目录
一.设计任务书 (2)
二.设计参数与结构简图 (4)
三.设备的总体设计及结构设计 (5)
四.强度计算 (7)
五.参考文献 (14)
一、设计任务书
1、设计题目
根据《化工原理》课程设计工艺计算内容进行填料塔设计。
2、设计任务书
2.1设备的总体设计与结构设计
（1）根据《化工原理》课程设计，确定塔设备的型式；
（2）根据化工工艺计算，确定塔板数目(或填料高度)；
（3）根据介质的不同，拟定管口方位；
（4）结构设计，确定材料。
2.2设备的机械强度设计计算
（1）确定塔体、封头的强度计算。
（2）各种开孔接管结构的设计，开孔补强的验算。
（3）设备法兰的型式及尺寸选用；管法兰的选型。
（4）裙式支座的设计验算。
（5）水压试验应力校核。
2.3完成塔设备装配图
（1）完成塔设备的装配图设计，包括主视图、局部放大图、焊缝节点图、管口方位图等。
（2）编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。
3、设计成果
1、提交设计说明书一份。
2、提交塔设备(填料塔、板式塔)装配图一张(A1)
二. 设计参数与结构简图
1、设计参数
精馏塔设计的工艺条件由化工原理课程设计计算而得。
工作温度°C：120 设计温度°C：150 工作压力MPa：0.1 设计压力MPa：0.11 塔体内径mm：1800 塔板数块：38 介质：苯-甲苯混合物
2、结构简图
图1 精馏塔结构简图
三. 精馏塔的总体设计及结构设计
1、根据《化工原理》课程设计，确定塔设备的型式(填料塔、板式塔)。
本设计的精馏塔型式为板式塔
2、根据化工工艺计算，确定塔板数目(或填料高度)。
由化工工艺计算塔板数目为30块
3、根据介质条件的不同，拟定管口方位。
4、结构设计，设备法兰的型式及尺寸选用，管法兰等零部件选型。
1）零部件材料的选取
根据精馏塔工艺条件（介质的腐蚀性、设计压力、设计温度）、材料的焊接性能、零件的制造工艺及经济合理性进行选材：
塔体：16MnR 封头：16MnR
接管：20 塔盘、底座：Q235-B
容器法兰：16MnR 管法兰：16MnII
材料许用应力[]t
（MPa）
Q345R(16MnR) 170
Q235-B 113
16MnII 170
20 133
2）塔盘结构
根据工艺条件、塔体直径，塔盘结构选为单液流分块式塔盘.
3）工艺接管
接管的选取根据介质流量，参照GB12771-91，接管的选取如下表：
4 ）压力容器法兰和接管法兰
压力容器法兰的选取按照《化工设备机械基础》选JB/T4700～4707-2000标准。
设计条件：
工作温度°C：120 设计温度°C：150
工作压力MPa：0.1 设计压力MPa：0.11
塔体内径mm：1800 介质：苯-甲苯混合物（a）法兰类型DN=1800，p=0.11MPa，表10-1选甲型平焊；
（b）p=0.11MPa，t=150℃，查表10-10
材料为16MnR，定PN=0.25MPa，150℃时
允许[p]=0.25MPa>p，所以PN=0.25MPa。
（c）确定结构尺寸（p254）。
（d）法兰标记
法兰－RF 1800－0.25 JB/T4701-2000
选取结果如下表：
管法兰选取结果汇总：
5）法兰密封垫片的选取
法兰密封垫片的选取参照《化工设备机械基础》表10-30
法兰密封垫片选非金属软垫片PN=0.25MPa （JB/T4704-2000）
垫片1800-0.25 JB/T4704-2000
6）裙座选取
支座选取裙式支座
7）人孔设置
本设计中选用带颈平焊法兰人孔，公称压力1.0MPa，公称直径500 mm，标准号为HG20594-95。
8）手孔设置
手孔选取同上，
本设计中选用不锈钢板式平焊人孔（仅限凸面），公称压力0.6MPa，公称直
径150mm ，标准号为HG20597-95。 9） 视镜和液位计的选取
10） 焊接接头形式和和焊接材料的选取
焊接接头形式按HG20583-1998，A 、B 类焊接接头按照HG20583-1998中DU4，D 类焊接接头按照HG20583-1998中G2，带补强圈D 类焊接接头按照JB/T4736-2002中C ，
标准GB/T5117-95、GB/T5118-95 GB/T983-95 11）压力容器类别的划分
本设计塔器为低压分离设备，介质为易燃、中毒危害介质，故划分为一类压力容器。
四、强度计算
1、塔体壁厚计算
塔体圆筒体壁厚计算按照GB150-1998《钢制压力容器》式5-1 计算壁厚： 2[]c i
t
c
p D p δσϕ=
- （4-1）
式中 δ：塔体的理论计算壁厚，mm
p c ：塔体的计算压力，MPa D i ：塔体内径，mm
[]
t
σ：钢板在设计温度下的许用应力，MPa
ϕ：焊接接头系数；
名义厚度： n C δδ=++∆； （4-2）
12C C C =+；
e n C δδ=-；
式中 n δ：名义厚度；
