工艺流程设计
hp?hc?hl?h?
（1） 干板阻力[19]
由式3-21a计算得 临界孔速u0c?1.82573.1?v
?1.825因u0 2?vu0 hc?5.34 ?lg73.1?6.59m/s 5.65.6?5.52?0.19m3液柱 ?5.34?477.29?9.81(2) 板上充气液层阻力[19] 此塔为石油精馏塔取充气因数?0?0.3 依式3-22知 hl??0?hL?0.3?0.08?0.024m液柱 (3)此阻力很小可忽略不计。 因此与气体流经一层浮阀塔板的压力降所相当的液柱高度为： hp?0.193?0.024?0.217m液柱 （单板压降为：0.217×477.29×9.81=1016Pa） 5.9.2液沫夹带量校核 液沫夹带量校核为控制夹带量ev过大,应使泛点F1≤0.8～0.82.浮阀塔板泛点率计算由《化工单元设备及设备课程设计》中式5-20及5-21得： 式中由塔板气相密度及板间距H查图2-26得系数CF为0.14根据表5-11可查得该物系K=0.85。 所以F1=0.132所以泛点低于0.8故不会产生过量的液沫夹带。 5.9.3塔板负荷性能图 (1)过量液沫夹带线关系式令F1=0.8由《化工设备单元及设备课程设计》式5-36得： 第 43 页 共67 页 2.5×106t/a常压炼油生产工艺设计 qvvh=6680.72－17.63qvlh,由此做过量液沫夹带线1。 (2)液相下线关系式对于平直堰其堰上液头高度how必须大于0.006。取how=0.006m 即可确定液相流量的下限线。 2?qvlh?3?3how=2.84×10E??l??,取E=1.0带入lw,求得qvlh得值 ?w? qvlh=3.07×lw=3.07×2.4=7.368(m3/h) 可见该线为垂直于qvlh轴的直线该线记为2。 (3)严重漏夜线关系式[17] 因动能因子F0＜5时会发生漏夜故取F0=5时计算相应的流量qvvh 由《化工单元过程及设备课程设计》式5-38 qvvh=3600A0u0 式中u0= F0/ρv 2所以qvvh=3600（0.785nd0u0）=14137.11×1397×0.0392/5.6=11085.4（m3/h） 上式为常数表达式为一条平行qvvh轴的直线为漏夜线也称为气相下限线该线记为3。 (4)液相上限关系式 [17] t=5s降液的最大流量为： qvvh=3600AdH/5=720 AdH=720×0.6×1.25=540（m3/h） 可见该线为一平行qvvh轴的直线记为4。 (5)降液管泛线关系式 当降液管内泡沫层升至上一层塔板时即发生了降液管液泛。根据降液管的液泛的条件得以下降液管液泛工况下的关系 ?qvvh 2.512×10?8??nd2?0??3?qvlh?+4.318×?10??l??w2[17] 。 ???=0.5 ?2??8?qvlh??+1.8×10?lh??w?23由上式计算降液管泛线上点得表见表5-21 表5-21 降液管泛线上点 vlh(m/h) 310 20 30 40 50 60 第 44 页 共 67 页 工艺流程设计 qvvh(m/h) 313823 13649 13532 13384 13264 13083 由表中数据作出降液管的液泛线并记为线5。 气液负荷性能图见下图 6 塔的机械设计 选择材料 筒体与封头材料选用20R裙座材料选用Q235-B材料的有关性能参数如下： ε20R ?ζ?=133 MPa, ζs=245Mpa ζ?=123MPa ?Q235-B ?ζ?=113 MPa, ζs=235Mp ζ?=105MPa ?εE=1.9×105Mpa 表6-1机械设计条件 主要工艺参数 数据 ① 塔体上每隔9m左右开设一个人孔共4个人孔。相应在人孔处安装操作平台平台宽B=900mm单位质量塔体内径Di/mm 塔高H/mm 4000 150kg/m包角360 ② 塔体外表面积层厚度δs?100mm保温材料密度203200 第 45 页 共67 页 2.5×106t/a常压炼油生产工艺设计 计算压力pc/MPa 塔板上清液高度hl/mm 原油密度ρl/(kg/m3) 偏心距mm偏心质量kg 1.8 ρ2?300kg/m3 ③ 塔器设置地区基本风压值400N/m；抗震防烈度为20.83 8度设计场地为Ⅱ类粗糙度为B类。 ④ 高度Hs?5m的圆锥形裙座 ⑤ 塔体与封头及裙座的附加量取C=2mm 860 2000,4000 ⑥ 塔体焊接接头系数Ф=0.85（双面焊对接接头局部无设计温度℃ 350 损检测）塔体与裙座对接焊接。 设计压力Pa 1.8 保温层厚度100 mm 按压力计算厚度 6.1 按设计压力计算塔体和封头厚度 设计压力为工作压力的1.1倍即 设计压力PC=1.1P=1.8MPa 圆筒计算厚度: Sn?2?????pctpcDi?1.89?4000?34.5mm 2?123?0.85?1.8加上厚度附加量C=3mm并圆整还应考虑多种载荷的作用以及制造、运输、安装等因素取： 筒体的名义厚度Sn=36mm有效厚度Se=Sn?C?36?3?33mm 封头计算厚度（采用椭圆型标准封头）： Snh?2?????pctpcDi?1.8?4000?34.5mm 2?123?0.85?0.5?1.8封头的名义厚度Snh=36mm有效厚度Seh=Snh?C?36?3?33mm 一、塔设备质量计算： 筒体的高度：H0=26×0.6+3+1=24.4m D0=4000+66=4066mm 第 46 页 共 67 页