化工设备设计ppt课件

1、化工设备设计化工设备设计 研讨范畴研讨范畴 化工消费过程中的静设备，完成一系列物理化工消费过程中的静设备，完成一系列物理或化学的加工处置过程的设备。或化学的加工处置过程的设备。 紧缩机、离心泵、过滤机都属于流体机械，紧缩机、离心泵、过滤机都属于流体机械，动设备。动设备。化工设备的特点化工设备的特点 1.1.功能原理多种多样功能原理多种多样; ;塔运用于蒸馏、吸收、塔运用于蒸馏、吸收、萃取、吸附萃取、吸附 2.2.化机电一体化化机电一体化; ;加热炉点火加热炉点火 3.3.外壳普通为压力容器外壳普通为压力容器; ;压力容器是内部或压力容器是内部或外部接受气体或液体压力、并对平安性有较外部接受气体

2、或液体压力、并对平安性有较高要求的密封容器。高要求的密封容器。 主要为圆柱形，少数为主要为圆柱形，少数为球形或其他外形。球形或其他外形。 4.4.单件消费单件消费, ,本钱高。资料、加工工艺本钱高。资料、加工工艺 化工设备的根本要求化工设备的根本要求 1.平安可靠平安可靠资料的强度高、韧性好资料的强度高、韧性好;资料与介质相资料与介质相容容;构造有足够的刚度和抗失稳才干构造有足够的刚度和抗失稳才干;密密封性能好。封性能好。2.满足过程要求满足过程要求功能要求功能要求;寿命要求寿命要求3.综合经济性好综合经济性好 消费效率高消费效率高;构造合理构造合理;易于运输、安易于运输、安装装 4.操作简单

3、、易于维护和控制操作简单、易于维护和控制简单操作简单操作; 可维护性可维护性; 便于控制便于控制 5.优良的环境性能优良的环境性能跑、冒、滴、漏、噪音跑、冒、滴、漏、噪音压力容器总体构造压力容器总体构造 根本组成根本组成 筒体筒体Cylinder;封头封头(Formed head);密封安装密封安装(Seal Units);开孔与接开孔与接纳纳;支座支座(support);平安附件平安附件(Safe attachment) 压力容器零部件的衔接压力容器零部件的衔接焊接、法兰衔接焊接、法兰衔接和螺纹衔接和螺纹衔接压力容器的分类压力容器的分类 一、介质的危害性一、介质的危害性 毒性毒性 毒性是指某

4、种化学毒物引起机体损伤的毒性是指某种化学毒物引起机体损伤的才干，用来表示毒物剂量与毒性反响之间的才干，用来表示毒物剂量与毒性反响之间的关系。毒性大小普通以化学物质引起实验动关系。毒性大小普通以化学物质引起实验动物某种毒性反响所需求的剂量来表示。物某种毒性反响所需求的剂量来表示。 介质分为极度危害介质分为极度危害(级级)、高度危害、高度危害(级级)、中度危害、中度危害(级级)、轻度危害、轻度危害(iv级级)等四个等四个级别。以每立方米的空气中含毒物的毫克数级别。以每立方米的空气中含毒物的毫克数来表示，单位是来表示，单位是mgm3。普通划分规范为：。普通划分规范为： 极度危害极度危害(级级) 最高

5、允许质量浓度最高允许质量浓度 0.1 mgm3； 高度危害高度危害(级级) 最高允许质量浓度最高允许质量浓度 0.11.0mgm3； 中度危害中度危害(级级) 最高允许质量浓度最高允许质量浓度 1.010mgm3； 轻度危害轻度危害(级级) 最高允许质量浓度最高允许质量浓度 10mgm3。 介质的危害性介质的危害性-易燃性易燃性 可燃气体或蒸气与空气的混合物遇着明火可可燃气体或蒸气与空气的混合物遇着明火可以发生爆炸的浓度范围称爆炸浓度极限，爆以发生爆炸的浓度范围称爆炸浓度极限，爆炸时的最低浓度称为爆炸下限，最高浓度称炸时的最低浓度称为爆炸下限，最高浓度称为爆炸上限。爆炸极限普通用可燃气体或蒸为

