塔设备的机械设计

1、第八章第八章 塔设备的机塔设备的机械设计械设计第一节第一节 塔体与裙座的机械塔体与裙座的机械 设计设计第二节第二节 塔体与裙座的机械塔体与裙座的机械 设计举例设计举例第三节第三节 板式塔结构板式塔结构第四节第四节 填料塔结构填料塔结构化工设备机械基础 化工学院 塔器可划分为塔器可划分为板式塔和填板式塔和填料塔料塔两大类。两大类。由由塔体塔体、内件、支座内件、支座和附件和附件构成。构成。 塔体塔体包括筒节、封头和联接包括筒节、封头和联接法兰等；法兰等； 内件内件指填料及其支撑装置；指填料及其支撑装置； 支座支座一般为裙式支座；一般为裙式支座； 附件附件包括人孔、进出料接管、包括人孔、进出料接管、

2、各仪表接管、液体和气体的分各仪表接管、液体和气体的分配装置、塔外的扶梯、平台和配装置、塔外的扶梯、平台和保温层等。保温层等。第一节第一节 塔体与裙座的机械设计塔体与裙座的机械设计第八章第八章 塔设备的机械设计塔设备的机械设计化工设备机械基础 化工学院1、塔体与裙座结构、塔体与裙座结构2、塔盘结构：、塔盘结构：完成化工过程完成化工过程和操作的主要结构部分。它包和操作的主要结构部分。它包括塔盘板，降液管及溢流堰、括塔盘板，降液管及溢流堰、紧固件和支承件等。紧固件和支承件等。3、除沫装置：、除沫装置：用于分离气体夹带用于分离气体夹带的液滴，多位于塔顶出口处。的液滴，多位于塔顶出口处。4、设备接口管、

3、设备接口管：人孔、接管等。人孔、接管等。5、塔附件、塔附件：保温圈、吊柱、扶梯、保温圈、吊柱、扶梯、平台等。平台等。第一节第一节 塔体与裙座的机械设计塔体与裙座的机械设计第八章第八章 塔设备的机械设计塔设备的机械设计板式塔：化工设备机械基础 化工学院塔设备的机械设计要求： 选材立足国内； 结构安全可靠，满足工艺要求；制造、安装、使用、检修方便。第一节第一节 塔体与裙座的机械设计塔体与裙座的机械设计第八章第八章 塔设备的机械设计塔设备的机械设计化工设备机械基础 化工学院第一节第一节 塔体与裙座的机械设计塔体与裙座的机械设计第八章第八章 塔设备的机械设计塔设备的机械设计一、塔体壁厚的计算 1按设计

4、压力计算塔体及封头壁厚 按“内压薄壁圆筒与封头的强度设计”及“外压圆筒与封头的设计”的有关规定，计算塔体及封头的有效厚度。2塔体承受的各种载荷的计算化工设备机械基础 化工学院m m1 1: :塔体和裙座质量；塔体和裙座质量；m m2 2: :内件质量；内件质量；m m3 3: :保温材料质量；保温材料质量；m m4 4: :平台、扶梯质量；平台、扶梯质量；m m5 5: :操作时塔内物料；操作时塔内物料；m ma a: :人孔、接管等附件；人孔、接管等附件；m me e: :偏心质量；偏心质量；m mw w: :液压试验塔内充液；液压试验塔内充液；M M0 0= =m m1 1+ +m m2

5、2+ +m m3 3 + +m m4 4+ +m m5 5+ +m ma a+ +m me e M Mmaxmax= =m m1 1+ +m m2 2+ +m m3 3 + +m m4 4+ +m mw w+ +m ma a+ +m me em mminmin= =m m1 1+0.2+0.2m m2 2 + +m m3 3+ +m m4 4 + +m ma a+m+me e 0.20.2m m2 2: :部分内件焊在塔体空部分内件焊在塔体空塔吊装，如未装保温层、平塔吊装，如未装保温层、平台、扶梯等，则台、扶梯等，则m mminmin应扣除应扣除m m3 3和和m m4 4。（1）塔设各自重载

