稳定塔计算.docx

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1、1.1 定塔(T1.O1.)设计1.1.1 流体力学数IB由Aspenp1.us模拟的T1.O1.塔的各塔板上的勒性参数可知,选取塔板上气液相负荷最大的第28块塔板进行手工计算和校核：第2块板的流体力学数据如下：表431.1.一定塔(TIo1.)第10块塔板流体力学岫液和Stefitms气相流”m5s液相击度kgInJ气相密度kgm5液相助度mPas液相外表张力mN/m0.1130.326593.99518.3060.1479.2281.1.2塔体工艺尺寸设计塔径:根据流fit公式可算塔径,即，,其中的C由C=计算,C3O可由史密斯关联图杳得,图的横坐标为空坐=1.97vtIa0.326118

2、.306)图1-1-2-1史密斯关联图取板间跟Hr=Osm.取板上液层高衣h1=0.1m.那么查图得CJo=O.081,那么a八公/561.758-19.462CQ1.a,=O.Obb-I=O.348ms,3V19.462取平安系数0.7,那么空塔气速所以Z)=4x1.965=321m.按标准塔径H1.整后。=3.4。V3.140.2436塔截面枳为：实际空塔气速为1.1.3塔板工艺尺寸设计(I)溢流装置计算本设计枭用双溢流弓形降液管，不设进Q堪:地长IW取堰长/,=O,660=0.663,4=2,244溢流堰诲度力,由Ar=ht-ha,计算选用平直地,地1.:液层高度儿”由下式计算,即由前面

3、板上清液层面度h(=100mw,故：弓形降液管宽度力和微面积4由1=0.66,查图得&=0.072.-=0.124DArD所以Ar=0.0720.785=0.0567/根据=塔%生验算降液管停留时间.即1.iIC3600Jz/r36000.05670.45OCCU,人访,、=J1.=8.23s5s,符合要求1.h0.003Ix3600降液管底隙岛度ho降液管底隙高度是指降液管下端与塔板间的矩离，降液管高度应小于出口垠高度,才能保证降液管底那有良好的液对，一般按下式计算；=,取4=15*/S6GUUjUfy川,A1.h0.00313600CC.、，那么h.y=*=-I=0.03IjD=31.nw

4、“3600/M36000.660.15故降液管底网高度设计合理(2)塔板布置塔板的分块因为D三Soomm采用分块式塔板,查下表得.塔板分为3块*4-3-3.单Jtt漉型塔板分块数塔径mm800120014003600IsoO20002200-24(M)塔板分块3456边缘区宽度确定取破深区宽度：=*；=0-065/,取边缘区宽度：心=0.035用开孔区面枳计匏对于单溢流塔板，开孔区面枳按下式计算，即其中：代入数据，得Aa=20.3110.4652-0.3112+O.4652arcsiJ2111=0.532218010.465J阀孔计算及其排列取内孔动能因子弓=10.用下式求孔速0.284所以,

5、塔板上浮阀数为，-。拗XO.,)3.97=60浮阀揖列方式采用等腰三角形叉排，取同一横排的孔心距，=75三=0.075ot,那么可按下式估算排间距，,即考虑到塔的直径比拟大，必须采用分块式塔板，而分块式板的支撑与衔接也要占去一局部鼓泡区面枳,因此排间距不宜采用12Omm,因小于此(ft,取V=KX)三按=75三,t,=100三,等腰叉排Hi新排得阀数为四个，图4331.塔盘同孔排列按N=64取算孔速及阀孔动能因数：阀孔动能因数外变化不大，仍在912莅圈内，设计合理塔板开孔率=100%=10%1.1.4体力学检验(1)塔板塔降干板阻力外得癌=3S因为如U(c.按下式计尊外0,175=19.9吼P

6、1.19.93.71017i588.540=0.043卬液柱板上充液层皿力用金是反映扳上液层充气程度的因数,称为充气因数,因为液相为环】W,所以取充气因数与=0.4所以hj=0hi=0.40.07=0.028切液柱液体外及张力所造成阻力力。浮阀塔的力ITi般都很小,忽略不计所以,与气体流经一层浮阀塔板的压力降所相当的液柱高度为f=Ar+=0.028+0.013=0.071面液柱那么电板压降A.=hrp1.g=0.071X588.5409.81=410(2)液泛为了防止液泛现象的发生,要求控制降液管中清液层高度/旗H,+)/可用下式计算，即/=ht.+ht+与气体通过塔板的压力降所相当的液柱高度

7、力广.由前面计算所得.hf.=0.071留液柱液体通过降液管的床头损失儿,因为不设进1.1.堰,所以按下式计算,即hj=0.151.SIVha=0.1530.00310.66X0.031=0.0035W液柱板上液层高度用：由曲面选定板上满液层高度那么:H(I=0.071+0.07+0.0035=O.145m取e=0.5,又已选定,=0.45即.h,=0.05k;所以,(1.1.r+A,)=0.5(0.45+O.051)=O.2505加H1.S(Hr+4),符合防止液泛的要求雾沫夹带分别按以下两式计算泛点率:泛点率=J包一+1.364ZjtI一P100%泛点率=V房XKm取4=1.0.由泛点负荷