6、爆炸上限。爆炸极限普通用可燃气体或蒸气在混合物中的体积分数来表示气在混合物中的体积分数来表示. 分类规范：爆炸下限小于分类规范：爆炸下限小于10，或爆炸上限，或爆炸上限和下限之差值大于等于和下限之差值大于等于20的介质，普通称的介质，普通称为易燃介质。为易燃介质。 二、按厚度分类二、按厚度分类 薄壁容器薄壁容器Do/Di1.2 厚壁容器厚壁容器Do/Di1.2 三、按压力等级分类三、按压力等级分类(1大气压大气压=0.1MPa) 低压低压(代号代号Low)容器容器 0.1MPap1.6MPa； 中压中压(代号代号Middle)容器容器 1.6MPap10MPa； 高压高压(代号代号High)容

7、器容器 10MPap100MPa； 超高压超高压(代号代号Ultra)容器容器 p100MPa 四、按容器在消费中的作用分类四、按容器在消费中的作用分类 1.反响压力容器反响压力容器(代号代号Reactor)主要是用于完主要是用于完成介质的物理、化学反响的压力容器，如反成介质的物理、化学反响的压力容器，如反响器、反响釜、聚合釜、高压釜、合成塔、响器、反响釜、聚合釜、高压釜、合成塔、蒸压釜、煤气发生炉等。蒸压釜、煤气发生炉等。 2.换热压力容器换热压力容器(代号代号Exchanger) 主要是用主要是用于完成介质热量交换的压力容器。如管壳式于完成介质热量交换的压力容器。如管壳式余热锅炉、热交换器

8、、冷却器、冷凝器、蒸余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器等。发器、加热器等。 3.分别压力容器分别压力容器(代号代号Separator) 主要主要是用于完成介质流体压力平衡缓冲和气是用于完成介质流体压力平衡缓冲和气 体净化分别的压力容器。如分别器、过体净化分别的压力容器。如分别器、过滤器、集油器、缓冲器、枯燥塔等。滤器、集油器、缓冲器、枯燥塔等。 4.储存压力容器储存压力容器(代号代号Collector，其中，其中球罐代号球罐代号Ball)主要是用于储存、盛装气主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器。体、液体、液化气体等介质的压力容器。如液氨储罐、液化石油气储罐

9、等。如液氨储罐、液化石油气储罐等。 五、按安装方式分类五、按安装方式分类 1.固定式压力容器固定式压力容器 有固定安装和运用地点，有固定安装和运用地点，工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。如消费车间内的卧式储罐、球罐、塔器、反如消费车间内的卧式储罐、球罐、塔器、反响釜等。响釜等。 2.挪动式压力容器也称为经常搬运的压力容挪动式压力容器也称为经常搬运的压力容器，诸如汽车槽车、铁路槽车、槽船等。这器，诸如汽车槽车、铁路槽车、槽船等。这类压力容器运用时不仅接受内压或外压载荷，类压力容器运用时不仅接受内压或外压载荷，搬运过程中还会遭到由于内部介质晃动引起搬运过程

10、中还会遭到由于内部介质晃动引起的冲击力，以及运输过程带来的外部撞击和的冲击力，以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷，因此在构造、运用和平安方面均振动载荷，因此在构造、运用和平安方面均有其特殊的要求。有其特殊的要求。按厚度分类按厚度分类薄壁容器，厚壁容器薄壁容器，厚壁容器按承压方式分类按承压方式分类内压容器，外压容器内压容器，外压容器按工作壁温分类按工作壁温分类高温容器，中温容器，常温容器，低温容器高温容器，中温容器，常温容器，低温容器按几何形状分类按几何形状分类球形容器，圆筒形容器，圆锥形容器，轮胎形容器球形容器，圆筒形容器，圆锥形容器，轮胎形容器按制造方法分类按制造方法分类焊接容器，铸造容器

