全国化工大赛-恒逸石化杯-扬子石化年产15.8万吨VAC项目3-设备选型与典型设备设计.doc

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2019“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛

典型设备选型

中国石化扬子石油化工有限公司年产15.8万吨醋酸乙烯酯项目

三峡大学-5V5团队

团队成员：刘梦洁陈鹏王冰洁吴俊杨子寒

指导老师：胡为民李德莹刘杨

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章塔设备计算 1

1.1塔设备选型设计依据 1

1.2塔设备简介 1

1.2.1塔型选择原则 2

1.2.2浮阀塔的优点 5

1.2.3使用软件列表 6

1.3板式浮阀塔的设计（以T0302为例进行设计） 6

1.3.1塔体结构设计 6

1.3.2Cup-Tower在塔盘工艺结构计算的运用 10

1.3.3塔高的计算 17

1.3.4接管的计算 18

1.3.5塔体和封头选材 20

1.3.6裙座的设计 20

1.3.7地脚螺栓 21

1.3.8塔设备附件 21

1.4塔体强度校 21

第二章换热器的选型设计 26

2.1换热器的选型设计依据 26

2.2换热器设计概述 26

2.3换热器类型简介 27

2.4换热器的选用原则 29

2.4.1基本要求 29

2.4.2介质流程 30

2.4.3终端温差 31

2.4.4流速选择 31

2.4.5压力降 32

2.4.6传热膜系数 32

2.4.7污垢系数 32

2.4.8换热管 33

2.4.9折流板 34

2.4.10裕量 34

2.5换热器型号的表示方法 34

2.6换热器的选型软件 35

2.7换热器的详细设计与选型 35

2.7.1工艺参数确定 36

2.7.2EDR数据输入 37

2.7.3换热器结构参数确定 38

2.7.4详细尺寸 42

2.7.5换热器机械强度校核 43

2.6.3换热器结构参数确定 66

2.7.4详细尺寸 71

2.7.5换热器机械强度校核 72

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第一章塔设备计算

1.1塔设备选型设计依据

内容出版日期及标准号

《化工设备设计全书——塔设备》

2003-5

《压力容器》

GB150-2011

《塔式容器》

NB/T47041-2014

《压力容器封头》

GB/T25198-2010

《化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列》

HG/T20553-2011

《钢制管法兰、垫片和紧固件》

HG/T20592~20635-2009

《补强圈》

JB/T4736-2002

1.2塔设备简介

塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）液或液液两相进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法静制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。

塔主要有板式塔和填料塔两种，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。

（1）板式塔

塔内装有一定数量的塔盘，是气液接触和传质的基本构件；属逐级（板）接触的气液传质设备；气体自塔底向上以鼓泡或喷射的形式穿过塔板上的液层，使气液相密切接触而进行传质与传热；两相的组分浓度呈阶梯式变化。

（2）填料塔

塔内装有一定高度的填料，是气液接触和传质的基本构件；属微分接触型气液传质设备；液体在填料表面呈膜状自上而下流动；气体呈连续相自下而上与液体作逆流流动，并进行气液两相的传质和传热；两相的组分浓度或温度沿塔高连续变化。

1.2.1塔型选择原则

塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节。选择时考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能，以及塔设备的制造、安装、运转和维修等。

（一）与物性有关的因素

（1）易起泡的物系，如处理量不大时，以选用填料塔为宜。因为填料能使泡沫破裂，在板式塔中则易引起液泛。

（2）具有腐蚀性的介质，可选用填料塔。如必须用板式塔，宜选用结构简单、造价便宜的筛板塔盘、穿流式塔盘或舌形塔盘，以便及时更换。

（3）具有热敏性的物料须减压操作，以防过热引起分解或聚合，故应选用压力降较小的塔型。如可采用装填规整填料的散堆填料等，当要求真空度较低时，也可用筛板塔和浮阀塔。

（4）黏性较大的