附属设备塔体结构接管规格

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第6章 附属设备
6.1冷凝器
已知 0.996Dx,查t-y数据得露点温度为T℃。以循环水为冷却介质,冷却水入
口温度取为t1℃,冷却水出口温度取38℃。
(以丙酮-水体系为例)
查得T℃下丙酮的汽化热为rA kJ/kg,水的汽化热为rB kJ/kg。
冷凝器的热负荷

()CCAAABBBQVrVxMrxMr

式中:V——塔顶上升蒸汽摩尔流率,kmol/h
CQ——冷凝器的热负荷,kJ/h
传热平均温差:
21
1
2

=lnmtttTtTt

从化工原理课程设计书查换热器设计一章的内容或化工工艺设计手册查冷热流体间壁换
热时的总传热系数K(W∙m
2
∙℃),所需传热面积为

/3600CmQ
AKt


m2

6.2原料预热器
采用泵送原料,原料的初温为t1℃,经原料预热器预热到泡点温度后送入精馏塔。据
xf值查t-x数据得泡点温度为t2℃。以T℃的饱和蒸汽加热。原料定性温度为:

12
()/2ttt
℃。查教材附录,t℃下丙酮的平均热容为pAc kJ/(kg∙K),水的平均热容为

为pBc kJ/(kg∙K)。
原料吸收的热量
21()pFQFctt

pFAApABBpBcxMcxMc
式中:Q——原料吸收的热量,kJ/h
F——原料的摩尔流率,kmol/h
传热平均温差:

21
1
2

=lnmtttTtTt

从化工原理课程设计书查换热器设计一章的内容或化工工艺设计手册查冷热流体间壁换
热时的总传热系数K(W∙m
2
∙℃),所需传热面积为

/3600mQ
AKt


m

2

6.3 塔釜
釜液体积流量为Ls m3/s,取釜液在釜内的停留时间6min,装填系数取0.5,塔釜高h/
塔釜直径D=2:1。

塔釜液量 860WsLLm3

塔釜体积 /0.5WWVL m3
223
2442WdddVhd

1/3
(2/)WDV
m

塔釜高度 2hd m

第7章 接管尺寸的确定
液流管指的是回流液管、进料管、塔釜出料管。
回流管内液体的适宜流速为:重力回流取0.2~0.5m/s;强制回流(泵送)取1.5~2m/s;
进料管内液体的适宜流速为:料液由高位槽流入塔内时,取0.4~0.8m/s;由泵送时,取
1.5~2m/s;釜液出料管内液体的适宜流速一般取0.5~1m/s。
上升蒸汽流速:常压操作时,可取12~20m/s;绝对压力为 0.06~0.14MPa时,可取为
30~50m/s;绝对压力小于0.06MPa时,可取为50~70m/s。
7.1 蒸汽接管
7.1.1塔顶蒸汽出料管
7.1.2塔釜进气管
7.2 液流管
7.2.1进料管
已知进料液流率为473.978 kmol/h,平均分子量为42.196 kg/kmol,密度为452.550 kg/m3。

流量 3473.97842.19644.19 m/s452.550AVFFFMq
取管内流速u=1.5 m/s,进料管直径
4444.19/36000.1021.5VFFq
du


m=102 mm

查钢管规格表(化工工艺设计手册)选取管子规格为AmmBmm。管内液体实际流速

2
4(2)VFq
uAB


7.2.2回流管
7.2.3塔釜出料管

第8章 附属高度确定
8.1筒体
壁厚选6mm,所用材质为3A
8.2封头
本设计采用椭圆形封头,由公称直径1000mmDN,查得曲面高度1250mmh,

直边高度240mmh,内表面积21.21mF,容积30.162mV,选用封头
10006,JB1154gD
(查李功祥,陈兰英,崔英德. 常用化工单元设备设计. 广州:华

南理工大学出版社,2003)

8.3塔顶空间
塔顶空间为最上层塔板与塔顶间的距离,为了利于出塔气体夹带的液滴沉降,其高度应大

于板间距,设计中通常取
(1.52.0)TH

2800mm (8.1)DTHH
8.4塔底空间(直接蒸汽加热不做此项)
取釜液停留时间为5min

2(60)0.61.21mBT
HLtA
8.5人孔
本设计塔中设置5个人孔,每个直径为450mm,设置人孔处板间距为600mm,裙座
上设置2个人孔,直径450mm。
8.6支座
塔底采用裙座支撑。(查朱有庭,曲文海,于浦义.化工设备设计手册(上、下册).北京:
化学工业出版社,2004)
8.7 吊柱
查李功祥,陈兰英,崔英德. 常用化工单元设备设计. 广州:华南理工大学出版社,2003
8.7塔总体高度