11、，锻造容器，铆接容器，组合式容焊接容器，铸造容器，锻造容器，铆接容器，组合式容器器按材质分类按材质分类钢制容器，铸铁容器，有色金属容器，非金属容器钢制容器，铸铁容器，有色金属容器，非金属容器按安放形式分类按安放形式分类立式容器，卧式容器立式容器，卧式容器按安全管理和技术监督按安全管理和技术监督角度分类角度分类固定式容器，移动式容器固定式容器，移动式容器按压力等级分类按压力等级分类低压容器，中压容器，高压容器，超高压容器低压容器，中压容器，高压容器，超高压容器按用途分类按用途分类盛装容器，反应容器，换热容器，分离容器盛装容器，反应容器，换热容器，分离容器按安全综合分类按安全综合分类一类容器，二类

12、容器，三类容器一类容器，二类容器，三类容器压力容器规范规范压力容器规范规范国外规范国外规范ASME;JIS;BS;AD国内规范国内规范GB1502019;GB1512019;JB4732;JB/T4735压力容器资料压力容器资料 一、钢材外形一、钢材外形 1、钢板、钢板 规定允许用于制造压力容器的钢板有两类：规定允许用于制造压力容器的钢板有两类： 压力容器公用钢板，如压力容器公用钢板，如16MnR、20R等等 可用于制造压力容器的非容器公用钢板，可用于制造压力容器的非容器公用钢板，如普通碳素钢中的如普通碳素钢中的Q235-A、Q235-B。 2、无缝钢管、无缝钢管 用于过程设备较高压力的流体保

13、送，资料通用于过程设备较高压力的流体保送，资料通常为常为10、20号钢。号钢。3、锻件、锻件需焊接的锻件，资料用需焊接的锻件，资料用20号钢，不许焊接号钢，不许焊接的锻件，资料用的锻件，资料用35或或45号钢。号钢。4、圆钢、型钢、圆钢、型钢用于制造支承件、加强圈等，圆钢还可用用于制造支承件、加强圈等，圆钢还可用于制造小尺寸的紧固件。于制造小尺寸的紧固件。圆钢资料为圆钢资料为Q235-A、20、35号钢等，型钢号钢等，型钢资料多为资料多为Q235-A。 二、钢材类型二、钢材类型 按化学成分，压力容器用钢分为三类：按化学成分，压力容器用钢分为三类： 1、碳素钢、碳素钢C%2.06% 2、低合金钢

14、、低合金钢 在优质碳素钢的根底上，参与一种或多种合金元素在优质碳素钢的根底上，参与一种或多种合金元素合金元素总含量在合金元素总含量在3%以下，以提高钢的强度以下，以提高钢的强度和改善综合性能。和改善综合性能。 低合金钢是目前制造压力容器的主要钢材，其强低合金钢是目前制造压力容器的主要钢材，其强度、韧性、耐腐蚀性等均优于一样含碳量的碳素钢，度、韧性、耐腐蚀性等均优于一样含碳量的碳素钢，减轻配备的分量，可节省钢材减轻配备的分量，可节省钢材1/32/3。）高碳钢（）中碳钢（）低碳钢（按含碳量%6 . 0%6 . 0%25. 0%25. 0%CCC 3、高合金钢合金元素总含量大于、高合金钢合金元素总含

15、量大于10% 主要有铬钢、铬镍钢、铬镍钼钢等，如主要有铬钢、铬镍钢、铬镍钼钢等，如0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti等，主要等，主要用于耐腐蚀和耐高温等特殊场所，如不锈钢、用于耐腐蚀和耐高温等特殊场所，如不锈钢、耐热钢等。耐热钢等。 三、有色金属和非金属三、有色金属和非金属 1、有色金属、有色金属 钛合金特点：低温下能坚持较高的塑性和冲钛合金特点：低温下能坚持较高的塑性和冲击韧性，是制造深冷设备的良好资料。击韧性，是制造深冷设备的良好资料。 2、非金属资料、非金属资料 非金属资料的优点：资源丰富、耐蚀性好、非金属资料的优点：资源丰富、耐蚀性好、种类多、价钱廉价。种类多、价钱廉

