况，使用金属材料省，一次投资较少，塔高相对较低。填料分类与名称如表1-3：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、改进型鲍尔环、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形垂直波纹形网波纹形、板波纹形水平波纹形Spraypak、Panapak非波纹形栅格形Glitsch Grid板片形压延金属板、多孔金属板绕圈形古德洛形、Hyperfil1.3.3 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。塔型比较表如表1-4所示：表1-4 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续表1-4塔效率小塔效率高高（对大直径无放大效应）较稳定，效率较高汽液比对液体喷淋量由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：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；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；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；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：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；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；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1-5 塔型选用顺序考虑因素选择顺序塔径800mm以下，填料塔大塔径，板式塔具有腐蚀性的原料填料塔穿流式筛板塔喷流型塔污浊液体大孔径筛板塔穿流式塔喷流式塔浮阀塔泡罩塔操作弹性浮阀塔泡罩塔筛板塔真空操作填料塔导向筛板网孔筛板筛板浮阀塔板大汽液比多降液管筛板塔填料塔喷射型塔浮阀塔筛板塔存在两液相的场合穿流式塔填料塔1.3.4 塔型选择结合塔内组分及各种信息参数，综合分析各种塔的结构及性能，最终选用浮阀塔进行脱酸塔的设计。1.4 塔设备设计（以T0203为例）1.4.1 设计说明塔设计所用软件如表1-6所示：表1-6 设计所用软件名称用途Aspen Plus V9模拟Aspen Plus V9初步估算与水力学校核SW6-2011机械强度设计与校核AutoCAD-2016条件图和装配图（1）使用Aspen Plus V9获得初步模拟结果；（2）使用Aspen Plus V9中的Column Internals进行板式塔塔盘结构设计，并进行塔的水力学校核； （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；（4）用AutoCAD2016绘制塔设备条件图，装配图。1.4.2 流股参数通过Aspen Plus V9数据模拟，得到脱酸塔中介质流股信息，具体如表1-7：表1-7 流股信息表流股单位进料塔顶出料塔底出料相态LiquidVaporLiquid温度C22.0684690.05775181.34压力bar7.177.1摩尔汽相分率010摩尔液相分率101摩尔固相分率000质量汽相分率010质量液相分率101质量固相分率000摩尔焓kcal/mol-81.846-34.95-99.1315质量焓kcal/kg-1594.32-644.21-1991.96摩尔熵cal/mol-K-61.4104-37.8919-53.6708质量熵cal/gm-K-1.19624-0.69844-1.07847摩尔密度kmol/cum17.909660.25119516.44836质量密度kg/cum919.411913.62793818.5654焓流量Gcal/hr-129.33-19.3293-101.819平均分子量51.336154.2524349.76577续表1-7各组分摩尔流量C2H4kmol/hr235.8385235.83790.000564O2kmol/hr0.2517560.2517565.87E-20HAckmol/hr775.80170.074233775.7274N2kmol/hr0.5343970.5343979.22E-21VAMkmol/hr258.0404258.02110.019342H2Okmol/hr306.123254.76811251.3551CO2kmol/hr1.5101981.5101981.19E-16METHY-01kmol/hr0.0265230.0263740.00015ETHYLkmol/hr0.0501810.0494360.000745ACETA-01kmol/hr1.9684571.9683966.09E-05MDEAkmol/hr1.30E-071.02E-441.30E-07MEAkmol/hr6.10E-053.60E-276.10E-05NBAkmol/hr0.0178910.0152470.002644总计kmol/hr1580.163553.05711027.106各组分摩尔分率C2H40.