典型设备选型计算说明书

目第目第一章塔设备设 塔设备设计依 设计要 塔设备简 板式 填料 塔型选择一般原 板式塔设备设计（以T0408为例 塔设备设计步 塔设计条件（以T0408为例 塔体结构设 塔机械结构设计与校 塔高的确 接管设 壁厚设 地脚螺栓大小及个 塔体机械强度校 塔体强度核算小 填料塔设计（以T0403为例 介质组成与选 填料塔结构设 填料塔具体设 使用CUP-TOWER校 塔体机械强度校 塔体强度核算小 新型塔板的使 塔设备选型一览 第二章换热器选 换热器设计依 换热器换热器设计依 换热器简 换热器选用原 基本要 介质流 终端温 流 压力 传热膜系 污垢系 换热 换热器型号表示方 换热器选型示例（以E030X为例 选型用软件一 设计条件确 换热器结构参数的确 换热器结构校 换热器机械强度校 换热器强度计算与校核小 换热器装配 换热器选型一 “扭曲管”的使 “扭曲管”使用背 “扭曲管”结构原 “扭曲管”作用原 工程实 第三章 泵的概 泵类型和特 泵选型原 泵选型示 3.4.1具体泵选型原 泵选型示 3.4.1具体选型（以P0402为例 泵选型一览 新型泵的选 第四章压缩机选 选型依 压缩机分 压缩机适用范 压缩机选 压缩机工艺参 压缩机选型实例（以C0201为例 压缩机选型一览 第五章储罐选 选型依 储罐类 储罐系 选型原 原料储 5.5.1醋 产品储 醋酸乙烯 乙 丙 乙酸 储罐选型一览 第六章反应器选 6.1反应器设计目 6.2概 R0301固R0301固定床反应器（VAC合成反应器 第一设备设1.1塔设备设计GB8175-2008HG/T21514-HG/T20583-第一设备设1.1塔设备设计GB8175-2008HG/T21514-HG/T20583-HG/T20570-1995GB/T25198-2010GB/T25198-1.2设计（1）（2）1.3塔设备生产中，分离的能耗占主要部分，塔设备的投资费用占整个工业设备费用的1.3.11-几类主要塔的性能比塔性泡罩浮阀筛板1.3塔设备生产中，分离的能耗占主要部分，塔设备的投资费用占整个工业设备费用的1.3.11-几类主要塔的性能比塔性泡罩浮阀筛板穿流生产能差良优优分离效良优优良操作弹优优良优造高良良优压力差良优优1-2各类塔板性量化塔盘型指F十字条舌浮动圆条S栅筛波筛浮型浮浮板射塔泡泡泡板板板高444444213444气液负低555233333233555334434112操作弹压力233324000433雾沫夹带334343112444分离效554433434444单位体积设备处理4444442134443344431-2各类塔板性量化塔盘型指F十字条舌浮动圆条S栅筛波筛浮型浮浮板射塔泡泡泡板板板高444444213444气液负低555233333233555334434112操作弹压力233324000433雾沫夹带334343112444分离效554433434444单位体积设备处理444444213444334443213553制造费材料消444454223554安装检434443113553污垢对操作的影2321231002441.3.21-3填料分类与填料类填料名拉西环拉西环，十字环，内螺旋环开孔环鲍尔环，改1-3填料分类与填料类填料名拉西环拉西环，十字环，内螺旋环开孔环鲍尔环，改进鲍尔环，阶梯散装填鞍弧鞍形，矩鞍形，改进矩鞍环鞍金属环矩鞍形，金属双弧形，纳其他新塑料球形，花环形，麦勒环垂直波纹网波纹型，板波纹波纹水平波纹规整填栅格Glitsch板片压延金属板，多孔金非波纹绕圈古德洛1.3.2.1散装1-1拉西1-2矩鞍（2）（3）1-3钢环鲍1-4瓷环鲍1-5金属矩1-6特纳1-7阶1-5金属矩1-6特纳1-7阶梯1.3.2.2规整2060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1-8丝网1-9孔板1-常见波纹填比表面水力直倾孔隙密名类材丝网金属丝不锈5纹填塑料丝聚丙烯/-不锈金属薄碳-铝-板波填塑料薄聚丙-聚偏氯乙Karapak61-常见波纹填比表面水力直倾孔隙密名类材丝网金属丝不锈5纹填塑料丝聚丙烯/-不锈金属薄碳-铝-板波填塑料薄聚丙-聚偏氯乙Karapak6陶瓷薄陶---1-工业常用波纹填料性能以及应用范每块理论气体负每米填滞留操作压填料类压填料适用范理论板40(要求处理量与理论板2多的蒸热敏性，难分离物系54真空精理论板的有机物蒸馏6限制高度塑料丝60(低温(＜80℃)下，脱除臭味物质，回收溶中等真空度以上压力有污染的有机物蒸馏常压和高压吸收(解吸)1.3.31.3.3.11-6填料塔和板式中等真空度以上压力有污染的有机物蒸馏常压和高压吸收(解吸)1.3.31.3.3.11-6填料塔和板式塔相比填料项板式散堆填规整填空塔气较大比散堆填压较小一般比填料塔高（对大直径无放塔效小塔效率较稳定，效率较效应液气对液体喷淋量有一定范围适应范围持液较较较材可用非金属耐腐蚀材适应各类金属材造小塔较较板式塔大直径塔安装检较困适较容1.3.3.2塔型选用顺序1-考虑因选塔型选用顺序1-考虑因选择顺塔填料有降液管板式填料穿流有强腐蚀性物筛板固舌板大孔筛板穿流污垢物固舌板浮阀泡罩浮阀高弹性泡罩筛板填料浮阀真空操筛板泡罩斜喷式板导向筛板多降液管板式填填料浮阀真空操筛板泡罩斜喷式板导向筛板多降液管板式填料大液气浮阀筛板条型泡罩穿流液相分填料1.4板式塔设备设计（以T0408为例1.4.1塔设备设计结果，利用SizingandRating模块进行塔设计与校核。设计所用软1-名用AspenPlus初步估SW6-机械强度设计与校填料设1.4.2塔设计条件（以T0408为例1.4.2.1表1-设备内介质名称、组成和介质名质量1.4.2塔设计条件（以T0408为例1.4.2.1表1-设备内介质名称、组成和介质名质量分乙酸醋酸乙醋H2O、醋酸乙烯、乙酸酐和醋酸，查《腐蚀数据手Q345R作为筒体及封头的材料1.4.2.2T03040.106MPaGB150-2011,设计压力1.05～1.1倍。这里取塔设计压力为0.11MPa。 1-10理论塔板数及名理论塔板加料板位醋酸乙烯热泵粗分O’connell法计算塔效率ET0.49NN 27/0.6184TETNN T T1.4.2.4设计条件汇1-NN 27/0.6184TETNN T T1.4.2.4设计条件汇1-设计条件汇总设计条参设计压力设计温度实际塔板加料位塔体材1.4.3塔体结构1.4.3.1塔体结构设1-液体负荷与溢流类型的关液体流量塔90-200-230-250-250-AspenPlusSizingandRatingTrayingSizing进行板式塔设计，选择浮阀塔，并设置板间距为0.5米，得到表1-13的设计结果。1-13T0304TrayingSizingTraying250-250-AspenPlusSizingandRatingTrayingSizing进行板式塔设计，选择浮阀塔，并设置板间距为0.5米，得到表1-13的设计结果。