16、价。 缺陷：机械强度较低，耐热性不好，对温度缺陷：机械强度较低，耐热性不好，对温度动摇比较敏感。动摇比较敏感。 非金属资料通常用于承压不高的构造资料、非金属资料通常用于承压不高的构造资料、金属维护村里或涂层、密封资料、保温资料、金属维护村里或涂层、密封资料、保温资料、耐火资料等。耐火资料等。 压力容器制造工艺压力容器制造工艺 在压力容器制造中，往往先将钢板经过冷加在压力容器制造中，往往先将钢板经过冷加工或热加工，使它变成所要求的零件外形，工或热加工，使它变成所要求的零件外形，再经过焊接将各零部件衔接在一同。因此，再经过焊接将各零部件衔接在一同。因此，有必要研讨冷、热加工呵斥的塑性变形和焊有必要

17、研讨冷、热加工呵斥的塑性变形和焊接工艺对资料性能的影响。接工艺对资料性能的影响。 储存设备简称：储罐：主要是指用于储储存设备简称：储罐：主要是指用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的设存或盛装气体、液体、液化气体等介质的设备。备。 设计储存设备，必需满足各种给定的工艺要设计储存设备，必需满足各种给定的工艺要求，即介质的性质、工况、容量、环境等条求，即介质的性质、工况、容量、环境等条件。件。 介质特性：可燃性、饱和蒸气压、密度、腐介质特性：可燃性、饱和蒸气压、密度、腐蚀性、毒性程度、化学反响活性如聚合趋蚀性、毒性程度、化学反响活性如聚合趋势等。势等。储存设备储存设备 卧罐卧罐 地面卧罐根本构

18、造地面卧罐根本构造 卧罐的根本构造，主要由圆筒、封头和支座卧罐的根本构造，主要由圆筒、封头和支座三部分组成。三部分组成。 地下卧罐地下卧罐 采用地下卧罐是为了减少占地面积和平安防采用地下卧罐是为了减少占地面积和平安防火间隔，及避开环境温度对它的影响火间隔，及避开环境温度对它的影响 。液。液化气体储罐化气体储罐 卧罐的埋地措施分两种：卧罐的埋地措施分两种： 1.卧罐安装在地下预先构筑的空间里地下卧罐安装在地下预先构筑的空间里地下室；室； 2.将卧罐安放在地下设置的支座上，卧罐外将卧罐安放在地下设置的支座上，卧罐外壳涂有沥青防锈层，必要时再附加牺牲阳极壳涂有沥青防锈层，必要时再附加牺牲阳极维护设备

19、，最后采取土地埋设方法，并到达维护设备，最后采取土地埋设方法，并到达预期的埋土高度。预期的埋土高度。1-牺牲阳极；牺牲阳极；2-浮子液面计；浮子液面计；3-金属导线；金属导线；4-电线维护测试点；电线维护测试点；5-压力表；压力表；6-护护罩；罩；7-平安阀；平安阀；8-罐装气相阀门，罐装气相阀门，9-罐装液相阀门；罐装液相阀门；10-排污和倒空管阀门；排污和倒空管阀门；11-罐间气相衔接纳，罐间气相衔接纳，12-罐体；罐体；13-罐间液相连按管；罐间液相连按管；14-支座支座卧罐设计计算卧罐设计计算 一一.载荷分析载荷分析 卧罐的载荷有：卧罐的载荷有： 1.压力，如：内压或外压真空；压力，如

20、：内压或外压真空； 2.卧罐分量，包括圆筒、封头及其附件等的卧罐分量，包括圆筒、封头及其附件等的分量；分量； 3.物料分量，正常操作时为物料分量，水压物料分量，正常操作时为物料分量，水压实验时为充水分量；实验时为充水分量； 4.其他载荷，如：雪载荷、风载荷、地震载其他载荷，如：雪载荷、风载荷、地震载荷等。荷等。 二二.内力分析内力分析 1.弯矩弯矩 2.剪力剪力 三三. 圆筒应力计算和强度校核圆筒应力计算和强度校核 1. 圆筒上的轴向应力圆筒上的轴向应力 2.支座截面处圆筒和封头上的切向切应力支座截面处圆筒和封头上的切向切应力 3.支座截面处圆筒的周向应力支座截面处圆筒的周向应力球形储罐球形储

