環(huán)矩鞍填料塔設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、45www.cn5988.com目錄1.概述31.1填料塔的概述31.1.1填料的類型41.1.2?填料的幾何特性51.1.3?填料的性能評(píng)價(jià)51.2填料塔的流體力學(xué)性能61.2.1填料層的持液量61.2.2填料層的壓降61.2.3液泛61.2.4液體噴淋密度和填料表面的潤(rùn)濕71.2.5返混71.3、課題設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)參數(shù)71.3.1設(shè)計(jì)內(nèi)容71.3.2設(shè)計(jì)主參數(shù)的確定72．環(huán)形散裝填料塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)82.1填料的選擇82.2塔的內(nèi)件選型及設(shè)計(jì)92.2.1填料支承板92.2.2填料壓板92.2.3液體初始分布器10

2、2.2.4液體收集和再分布器（液體再分配裝置）112.2.5除霧沫器123.填料塔的載荷分析及強(qiáng)度校核123.1筒體和封頭厚度計(jì)算123.2載荷分析143.2.1塔設(shè)備質(zhì)量載荷計(jì)算143.2.2自振周期的計(jì)算163.2.3地震載荷與地震彎矩的計(jì)算163.2.4風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩的計(jì)算183.2.5偏心彎矩223.3強(qiáng)度校核233.3.1圓筒軸向力校核和圓筒穩(wěn)定校核233.3.2塔設(shè)備壓力試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力校核243.3.3裙座軸向應(yīng)力校核253.3.4基礎(chǔ)環(huán)和地腳螺栓設(shè)計(jì)及校核273.3.5筋板設(shè)計(jì)及校核293.3.6蓋板

3、設(shè)計(jì)及校核303.3.7裙座與塔殼的對(duì)接焊縫313.3.8接管計(jì)算32www.cn5988.com45www.cn5988.com4其他零部件的選取計(jì)算324.1靜電接地板324.2塔頂?shù)踔?25.翻譯325.1英文文獻(xiàn)325.2英文文獻(xiàn)翻譯406.參考文獻(xiàn)：447.謝詞45www.cn5988.com45www.cn5988.com1.概述1.1填料塔的概述在石油、化工及輕工等行業(yè)中所設(shè)計(jì)到的均相流體分離過(guò)程，多采用吸收或徑流的方法進(jìn)行。所采用的設(shè)備稱為氣液傳質(zhì)設(shè)備，也稱塔設(shè)備。作為塔設(shè)備，首先從結(jié)構(gòu)上應(yīng)能使氣

4、液兩相在塔內(nèi)充分接觸，以獲得較高的傳質(zhì)效率。按照塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)形式，塔設(shè)備可分為兩大類——板式塔和填料塔。填料塔中裝有一定高度的填料層，液體在填料表面行程液膜向下流動(dòng)，氣體自下而上與液體呈連續(xù)變化。由于填料塔的特定結(jié)構(gòu)和由之決定的氣液兩相膜式接觸傳質(zhì)，使之具有以下特點(diǎn)。1.生產(chǎn)能力大。2.壓降低。3.分離效率較高。4.持液量小。5.操作液—?dú)獗群蛷椥暂^大。填料塔由塔體和內(nèi)件構(gòu)成。塔體一般多為圓筒型，少數(shù)亦可方型。塔內(nèi)件中核心組成部分是塔填料，分散堆型和規(guī)整型。此外，為固定填料層，設(shè)有填料支撐板和填料壓板；為使液體均勻

5、分布，在填料層頂部設(shè)有液體初始分布器，為減少液體的壁流現(xiàn)象，常將填料層分段放置，在兩段填料層之間這有液體收集—再分布器，在液體初始分布器上方裝有除霧沫器；對(duì)大直徑填料塔，氣體入填料層前需經(jīng)氣體分布器，還設(shè)有各種氣液進(jìn)出口、人孔、視孔及人孔等部件。www.cn5988.com45www.cn5988.com1.1.1填料的類型　填料是填料塔中的傳質(zhì)元件，它可以有不同的分類。填料的類型有兩大類：拉西環(huán)矩鞍填料；鮑爾環(huán)；鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的壁面上開(kāi)一層或兩層長(zhǎng)方形小窗。波紋填料有絲網(wǎng)形和孔板形兩大類。　對(duì)填料的基本要求有

6、：傳質(zhì)效率高，要求填料能提供大的氣液接觸面。即要求具有大的比表面積，并要求填料表面易于被液體潤(rùn)濕。只有潤(rùn)濕的表面才是氣液接觸表面。生產(chǎn)能力大，氣體壓力降小。因此要求填料層的空隙率大。不移引起偏流和溝流。經(jīng)久耐用具有良好的耐腐蝕性，較高的機(jī)械強(qiáng)度和必要的耐熱性。取材容易，價(jià)格便宜。填料的種類很多，根據(jù)裝填方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料。www.cn5988.com45www.cn5988.com散裝填料是一個(gè)個(gè)具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi)，又稱為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據(jù)結(jié)

7、構(gòu)特點(diǎn)不同，又可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形填料等?，F(xiàn)介紹幾種較為典型的散裝填料。其中有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、弧鞍環(huán)、矩鞍環(huán)、金屬環(huán)矩鞍環(huán)、球形填料等。1.1.2?填料的幾何特性填料的幾何特性數(shù)據(jù)主要包括比表面積、空隙率、填料因子等，是評(píng)價(jià)填料性能的基本參數(shù)。（1）比表面積單位體積填料的填料表面積稱為比表面積，以a表示，其單位為m2/m3。填料的比表面積愈大，所提供的氣液傳質(zhì)面積愈大。因此，比表面積是評(píng)價(jià)填料性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。（2）空隙率單位體積填料中的空隙體積稱為空隙率，以e表示，其單位為m

8、3/m3，或以%表示。填料的空隙率越大，氣體通過(guò)的能力越大且壓降低。因此，空隙率是評(píng)價(jià)填料性能優(yōu)劣的又一重要指標(biāo)。（3）填料因子填料的比表面積與空隙率三次方的比值，即a/e3，稱為填料因子，以f表示，其單位為1/m。填料因子分為干填料因子與濕填料因子，填料未被液體潤(rùn)濕時(shí)的a/e3稱為干填料因子，它反映填料的幾何特性；填料被液體潤(rùn)濕后，填料表面覆蓋了一層液膜，a和e均發(fā)生相