1-13T0304TrayingSizingTrayingSizingSectionstrating2SectionendingColumnDowncomeraea/ColumnSidedowncmerFlowpathSidedowncomerSideweirAspenPlusTrayingSizing中选择Profile，得到1-14T0304TrayingSizingActiveareaperSidedowncomer234567891.4.3.2塔内件结构设/m2降液管宽度480mm，侧边堰长为1000mm，降液管底隙宽度为Specifications、Layout、Downcomers模块，输入如下1-11浮阀型式1-12降液管参数1.4.3.3塔体结构校1-12降液管参数1.4.3.3塔体结构校1-15T0304TrayingRating22SectionstartingSectionendingstage:Columndiameter:SectionpressureMaximumbackup/Tray1-16T0304TrayingRatingProfile水力学数据可以看出，每块塔板的液泛因子（FloodingfactorProfile水力学数据可以看出，每块塔板的液泛因子（Floodingfactor）均0.6~0.85之间，降液管液位高度/板间距的比值（BackupTrayspace）均介1.4.3.4塔结构参数汇1-17塔结构参数汇塔参数汇12塔2溢流13板间4塔板厚45堰两6降液管宽7堰8降液管底9浮阀型塔参数汇12塔2溢流13板间4塔板厚45堰两6降液管宽7堰8降液管底9浮阀型浮阀数只全塔开孔%降液管内液体高降液管停留时s 塔机械结构设计与校1.5.1塔高的1.5.1.1塔直径的确2.0m1.5.1.2塔顶空间高度1.5.1.3塔板间里取1.5.1.3塔板间里取HT’=900mm；1.5.1.4人孔数及尺1.5.1.5最后一块板到塔底的5~15min的储V20.18/6015HD2/ 3.1422/d1.5.1.6裙座高1.5.1.7开人孔的高1.5.1.8上封头高1.5.1.9塔高HHDHTHRHdHSHF2(265)1.5.1.8上封头高1.5.1.9塔高HHDHTHRHdHSHF2(265)0.51.613.54.50.5251.5.2接管1.5.2.1塔顶气体出口取塔顶气体流速为20m/s，气体体积流量为28.66m3/sVd0.785 0.785圆整后选取管子规格V实际流速为u0.785d 0.7851.5.2.2回流进料u1=1.5m/s，进料体积流量0.03643m3/s，则管Vd0.785 0.785圆整后选取管子规格为V实际流速为u0.785d 0.7851.5.2.3取进料管液相流速为u1=1.5m/s，进料体积流量为0.0148m3/sVd0.785 0.785圆整后选取管子规格为V实际流速为u0.785d 0.7851.5.2.4塔底再沸返回Vd0.785 0.785圆整后取管子规格为V实际流速为u0.785d 0.7851.5.2.5塔底出料Vd0.785 圆整后取管子规格为V实际流速为u0.785d 0.7851.5.2.4塔底再沸返回Vd0.785 0.785圆整后取管子规格为V实际流速为u0.785d 0.7851.5.2.5塔底出料Vd0.785 圆整后取管子规格为V实际流速为u0.785d 0.7851.5.2.6去再沸器出口Vd0.785 0.785圆整后取管子规格为V实际流速为u0.785d 0.7851-开孔方位及尺寸汇总体积流量接管名实际流速接管尺方位塔顶气体出口见ZJUT-T00408-回流进料见ZJUT-T0408-见ZJUT-T0408-进料塔底再沸返回见ZJUT-T0408-塔底出料见ZJUT-T0408-去再沸器出口见ZJUT-T0408-1.5.3壁厚选择Q345R作为筒体及封头的材料，取腐蚀余1.5.3.1筒体壁厚计C去再沸器出口见ZJUT-T0408-1.5.3壁厚选择Q345R作为筒体及封头的材料，取腐蚀余1.5.3.1筒体壁厚计Cd22 tPcDiC2 1100002.0 22.68mmdC221891060.85c则C2.680.3 1.5.3.2封头壁厚计C2td2c则dC2221891060.850.5c因此封头名义厚度为ndC12.680.3 因此封头名义厚度为ndC12.680.3 1-13地脚螺栓36个。1.5.5计算单位湖北大学—我不知道计算条件板式+容器分段数（不包括裙座1压力试验类型液上封头下封头名义厚度腐蚀裕量22椭圆椭圆设计温度长度内径/外径内件及偏心载荷介质密度3塔釜液面离焊接接头的高度塔板分段数12345塔板型式浮塔板层数1每层塔板上积液最高一层塔板高最低一层塔板高填料分段数12345填料顶部高度0填料底部高度0填料密度0号12345612023456内件及偏心载荷介质密度3塔釜液面离焊接接头的高度塔板分段数12345塔板型式浮塔板层数1每层塔板上积液最高一层塔板高最低一层塔板高填料分段数12345填料顶部高度0填料底部高度0填料密度0号12345612023456裙座结构形式圆筒裙座底部截面内径裙座与壳体连接形式对裙座高度裙座材料名称裙座设计温度℃裙座腐蚀裕量2裙座名义厚度裙座材料许用应力a裙座与筒体连接段在设8裙座上同一高度处较大孔个2裙座较大孔中心高度3集中载荷数12345集中载荷0集中载荷高度集中载荷中心至容器中心线距离0塔器附件及基础塔器附件质量计算系数基本风压2基础高度0塔器保温层厚度保温层密度裙座防火层厚度0防火层密度0管线保温层厚度最大管线外径笼式扶梯与最大管线的相对位置场地土类型I场地土粗糙度类别A地震设防烈度7设计地震分组第一阻尼比塔器上平台总个7平台宽度塔器上最高平台裙座结构形式圆筒裙座底部截面内径裙座与壳体连接形式对裙座高度裙座材料名称裙座设计温度℃裙座腐蚀裕量2裙座名义厚度裙座材料许用应力a裙座与筒体连接段在设8裙座上同一高度处较大孔个2裙座较大孔中心高度3集中载荷数12345集中载荷0集中载荷高度集中载荷中心至容器中心线距离0塔器附件及基础塔器附件质量计算系数基本风压2基础高度0塔器保温层厚度保温层密度裙座防火层厚度0防火层密度0管线保温层厚度最大管线外径笼式扶梯与最大管线的相对位置场地土类型I场地土粗糙度类别A地震设防烈度7设计地震分组第一阻尼比塔器上平台总个7平台宽度塔器上最高平台塔器上最低平台高度计算结容器壳体强度计元件名压力设计直立容器校核取用厚度许用内压(压下封头第1圆第1变径第2圆第2变径第3圆第3变径第4圆裙座上较大孔引出管内径（或宽度）裙座上较大孔引出管长地脚螺栓及地脚螺栓座地脚螺栓材料名称a地脚螺栓个数0地脚螺栓公称直径全部筋板块数00筋板内侧间距筋板厚度筋板宽度盖板类型计算结容器壳体强度计元件名压力设计直立容器校核取用厚度许用内压(压下封头第1圆第1变径第2圆第2变径第3圆第3变径第4圆裙座上较大孔引出管内径（或宽度）裙座上较大孔引出管长地脚螺栓及地脚螺栓座地脚螺栓材料名称a地脚螺栓个数0地脚螺栓公称直径全部筋板块数00筋板内侧间距筋板厚度筋板宽度盖板类型整盖板厚度盖板宽度0有垫板厚度垫板宽度基础环板外径基础环板内径基础环板名义厚度第4变径第5段圆第5段变径第6段圆第6段变径第7段圆第7段变径第8段圆第8段变径第9段圆第9段变径第10段圆上封头名义厚度取用厚度操作质 m0m01m02第4变径第5段圆第5段变径第6段圆第6段变径第7段圆第7段变径第8段圆第8段变径第9段圆第9段变径第10段圆上封头名义厚度取用厚度操作质 