[精选]09第九讲_塔设备设计.pptx

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1、化工CAD 基础 第九讲塔设备设计Design of Columns 塔设备设计引言塔 设 备 精 馏 塔/吸 收 塔 是 普遍 应 用 的 化 工 设 备，并 且 是 典 型 的 非标 准 设 备，即 不 能 通 过 选 择 规 格 型 号购 置 标 准 化 的 制 成 品，而 必 须 由 工 程师根据具体工艺过程需求逐台设计。设 计 塔 设 备 是 化 学 工 程 师 的 基 本专业技能。塔设备设计引言塔设备设计的内容可按以下分类：功能结构设计 别离性能设计 流体力学设计 机械结构设计 塔体强度结构设计 连接及维修结构设计塔设备设计别离性能设计塔设备的别离性能设计主要确定：1.操作压力；2

2、.别 离 空 间 需 求：如 塔 板 数/填 料高度、进/出料位置等；3.工 艺 操 作 条 件：如 回 流 比、出料量、热负荷等；4.进、出料及塔内物料状态。上述内容可用Aspen Plus 计算。塔设备设计流体力学设计塔设备的流体力学设计主要确定：1.塔径；2.塔板及附件结构；3.塔压降分布；4.塔的操作弹性；5.汽/液分布器。上 述14 点 也 可 用Aspen Plus 计 算，但其 塔 板 及 附 件 和 操 作 弹 性 设 计 结 果 的表达方式与我国现行标准不符。塔设备流体力学设计 1 我 国 普 遍 采 用 的 塔 设 备 流 体 力 学 设 计方 法 及 设 计 结 果 表

3、达 方 式 参 见 塔 设 备 设计、化 学 工 程 手 册 13篇、化 工 工艺设计手册上12章5节。板 式 塔 及 浮 阀 塔 板 的 结 构 和 工 作 原 理参 见 ftp:/iche.zju.edu/reference/其其他他资资料料/精精馏馏塔塔动动画画汇汇总总/*.swf，此 系 网 上 搜 寻 到 的资料，请尊重原作者不详的著作权。塔设备流体力学设计 2 以 下 采 用 本 校 同 学 编 制 的 软 件 ftp:/iche.zju.edu/reference/其 他 资 料/TowerDesignTowerDesign/HYDRODYNHYDRODYN/*.*/*.*示 范

4、 如 何 进 行浮阀塔板的流体力学设计。将“HYDRODYNHYDRODYN 目 录 下 载 到 本 地 后，双 击 其 中 的FUFA.exe 文 件 即 可 启 动 设 计 软件，进入用户界面。塔设备流体力学设计 3 用户界面塔设备流体力学设计 4 点 击 新 建 按 钮，进 入 塔 径初估对话框。塔设备流体力学设计 5 输 入 RadFrac 中 算 得 的Profile/hydraunics 数 据，点击OK 按钮。塔设备流体力学设计 6 确认液体粘度小于1厘泊塔设备流体力学设计 7 初 步 选 择 一 个 板 间 距，以便估算塔径。塔设备流体力学设计 8 选 择 公 式 计 算，取

5、消 逐 步计算，点击开始计算按钮塔设备流体力学设计 9 将 计 算 得 到 的 塔 径 向上圆整为整数值。1000以下100一档，1000以上200一档。塔设备流体力学设计 10 点 击 校 核 计 算 按 钮，检 查初 估 的 塔 径 是 否 适 用。如否，则另选板间距重算。塔设备流体力学设计 11 校 核 成 功 后，点 击 确 定按 钮 进 行 堰 及 降 液 管 设计。塔设备流体力学设计 12 先 后 点 击 确 认 计 算 结 果和 是 按钮进入下一步骤塔设备流体力学设计 13 先 后 选 择 塔 板 类 型 和 堰长/塔 径 比，然 后 点 击 开始计算。塔设备流体力学设计 14