8、系数图查的C=0.126,将上述数据代入得O.2846.344泛点率=+1.36X0.00310.752逊至4。1：3Mx100%=38.8%1.0X0.126X0,67160.281.6.344泛点率=38.4%根据以上两条式子能出泛点率都在80%以下，故雾沫夹带玳能帔满足要求1.1.6塔板负荷性能图(雾沫夹带践泛点率=KC内KJ包一+1.3624,%100%按泛点率80%计罄如卜.：整理得匕=0.65-9.871.S可知，雾沫夹带战为直践，在操作范困内任取两个1.S侑，按照上式计算出相应的VS值列于下表中;据此，可作出雾沫夹带线表4-3-5-11.s(m3s)0.002().010Vs(m

9、3)0.630260.60065液泛线联立之前式子，可得将式中各值代入,整理得在操作范围内任取假设干个1.s值,按上式计算出相应的VS在列干下表中衰4-3-5-11.s(m3s)0.0010.0030.0040.005Vs(m3)0.57850.54100.53530.5197根据表中数据做出液泛税液相负荷上限线液体的最大流量应保证在降液管中停刷时间不低于35s,根据下式如液体降液管内停用时间为以夕=云作为液体在降液管中停留时间的下限,那么(4)海液线对于FI型重型脚，依为=4J3=5计算,那么/=-=.而A以8=5作为规定气体G小负荷的标准，那么(j)=-d；NUe=-d；N-=O.785O

10、.039-64-,=5=O.1517w3f$44ypi6.344(5)液相负荷下限线取地上液层高度力=0.006加作为液相负荷下限条件,根据下式计算1.S的下限值负荷性能图如下：图4-3-5-1尊芳经蒸馆塔(TI04)负荷性能图由图可得,气相负荷上限(VS)M=O51m%,气相负荷下限(Vs)rain=O.15m所以，操作弹性驾=3.40.151.1.6设计计算结果非劳燃然憎塔(TIO4)设计计算结果见下表：表4361非芳短蒸值塔(TM)设计计算结果工程符号单位需注气相流盘Vsm3s0.284液相流m1.sm30.0031实际塔板数N块17板间距Hrm0.45塔径Dm1.0塔板液流形式-单溢流

11、型溢流装置溢流管型式-弓形堰长Iwin0.66城高hWm0.051溢流氓宽度Wdm0.124降液管底隙高度hom0.031边缘区宽度Wctn0.035安定区宽度Wsm0.08板上清液层而原h1.m0.07孔径10mm39孔中心距Tmm75孔教N孔64开孔面积AOm20.532开孔率%10.0间孔气速um/s3.71稳定系数K-I塔板一降hPkPa0.41液体在降液管内件留时间S8.23气相最大负荷(Vs)皿、m3s气相最小负荷(Vs)inm3s操作弹性3.41.1.7塔附件设计(I)接管进料管管径计算如下，取/=2(s,那么=0.156m=156丽查标准系列取囱686三塔顶蒸汽出料管管径计算如

12、下r取出口气速U=20rs,D=.11268860291.=0.218加=218加3.1420X3600查系列标准取。245X13三网流管管径计匏如下：取=2.(s,那么=.1.1.二5=0.053m=53三V3.14X2.03600者系列标准取西O3.5to7塔釜出料管管径计算如下：取4=2.Off1./5.那么O=J及竺=0.042=43三Y3.142.03600查系列标准取我50X3.5mm塔釜进气管取气速=20ms.那么=J1.1.2工更=O.I3k;=131三V3.1420查系列标准取加10X4.5三(2)简体和封头筒体设计压力2=.2Pi=1.20.2=0.2(MPa设计温度t=t

13、HW+15=175*C选用制材Q345R.由此可得简体厚度根据J=05三及铜板厚度规格,取B=6三封头设计压力=.2Pt=1.2X0.2=O.24w设计温度t=tHA+15=175,C由此可得简体厚度根据G=0.5的及铜板厚度规格,取B=6三由公称直径av=1000三,查得封头总深度=275三.内外表税A=1.625/Z?2.容枳V=0.1505zff,(3)裙座塔底采用裾座支撑，排座的结构性能好，连接处产生局部阻力小.是塔设备的主要支座形式，为了制作方便，一般采用即筒形,由于楸座内径800m,取楸座壁以16幽极底环内径4,=(1000+216)-0.31000=732胸根底环外径%=(1000+216)+0.31000=1332三圆整：Dbi=800三,Dm=1400顺取裙座高度6m1.1.8 塔体总高度人孔板间距为了维修和检修方便，按照68块塔板设置一个人孔，一共设置4个人孔，塔顶，塔釜，进料板各