m0m01m02m03m04m05ma最小质量m0m010.2m02m03m04ma压力试验时质风弯矩MIIPl/2 (l /2) (l /2) 5nMca(I)MII(2/T)2Ym(hh)(h T knMca(II)MIInMca(I)MII(2/T)2Ym(hh)(h T knMca(II)MII(2/T)2Ym(hh)(h T kk顺风向弯矩MII顺风向弯矩MII组合风弯矩 max(MII,(MII)2(MII)2 5n地震弯矩MIIF(hh注:计及高振型时,此项按B.24计 k000000偏心弯矩Me000000最大弯 max(MIIM,MII0.25MIIM 需横风向计算 max(MIIM,MII0.25MIIM 5n垂直地震FmhF00mhi1,2,..,n ii kk000000应力计3 (mIIgFII)/D i4MII/ i (mIIgFII)/D3 (mIIgFII)/D i4MII/ i (mIIgFII)/D i6 mIIg/D i 4(0.3MIIM)/ iB组合应力校许用值A223(内压123许用值A312许用值A42许用值(pT9.81Hw)(Diei)/许用值许用值A42许用值(pT9.81Hw)(Diei)/许用值校核结合合合合合合注1ij中i和j的意义如下i=1操作工 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 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 j=3弯矩引起的轴向应力（拉或压[]t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:A1:轴向最大组合拉应 A2:轴向最大组合压应A3:液压试验时轴向最大组合拉应 A4:液压试验时轴向最大组合压应验压力引起的周向应力注3:单位如下质量: 弯矩: 应力:计算结地脚螺栓及地脚螺栓(D4D4基础环板抗弯断面模数Zb (D2D2基础环板面积Ab 4基础环板计算力矩max(MC b2,MC l2 x y基础环板需要厚基础环板厚度厚度校核结合 M00/Z(mgF00)/b max0 M00/Z(mgF00)/b max0 0.3M0M)/Z g/ M00 m地脚螺栓受风载时最大拉应力B e 地脚螺栓受地震载荷时最大拉应 0.25MwMem0g -地脚螺栓需要的螺纹小d4BAb 地脚螺栓实际的螺纹小径地脚螺栓校核结合筋板压应力 2筋板许用应力筋板校核结果合3Fl盖板最大应力 3 4(l'd)2(l'd) 盖板许用应力盖板校核结果合裙座与壳体的焊接接头校焊接接头截面上的塔器操作质焊接接头截面上的最大弯对接接头校核对接接头横对接接头抗弯断面模数D2/it对接焊接接头在操作工况下最大拉应4MJ mJJgFJmax D Dit it-对接焊接接头拉应力许可对接接头拉应力校核结果合搭接接头校核搭接接头横Aw搭接接头抗剪断面模Z0.55D2 ot搭接焊接接头在操作工况下最大剪应MJ mJJgFJmax 搭接焊接接头在搭接接头抗剪断面模Z0.55D2 ot搭接焊接接头在操作工况下最大剪应MJ mJJgFJmax 搭接焊接接头在操作工况下的剪应力许可搭接焊接接头在试验工况下最大剪应0.3MJJ mJJ e 搭接焊接接头在试验工况下的剪应力许可搭接接头拉应力校核结主要尺寸设计及总体参数计算结裙座设计名义厚容器总容直立容器总高壳体和裙座质附件质内件质0保温层质平台及扶梯质操作时物料质液压试验时液体质吊装时空塔质直立容器的操作质m0m01m02m03m04m05ma直立容器的最小质mminm010.2m02m03m04ma直立容器的最大质mmaxm01m02m03m04mamw空塔重心至基础环板底截面距直立容器自振周s第二振型自振周s第三振型自振周s临界风速(第一振型临界风速(第二振型雷诺系设计风0－0操作质 m0m01m02m03m04m05ma最小质量m00－0操作质 m0m01m02m03m04m05ma最小质量m0m010.2m02m03m04ma压力试验时质量风弯矩MIIPl/2 (l /2) (l /2) 9nMca(I)MII(2/T)2Ym(hh)(h T knMca(II)MII(2/T)2Ym(hh)(h T kk顺风向弯矩MII风载对直立容器总的横推力N地震载荷对直立容器总的横推力N0操作工况下容器顶部最大挠容器许用外压偏心质量计入直立容器的操作质量、最小质n垂直地震力FmhF00mhi1,2,..,n ii kk应力计算11PcDi/ (mIIgFn垂直地震力FmhF00mhi1,2,..,n ii kk应力计算11PcDi/ (mIIgFII)/D i 4MII/ i (mIIgFII)/D i顺风向弯矩MII组合风弯矩 max(MII,(MII)2(MII)2 9n地震弯矩MIIF(hh注:计及高振型时,此项按B.24 k偏心弯Meme00000最大弯矩 max(MIIM,MII0.25MIIM 需横风向计算时 max(MIIM,MII0.25MIIM 9A1123(内压23(外压许用值A223(内压123(外压许用值A312许用值A42许用值A1123(内压23(外压许用值A223(内压123(外压许用值A312许用值A42许用值(pT9.81Hw)(Diei)/许用值校核结果合合合合合31PTDi/ mIIg/D i 4(0.3MIIM)/ iB上封头校核计湖北大学-我不知道团GB150.3-计算压力设计温度C内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数空塔重心至基础环板底截面距离直立容器自振周期s第二振型自振周期上封头校核计湖北大学-我不知道团GB150.3-计算压力设计温度C内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数空塔重心至基础环板底截面距离直立容器自振周期s第二振型自振周期s第三振型自振周期s风载对直立容器总的横推力N地震载荷对直立容器总的横推力N操作工况下容器顶部最大挠度容器许用外压注1:ij中i和j的意义如下i=1操作工 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 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 j=3弯矩引起的轴向应力（拉或压[]t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:A1:轴向最大组合拉应 A2:轴向最大组合压应A3:液压试验时轴向最大组合拉应 A4:液压试验时轴向最大组合压应试验压力引起的周向应力注3:单位如下 下封头校核计湖北大学-我不知道团GB150.3-计算压力设计温度C内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数液压试液压试PT下封头校核计湖北大学-我不知道团GB150.3-计算压力设计温度C内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数液压试液压试PT1.25Pc[ 压力试验允许通过的应力T0.90s T=pT.