6、对 于 双 流 型 塔 板，还 需输入中心降液管宽度。塔设备流体力学设计 15 然 后 点 击 校 核 计 算 按 钮，校 核 堰 长 和 降 液 管 截 面积是否适宜。塔设备流体力学设计 16 如 系 统 报 告 降 液 管 与 下层 塔 板 间 距 太 小，则 反复 点 击 取 消 上 次 计 算 按钮，回 到 选 择 堰 长/塔 径界面。塔设备流体力学设计 17 重 设 定 堰 长/塔 径 比，再次计算。塔设备流体力学设计 18 直至各工程校核成功。塔设备流体力学设计 19 确 认 计 算 结 果，进 入 下一步骤：塔板布置设计。塔设备流体力学设计 20 首 先 选 择 浮 阀 规 格

7、和 阀片 开 度，然 后 点 击 确 定按钮。塔设备流体力学设计 21 然 后 设 定 阀 孔 动 能 因 素，点 击 开 始 计 算 按 钮，得到阀孔数。塔设备流体力学设计 22 依 次 点 击 浮 阀 排 列 书 签，选 择 浮 阀 排 列 方 式，点击 开 始 计 算 按 钮，得 到阀孔间距及其圆整值。塔设备流体力学设计 23 点 击 校 核 计 算 按 钮，进入 阀 孔 试 排 界 面。如 果排 孔 得 浮 阀 远 小 于 要 求的 浮 阀 数，则 需 调 整 孔间距或塔径后重排。塔设备流体力学设计 24 点 击 调 整 孔 间 距 按 钮，选 择75mm，然 后 点 击 重排按钮。塔

8、设备流体力学设计 25 得 到 排 孔 已 成 功 信 息 后，依 次 点 击 两 个 确 定 按 钮按钮。塔设备流体力学设计 26 返 回 塔 板 布 置 设 计 界 面，依 次 点 击 板 面 布 置 和 确认计算结果按钮按钮。塔设备流体力学设计 27 选择 是，进入下一步骤。塔设备流体力学设计 28 首 先 在 计 算 压 降 表 单 中点击开始计算按钮。塔设备流体力学设计 29 其 次 选 择 泛 塔 情 况 表 单，点 击 开 始 计 算 按 钮，点击 不 会 液 泛 消 息 框 确 实定按钮。塔设备流体力学设计 30 再 其 次 选 择 雾 沫 夹 带 表单，先 选 择 公 式 计

9、 算 选项，再 点 击 开 始 计 算 按钮。塔设备流体力学设计 31 如 果 通 知 雾 沫 夹 带 量 太大，则 点 击 确 定 按 钮 后选择参数调整表单。塔设备流体力学设计 32 在 参 数 调 整 表 单 中 将 板间 距 调 大 一 档，然 后 再依 次 进 行 计 算 压 降、泛塔情况和雾沫夹带校核。塔设备流体力学设计 33 弹 出 雾 沫 夹 带 量 校 核 成功 消 息 框 后 点 击 确 定 按钮。塔设备流体力学设计 34 进 入 择 结 果 查 看 表 单，在 三 项 校 核 均 通 过 的 情况 下 点 击 确 认 计 算 结 果按钮。塔设备流体力学设计 35 点 击

10、是 按 钮 进 入 负 荷 性能图绘制步骤。塔设备流体力学设计 36 在 负 荷 性 能 图 界 面 中 点击 重 画 按 钮，弹 出 的 消息框说明负荷上限太小。塔设备流体力学设计 37 返 回 负 荷 性 能 图 界 面，点 击 调 整 塔 径 按 钮，用下条记录按钮调整塔径。塔设备流体力学设计 38 返 回 负 荷 性 能 图 界 面，点 击 调 整 中 心 距 按 钮，选择自由调整，调到95。塔设备流体力学设计 39 点 击 调 整 参 数 后 重 算 按钮，重 新 进 行 排 孔、确定。塔设备流体力学设计 40 点 击 重 画 按 钮，消 息 框给出合理的负荷上限。塔设备流体力学设计

11、 41 点 击 确 定 按 钮 消 去 消 息框，得 到 最 后 的 负 荷 性能图。塔设备流体力学设计 42 从 菜 单 查 看 下 可 以 得 到列表给出的设计结果。塔设备设计塔体强度结构设计塔体强度结构设计主要确定：1.筒体及封头的厚度设计；2.裙座的设计；3.地脚螺栓的设计。上 述 设 计 通 常 由 化 机 工 程 师 进 行，但对 于 一 位 具 有 全 面 工 程 实 践 能 力 化 学工程师，也应该具备相应的技能。塔体强度结构设计 1 以 下 采 用 本 校 同 学 编 制 的 软 件 ftp:/iche.zju.edu/reference/其 他 资 料/TowerDesig