6、荷）塔设各自重载荷第一节 塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算化工设备机械基础 化工学院（1）塔设各自重载荷）塔设各自重载荷第一节 塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算化工设备机械基础 化工学院 地震烈度七度及以上地区，设计时地震烈度七度及以上地区，设计时必须考虑地震载荷。必须考虑地震载荷。 地震波作用下：地震波作用下： 水平方向振动、水平方向振动、 垂直方向振动、垂直方向振动、 扭转扭转第一节 塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算化工设备机械基础 化工学院 其中以水其中以水平方向振动危平方向振动危害较大。害较大。 计算地震计算地震力时，仅考虑力时，仅考虑水平地震力，水平地震力，并把塔设

7、备看并把塔设备看成是悬臂梁。成是悬臂梁。第一节 塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算化工设备机械基础 化工学院 实际全塔质量实际全塔质量按全塔或分段按全塔或分段。第一节 塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算化工设备机械基础 化工学院F FK1K1- -m mK K引起的基本振型水平地震力引起的基本振型水平地震力C Cz z- -综合影响系数，直立圆筒综合影响系数，直立圆筒C Cz z=0.5=0.5；m mK K- -距离地面距离地面h hK K处的集中质量；处的集中质量； h hK1K1- -基本振型参与系数基本振型参与系数a a1 1- -对应与塔基本自振周期对应与塔基本自振周期T T

8、1 1的地震影响系数的地震影响系数a a值。值。 有多种振型，任意高度有多种振型，任意高度h hK K处集中质量处集中质量m mK K引起基本振型的水平地震力引起基本振型的水平地震力gmCFKKzK111haniiiniiiKKhmhmh1315 . 15 . 11h化工设备机械基础 化工学院第一节 塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算化工设备机械基础 化工学院 防烈度防烈度8 8度或度或9 9度应考虑垂直度应考虑垂直地震力，塔底截面处垂直地震力：地震力，塔底截面处垂直地震力：a avmaxvmax- -垂直地震影响系数最大值，垂直地震影响系数最大值， a avmaxvmax= 0.65=

9、0.65a amaxmaxm meqeq- -塔设备的当量质量，塔设备的当量质量， m meqeq=0.75=0.75m m0 0 任意质量任意质量i i处垂直地震力：处垂直地震力：gmFeqmax00aniFhmhmFnkkkiiii, 2 , 1001第一节 塔体与裙座的机械设计一、塔体壁厚的计算化工设备机械基础 化工学院任意截面任意截面i i- -i i基本振型地震弯矩：基本振型地震弯矩： 等直径、等厚度塔底截面等直径、等厚度塔底截面0-00-0的基本振型地震弯矩：的基本振型地震弯矩： niKKiiEihhFM11gHmCMzEi01003516a a 第一节 塔体与裙座的机械设计化工设

10、备机械基础 化工学院 等直径、等厚度塔的任意等直径、等厚度塔的任意截面截面i-ii-i的基本振型地震弯矩：的基本振型地震弯矩： H/D15H/D15，或高度大于等，或高度大于等于于20m20m时，考虑高振型时，考虑高振型5 . 35 . 25 . 35 . 201414101758hhHHHgmCMziiEiaiiEiiiEMM25. 1第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院室外自支承塔为悬臂梁。室外自支承塔为悬臂梁。产生风弯矩，产生风弯矩，迎风面迎风面，背风面背风面。 塔背后气流引起周期性旋涡，垂直于风塔背后气流引起周期性旋涡，垂直于风向的诱发振动弯矩。只在塔向的诱发振动弯矩