(KDi0.5e)=T合1 D2K=62i= i h=2[]t0.5Pc=eh=nh-C1-C2=min=nh=满足最小厚度要压 计2[]t KDi0.5e=合筒体校计算单湖北大学—我不知道计算所依据的标GB150.3-计算条计算压力设计温度C材 试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点钢板负筒体校计算单湖北大学—我不知道计算所依据的标GB150.3-计算条计算压力设计温度C材 试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点钢板负腐蚀裕量焊接接头系数厚度及重量计算厚 =2[]t =c有效厚e=n-C1-C2=名义厚n=PT1.25Pc[ 压力试验允许通过的应力T0.90s T=pT.(KDi0.5e)=T合1 D2K=62i= i h=2[]t0.5Pc=eh=nh-C1-C2=min=nh=满足最小厚度要压 计2[]t KDi0.5e=合1.5.6长度设备直径1操作质 m0m01m02m031.5.6长度设备直径1操作质 m0m01m02m03m04m05manMIIF(hh 地震弯 k 注:计及高振型时,此项按B.24计重压力试验时压力试验类液压试试验压力PT1.25P]= [的应力水平TT0.90s=T=pT.(Die)=2e校核条T校核结合压力及应力最大允许工作压2e[]t[Pw]=(Die)=设计温度下Pc(Diet =e校核条t结合良的苏尔寿金属板波纹规整填料，由于液量负荷在Mellpak350Y1.6填料塔设计（以T0403为例1.6.1介质组成与设备内介质名称及组成（摩尔分数1-19设备内介质名称及组地脚螺栓及地脚良的苏尔寿金属板波纹规整填料，由于液量负荷在Mellpak350Y1.6填料塔设计（以T0403为例1.6.1介质组成与设备内介质名称及组成（摩尔分数1-19设备内介质名称及组地脚螺栓及地脚螺栓(D4D4Zb 基础环板抗弯断面模 (D2D2Ab 基础环板面 max(MC b2,MC l2 xb yb合容器壳体强度计校核结合合裙座设计℃2裙座名义裙座高个合介摩尔分H2O、醋酸、VACN2、1.6.2介摩尔分H2O、醋酸、VACN2、1.6.2填料塔结构ASPENPLUS30考虑，最后一块塔板是再沸器，不予考虑。SizingandRating中选择PackingSizing进行填料塔设计得到表1-20的设计结果。1-20T0403PackingSizingPackingSizingSectionstrating2SectionendingColumnMaximumfractionalMaximumcapacitySectionpressureAveragepressuredrop/mm-Maximumstageliquid1-21T0403PackingSizing9/LiquidLiquid23456789PackingSizingRating1-22T0201PackingRatingPackingRatingSectionstarting2SectionendingColumnMaximumfractionalMaximumcapacitySectionpressureAveragepressuredrop/mm-MaximumstageliquidMaxliquidSectionstarting2SectionendingColumnMaximumfractionalMaximumcapacitySectionpressureAveragepressuredrop/mm-MaximumstageliquidMaxliquidsuperficialSurface1-23T0403PackingRatingPres-dropPressureLiquidLiquidmm-2345678909填料层的能力因子（FractionalCapacity）均位于0.4-0.8之间，即该填料塔符1.6.3填料层的能力因子（FractionalCapacity）均位于0.4-0.8之间，即该填料塔符1.6.3填料塔具体我们利用AspenPlus计算的初步数据，导出的负荷最大的一块塔板水力学1-24液体体气体体液气液体表级液体气体液体质气体质液体气流流密密张数度度度度71.6.3.1Bain-HougenMellapak0.25 2 AK0.2 LVV L3——uF——泛点气速—液相密度，kg/m3ρVε—液相密度，kg/m3ρVεuF则D1.4m/取D1.6.3.2液体喷淋密 6.58m3/m2hU 0.785 200m3/ 1.6.3.3等板高1.6.3.4柵板；直径为600~800mm的塔，可以将柵板分成两块；直径为900~1200mm的1.6m时，支持圈尺寸：D1=1590mm，D2=1490mm，S=10mm（碳钢1.6.3.5液体分布L分布盘上筛孔数n2 1.6m时，支持圈尺寸：D1=1590mm，D2=1490mm，S=10mm（碳钢1.6.3.5液体分布L分布盘上筛孔数n2 0d0——孔径0.003-0.01m，取φ——流量系数，取0.6-0.8计算得n=681.6.3.6液体再分布1.6.3.7丝网除沫250PaLufG D11.6.4使用CUP-TOWER1.6.4使用CUP-TOWER1-14Cup-tower内，且持液量hl为3.0%，在3%～5正常范围内，喷淋密度也在0.2～200m3/m21-151-161-151-161.6.51-25校核输入数名设计压力设计温度设备直径计算长度脱乙炔气计算单位湖北大学—我不知道计算条件板式+容器分段数（不包括裙座3压力试验类型液上封头下封头名义厚度腐蚀裕量11椭圆椭圆设计温度长度内径/外径1231.6.51-25校核输入数名设计压力设计温度设备直径计算长度脱乙炔气计算单位湖北大学—我不知道计算条件板式+容器分段数（不包括裙座3压力试验类型液上封头下封头名义厚度腐蚀裕量11椭圆椭圆设计温度长度内径/外径123456789长度试验压力(立1109内件及偏心载荷介质密度3塔釜液面离焊接接头的高度塔板分段数12345塔板型式浮塔板层数5每层塔板上积液厚度最高一层塔板高度最低一层塔板高度填料分段数12345填料顶部高度填料底部高度填料密度3集中载荷数12345集中载荷集中载荷高度集中载荷中心至容器中塔器附件及基础塔器附件质量计算系数基本风压2基础高度m21093109456789内件及偏心载荷介质密度3塔釜液面离焊接接头的高度塔板分段数12345塔板型式浮塔板层数5每层塔板上积液厚度最高一层塔板高度最低一层塔板高度填料分段数12345填料顶部高度填料底部高度填料密度3集中载荷数12345集中载荷集中载荷高度集中载荷中心至容器中塔器附件及基础塔器附件质量计算系数基本风压2基础高度m21093109456789裙座结构形式圆筒裙座底部截面内径裙座与壳体连接形式对裙座高度裙座材料名称裙座设计温度℃裙座腐蚀裕量2裙座名义厚度裙座材料许用应力a裙座与筒体连接段在设8裙座上同一高度处较大孔个2裙座较大孔中心高度裙座上较大孔引出管内径（或宽度）6裙座上较大孔引出管长地脚螺栓及地脚螺栓座地脚螺栓材料名称a地脚螺栓个数地脚螺栓公称直径全部筋板块数筋板内侧间距m塔器保温层厚度保温层密度裙座防火层厚度5防火层密度管线保温层厚度最大管线外径笼式扶梯与最大管线的相对场地土类型I场地土粗糙度类别A地震设防烈度7设计地震分组第一裙座结构形式圆筒裙座底部截面内径裙座与壳体连接形式对裙座高度裙座材料名称裙座设计温度℃裙座腐蚀裕量2裙座名义厚度裙座材料许用应力a裙座与筒体连接段在设8裙座上同一高度处较大孔个2裙座较大孔中心高度裙座上较大孔引出管内径（或宽度）6裙座上较大孔引出管长地脚螺栓及地脚螺栓座地脚螺栓材料名称a地脚螺栓个数地脚螺栓公称直径全部筋板块数筋板内侧间距m塔器保温层厚度保温层密度裙座防火层厚度5防火层密度管线保温层厚度最大管线外径笼式扶梯与最大管线的相对场地土类型I场地土粗糙度类别A地震设防烈度7设计地震分组第一阻尼比塔器上平台总个数2平台宽度塔器上最高平台高度塔器上最低平台高度计算结果容器壳体强度计算元件名称压力设计 