吉林化工学院化工原理课程设计
壳程流通截面A0?h(D?ncd0)?0.15?(0.6?17?0.025)?0.0263m2
由于蒸汽冷凝后变成液体，所以这时涉及到的相关物性数据得带入液态时的数据。
u0?(R?1)D?ML(2.46?1)?34.02?79.23??0.121m/s3600?LA03600?813.2?0.0263 d0u0?Re0???0.025?0.121?813.2?8039?30.306?10
f0?5.0Re0?0.228?0.644
813.2?0.1212?P?5211?0.4?0.644?17?(19?1)?2于是 Pa
0.15813.2?0.1212?P2?19?(3.5?)??3390.62 Pa
所以
??P?521?339?860Pa
0通过以上压力降核算可知管程和壳程压力降都小于所要求的30kPa,所以所选的冷凝器是
合适的。
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第四章 塔附件设计
4.1接管 4.1.1进料管
进料管的结构类型很多，有直管进料管、T型进料管、弯管进料管。本设计采用直管进料管，管径计算如下：
D?4VS 取uF?1.6m/s， ?uFVS?0.00357m3/s D?4?0.00357?53.3mm
3.1416?1.64.1.2回流管
采用直管回流管，取uR?1.6m/s。
R?2.78，L?R?D?2.78?44.79?124.52kmol/h
4?dR?124.52?78.11?0.98?124.52?92.13?0.023600?814.46?0.0515m?51.5mm 3.1416?1.64.1.3塔底出料管 取uW?1.6m/s，直管出料
?L?802.08g/m3
4VS??uw4?55.21?0.02?78.11?55.21?0.98?92.133600?802.08?0.0374m?37.4mm 3.1416?1.6dw?34
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4.1.4塔顶蒸气出料管
直管出气，取出口气速u?20m/s。
D?4V14?1.341??0.292m?292mm ?u3.1416?204.1.5塔底进气管
采用直管取气速u?23m/s，则
D?4V2?u 4V24?1.29??0.267m?267mm ?u3.1416?23D?4.2筒体与封头 4.2.1筒体
1.05?6?1400?0.2?4.12mm
2?1250?0.9壁厚选6mm，所用材质为A3
??4.2.2封头
封头分为椭圆形封头、蝶形封头等几种，本样封设计采用椭圆形封头，由公称直径D=1400mm，可查得曲面高h1?450mm,直边高度h0?40mm，内表面积F封?3.73m2，容积V封?0.866m3。选用封头Dg1800?6，JB1154-73。 4.3除沫器
在空塔气速较大，塔顶带液现象严重，以及工艺过程中不许出塔气速夹带雾滴的情况下，设置除沫器，以减少液体夹带损失，确保气体纯度，保证后续设备的正常操作。本设计采用丝网除沫器，其具有比表面积大、质量轻、空隙大及使用方便等优点。 设计气速选取：
u?k'?L??V且k'?0.107?V
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?0.107?802.08?2.84?1.795m/s
2.844VS4?1.341??0.951m ?u3.1416?1.795除沫器直径D?选取不锈钢除沫器 类型：标准型；规格：40-100；材料：不锈钢丝网（1Cr18Ni19Ti）；丝网
尺寸：圆丝φ0.23。 4.4裙座
塔底常用裙座支撑，裙座的结构性能好，连接处产生的局部阻力小，所以它是塔设备的主要支座形式，为了制作方便，一般采用圆筒形。由于裙座内径>800mm,故裙座壁厚取16mm。
基础环内径：
Dbi?(1400?2?16)?(0.2?0.4)?103?1032mm 基础环外径：
Dbo?(1400?2?16)+(0.2?0.4)?103?1832mm
经圆整后裙座取Dbi?1.2m，Dbo?2.0m；基础环厚度考虑到腐蚀余量去1.2m；考虑到再沸器，裙座高度取2.2m，地脚螺栓直径取M22。 4.5人孔
人孔是安装或检修人员进出塔的唯一通道，人孔的设置应便于人进出任何一层塔板。由于设置人孔处塔间距离大，且人孔设备过多会使制造时塔体的弯曲度难以达到要求，一般每隔10~20块板才设一个孔，本塔中共25块板，需设置2个人孔，每个人孔直径为450mm，板间距为600mm,裙座上应开2个人孔，直径为450mm，人孔深入塔内部应与塔内壁修平，其边缘需倒棱和磨圆，人孔法兰的密封面形状及垫片用材，一般与塔的接管法兰相同，本设计也是如此。 4.6塔总体高度的设计 4.6.1塔的顶部空间高度
塔的顶部空间高度是指塔顶第一层塔盘到塔顶封头的直线距离，取除沫器到第一块板的距离为600mm，塔顶部空间高度为1200mm。
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4.6.2塔的底部空间高度
塔的底部空间高度是指塔底最末一层塔盘到塔底下封头切线的距离，釜液停留时间取5min。
HB?(tL's?60?Rv)/AT?(0.5?0.7)
=(5?0.00393?60?0.142)/1.539?0.6?1.274m 4.6.3塔立体高度
H1?HTN?5?150?450?(25?1)?5?150?11550mm=11.55m H?H1+H顶+HB+H封+H裙?11.55?2.2?1.27?0.49?1.2?16.71m
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