11、。只在塔H H/ /D D较大、风速较较大、风速较大时较明显，一般可忽略。考虑两弯矩矢量大时较明显，一般可忽略。考虑两弯矩矢量叠加。叠加。第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院 迎风面产生风压。与风速、迎风面产生风压。与风速、空气密度、地区和季节有关。空气密度、地区和季节有关。各地离地面各地离地面10m10m处处3030年一遇年一遇1010分钟分钟内平均风速最大值作为计算风内平均风速最大值作为计算风压，得到该地区的压，得到该地区的 风速随地面高度而变化。塔风速随地面高度而变化。塔高于高于10m10m，应分段计算风载荷应分段计算风载荷，视，视离地面高度的不同乘以高度变化离地面高度

12、的不同乘以高度变化系数系数f fi i。第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院 风压还与塔高度、直径、形状以及自振周期风压还与塔高度、直径、形状以及自振周期有关。两相邻计算截面间的水平风力为：有关。两相邻计算截面间的水平风力为： P Pi i- -水平风力；水平风力；q q0 0- -基本风压值，见表基本风压值，见表8-48-4，但均不，但均不应小于应小于250N/250N/2 2；f fi i- -风压高度变化系数，风压高度变化系数，表表8-58-5L Li i- -第第i i计算段长度；计算段长度； D Deiei- -塔各计算段有效直径；塔各计算段有效直径； K K1 1

13、- -体型系数，圆柱直立设备体型系数，圆柱直立设备0.7;0.7;K K2i2i- -各计算段风振系数。各计算段风振系数。602110eiiiiiDLfqKKP化工设备机械基础 化工学院-脉动增大系数，查表脉动增大系数，查表8-68-6；V Vi i- -第第i i段脉动影响系数，查表段脉动影响系数，查表8-78-7；zizi- - 第第i i段振型系数，根据段振型系数，根据H Hi i/ /H H与与m m查查表表8-88-8；fi-fi-风压高度变化系数，查表风压高度变化系数，查表8-58-5。K K2i2i- -塔设备各计算段的风振系数，塔设备各计算段的风振系数，当塔高当塔高H H20m

14、20m时，取时，取K K2i2i=1.7=1.7；当当H H 20m20m时，时，第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院第一节 塔体与裙座的机械设计表表8-6表表8-7表表8-8表表8-5化工设备机械基础 化工学院任意截面的风弯矩：任意截面的风弯矩：602110eiiiiiDLfqKKP自地面起每隔自地面起每隔10m10m一段，风一段，风压定值。求出风载荷压定值。求出风载荷P Pi i ：22221211iiiiiiiiiiiwLLLPLLPLPM化工设备机械基础 化工学院 等直径、等壁等直径、等壁厚塔体和裙座，风弯厚塔体和裙座，风弯矩最大值矩最大值为最危险截为最危险截面面。

15、变截面塔体及变截面塔体及开有人孔的裙座体开有人孔的裙座体，各个可疑的截面各自各个可疑的截面各自进行应力校核进行应力校核。 图中图中0-00-0、1-11-1、2-22-2各截面都是薄弱各截面都是薄弱部位。部位。化工设备机械基础 化工学院塔外附属设施：塔外附属设施：塔顶冷凝器偏心安装塔顶冷凝器偏心安装塔底外侧悬挂再沸器塔底外侧悬挂再沸器偏心载荷引起轴向压应力偏心载荷引起轴向压应力（自重）和轴向弯矩（自重）和轴向弯矩M Me e，gemMee第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院3塔体稳定验算塔体稳定验算eiicDp41eiiiiviiDFgm02第一节 塔体与裙座的机械设计化工设

16、备机械基础 化工学院 风弯矩风弯矩M MW W、地震弯矩、地震弯矩M ME E、偏心弯矩、偏心弯矩M Me e。 最大平均风速和可能出现的最大地震烈度，同时最大平均风速和可能出现的最大地震烈度，同时达到最大值的几率极小。达到最大值的几率极小。 通常操作下最大弯矩按下式取值：通常操作下最大弯矩按下式取值：)(25. 0max取取大大值值 eiiWiiEeiiWiiMMMMMM3塔体稳定验算塔体稳定验算第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院 最大弯矩在筒体中引起轴向应力最大弯矩在筒体中引起轴向应力 水压试验时间，人为选定且时间较水压试验时间，人为选定且时间较短，在实验情况下的最大弯

