天然气分子筛脱水装置吸附塔的壁厚计算及选型计算书

1、天然气分子筛脱水装置吸附塔的壁厚计算及选型计算书1.1吸附塔壁厚计算根据吸附器设计压力及温度，吸附器材质选用 16MnR(Q345R)。根据分子筛床层高度初步估计计算圆筒有 效高度为5.5m。设计压力 Pc=5MPa (略高于安全阀开启压力)，设计温度Tc=300 C根据JB731-2008锅炉和压力容器用钢板查得设计温度下材质的许用应力t=143MPa ,其密度为7850kg/m3。吸附塔壁有下列公式计算：PcDi2 tPcC1C2(3.10)式中 8 附塔的壁厚，mm;Pc设计压力，MPa;Di 吸附塔管内径，mm;合金钢的最大许用应力， MPa;$焊缝系数，无缝钢管取0.9,焊接钢管取0

2、.8;C1钢板负偏差，取 0.8mm ;C2 吸附塔腐蚀裕量，取5 16002 143 0.9 5向上圆整后取34mm。1mm。0.8 133.49 mm,1.2分子筛吸附塔的壁厚校核分子筛吸附塔名义壁厚为34mm，有效壁厚:8=4-0.8-1=32.2mm。反算出吸附塔最大允许工作压力为：t2 2 32.2 143 0.9Di32.2 16005.07MPa1.3吸附塔封头、裙座选型计算4500分子筛吸附器为立式容器，筒体两焊缝间距离为 mm，两端采用标准椭圆圭寸头，被支承在裙式支座上。分子筛吸附器内盛装分子筛脱水填料，装填顺序为由下 至上，4A条形分子筛装填厚度为2500 mm。在分子筛的

3、上部和下部均装有直径为 20 mm的瓷球，厚度分别为200 mm。 在分子筛与瓷球之间设置两层10目/寸不锈钢丝网盘。该盘为分体组装式，可以由人孔装入或拆除。在分子筛的底部设 置了支持格栅，该格栅有足够的通气面积和支持强度。吸附器封头：根据椭圆形封头(JB/T 4737-95),吸附器内径为1600 mm时，选择封头性质如表 3-1所示。封头 材料选为 16MnR低合金压力容器用钢，则封头厚度为 12mm，封头质量为276.37kg。表3-1封头性质公称直径DNmm曲面 高度h1mm直边 高度h2mm厚度碳素 钢低 合金 钢复合 钢板1600400401012 mm内表 面积A2m2容积Vm3

4、质量mkg高合金钢102.97610.6166229.6312276.3141618714323.4016370.7018418.27裙座：根据石油化工塔器设计规范(SH/T 3098-2000 ), 选择圆筒形裙座。其外径与封头外径相等，即 1600+2 X12=1624 mm，壁厚取为12mm，高为1.5m。封头切 线至裙座筒体上端的距离 58mm。吸附器高度：根据天然气脱水设计规范(SY 0076-2003),分子筛吸附器为立式容器。根据塔器设计技 术规范(HG 20652-1998 )，吸附器高度H包括填料层高度， 气体分布器、气体进出口所需高度，塔顶部、底部空间高度 以及裙座高度等。

5、吸附塔内部由栅板支撑床层，该栅板有足 够的通气面积和支持强度，顶部装有防护网。分子筛吸附器 内盛装分子筛脱水填料，装填顺序为由下至上，4A条形分子筛装填厚度为2500 mm。在分子筛的上部和下部均装有直 径为20mm的瓷球，厚度均为 200 mm。在分子筛与瓷球之间设置两层10目/寸不锈钢丝网盘。该盘为分体组装式，可 以由人孔装入或拆除。在分子筛的底部设置了支持格栅，该 格栅有足够的通气面积和支持强度。预留塔顶、部底部空间 后，初步设定筒体两焊缝间距离(筒体有效高度)为5500mm。两端采用标准椭圆封头如表2-5所示，封头高度为 2X(400+40) =880 mm。吸附器被支承在圆筒形裙式支

6、座上， 可估算吸附塔总高 H=7880 mm。进料口：钢制化工容器结构设计(HG 20583-1998)规定，进料口(人孔DN500)和卸料口分别置于上封头和筒体 上。在卸料口处设置操作平台以方便填料的更换。进气口设置在设备的顶部，为使进气分布均匀，在进口 处设置分布头。通过以上计算，分子筛吸附塔塔体选型结果如下:吸附器设计压力： 吸附器设计温度： 吸附器床层高度： 吸附器内径：5 MPa300 C3200 mm1600 mm吸附器筒体壁厚：34mm吸附器筒体材料：16MnR (Q345R)钢板圭寸头形式：椭圆形圭寸头圭寸头壁厚：12mm封头材料：16MnR (Q345R)钢板裙座高：1500

7、mm裙座壁厚：12mm裙座材料：16MnR (Q345R)钢板1.4应力校核径向应力:PDi51.634t1120.15MPaCT220.034PDi2 45 1.6344 0.034环向应力：60.07MPat(T符合设计要求。1.5质量估算根据初步估计计算(附件包括梯子平台预焊件、对焊钢法兰、加厚接管、垂直吊盖对焊法兰人孔、 不锈钢丝、丝网、栅板、支持圈、支持板等）圆筒有效高度的质量计算:（S外S内）h（3.11）7850 3.145.51.66827532 kg2m=552.74kgm=0.25 （圆筒质量+封头质量+裙座质量）圭寸头质量: 附件质量:=2255.4kg裙座质量:（3.11）78503.141.5 （21.6241.642一）937.6kg（S外 S内） hD外钢材总质量为： 分子筛质量计算:m1=11277.