直立容器校名义厚度(mm) 取用厚度许用内压 许下封头 1段圆筒 变径段2段圆筒 变径段3段圆筒 变径段4段圆筒 变径段5段圆筒计算结果容器壳体强度计算元件名称压力设计 直立容器校名义厚度(mm) 取用厚度许用内压 许下封头 1段圆筒 变径段2段圆筒 变径段3段圆筒 变径段4段圆筒 变径段5段圆筒 段变径段6段圆筒 段变径段7段圆筒 筋板厚度筋板宽度盖板类型整盖板厚度盖板宽度0有垫板厚度垫板宽度基础环板外径基础环板内径基础环板名义厚度风载及地震载 操作质量 最小质量 压力试验时质量 风载及地震载 操作质量 最小质量 压力试验时质量 2.023e+06Mca顺风向弯 段变径段8段圆筒 段变径段9段圆筒 段变径段 段圆筒上封头 裙名义厚度 取用厚度 垂直地震力00 应力计算 顺风向弯 组合 2.023e+06垂直地震力00 应力计算 顺风向弯 组合 2.023e+06地震弯 注:计及高振型时,此项按B.24计00 偏心弯矩00 最大弯矩需横风向计算 2.023e+06组合应力校(内压 (外压 许用值 (内压 (外压 许用值 许用值 许用值 组合应力校(内压 (外压 许用值 (内压 (外压 许用值 许用值 许用值 许用值 校核结果合合 合合 合1:sijij的意义如下i=1 设计压力或试验压力下引起的轴向应力（拉i=2 重力及垂直地震力引起的轴向应力（压 B 计算结地脚螺栓及地脚螺栓基础环板抗弯断面模 基础环板面计算结地脚螺栓及地脚螺栓基础环板抗弯断面模 基础环板面 基础环板计算力 基础环板需要厚 基础环板厚度厚度校核合 地脚螺栓受风载时最大拉应 地脚螺栓受地震载荷时最大拉应 -地脚螺栓需要的螺纹小 地脚螺栓实际的螺纹小 地脚螺栓合i=3液压试验工 j=3弯矩引起的轴向应（拉或压 设计温度下轴向稳定的应力许用值注sA1:轴 轴向最大组合压应力sA3: 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 弯矩 应力对接接头校对接接头横截 对接接头抗弯断面模 对接焊接接头在操作工况下最大拉应对接接头校对接接头横截 对接接头抗弯断面模 对接焊接接头在操作工况下最大拉应 -对接焊接接头拉应力许 对接接头拉应力校核结合搭接接头校搭接接头横截搭接接头抗剪断面模搭接焊接接头在操作工况下最大剪应搭接焊接接头在操作工况下的剪应力许可搭接焊接接头在试验工况下最大剪应搭接焊接接头在试验工况下的剪应力许可筋板压应 筋板许用应 筋板校核结合盖板最大应 盖板许用应 盖板校核结果合裙座与壳体的焊接接头焊接接头截面上的塔器操作质 焊接接头截面上的最大 上封头校核计湖北大学-我不知道团GB150.3-空塔重心至基础环板底截面距离直立容器自振周期s第二振型自振周期s第三振型自振周期s风载对直立容器总的横推力N地震载荷对直立容器总的横推力N操作工况下容器顶部最大挠度容器许用外压搭接接头拉应力校核结上封头校核计湖北大学-我不知道团GB150.3-空塔重心至基础环板底截面距离直立容器自振周期s第二振型自振周期s第三振型自振周期s风载对直立容器总的横推力N地震载荷对直立容器总的横推力N操作工况下容器顶部最大挠度容器许用外压搭接接头拉应力校核结主要尺寸设计及总体参数裙座设计名义厚 容器总容 直立容器总 壳体和裙座质 附件质 内件质 保温层质 平台及扶梯质 操作时物料质 液压试验时 吊装时空塔质 直立容器的 直立容器的 直立容器的 下封头校核计湖北大学-我不知道团GB150.3-计算压力设计温度C内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数液压试PT1.25Pc下封头校核计湖北大学-我不知道团GB150.3-计算压力设计温度C内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数液压试PT1.25Pc[ 压力试验允许通过的应力T0.90s T=pT.(KDi0.5e)=T合1 D2K=62i= i h=2[]t0.5Pc=eh=nh-C1-C2=min=nh=满足最小厚度要压 计2[]t KDi0.5e=不合计算压力内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数液压试PT1.25Pc[ 压力试验允许通过的应力计算压力内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数液压试PT1.25Pc[ 压力试验允许通过的应力T0.90s T=pT.(KDi0.5e)=T合1 D2K=62i= i h=2[]t0.5Pc=eh=nh-C1-C2=min=nh=满足最小厚度要压 计2[]t KDi0.5e=合计算单 湖北大学—我不知道团计算所依据的标GB150.3-计算条计算压力 设计温 内径 材 (板材计算单 湖北大学—我不知道团计算所依据的标GB150.3-计算条计算压力 设计温 内径 材 (板材试验温度许用应力 设计温度许用应力 试验温度下屈服点 钢板负偏 腐蚀裕量 焊接接头系数厚度及重量计计算厚d =有效厚de=dn-C1-C2= 名义厚dn 重 压力试验时压力试验类液压试试验压力PT= 的应力水平[s]T[s]T0.90ss =校核条 校核结合压力及应力计最大允许工 =设计温度下st =1.6.6长度内径/外径1操作质 m0m01m02m03m04m05ma1.6.6长度内径/外径1操作质 m0m01m02m03m04m05manMIIF(hh 地震弯 k 注:计及高振型时,此项按B.24计地脚螺栓及地脚螺栓座(D4D4Zb 基础环板抗弯断面模 (D2D2Ab 基础环板面 max(MC b2,MC l2 xb yb合容器壳体强度计校核结合合裙座设计℃2裙座名义裙座高 校核条 结合1.7新型塔板的1.7新型塔板的过查阅各种资料了解到，New-vstPlus塔板（立式连续传质塔板）板孔较大且无1-16New-vstPlus塔板传质过程示个合6个步骤完成传质。具体传质过程为6个步骤完成传质。具体传质过程为热推动力。因此,New-vstPlus塔板具有很高的传质效率。工业应用证明,New-vstPlus塔板的全塔效率比F1浮阀提高10%以上。