17、矩短，在实验情况下的最大弯矩eiiWiiMMM3 . 0maxeiiiiDM2max343塔体稳定验算塔体稳定验算第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院内压塔设备内压塔设备外压塔设备外压塔设备正常操作正常操作停修停修正常操作正常操作停修停修迎风迎风背风背风迎风迎风背风背风迎风迎风背风背风迎风迎风背背风风 应力应力状态状态1+ +0 0- -0 02- - - - -3 3+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -m maxax1 1- -2 2+ +3 3- -（2 2+ +3 3）- -（1 1+ +2 2+ +3 3）- -2 2+ +3 3第一节 塔体与裙座的机械设

18、计化工设备机械基础 化工学院 根据正常操作或停车检修时的各种根据正常操作或停车检修时的各种危险情况，求出最大组合轴向应力，必危险情况，求出最大组合轴向应力，必须满足强度条件与稳定性条件。须满足强度条件与稳定性条件。 周向拉应力只进行强度校核，因为周向拉应力只进行强度校核，因为不存在稳定性问题。不存在稳定性问题。 轴向压应力既要满足强度要求，又轴向压应力既要满足强度要求，又必须满足稳定性要求，进行双重校核。必须满足稳定性要求，进行双重校核。第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院名名 称称 强度校强度校核核稳定性校核稳定性校核周向最大拉应周向最大拉应力力 maxK tf f 轴向最

19、大压应轴向最大压应力力 maxK tK0.06Et ei/Ri K为载荷组合系数，为载荷组合系数，取取K=1.2。轴向最大应力的校核条件轴向最大应力的校核条件第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院 环向拉应力的验算环向拉应力的验算 最大组合轴向拉应力最大组合轴向拉应力seiieiiweiiiieiiiKDMMDgmDp9 . 0785. 03 . 042maxmax第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院K K为载荷组合系数，取为载荷组合系数，取K K=1.2=1.2。塔体：最大风弯矩引起的弯曲应力塔体：最大风弯矩引起的弯曲应力 3 3i i- -i i发生在截面

20、发生在截面2-22-2上。上。裙座：裙座： 3 3i i- -i i的最大应力发生在裙座底的最大应力发生在裙座底截面截面0-00-0或人孔截面或人孔截面1-11-1上。上。)(06. 09 . 0785. 03 . 012maxmax取小值RKEKDMMDgmeiseiieiiweiiii化工设备机械基础 化工学院裙裙 座座 设设 计计 按所支承设备的按所支承设备的高度与直径比，裙座高度与直径比，裙座分成两种：分成两种： 圆筒形、圆锥形圆筒形、圆锥形制造制造方便和节省材料，被方便和节省材料，被广泛采用。广泛采用。 地地角螺栓较多、基础环角螺栓较多、基础环承受面积较大，承受承受面积较大，承受较大

21、风载荷和地震载较大风载荷和地震载荷。荷。第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院组成：组成：群座体群座体（Q235-AQ235-A或或16Mn16Mn）、）、基础环板、基础环板、螺栓座、螺栓座、基础螺栓、管孔。基础螺栓、管孔。裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院 先参照筒体厚度试取一群座体壁厚先参照筒体厚度试取一群座体壁厚ss 验算危险截面的应力（底截面和人孔截面）验算危险截面的应力（底截面和人孔截面） 组合应力满足条件后，壁厚附加、圆整组合应力满足条件后，壁厚附加

22、、圆整裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院基础环板厚度不小于基础环板厚度不小于16mm16mm裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院 基础环板厚度基础环板厚度不小于不小于16mm16mm裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院MsMs计算力矩，按表计算计算力矩，按表计算MxMx和和MyMy， 取绝对值较大。取绝对值较大。0化工设备机械基础 化工学院3、基础螺拴计算基础面上由螺栓承受的最大拉应力为基础面上由螺