21、罐 罐体包括上下极板、上下温带板和赤道罐体包括上下极板、上下温带板和赤道板、支柱、拉杆、操作平台、盘梯、以及板、支柱、拉杆、操作平台、盘梯、以及各种附件包括人孔、接纳、液面计、压力各种附件包括人孔、接纳、液面计、压力计、温度计、平安泄放安装等。在某些特计、温度计、平安泄放安装等。在某些特殊场所，球罐内还设有内部转梯、外部隔热殊场所，球罐内还设有内部转梯、外部隔热或保温层、防火水幕喷淋管等附属设备。或保温层、防火水幕喷淋管等附属设备。 一、纯桔瓣式罐体球罐根本构造一、纯桔瓣式罐体球罐根本构造 1-球壳；球壳；2-液位计液位计导管；导管；3-避雷针；避雷针；4-平安泄放阀；平安泄放阀；5-操作平台

22、；操作平台；6-盘梯；盘梯；7-喷淋水管；喷淋水管；8-支支柱；柱；9-拉杆拉杆二、足球瓣式罐体球罐根本构造二、足球瓣式罐体球罐根本构造 1-顶部极板；2-赤道板；3-底部极板；4-支柱；5-拉杆；6-扶梯；7-顶部操作平台三、混合式罐体球罐根本构造三、混合式罐体球罐根本构造 1-上极; 2-赤道带；3-支柱；4-下极支座支座 支座是球罐中用以支承本体分量和物料分量支座是球罐中用以支承本体分量和物料分量的重要构造部件。的重要构造部件。 构造主要分两大类：构造主要分两大类：1.柱式支座；柱式支座；2.裙式支裙式支座。柱式支座中以赤道正切柱式支座用得最座。柱式支座中以赤道正切柱式支座用得最多，为国

23、内外普遍采用。多，为国内外普遍采用。 1-球壳；2-上部支柱；3-内部筋板；4-外部端板；5-内部导环；6-防火隔热层； 7-防火层夹子，8-可熔塞；9-接地凸缘10-底板；11-下部支耳，12-下部支柱，13-上部支耳拉杆拉杆 拉杆的作用：用以接受风载荷与地震载荷作拉杆的作用：用以接受风载荷与地震载荷作用，添加球罐的稳定性。用，添加球罐的稳定性。 拉杆构造：可调式和固定式两种。拉杆构造：可调式和固定式两种。 固定式固定式 1-支柱；支柱；2-支耳；支耳；3-长拉杆长拉杆4调理螺调理螺母；母；5-短拉杆短拉杆 可调式可调式 1-补强板，补强板，2-支柱，支柱，3-拉杆；拉杆；4-中心板中心板人

24、孔和接纳人孔和接纳 一、人孔一、人孔 人孔设置是为任务人员进出球罐以进展检验人孔设置是为任务人员进出球罐以进展检验和维修之用。及在施工过程中，罐内的通风和维修之用。及在施工过程中，罐内的通风排气、热处置时运用。排气、热处置时运用。 二、接纳二、接纳 球罐由于工艺操作需求安装各种规格的接纳。球罐由于工艺操作需求安装各种规格的接纳。 附件附件 球罐上设置的梯子和平台，液面计、压力表、球罐上设置的梯子和平台，液面计、压力表、平安阀和温度计、控制球罐内部物料温度和平安阀和温度计、控制球罐内部物料温度和压力的水喷淋安装以及隔热或保冷设备等。压力的水喷淋安装以及隔热或保冷设备等。球罐的计算内容球罐的计算内

25、容 1.球壳计算球壳计算 2.地震载荷计算地震载荷计算 3.风载荷计算风载荷计算 4.支柱计算支柱计算 5.地脚螺栓计算地脚螺栓计算 6.底板计算底板计算 7.拉杆计算拉杆计算换热设备的运用换热设备的运用 换热设备：使热量从热流体传送到冷流体的换热设备：使热量从热流体传送到冷流体的设备。设备。 化工厂：换热设备的投资约占总投资的化工厂：换热设备的投资约占总投资的10%20%； 炼油厂：换热设备的投资约占总投资的炼油厂：换热设备的投资约占总投资的35%40%。管壳式换热器管壳式换热器 根本类型根本类型 可分为固定管板式、浮头式、可分为固定管板式、浮头式、U形管式、填形管式、填料函式和釜式重沸器五