12、nTowerDesign/MECHANICMECHANIC/*.*/*.*示 范 如 何 进 行塔体强度结构设计。将“MECHANICMECHANIC 目 录 下 载 到 本 地 后，双 击 其 中 的JH.exe 文 件 即 可 启 动 设 计 软 件，进入用户界面。塔体强度结构设计 2 用户界面塔体强度结构设计 3 首 先 从 文 件 菜 单 下 新 建数据文件。塔体强度结构设计 4 输 入 基 本 数 据 后 点 击 下一步按钮。塔体强度结构设计 5 输 入 材 料 的 设 计 条 件 参数后点击确定按钮。塔体强度结构设计 6 输 入 最 小 壁 厚 和 压 力 试验 体 条 件 后 点

13、 击 下 一 步按钮。塔体强度结构设计 7 输 入 封 头 设 计 条 件 和 封头 曲 面 深 度 后 点 击 确 定按钮。塔体强度结构设计 8 输 入 封 头 压 力 试 验 条 件后点击下一步按钮。塔体强度结构设计 9 输 入 筒 体 圆 筒 局 部 长 度，点 击 计 算 筒 体 总 质 量 按钮，然 后 点 击 下 一 步 按钮。塔体强度结构设计 10 输 入 塔 板 单 位 面 积 重 量和 塔 板 数，点 击 计 算 塔盘 总 质 量 按 钮，然 后 点击下一步按钮。塔体强度结构设计 11 如 果 不 知 道 塔 板 单 位 面积 重 量，可 点 击 数 据 查询 按钮查看参考数

14、据。塔体强度结构设计 12 输 入 裙 座 高 度 和 其 余 附件 质 量，点 击 计 算 附 件总 质 量 按 钮，然 后 点 击下一步按钮。塔体强度结构设计 13 输 入 物 料 密 度 后 可 算 出全 塔 总 质 量，然 后 点 击下一步按钮。塔体强度结构设计 14 输 入 基 本 风 压、塔 总 高和 塔 分 段 数 至 少3段 后，点击确定按钮。塔体强度结构设计 15 点 击 基 本 风 压 表 按 钮，可 查 询 全 国 各 地 的 基 本风压数据。塔体强度结构设计 16 然 后 点 击 计 算 按 钮 计 算塔体的自振周期。塔体强度结构设计 17 依 次 点 击 各 设 计

15、按 钮，输 入 要 求 的 数 据，完 成分段设计。塔体强度结构设计 18 第1段 到 裙 座 人 孔 中 线，第2 段 到 裙 座 与 塔 体 接 缝，第3段到10米截面。塔体强度结构设计 19 完 成 分 段 设 计 后 就 可 得到 风 载 荷 计 算 结 果，然后点击下一步按钮。塔体强度结构设计 20 进 行 地 震 载 荷 计 算 时，用 鼠 标 点 击 相 应 的 系 数即可完成输入。塔体强度结构设计 21 输 入 裙 座 与 塔 体 连 接 面高 度 后 点 击 开 始 计 算 按钮，得 到 地 震 载 荷，然后点击下一步按钮。塔体强度结构设计 22 输 入 偏 心 质 量 与

16、偏 心 距后 点 击 偏 心 弯 矩 按 钮，然后点击下一步按钮。塔体强度结构设计 23 进 入 筒 体 强 度 校 核，输入 操 作 状 态 下 材 料 的 允许应力值。塔体强度结构设计 24 操 作 状 态 下 的 强 度 校 核均 未 成 功，说 明 壁 厚 不够，须人工修正。塔体强度结构设计 25 输 入 操 作 状 态 下 材 料 的允 许 应 力 值，可 从 筒 体计算界面上获得。塔体强度结构设计 26 液 压 试 验 状 态 下 的 强 度校 核 有 两 项 未 成 功，说明 壁 厚 不 够，须 人 工 修正。点击确定按钮。塔体强度结构设计 27 从 壁 厚 初 算 菜 单 下