23、栓承受的最大拉应力为裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院B B00塔自身稳定，固定位置加螺栓塔自身稳定，固定位置加螺栓B B00，必须设地脚螺栓，螺纹小径必须设地脚螺栓，螺纹小径 地脚螺栓个数取地脚螺栓个数取，圆，圆整后地脚螺栓的整后地脚螺栓的裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计3、基础螺拴计算化工设备机械基础 化工学院 （1 1）裙座与塔体连接焊接结构）裙座与塔体连接焊接结构 对接焊缝受压应力，轴向载荷较高，一般用于对接焊缝受压应力，轴向载荷较高，一般用于大型塔；搭接焊缝受剪应力，一般用于小型塔。大型塔；搭接焊缝受剪应力，一般用于小型塔。

24、裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院(2)裙座与塔体对接焊缝的验算 对接焊缝JJ截面处的最大拉应力裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院（3）裙座与塔体搭接焊缝的验算 J一J截面处搭接焊缝的剪应力裙裙 座座 设设 计计第一节 塔体与裙座的机械设计化工设备机械基础 化工学院一、设计条件1、塔体内径、塔高；2、计算压力、计算温度；3、设置地区：基本风压、地震烈度、场地土类；4、塔内物品：零件质量、介质质量；5、塔体人孔、平台情况；6、保温层厚度及材料密度；7、再沸器位置及质量；8、塔体、封头及裙座材料；9、塔体与裙座焊接

25、形式；10、各种部位的壁厚附加量；12、塔其他有关工艺尺寸。第二节 塔体与裙座的机械设计举例（自学）第八章 塔设备的机械设计化工设备机械基础 化工学院一、总体结构 1、塔体与裙座结构、塔体与裙座结构(以讲）以讲）2、塔盘结构、塔盘结构 塔设备完成化工过程和操作的主要结构部分。它包括塔盘板，降液管及溢流堰、紧固件和支承和支承件等。件等。3、除沫装置：、除沫装置：用于分离气体夹带的用于分离气体夹带的液滴，多位于塔顶出口处。液滴，多位于塔顶出口处。4、设备接口管、设备接口管：人孔、接管等。人孔、接管等。5、塔附件、塔附件：保温圈、吊柱、扶梯、保温圈、吊柱、扶梯、平台等。平台等。第三节 板式塔结构 第

26、八章第八章 塔设备的机械设计塔设备的机械设计化工设备机械基础 化工学院注意：板间距的规定注意：板间距的规定（1）一般各层塔盘的结构相同。最高层塔盘和塔顶距离最高层塔盘和塔顶距离常高于塔盘间距常高于塔盘间距，以便能良好地除沫。（2）最低一层塔盘到塔底的距离也比塔盘间距高最低一层塔盘到塔底的距离也比塔盘间距高。塔底空间起着贮槽的作用，使塔底液体不致流空。（3）进料塔盘与上一层塔盘的间距也比一般高进料塔盘与上一层塔盘的间距也比一般高。对于急剧气化的料液在进料塔盘上须装设挡板、衬板或除沫器。此外，开有人孔的塔板间距较大，一般为700mm。 第三节 板式塔结构 第八章第八章 塔设备的机械设计塔设备的机械

27、设计二、二、塔盘结构化工设备机械基础 化工学院塔盘是塔中的气、液通道。为满足正常操塔盘是塔中的气、液通道。为满足正常操作，作，塔盘基本要求为塔盘基本要求为 ：（1）塔盘要有一定的刚度，以维持水平；塔盘要有一定的刚度，以维持水平； （2）塔盘与塔壁之间应有一定的密封性，以避免气、塔盘与塔壁之间应有一定的密封性，以避免气、 液短路；液短路；（3）塔盘应便于制造、安装、维修，成本低。塔盘应便于制造、安装、维修，成本低。塔盘的结构有整块式和分块式两种。塔盘的结构有整块式和分块式两种。 整块式塔盘整块式塔盘DN700mm分块式塔盘分块式塔盘DN800mm第三节 板式塔结构 第八章第八章 塔设备的机械设计

28、塔设备的机械设计二、二、塔盘结构化工设备机械基础 化工学院重叠式重叠式1 1、组装方式组装方式定距管式定距管式2 2、塔节间连接塔节间连接采用法兰连接3 3、塔盘结构塔盘结构4 4、塔盘与塔内壁的密封塔盘与塔内壁的密封采用软填料。角焊翻边二、二、塔盘结构1整块式塔盘第三节 板式塔结构（a）（b）角焊式整块塔盘角焊式整块塔盘塔盘圈较高时用塔盘圈较低时用翻边式整块塔盘翻边式整块塔盘（a）（b）直边较短，整体冲压成型塔盘圈与塔板对接焊而成1.螺栓 2螺母 3压板 4压圈 5填料 6圆钢圈 7塔盘软填料密封，石棉线、聚四氟乙烯纤维编织填料。化工设备机械基础 化工学院图8-31 定距管式塔盘结构吊 耳压

29、 圈石棉绳螺 母压 板螺 柱拉 杆塔盘圈定距管降液管塔盘板二、二、塔盘结构1整块式塔盘第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院用定距管和拉杆将同一塔节内的几块塔盘支承并固定用定距管和拉杆将同一塔节内的几块塔盘支承并固定在塔节内的支座上，定距管起支承塔盘和保持塔盘间在塔节内的支座上，定距管起支承塔盘和保持塔盘间距的作用。距的作用。塔盘与塔体之间的间隙，以软填料密封并用压圈压紧塔盘与塔体之间的间隙，以软填料密封并用压圈压紧, ,高度随塔径增加。高度随塔径增加。塔径塔径DN=300500mm时，塔节高度时，塔节高度L=8001000mm；塔径；塔径DN=600700mm时，塔节高度时，塔节高度L

30、=12001500mm。为方便安装，每个塔节中的塔盘数为为方便安装，每个塔节中的塔盘数为5-65-6块。块。定距管支撑式塔盘定距管支撑式塔盘 第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院定距管式塔盘定距管式塔盘定距管支撑式塔盘定距管支撑式塔盘 定距管：定距管：定距管数一般为34根。定距管的布置必须注意不与降液管相碰。二、二、塔盘结构1整块式塔盘第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院重叠式塔盘重叠式塔盘 与定距管式塔盘的区别：塔盘的支撑支撑是焊在塔盘上的三根支柱三根支柱和一个一个支承板支承板。二、二、塔盘结构1整块式塔盘第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院基本特点基本特点D Di

31、i800800900mm900mm时，采用分块式塔盘。此时塔身为一时，采用分块式塔盘。此时塔身为一焊制整体圆筒，不分塔节。塔盘分成数块，焊制整体圆筒，不分塔节。塔盘分成数块，通过人孔送进塔通过人孔送进塔内，装到焊在塔内壁的塔盘固定件内，装到焊在塔内壁的塔盘固定件( (一般为支持圈一般为支持圈) )上。上。塔盘分块原则塔盘分块原则：应该使结构简单、装拆方便、有：应该使结构简单、装拆方便、有足够刚度、便于制造、安装和检修。一般采用足够刚度、便于制造、安装和检修。一般采用塔盘板及塔盘板及。2、分块式塔盘、分块式塔盘二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院二、二、塔盘结构第三节 板

32、式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘化工设备机械基础 化工学院1）在工艺上，塔径大，塔盘过大，分液不均匀；）在工艺上，塔径大，塔盘过大，分液不均匀；2）对碳钢，塔板厚）对碳钢，塔板厚34mm，不锈钢，不锈钢23mm，塔径过大，塔径过大，易形成弧形，安装时水平度不好；易形成弧形，安装时水平度不好；3）塔板过大（一般从人孔进出），不能放进塔内。）塔板过大（一般从人孔进出），不能放进塔内。无塔盘圈，有支持圈无塔盘圈，有支持圈( (支持板支持板) )，无密封结构，无密封结构塔节间连接塔节间连接采用焊接采用焊接二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘化工设备机械基础 化工学院盘板的长度