在低负荷时与F1型浮阀相当,高负荷时比F1浮阀低20%~30%,且负荷愈大,压降（5）操作弹性好：New-vstPlus塔板操作下限与浮阀、筛板塔一样,为漏液控制,但是由于New-vstPlus塔板分离板的作用,使雾沫夹带量很少,大大低于浮阀,F1浮阀有适应负荷变化的活动阀片,New-vstPlus速喷射的液滴回落到塔板时又具有破沫作用,New-vstPlus1.8塔设备选型一览塔设设实际填料塔设计塔保数设备图设备名类内温封头形保护重量位板度力材层量叔丁醇反标准椭-填料-6岩不锈钢薄1精馏形封标准椭--1脱碳浮阀岩不锈钢薄形封1.8塔设备选型一览塔设设实际填料塔设计塔保数设备图设备名类内温封头形保护重量位板度力材层量叔丁醇反标准椭-填料-6岩不锈钢薄1精馏形封标准椭--1脱碳浮阀岩不锈钢薄形封分子筛脱标准椭--3填料岩不锈钢薄塔形封再生气脱标准椭-填料-岩不锈钢薄1塔形封甲基丙烯标准椭-填料-岩不锈钢薄1吸收形封标准椭-共沸精馏浮阀-岩不锈钢薄1形封标准椭--1甲醇吸收填料岩不锈钢薄形封标准椭--1甲醇精制填料岩不锈钢薄形封甲基丙烯标准椭-填料-岩不锈钢薄1甲酯吸收形封甲酸甲标准椭-浮阀-岩不锈钢薄1粗分形封甲酸甲标准椭-填料-5岩标准椭--1甲醇吸收填料岩不锈钢薄形封标准椭--1甲醇精制填料岩不锈钢薄形封甲基丙烯标准椭-填料-岩不锈钢薄1甲酯吸收形封甲酸甲标准椭-浮阀-岩不锈钢薄1粗分形封甲酸甲标准椭-填料-5岩不锈钢薄1精制形封标准椭-1热泵粗分浮阀岩不锈钢薄T0304-形封萃取精标准椭--1填料岩不锈钢薄隔壁形封标准椭-甲醇回收填料-岩不锈钢薄1形封--1MMA填料标准椭圆岩不锈钢薄第二热器选2.1换热器设计2003-2009-TSG21-第二热器选2.1换热器设计2003-2009-TSG21-GB150-GB/T151-HG20553-SH/T3405-2.2换热器2-1换热器的结构换热器型换热器特刚性结构：用于管壳温差较小的情况（一般≤50℃，管间不能清固定管板带膨胀节：有一2-1换热器的结构换热器型换热器特刚性结构：用于管壳温差较小的情况（一般≤50℃，管间不能清固定管板带膨胀节：有一定的温度补偿能力，壳程只能承受较低浮头管内外均能承受高压，可用于高温高压管壳U型管管内外均能承受高压，管内清洗及检修管外填料函：管间容易漏泄，不宜处理易挥发，易燃易爆及压力较高的填料函式内填料函：密封性能差只能用于压差较小的釜壳体上都有个蒸发空间，用于蒸汽与液相双套管结构比较复杂，主要用于高温高压场合，或固定床反应套管套管能逆流操作，用于传热面积较小的冷却器、冷凝器、或预螺浸没用于管内流体的冷却、冷凝、或者管外流体的盘管喷淋只能用于管内流体的冷却或冷板拆洗方便，传热面能调整，主要用于粘性较大的液体间板螺旋可进行严格的逆流操作，有自洁作用，可回收低温式伞板伞形传热板结构紧凑，拆洗方便，通道较小，易堵，要求流体板壳板束类似于管束，可抽出清洗检修，压力不能2-2管壳式换热器优缺点对种优缺管束可以抽出，方便清洗介质温度不受限制小浮头易发生内漏浮头可在高温高压下工作，一般温度≤450金属材料耗量大，成本高换热力结构复可用于结垢比较严重的场传热面积比浮头式换热器壳体和管子壁温差一般宜小于等于50℃，于50℃时应在壳体上设置膨胀节固旁路漏流较小管板与管头之间易产生温差应力而损坏管板锻件使用较少，成本低20%以上壳程无法清洗换热没有内管子腐蚀后造成连同壳体报废、壳体部件命决定于管子寿命管板锻件使用较少，成本低20%以上壳程无法清洗换热没有内管子腐蚀后造成连同壳体报废、壳体部件命决定于管子寿命，故设备寿命相对较低不适用于壳程易结垢管束可抽出来机械清壳体与管壁不受温差限制,可在高温、在管子的U形出冲蚀，应控制管内流速U压下工作，一般适用温度≤500管程不适用于结垢较严重的场合管单管程换热器不适用换热可用于壳程结构结垢比较严重的场不适用于内导流筒，故死区较可用于管程易腐蚀场管束可抽出机械清洗介质间温差不制可用于结构比较严重的场合；可填管密封处易漏；不适用于有毒、易函程腐蚀较重的场合；金属耗量较浮易爆、易挥发及贵重介质场换热左右；适用温度可达200℃，压力可传热面积可减少减少设备数量和属耗壳程压降约提高4双壳传热效率提高分程隔板与壳体密封片处易泄露换热适用于大型化装置壳体直径圆度要求较适用于串联台数较多适用于高温、高压场进出口压降降低90%进出口处流动死区，旁路漏流减小金属耗量增加10%（按相同直径比较外导流提高传热有效面积7%以上制造难度加大，外导流筒处焊换热DN325~1800范围内，可增100%射线探5%~16%传热面积总传热效率相应提高不易发生诱导振动损传热死区小，传热效率提高20%在低雷诺数Re<6000（液相不易发生诱导振动损传热死区小，传热效率提高20%在低雷诺数Re<6000（液相、Re<10000（折流压降小；抗垢性能良相）热效率较低换热适用于换热器大型化，特别是核电造价提高应2.3换热器选用2.3.1基本2.3.2介质（1）（2）（3）（4）腐蚀性较强的物流应走管程，可以降低对外壳材料的要求2.3.3终端2.3.4流2-常见流速流体在直管内常见适宜流壳程内的常见适宜流物流速物流速冷却水（淡水冷却水（淡2-常见流速流体在直管内常见适宜流壳程内的常见适宜流物流速物流速冷却水（淡水冷却水（淡水冷却用海冷却用海低粘度油低粘度油高粘度油高粘度油油类蒸油类蒸气液混合气液混合2.3.52-4操作压力压力降真空（0~0.1MPa绝压0~0.7(MPa表压下同2.3.6传热膜传热面两侧的传热膜系数如1、 传热效果的主要因素，设计换热器时，应尽量增大较小这一侧的传热膜系数，最好能使两侧的值大体相等。计算传热面积时，常以小的一侧为基准。增加值的方法有（1）（2）增设挡板或促进产生湍流的插入物（3）2.3.7污垢2-5常见化工流体污垢热阻污垢热污垢热污垢热流体名流体名流体名有机化合物蒸氯化钠溶2.3.7污垢2-5常见化工流体污垢热阻污垢热污垢热污垢热流体名流体名流体名有机化合物蒸氯化钠溶轻石脑溶剂蒸盐煤可聚合有机蒸循环汽天然重焦炉有机化合物液沥青天然气烟二氧化液化水蒸甲醇溶轻循环压缩空甲醇及乙处理后锅工厂排制冷剂液硬制冷剂蒸萃取有机热载体蒸2.3.82-6国内常用换热管材钢管标外径×厚度碳GB/T8163-2-6国内常用换热管材钢管标外径×厚度碳GB/T8163-不锈GB2270-可以选用8~9m的管长。（4）（4）1~2.5m/s；2.4换热器型号表示方型号：AES500-1.6- 61164I表示公称换热面积为54m22.5换热器选型示例（以E030X为例2.5.1选型用软件2-软件一览名用AspenPlus换热器工艺参2.5换热器选型示例（以E030X为例2.5.1选型用软件2-软件一览名用AspenPlus换热器工艺参数设ExchangerDesignand换热器结构设SW6-换热器机械强度设计与校2.5.2设计条件2.5.2.1流股参数确2-8流股参数一流股名压力温度质量流量气相分壳程入壳程出0管程入管程出2.5.2.2管程、壳程的设计压力及设计该换热器的壳程工作温度为67.76～86.44温度为70℃。0.09MPa0.1MPa。