1492490.4264265.49E-07O20.0001590.0004555.71E-23HAc0.4909630.0001340.755255N20.0003380.0009668.98E-24VAM0.16330.4665361.88E-05H2O0.1937290.0990280.244722CO20.0009560.0027311.16E-19METHY-011.68E-054.77E-051.46E-07ETHYL3.18E-058.94E-057.25E-07ACETA-010.0012460.0035595.93E-08MDEA8.21E-111.85E-471.26E-10MEA3.86E-086.52E-305.94E-08NBA1.13E-052.76E-052.57E-06体积流量cum/hr88.229682201.70662.444271.4.3 塔设计1.4.3.1 介质组成与选材设备内主要介质名称和组成(摩尔分数)：HAc(49.10%)、H2O(19.37%)、C2H4（14.92%）、VAM（16.33%），具体如表1-8所示：表1-8 塔内介质组成及流量介质名称摩尔分数/%流量（kmol/h）HAc49.10775.80H2O19.37306.12C2H414.92235.84VAM16.33258.04操作环境中主要存在HAc、VAM等，查腐蚀数据手册可得，若选用不锈钢材料，则以上介质对其腐蚀性较小，考虑到操作条件及综合强度，选择S31608作为筒体、封头及接管等的材料。1.4.3.2 设计温度与压力该塔的操作压力为0.71MPa，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，这里取塔设计压力为0.79MPa。塔顶冷凝回流温度为90.04，塔底温度为181.34，设计温度需要比操作温度高1530，因此取设计温度为200。1.4.3.3 Aspen数据模拟结果通过灵敏度分析，对脱酸塔的理论板数、进料塔板数、回流比进行优化，分析它们对醋酸和醋酸乙烯酯的含量影响。最终得到该塔的理论塔板数（不包括冷凝器和再沸器）为21块，最优回流比为1.4，进料版位置为第17块。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，可用奥康奈尔公式计算塔板效率：。经计算得精馏段：ET1=0.43提馏段：ET2=0.47所以精馏段实际塔板数：提馏段实际塔板数：所以全塔实际塔板数：全塔效率：实际加料位置在第35块塔板。表1-9 塔设计条件设计参数数值设计温度200设计压力0.79MPa理论塔板数21实际塔板数46进料板位置35Aspen模拟脱酸塔示意图如图1-1所示：图1-1 Aspen模拟脱酸塔示意图理论板数优化如图1-2所示：图1-2 理论板数优化进料板位置优化如表1-3所示：图1-3 进料板位置优化回流比优化如图1-4所示：图1-4 回流比优化1.4.3.4 塔体设计由于脱酸塔中进料版位置以下汽量较大，液气比较小，上下两部分汽量和液量差距大，基于此特点，我们采用变径塔。在Aspen数据模拟中共21块理论塔板（不包括冷凝器和再沸器），第十六和十七块塔板间进料。从进料板处分为上下两部分，上部分直径为2米，板间距0.5米；下部分直径为2.6米，板间距1米。塔板为双溢流型塔板。具体信息如下。图1-5 脱酸塔塔板信息通过Aspen优化，最终得到理论级数23，进料板第17块。图1-6 理论级数进料板位置结果示意如图1-7所示：图1-7进料板位置1.4.4 塔内件设计及水力学数据1.4.4.1 进料板以上塔段（第一塔段）第一塔段每块塔板浮阀个数为400个，详细设计如图1-8所示：图1-8 浮阀设计第一塔段塔板为双溢流型，侧壁降液管宽度260mm，长度1.345m；中心降液管宽度240mm，长度1.986m。出口堰高度50mm，降液管底隙40mm。详细设计如图1-9所示：图1-9 塔板设计第一塔段塔盘设计如图1-10所示：图1-10 塔盘设计图1-11 第二块塔板水力学负荷性能图图1-12 第16块塔板水力学负荷性能图1.4.4.2 进料板以下塔段（第二塔段）第二塔段每个塔盘浮阀个数420个，详细设计如图1-13：图1-13 浮阀设计第二塔段塔板为双溢流型，侧壁降液管宽度470mm，长度2.001m；中心降液管宽度470mm，长度2.557m。出口堰高度50mm，降液管底隙35mm。详细设计如图1-9所示：图1-14 塔板设计第二段塔体塔盘设计如图1-15所示：图1-15 塔盘设计图1-16 第十七块塔板水力学性能负荷图图1-17 第二十二块塔板水力学性能负荷图1.4.4.3 水力学校核汽液负荷图塔板气液负荷性能如图1-18所示：图1-18 气液负荷图1.4.4.4 各塔板水力学性能数据表第一塔段水力学性能数据如表1-10所示：表1-10第一塔段水力学性能数据表塔板%液泛率总压降%降液管持液量 (充气)侧壁降液管停留时间中心降液管停留时间barsecsec260.463790.00454220.230816.4774416.461945360.61870.00454820.285016.463696.448227460.682060.00455220.31666.4398896.424483560.765410.00455720.357986.4091526.393819660.87790.00456420.412566.3701426.354903761.028110.00457420.484226.3207636.305642861.227260.00458620.578076.2583836.243411961.490610.00460420.701116.1796786.1648951061.839940.00462820.863446.0802976.0657511162.308380.00466121.080615.954225.9399761262.950680.00470821.378725.7925375.7786791363.86640.00477921.806235.5811025.567751465.25760.00489622.464695.296365.283691567.581510.00511423.596974.9009644.889241671.900890.00558525.834254.3659174.355473第二塔段水力学数据如表1-11所示：表1-11第二塔段水力学性能数据表塔板%液泛率总压降%降液管持液量 (充气)侧壁降液管停留时间中心降液管停留时间barsecsec1760.606650.00813121.311524.5569174.2348551860.854130.00813721.3964.6290434.3018831962.115490.00840722.005724.6873454.3560642064.96180.00907923.465354.7932064.4544442170.675650.01055526.644795.012794.6585092280.524060.01339132.757325.3975935.016115由以上数据可知，每块塔板的液泛率都在0.60.85之间，降液管持液量都在0.20.5之间，降液管停留时间均大于4秒，各项性能指标达标，因此，此脱酸塔的设计合理。1.4.5 设备相关数据（1）理论级数23（包括冷凝器和再沸器），实际板数46（不包括冷凝器和再沸器）。（2）塔顶冷凝回流温度：90.04；塔底温度：181.34。设计温度200。（3）塔顶压力：0.7MPa；塔底压力：0.71MPa。设计压力0.79MPa。（4）设计变径段，分为两段，自上而下第一块塔板到第三十四块为第一塔段，塔径2m，板间距0.5m；第三十四块塔板到第三十五块塔板之间为变径段，高度1.6m；第三十五块塔板到第四十六块为第二塔段，塔径2.6m，板间距1m。1.5 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，第一段为2米，第二段为2.6米。1.5.1.2 塔顶空间高度HD塔底空间高度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沫夹带，空间高度一般取1.01.5m，这里取HD=1.5米。1.5.1.3 塔板间距HT由计算及Aspen数据模拟得知，第一段塔板间距HT1=0.5米，第二段塔板间距HT2=1米。开设人孔的板间距应大于等于0.8米，这里取HT=0.8米，所以第一段塔体部分开设人孔处应加大板间距，第二段塔体部分不用额外增加板间距。此脱酸塔共46块塔板，每5块设置一人孔，第一段塔体6个，第二段2个，共设置8个人孔。1.5.1.4 塔底空间高度Hd塔的底部空间高度是指塔底支承板到塔底下封头切线处的距离。当进料系统有15分钟的缓冲时间时，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。塔底料液停留时间t=5min，DN=2600的直边高为40mm，封头容积为2.5131m3。z1=4（LB,vt60-V封头）D2=4（62.44560-2.5131）2.62=0.5m塔底液面至最下层间距取z2=1m。Hd=z1+z2=0.5+1=1.5m1.5.1.5 变径段高度Ha为方便安装和进料，变径段高度取为Ha=1.6m。1.5.1.6 封头顶部采用椭圆形封头，公称直径2000mm，查自HG21607知封头曲面高度HF1=500mm，直边高度25mm，厚12mm，内表面积4.493m2，容积1.1257m3。底部采用椭圆形封头，公称直径2600mm，查自HG21607知封头曲面高度HF2=650mm，直边高度40mm，厚14mm，内表面积7.6545m2，容积2.5131m3。1.5.1.7 裙座高度HsHs=2+0.75D=2+0.752.6=3.95m1.5.1.8 筒体高度H1= HD + Hd + Ha + N1HT1 +( N2-6)HT2 + 6HT= 1.5+1.5+1.6+111+(33-6)0.5+60.8= 33.9m1.5.1.9 塔高H2= H1+HF1+0.025+Hs= 33.9+0.5+0.025+3.95= 38.375m1.5.2 裙座设计塔体常由裙座支承，可分为圆柱和圆锥两种。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的高度V两部分组成。裙座开孔详细设计及方位见塔设计条件图和装配图。1.5.2.1 选材裙座材料选用取Q345R。1.5.2.2 裙座的结构（1）裙座与筒体的连接H/DN=38.525/2.6=14.82当DN1m，且H/DN25或DN1m，且H/DN30用圆锥形。故本塔裙座选用圆筒形，与筒体的连接采用对接，焊缝采用全焊透连续焊。