33、盘板的长度L L随塔随塔径大小而异，最长可径大小而异，最长可达达2200mm2200mm。 宽度宽度B B，由塔体人，由塔体人孔尺寸、塔盘板的结孔尺寸、塔盘板的结构强度及升气孔的排构强度及升气孔的排列情况等因素决定，列情况等因素决定，自身梁式一般有自身梁式一般有340mm340mm及及415mm415mm两种。两种。 筋板高度筋板高度h h1 1，自身，自身梁式梁式606080mm80mm，槽式，槽式约为约为30mm30mm。二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘图 8-38 分 块 式 塔 盘 板（ b） 槽 式（ a） 自 身 梁 式1、14出口堰2上段降液板3下段降

34、液板4、7受液盘 5支撑梁6支撑圈8入口堰9塔盘边板10塔盘板11紧固件12通道板 13降液板15紧固件 16连接板通道板通道板二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘化工设备机械基础 化工学院塔盘连接的紧固方式塔盘连接的紧固方式椭圆垫板及螺柱椭圆垫板及螺柱: : 装拆迅速、 方便(常用不锈钢)。楔形紧固件楔形紧固件卡子卡子连接结构塔盘之间通道板与塔盘板之间二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘化工设备机械基础 化工学院二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘自身梁式化工设备机械基础 化工学院通道板通道板接近中央处设置，用于塔内清洗

35、和维修。接近中央处设置，用于塔内清洗和维修。在同一垂直位置上，在同一垂直位置上，以利采光和拆卸以利采光和拆卸。也可用一块塔盘板代替。也可用一块塔盘板代替。二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘化工设备机械基础 化工学院双面可拆的结构塔盘连接的紧固方式塔盘连接的紧固方式二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘化工设备机械基础 化工学院卡子的组装结构卡子的组装结构1卡板 2椭圆垫板 3圆头螺钉 4螺母二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘化工设备机械基础 化工学院双面可拆连接结构双面可拆连接结构二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分

36、块式塔盘、分块式塔盘上下均可拆螺栓连接上下均可拆螺栓连接 二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘化工设备机械基础 化工学院 楔形连接楔形连接 1龙门铁；2楔子； 3垫板； 4、5塔盘板 1234二、二、塔盘结构第三节 板式塔结构2、分块式塔盘、分块式塔盘化工设备机械基础 化工学院对直径不大的塔（对直径不大的塔（2000mm)，塔盘的支承一般用焊，塔盘的支承一般用焊在塔壁上的支持圈在塔壁上的支持圈 对直径较大的塔（对直径较大的塔（20003000mm），需支承梁结构。），需支承梁结构。三、三、塔盘的支承塔盘的支承第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院第三节 板式塔结构

37、三、三、塔盘的支承塔盘的支承化工设备机械基础 化工学院四、四、 降液管降液管圆形圆形（降液量小）（降液量小）弓形弓形（常用）（常用）液封高度hw：防止气体从降液管底部窜入；间距h0：降液管底端到下层塔盘受液盘面的距离；（hw-h0）=612mm，大型塔不小于38mm。使夹带气泡的液流进入降液管后, 具有足够的分离空间将气泡分离，仅有清液流往下层塔盘。第三节 板式塔结构降液管的液封结构降液管的液封结构化工设备机械基础 化工学院四、四、 降液管降液管第三节 板式塔结构降液管的形式垂直式倾斜式(a)(b)四、四、 降液管降液管第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院a.a.液体在降液管内的流速为

38、0.030.12m/s；b b.液流通过降液管的最大压降为250Pa；c c.液体在降液管内的停留时间为3-5s，通常4s；d d.降液管内清液层的最大高度不超过塔板间距的一半；e e.液体越过溢流堰降落时抛出的距离，不应射及塔壁； 降液管的截面积占塔盘总面积的比例，通常为525%之间。四、四、 降液管降液管第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院a.保证降液管出口处的保证降液管出口处的液封液封 b.改变流体流向改变流体流向缓冲缓冲作用作用 (凹形凹形)在塔或塔段的最底层塔盘降液管在塔或塔段的最底层塔盘降液管末端末端设置设置 保证降液管出口处的保证降液管出口处的液封液封泪泪孔孔供停工时排液

39、用供停工时排液用五、五、 受液盘受液盘第三节 板式塔结构（a）11平板型受液盘平板型受液盘 22降液盘降液盘33塔盘板塔盘板 44塔壁塔壁受液盘结构受液盘结构11塔壁塔壁 22降液板降液板 33塔盘板塔盘板 44凹型受液盘凹型受液盘 55筋板筋板（b b）五、五、 受液盘受液盘第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院1-支承圈支承圈 2-液封盘液封盘 3-泪孔泪孔 4-降液板降液板 弓形降液管液封盘结构弓形降液管液封盘结构 五、五、 受液盘受液盘第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院791-1-圆形降液管；圆形降液管；2-2-筋板；筋板；3-3-液封盘液封盘 圆形降液管圆形降液管液封

40、盘结构液封盘结构六、液封盘六、液封盘第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院 根据位置分为根据位置分为: : 进口堰进口堰 出口堰出口堰进口堰进口堰 作用作用: a.保证降液管的液封，使液体均匀流入下层塔盘保证降液管的液封，使液体均匀流入下层塔盘 b.减少液流在水平方向的冲击减少液流在水平方向的冲击 位置位置: 液流进入端液流进入端 一般在采用平型受液盘时加进口堰一般在采用平型受液盘时加进口堰 尺寸尺寸hb出口堰出口堰 作用作用: a.保持塔盘上液层的高度保持塔盘上液层的高度 b.使流体均匀分布使流体均匀分布 平直堰平直堰 型式型式 齿形堰齿形堰 可调节堰可调节堰 尺寸尺寸hw七、七、 溢

41、流堰溢流堰第三节 板式塔结构 平流堰平流堰溢流辅堰溢流辅堰三角形齿堰栅栏堰七、七、 溢流堰溢流堰第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院八、一般液体进料管八、一般液体进料管第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院 液体进料（包括回流）管液体进料（包括回流）管1料口；2进口堰八、一般液体进料管八、一般液体进料管第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院气体进料管气体进料管八、一般气体进料管八、一般气体进料管第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院气液混合进料管气液混合进料管（切向进料管）（切向进料管）1上挡板；2下挡板；3导向挡板第三节 板式塔结构九、气液混合进料管九、气液混合进料

42、管化工设备机械基础 化工学院 十、气体出口管十、气体出口管第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院十一、塔底接管引出孔十一、塔底接管引出孔第三节 板式塔结构化工设备机械基础 化工学院1塔底；2出料管；3立板；4顶板第三节 板式塔结构十二、塔底防涡器十二、塔底防涡器化工设备机械基础 化工学院1塔体；2固螺栓；3垫片；4丝网；5栅板（上下各一件做成分块）；6支持圈；7螺母第三节 板式塔结构十三、塔顶除沫器十三、塔顶除沫器化工设备机械基础 化工学院第三节 板式塔结构十三、塔顶除沫器十三、塔顶除沫器化工设备机械基础 化工学院十四、吊柱十四、吊柱第三节 板式塔结构第四节第四节 填料塔填料塔一种连续式气液传质设备。由塔体、喷淋装置、填料、再分布器、栅板以及气、液的进出口等部件组成。(1)开发多种形式、规格和材质的高效，低压降，大流量的填料。(2) 与不同填料相匹