换热器的设计压力为2.5.2.3传热系数及污垢2.5.2.3传热系数及污垢（第四版）给的污垢热阻经验系数，2.5.2.4流体空间选2.5.2.5选用材2.5.2.6换热面积的确AspenPlus13.2m22-模拟所得2-模拟所得换热面2.5.2.7EDR数据输2-2EDR工艺数据输入界2.5.3换热器结构参数2.5.3换热器结构参数的换热器结构形式2-3换热器结构形式B（2）换热器的壳体选用使用最广泛的壳体型式，E（3）M2.5.3.2（2）换热器的壳体选用使用最广泛的壳体型式，E（3）M2.5.3.2EDR初步设计2-4EDR初步设计结构参2.5.3.3换热管选19mm2-9排列方式分类和应用场排列方特点及2-9排列方式分类和应用场排列方特点及应用场流体方向与正三角形的顶点垂直，应用最普遍，其传正三角形数高于正方形排列。一般适用于不产生污垢或生成污能以化学方式处理，以及允许压力降较高的操流体方向与正三角形的一边平行，应用不如上述左右转角三角形排的三角形那样普遍，传热系数也不如它高，但高于正排列。使用情况与上述正三角形排列相常用于要求流体压力降较低和需要机械方法清理管子正方形排的情况下，但传热系数比正三角形排列的多用于常用于要求流体压力降较低（但又不如正方形转角正方的那样低）和需要机械方法清理管子外部的情况下系数比正方形排列的2.5.3.4壳层直2.5.3.5壳程折流板形式及2-10常见折流板的优折2.5.3.4壳层直2.5.3.5壳程折流板形式及2-10常见折流板的优折流板类优缺单弓形折传热效率高；价廉；易于生压力降最高；不适用于高粘度流双弓形折压力降较单弓形折流传热效率比单弓形折流板三弓形折压力降较双弓形折流传热效率比双弓形折流板所有的管子都得到支撑，叫管子振动；比单弓形折流板需要较小的官署或者更大的壳径弓形区不加有效的将压力降转移到热壳径增大导致费用增递流体穿过折流板孔和管子之孔式折流压力降较大，仅适用于较清洁的的缝隙流动，以增加传热效流体纵向穿过折流杆于换热之间的间隙，压力降小；能折流要求流量大，管子排列方式较效地将压力降转移到热传递为换热管提供支壳侧不易结垢；压力降与传不易制造，设计方法没有标准化螺旋形折效率适中；减小或消除滞留流率较大时管束和壳体之间的旁路积；减小或消除管子大造价比传统双弓形折流板高；与三径向对称流分布；减小旁和正方形排管方式相比，径向排列流；在相造价比传统双弓形折流板高；与三径向对称流分布；减小旁和正方形排管方式相比，径向排列流；在相同压力降下，传热方式不常见；管子径向排列时，靠盘环形折率比双弓形折流板好；使用体的角度间隙要比靠近中间的管子气-气场这就需要在径向管排间增加额外的向排2-11折流板于壳径项最最一般范最佳最大无支折流板间距/1/3（单相流束长度的本换热器折流板间距根据EDR初步设计结果进行调整，最终调整为350mm（2）为直径的15%~25%。2-12圆缺率与壳径的最最一般范最佳0.25（单相流圆缺率/<壳径的一0~壳径的0.40~0.45（多相流0.15（弓形区不排管（3）2.5.3.6接管尺2.5.3.6接管尺接管参考2-5壳体接管直径圆2-6管侧接管圆2-换热器接管尺寸及方位2-6管侧接管圆2-换热器接管尺寸及方位汇总壳程进口见ZJUT-E0309-壳程出口见ZJUT-E0309-管程进口见ZJUT-E0309-管程出口见ZJUT-E0309-壳程进口见ZJUT-E0309-2.5.4换热器结构2.5.4换热器结构圆整后结2-7圆整后结构型，其圆缺率为40%。折流板间距为100mm，在理论值范围之内。选型结2-8选型结2-82-92-10流体2-10流体分析结传热系数（含污垢热阻）770.3W/(m2·K)，在经验值范围之内。详细尺详细尺2-11E0309换热器尺寸2-12管板布2.6换热器机械强度校固定管板换热器设计设计计算2-12管板布2.6换热器机械强度校固定管板换热器设计设计计算条 设计压 设计压 设计温 设计温 壳程圆筒校前端管箱圆筒校核前端管箱筒体计计算压力设计温度C内径 (板材试验温度许用应力试验温度下屈服点腐蚀裕量焊接接头系数 前端管箱筒体计计算压力设计温度C内径 (板材试验温度许用应力试验温度下屈服点腐蚀裕量焊接接头系数 =2[]tPc=e=n-C1-C2=n 液压试PT1.25P[] [的应力水平TT0.90s T=pT.(Die)=2eT合前端管箱封头计GB150.3-计算压力设计温度C内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数液压试PT1.25Pc[ 前端管箱封头计GB150.3-计算压力设计温度C内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数液压试PT1.25Pc[ M压力试验允许通过的应力T0.90s MT=pT.(KDi0.5e)=MT合1 D2K=62i= i h=2[]t0.5Pc=eh=nh-C1-C2=min=nh=满足最小厚度要2e[]t (Die)=Pc(Diet 2 =t筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度合后端管箱筒体计GB150.3-计算压力设计温度C内径 (板材试验温度许用应力试验温度下屈服点腐蚀裕量焊接接头系数 =2[]tP后端管箱筒体计GB150.3-计算压力设计温度C内径 (板材试验温度许用应力试验温度下屈服点腐蚀裕量焊接接头系数 =2[]tPc=e=n-C1-C2=n 液压试PT1.25P[] [a的应力水平TT0.90s aT=pT.(Die)=2eaT合2e[]t (Die)=aPc(Diet 2 =压 计2[]t KDi0.5e=a合后端管箱封头计GB150.3-计算压力设计温度C内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数液压试PT1.25Pc[ 后端管箱封头计GB150.3-计算压力设计温度C内径曲面深度 (板材试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数液压试PT1.25Pc[ M压力试验允许通过的应力T0.90s MT=pT.(KDi0.5e)=MT合1 D2K=62i= i h=2[]t0.5Pc=eh=nh-C1-C2=min=nh=满足最小厚度要压 计aat筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度合壳程圆筒计GB150.3-计算压力设计温度C内径 (板材试验温度许用应力试验温度下屈服点腐蚀裕量焊接接头系数 =2[]tPc=壳程圆筒计GB150.3-计算压力设计温度C内径 (板材试验温度许用应力试验温度下屈服点腐蚀裕量焊接接头系数 =2[]tPc=e=n-C1-C2=n 液压试PT1.25P[] [的应力水平TT0.90s T=pT.