17、选 择筒体壁厚子项。塔体强度结构设计 28 进 入 内 压 圆 筒 壁 厚 计 算第 二 界 面，手 动 将 名 义厚 度 加 倍，点 击 有 效 厚度数据框算出有效厚度。塔体强度结构设计 29 手 动 将 计 算 厚 度 改 为 与名 义 厚 度 相 同，点 击 点击下一步按钮。塔体强度结构设计 30 进 入 内 压 封 头 筒 壁 厚 计算 第 二 界 面，手 动 将 名义 厚 度 和 计 算 厚 度 改 为与筒体相同。点击确定。塔体强度结构设计 31 从 文 件 菜 单 项 选 择 择 保存数据文件。塔体强度结构设计 32 从 文 件 菜 单 中 重 新 翻 开刚刚保存的文件。塔体强度结

18、构设计 33 从 载 荷 计 算 菜 单 中 的 重量 载 荷 开 始，重 新 进 行后继计算。塔体强度结构设计 34 由 于 计 算 壁 厚 的 变 化，塔体自振周期会改变。塔体强度结构设计 35 操 作 状 态 下 的 应 力 校 核全部成功。塔体强度结构设计 36 液 压 试 验 状 态 下 的 应 力校 核 全 部 成 功。点 击 下一步按钮。塔体强度结构设计 37 输 入 裙 座 数 据，进 行 裙座 强 度 校 核，全 部 校 核成功。塔体强度结构设计 38 输 入 基 础 环 和 地 脚 螺 栓数 据，计 算 基 础 环 厚 度和 螺 栓 小 径，并 圆 整 到公称值。塔体强度结

19、构设计 39 点 击 确 定 按 钮，从 文 件 菜 单 保 存 数 据文件。至此完成设计过程。设 计 结 果 只 能 用 此 软 件 翻 开 数 据 文 件后从界面上读取。w 9、静夜四无邻，荒居旧业贫。6月-236月-23Thursday,June 1,2023w 10、雨中黄叶树，灯下白头人。01:35:3301:35:3301:356/1/2023 1:35:33 AMw 11、以我独沈久，愧君相见频。6月-2301:35:3301:35Jun-2301-Jun-23w 12、故人江海别，几度隔山川。01:35:3301:35:3301:35Thursday,June 1,2023w

20、13、乍见翻疑梦，相悲各问年。6月-236月-2301:35:3301:35:33June 1,2023w 14、他乡生白发，旧国见青山。01 六月 20231:35:33 上午01:35:336月-23w 15、比不了得就不比，得不到的就不要。六月 231:35 上午6月-2301:35June 1,2023w 16、行动出成果，工作出财富。2023/6/1 1:35:3301:35:3301 June 2023w 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。1:35:33 上午1:35 上午01:35:336月-23w 9、没有失败，只有暂时停止成功！。6月-2

21、36月-23Thursday,June 1,2023w 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。01:35:3301:35:3301:356/1/2023 1:35:33 AMw 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。6月-2301:35:3401:35Jun-2301-Jun-23w 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。01:35:3401:35:3401:35Thursday,June 1,2023w 13、不知香积寺，数里入云峰。6月-236月-2301:35:3401:35:34June 1,2023w 14、意志坚强的人能把世界放在手

22、中像泥块一样任意揉捏。01 六月 20231:35:34 上午01:35:346月-23w 15、楚塞三湘接，荆门九派通。六月 231:35 上午6月-2301:35June 1,2023w 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/6/1 1:35:3401:35:3401 June 2023w 17、空山新雨后，天气晚来秋。1:35:34 上午1:35 上午01:35:346月-23w 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。6月-236月-23Thursday,June 1,2023w 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。01:35:3401:35:3401:356/1/2023 1:

23、35:34 AMw 11、越是没有本领的就越加自命非凡。6月-2301:35:3401:35Jun-2301-Jun-23w 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。01:35:3401:35:3401:35Thursday,June 1,2023w 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。6月-236月-2301:35:3401:35:34June 1,2023w 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。01 六月 20231:35:34 上午01:35:346月-23w 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。六月 231:35 上午6月-2301:35June 1,

24、2023w 16、业余生活要有意义，不要越轨。2023/6/1 1:35:3401:35:3401 June 2023w 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。1:35:34 上午1:35 上午01:35:346月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感 谢 您 的 下 载 观 看专家告诉演讲完毕，谢谢观看！