焊接长度：l=2n=20mm裙座筒体上端面至塔釜椭圆封头切线距离h查塔设备书得D=2600mm，壁厚n=10mm时，h=80mm。裙座厚度：n=10mm（2）排气管塔釜温度达181.34。故设置保温层，保温层的厚度50mm，密度为300kg/m3，同时设定塔底最低层保温圈。塔内乙烯等介质为易燃物质，故考虑裙座的防火问题，由于裙座直径大于1500mm，在裙座的内外层敷设防火层。防火层厚度50mm，防火层材料为石棉水泥层，密度为1900kg/m3。基于以上的结构，根据系列标准，设置4个排气管，规格为1084mm，排气管距裙座筒体上部的距离为420mm。排气管示意如图1-19所示：图1-19 排气管3.检查孔采用圆形检查孔，查表得：裙座上设检查孔，直径为450mm，长度为250mm,中心高度为900mm，厚度为0.7裙=7mm，设两个。表1-12 圆形检查孔结构、尺寸、数量表圆形检查孔数量直径（D）M中心高（H）70012501508009001450200900100028002450250900300046002500250950460026002501000裙座检查孔示意如图1-20所示：图1-20 检查孔示意图1.5.3 地脚螺栓及个数图1-21地脚螺栓校核结果在本塔中，选择材料为Q235,公称直径为42mm的地脚螺栓20个，并由SW6校核是否符合强度标准，上图为校核结果，校核合格。1.5.4 吊柱安装在室外、无框架结构的塔设备，为了安装及拆卸塔内件，更换及补充填料，往往在塔顶设计吊柱。吊柱设计参考塔顶吊柱（HG/T21639-2005），详细设计见塔设备装配图。1.5.5 除沫器有时塔内气速大，会造成液沫夹带严重，当这种情况出现在塔顶时，会使出料口夹带大量气泡，使产物中掺杂较大杂质，为了防止这种情况的发生，可在塔顶设置除沫器，详细设计结果见塔设备装配图。1.6 接管设计与开孔接管内径设计：实际流速：1.6.1 进料管取进料口液体流速2m/s，体积流量88.23m3/h。则管径为：根据GB/T8163-2008，选择15914mm规格的无缝钢管，开口接在变径段位置，具体方位见设备条件图与装配图。实际流速：1.6.2 塔顶出料接管取塔顶出口气体流速为20m/s，体积流量2201.71m3/h。则管径为：根据GB/T8163-2008，选择21910mm规格的无缝钢管，开口接在脱酸塔上封头顶部位置，具体方位见设备条件图与装配图。实际流速：1.6.3 塔顶冷凝回流管取塔顶冷凝液体流速为2m/s，体积流量19.96m3/h。则管径为：根据GB/T8163-2008，选择767mm规格的无缝钢管，开口接在上封头直管段与第一块塔板之间位置，具体方位见设备条件图与装配图。实际流速：1.6.4 塔釜出料接管取塔釜出料液体流速2m/s，体积流量62.44m3/h。则管径为：根据GB/T8163-2008，选择12710mm规格的无缝钢管，开口接在下封头底部位置，具体方位见设备条件图与装配图。实际流速：1.6.5 塔釜再沸接管取塔釜再沸器接管气体流速20m/s，体积流量10027.50m3/h，则管径为：根据GB/T8163-2008，选择45712mm规格的无缝钢管，开口接在下封头直管段与最下面一块塔板之间位置，具体方位见设备条件图与装配图。实际流速：表1-13 开口方位及尺寸汇总表接管名称体积流量m3/h实际流速m/s接管尺寸方位图进料管88.231.8215914见中北大学-太行之巅-0302塔顶出料接管2201.7119.6621910见中北大学-太行之巅-0302塔顶冷凝回流管19.961.84767见中北大学-太行之巅-0302塔釜出料接管62.441.9312710见中北大学-太行之巅-0302塔釜再沸接管10027.5018.9245712见中北大学-太行之巅-03021.6.6 人孔由计算及Aspen数据模拟得知，第一段塔板间距HT1=0.5米，第二段塔板间距HT2=1米。开设人孔的板间距应大于等于0.8米，这里取HT=0.8米，所以第一段塔体部分开设人孔处应加大板间距，第二段塔体部分不用额外增加板间距。此脱酸塔共46块塔板，每5块设置一人孔，第一段塔体6个，第二段2个，共设置8个人孔。详细设计和开孔方位见塔设备条件图和装配图。1.7 壁厚设计此脱酸塔中含有大量醋酸，因此选用S31608（06Cr17Ni12Mo2）设计腐蚀余量C2=2mm，厚度负偏差C1=0.8mm。筒体设计压力0.79MPa，焊缝系数取0.851.7.1 第一段筒体筒体设计厚度：筒体名义厚度：由于塔内气液负荷很大，因此取较大厚度圆整值。Pc：设计压力 ：焊缝系数Di：筒体直径 ：板材在设计温度下的许用应力1.7.2 第二段筒体筒体设计厚度：筒体名义厚度：由于塔内气液负荷很大，因此取较大厚度圆整值。1.7.3 上封头上封头设计厚度：上封头名义厚度：由于塔顶气液负荷很大，因此取较大厚度圆整值。1.7.4 下封头下封头设计厚度：下封头名义厚度：由于塔底汽量和液量都很大，因此取较大厚度圆整值。1.7.5 变径段变径段处于进料口处，液量大，压力较大，取和下段筒体相同厚度，变径段厚度14mm1.8 风载、地震载荷、耐压强度校核风 载 及 地 震 载 荷00AA裙座与筒体连接段11(筒体)11(下封头)2233操 作 质 量 6379762109.356349.256284.256284.225982.9最 小 质 量 48131.146685.540925.340860.340860.319580.6压 力 试 验 时 质 量19780619611819035851399.751399.725982.9风 弯 矩 1.347e+091.291e+091.11e+091.105e+091.105e+094.031e+08Mca (I) 1.477e+091.426e+091.26e+091.255e+091.255e+095.207e+08Mca (II) Mca (I) 检修状态 1.949e+091.883e+091.663e+091.657e+091.657e+096.903e+08顺风向弯矩 (I)3.559e+083.408e+082.926e+082.913e+082.913e+081.053e+08顺风向弯矩 (II)000000 顺风向弯矩 (I)检修状态 4.851e+084.646e+083.99e+083.973e+083.973e+081.439e+08组合风 弯 矩 2.009e+091.939e+091.711e+091.704e+091.704e+097.051e+08地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算5.28e+085.081e+084.437e+084.42e+084.42e+081.963e+08偏 心 弯 矩 2.611e+0600000最 大 弯 矩 需横风向计算时 2.012e+091.939e+091.711e+091.704e+091.704e+097.051e+08垂 直 地 震 力 000000应 力 计 算43.8943.8940.729.959.718.795.785.784.1849.2046.4741.8427.4427.4423.144.194.193.1549.4449.4445.8830.8530.6629.695.285.284.189.959.288.145.345.343.97st189.00189.00183.00134.00134.00134.00B68.1068.1068.1077.4277.3879.14组合应力校核(内压),(外压)65.5565.5559.68许 用 值136.68136.68136.68(内压),(外压)59.1556.1850.6331.6331.6326.29许 用 值81.7281.7281.7292.9092.8594.9749.5149.5145.66许 用 值184.50184.50184.5040.8039.9437.8410.6110.618.15许 用 值73.2673.2673.2689.0177.3889.26137.03137.03127.18许 用 值184.50184.50184.50校 核 结 果合格合格合格合格合格合格注 1: sij 中 i 和 j 的 意 义 如 下i=1 操 作 工 况 j=1 设 计 压 力 或 试 验 压 力 下 引 起 的 轴 向 应 力（ 拉 ）i=2 检 修 工 况 j=2 重 力 及 垂 直 地 震 力 引 起 的 轴 向 应 力（ 压 ）i=3 液 压 试 验 工 况 j=3 弯 矩 引 起 的 轴 向 应 力（ 拉 或 压 ）st 设 计 温 度 下 材 料 许 用 应 力 B 设 计 温 度 下 轴 向 稳 定 的 应 力 许 用 值注 2:sA1: 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA2: 轴 向 最 大 组 合 压 应 力sA3: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 sA4: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 压 应 力 s: 试 验 压 力 引 起 的 周 向 应 力注 3: 单 位 如 下质 量: kg 力:N 弯 矩: Nmm 应 力: MPa风 载 及 地 震 载 荷(变径段,自下向上编号)1(底截面)1(顶截面)2(底截面)2(顶截面)3(底截面)3(顶截面)操 作 质 量 2797725982.9最 小 质 量 21256.419580.6压 力 试 验 时 质 量2797725982.9风 弯 矩 4.662e+084.031e+08横风向弯矩 Mca (I) 5.946e+085.207e+08横风向弯矩 Mca (II) 横风向弯矩 Mca (I) 检修状态 7.868e+086.903e+08 顺风向弯 矩(I)1.22e+081.053e+08顺风向弯 矩(II)00顺风向弯矩 (I)检修状态 1.666e+081.439e+08组合风 弯 矩 8.042e+087.051e+08地 震 弯 矩 注:计及高振型时,此项按B.24计算2.192e+081.963e+08偏 心 弯 矩 00最 大 弯 矩 需横风向计算时 8.042e+087.051e+08垂 直 地 震 力 00应 力 计 算44.7034.382.923.5313.1919.542.222.6650.3538.732.923.532.293.35st134.00134.00B83.8383.83组合应力校核(内压),(外压)54.957450.3883许 用 值136.68136.68(内压),(外压)15.4122.20许 用 值96.9996.9949.723138.5538