(Die)=2eT合2e[]t (Die)=Pc(Diet 2 =t筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度2[]t KDi0.5e=a合开孔补强计接管 N1, ℃圆形筒板壳体开孔处焊接接头系数壳体开孔处名义厚度壳体厚度负偏差3壳体材料许用应力接管轴线与筒体表面法线的夹角0插入式接管13开孔补强计接管 N1, ℃圆形筒板壳体开孔处焊接接头系数壳体开孔处名义厚度壳体厚度负偏差3壳体材料许用应力接管轴线与筒体表面法线的夹角0插入式接管13接管材料许用应力补强圈许用应力 1壳体计算厚度接管计算厚度补强圈强度削弱系数0接管材料强度削弱系数14= mm2A，不需另加合腐蚀后带法兰固定式管板设计单设 计 条 壳程圆筒设计压 设计温 平均金属温 装配温 设计温度下许用应力平均金属温度下弹性模腐蚀后带法兰固定式管板设计单设 计 条 壳程圆筒设计压 设计温 平均金属温 装配温 设计温度下许用应力平均金属温度下弹性模 5平均金属温度下热膨胀系数as壳程圆筒内 (壳程圆筒有效厚度9aA=0.25pDi2As=pds(Di+ds)2a材料名称:设计温Tt设计温度下弹性模量aa结论:合换热管材料名称:管子平均温度aaaa管子外 4管子根 换热管中心 换热管长 换管子有效长度(两管板内侧间距换热管材料名称:管子平均温度aaaa管子外 4管子根 换热管中心 换热管长 换管子有效长度(两管板内侧间距热管子稳定许用压应 ) a管管子稳定许用压应 ) a换管子根数换热管中心距一根管子金属横截面积at(dt管子有效长度(两管板内侧间距KtEt管子回转半径i0.25d2换管子根数换热管中心距一根管子金属横截面积at(dt管子有效长度(两管板内侧间距KtEt管子回转半径i0.25d2d2t材料名称:设计温度管板腐蚀裕量6管板计算厚 (包括拉杆和假管区面积管板强度削弱系 管板刚度削弱系 胀接，开管箱圆筒抗弯刚 (管箱圆材料波桑 管管箱法兰厚度f法兰外径f热管管子受压失稳当量长度Cr=2Et/ 比 管子稳定许用压应 (Crlcr管管箱法兰厚度f法兰外径f热管管子受压失稳当量长度Cr=2Et/ 比 管子稳定许用压应 (Crlcri2[] 管子稳定许用压应 (Clcr t i[]crs1 2 2Cr管板设计温度设计温度下许用应力r设计温度下弹性模量管板腐蚀裕量4管板输入厚度管板计算厚度(包括拉杆和假管区面积0管板强度削弱系数管板刚度削弱系数管子加强系 K21.318DiEna/E K胀接，开胀接许用拉脱应力4焊接许用拉脱应力~管板第一弯矩系数(KKf查<<GB151-1999>>27)箱法兰基本法兰力矩mp法兰宽度bfDfDi比值h/比值"/ 系数C"(按~管板第一弯矩系数(KKf查<<GB151-1999>>27)箱法兰基本法兰力矩mp法兰宽度bfDfDi比值h/比值"/ 系数C"(按/D”/D查<<GB151-1999>> 2E"b2"旋转刚度K" fffEh" 12DibfDi 壳体法兰壳体法兰厚度f法兰外径f法兰宽度bfDfDi比值s/比值'/ 系数C',按/D”/D,查<<GB151-1999>>hi 系数 i 3旋转刚度K'12E'fbf2'Ef 12DibfDi 法兰外径与内径之比KDfY(K查<<GB150－2011>>7-旋转刚度无量纲参数 KKf4t膨胀节总体轴向刚度0=t(tt-t0)-s(ts-t0-系数计算系数~KK~系数(KtKf=t(tt-t0)-s(ts-t0-系数计算系数~KK~系数(KtKf查<<GB151－98>>图29)换热管束与不带膨胀节壳体刚度之比QEtEs换热管束与带膨胀节壳体刚度之比 Etna(EsAsKex EsAsKex管板第二弯矩系数(K,Q或Qex查<<GB151-1999>>系数（带膨胀节时Q代替Q）M1 2K(QG2(K,QQex30) 法兰力矩折减系数KfKfG3管板边缘力矩变化系数~ K 法兰力矩变化系数 ~ KM 管数AlA0.25nd A0.866nS2 (正方形布管 AnS2 管板布管区当量直径D4A 系数Al/系数na/系数s0.40.61Q系数(带膨胀节时Qex代替 t0.4(1)(0.6Q)/管板布管区当量直径与壳体内径之比tDt/管板周边不布管区无量纲宽 k=K(1-当量压力组合Pc有效压力组合PasPs- 基本法兰力矩系数Mmi- 管板边当量压力组合Pc有效压力组合PasPs- 基本法兰力矩系数Mmi- 管板边缘力矩系数MMmM-~-管板总弯矩系数mm11系数G1e仅用 m0G1e3m系数m0时,Km31(a)实线当m0时,Km系数 m>0,G=max(G,G) m< G= QQ 1(1r= 4Q处径向应力系 3m(1' 4K(QG2管板布管区周处剪切应力系~=11p4Q2 MwsMm(Mf-壳体法兰应力'Y P(Di Mws f1.5r3r1PG2QP壳体法兰应力'Y P(Di Mws f1.5r3r1PG2QP Q a t3t壳程圆筒轴向应力A(1) As(QG2)c-3cqt44不计温差应计温差应=t(tt-t0)-s(ts-t0- --有效压力组合PatPt--操作情况下法兰力矩系数-- D管板径向应力r i a1.5r3rP~'D'ari k (2 1.5r3r管板布管区周边剪切应力Pa~ p0.5r-r管板布管区周处径向应力系 3m(1' 4K(QG2-管板布管区周处剪切应力系~=11p4Q2 壳体法兰力矩系 MwsMp-管板布管区周处径向应力系 3m(1' 4K(QG2-管板布管区周处剪切应力系~=11p4Q2 壳体法兰力矩系 MwsMp--管板径向应 DrPi 1.5r3raP~'D2kk 'ari1 (2 m 1.5mm13ra管板布管区周边剪切应力Pa~ p-0.5tr-1.5tra 4MMp i 管板边缘力矩系数MM--~管板边缘剪力系数--管板总弯矩系数mm11-系数G1em0时G1e3m系数m0时,Km31（a）实线当m0时,Km31（b)系数 m>0,G=max(G1e,G1i) m<0,G= 带膨胀节Q为Q 1(1r= 4Q换热管内压计计算压力设计温度C内径 (管材试验温度许用应力设计温度许用应力钢板负偏差腐蚀裕量焊接接头系数d =de=dn-C1-C2=dn换热管内压计计算压力设计温度C内径 (管材试验温度许用应力设计温度许用应力钢板负偏差腐蚀裕量焊接接头系数d =de=dn-C1-C2=dn = Di壳体法兰应力f YMws f1.5r3ra1PG2QP Q a t3taA[P(1)P (QG) c-3ca换热管与管板连接拉脱应力qt 44a计算结管板名义厚度管板校核通换热管外压计计算压力-设计温度C内径 (管材试验温度许用应力设计温度许用应力钢板负偏差腐蚀裕量焊接接头系数d=de=dn-换热管外压计计算压力-设计温度C内径 (管材试验温度许用应力设计温度许用应力钢板负偏差腐蚀裕量焊接接头系数d=de=dn-C1-C2=dn 外压计算长度 外径Do=Di+2dn= =换热管外压st = 换热管内压管箱法兰计 设计压力计算压力设计温度CN外力矩壳体n法兰f螺栓b公称直径螺栓根径d数量个垫片管箱法兰计 设计压力计算压力设计温度CN外力矩壳体n法兰f螺栓b公称直径螺栓根径d数量个垫片DDlDG取法兰与翻边接触面中心处,与垫片位置无关 DGD外+D内b0 DGD外 b=b0> b=2.53b软垫Nm螺栓受力 预紧状态下需要的最小螺栓载荷Wa=πbDGy=N操作状态下需要的最小螺栓载荷Wp=Fp+F=N所需螺栓总截面积Am=max(Ap,Aa)=d根=Ab=4弯矩计MpFD=0.785D2i=NLD=0.5(Db-=MD=FD=FG==NLG=0.5(弯矩计MpFD=0.785D2i=NLD=0.5(Db-=MD=FD=FG==NLG=0.5(Db-DG=MG=FG=FT=F-=-N图(a):LT0.5(Db图(b):LT=0.5LDLGLT=MT=FT=-外压:Mp=FD(LD-LG)+FT(LT-LG 内压: