DN1600丙烯精馏筛板塔结构与强度设计.docx

X X X X 学 院本 科 毕 业 设 计 题 目： DN1600 丙烯精馏筛板塔结构与强度设计 专 班 业： 级： 过程控制与装备工程 学生姓名： 指导教师： 论文提交日期： 年 月 日 论文答辩日期： 年 月 日 目录 摘 要 . I Abstract . I I 第一章 引言 . 1 第二章 工艺计算 . 3 2.1 物料衡算 3 2.1.1 塔顶产出量 . 3 2.1.2 组成及流量 . 3 2.2 计算温度值 5 2.2.1 计算塔釜温度 5 2.2.2 计算塔顶温度 5 2.2.3 进料温度 . 6 2.3 计算塔板数量 7 2.3.1 确定最小回流比 7 2.3.2 最小理论板数 8 2.3.3 计算理论板数 8 2.3.4 实际塔板数 . 8 2.3.5 确定进料板位置 9 2.4 塔径计算 9 2.4.1 计算精馏段塔径 9 2.4.2 提馏段塔径 . 14 2.5 塔内零件的尺寸 14 2.5.1 计算溢流程数 . 14 2.6 力学验算 17 2.6.1 气体流过塔板的压降 17 2.6.2 校核液泛 . 17 2.6.3 校验雾沫的夹带情况 18 2.7 操作线和操作范围 18 2.7.1 精馏段操作线 18 2.7.2 提馏段. 19 2.8 附属设备 21 2.8.1 选择全凝器 . 21 2.8.2 选择再沸器 . 22 2.8.3 选取回流泵 . 22 2.9 计算管径 22 2.9.1 塔顶蒸汽管 . 22 2.9.2 计算回流管管径 23 2.9.3 计算进料管管径 23 2.9.4 计算塔釜出料管 23 2.9.5 计算进再沸器管 23 2.9.6 计算再沸器蒸汽入塔器 24 第三章 强度及稳定性校核 24 3.1 封头和圆筒的强度和稳定性计算 24 3.2 计算载荷 24 3.2.1 计算质量载荷 : 24 3.2.2 自振周期 . 27 3.2.3 计算地震载荷与弯矩 27 3.2.4 计算风载荷、弯矩 29 3.2.5 最大弯矩 . 31 3.3 校核应力 31 3.3.1 圆筒应力校核： 31 3.3.2 校核裙座壳应力： 33 3.4 基础环设计 34 3.4.1 基础环. 34 3.4.2 设计地脚螺栓： 34 3.4.3 肋板设计： . 35 3.4.4 盖板设计： 36 3.5 补强设计 36 3.5.1 塔顶蒸汽孔 . 36 3.5.2 人孔的补强 . 38 3.5.3 进料管接管补强 39 第四章 计算吊柱强度 42 4.1 载荷设计 42 4.2 校核曲杆部分 42 4.3 校核吊柱 43 结论 . 45 参考文献 . 46 致谢 . 47 PAGE \* ROMAN PAGE \* ROMAN III 摘要 随着社会的发展与进步，我国丙烯的市场需求量持续增加，丙烯进 口量逐年增加，中国市场比例还不到一半。丙烯工业是石油化工产业的 重点， 其发展水平早已成为衡量一个国家综合经济实力的重要指标之一， 在石化产业甚至国民经济发展中都占有非常重要的位置。 这回设计的是 DN1600 筛板塔结构及强度设计。五十年代后，通过 大量工业实践逐步改进了设计方法和结构，成为当今化工生产中常见的 塔型之一，有生产能力高，传质效率大等特点，在设计和选用塔型时常 是被首选的板式塔。本次设计主要包括三大方面的内容：一是工艺计算； 二是强度及稳定性的计算；三是专题部分的补充。 第一部分主要进行了物料衡算，塔内各部零件尺寸的确定，塔温、塔板数的计算以及各种管径的确定，附属设备的选择等等。 第二部分主要是在强度及稳定性计算中计算出塔器的各部分质量， 从而对塔的三个危险截面进行校核，主要是质量载荷，风载荷与地震载荷的计算，另外还要进行补强的计算。 关键词 : 板式塔; 精馏设备 ; 填料塔 Abstract With the social development and progress, Chinas ethylene market demand for a sharp increase in the amount of ethylene imports increased year by year, the domestic market share of less than 50 percent. Ethylene is the leading petrochemical industry, and its level of development has become the mea