26、类料函式和釜式重沸器五类 一一. 固定管板式固定管板式 适用范围：适用范围：1.适用于壳侧介质清洁且不易结适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进展清洗；垢并能进展清洗；2.管、壳程两侧温差不大管、壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场所。或温差较大但壳侧压力不高的场所。二二.浮头式换热器浮头式换热器 适用范围：适用于壳体和管束之间壁温差较适用范围：适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场所。大或壳程介质易结垢的场所。 三三. U形管式换热器形管式换热器 适用范围：适用于管、壳壁温差较大或壳程介适用范围：适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需求清洗，又不适宜采用浮头式和固质易结垢需

27、求清洗，又不适宜采用浮头式和固定管板式的场所。特别适用于管内走清洁而不定管板式的场所。特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。四四. 填料函式换热器填料函式换热器 适用范围：适用于适用范围：适用于4MPa以下的任务条件。以下的任务条件。五五.釜式重沸器釜式重沸器 适用范围：此种换热器和浮头式、适用范围：此种换热器和浮头式、U形管式形管式换热器一样，清洗维修方便，可处置不清洁、换热器一样，清洗维修方便，可处置不清洁、易结垢的介质，并能接受高温、高压。易结垢的介质，并能接受高温、高压。管壳式换热器的构造管壳式换热器的构造 管程：流体流经换热管

28、内的通道及与其相贯管程：流体流经换热管内的通道及与其相贯穿部分。穿部分。 壳程：流体流经换热管外的通道及与其相贯壳程：流体流经换热管外的通道及与其相贯穿部分。穿部分。 管程构造管程构造 一一.换热管换热管 换热管在管板上的陈列方式：正三角形、正换热管在管板上的陈列方式：正三角形、正方形、转角正三角形、转角正方形。方形、转角正三角形、转角正方形。 在同样的管板面积上正三角形陈列的管数最在同样的管板面积上正三角形陈列的管数最多，故用得最为普遍，但管外不易清洗。为多，故用得最为普遍，但管外不易清洗。为便于管外清洗，可以采用正方形或转角正方便于管外清洗，可以采用正方形或转角正方形陈列的管束。形陈列的管

29、束。 换热管中心距普通不小于换热管中心距普通不小于1.25倍的换热管外倍的换热管外径。径。4 5 9 0 6 0 3 0 ( a ) 正三角形( b ) 转角正三角形( c ) 正方形( d ) 转角正方形 二二. 管板管板 作用：作用：1. 用来排布换热管用来排布换热管 2. 分隔管程和壳程的流体，防止冷、热流体分隔管程和壳程的流体，防止冷、热流体混合。混合。 3. 同时受管程、壳程压力和温度的作用。同时受管程、壳程压力和温度的作用。12341空隙；2壳程管板；3短节；4管程管板 三三.管箱管箱 管箱位于管壳式换热器的两端。管箱位于管壳式换热器的两端。 作用：把从管道保送来的流体均匀地分布到

30、作用：把从管道保送来的流体均匀地分布到各换热管和把管内流体聚集在一同送出换热各换热管和把管内流体聚集在一同送出换热器。在多管程换热器中，管箱还起改动流体器。在多管程换热器中，管箱还起改动流体流向的作用。流向的作用。 壳程构造壳程构造 壳程主要由壳体、折流板或折流杆、支承板、壳程主要由壳体、折流板或折流杆、支承板、纵向隔板、拉杆、防冲挡板、防短路构造等纵向隔板、拉杆、防冲挡板、防短路构造等元件组成。元件组成。 一、壳体一、壳体 壳体普通是一个圆筒，在壳壁上焊有接纳，壳体普通是一个圆筒，在壳壁上焊有接纳，供壳程流体进入和排出之用。供壳程流体进入和排出之用。 二、折流板二、折流板 设置折流板的目的：

31、是为了提高壳程流体的设置折流板的目的：是为了提高壳程流体的流速，添加湍动程度，并使壳程流体垂直流速，添加湍动程度，并使壳程流体垂直 冲刷管束，以改善传热，增大壳程流体的传冲刷管束，以改善传热，增大壳程流体的传热系数，同时减少结垢。在卧式换热器中，热系数，同时减少结垢。在卧式换热器中，折流板还起支撑管束的作用。折流板还起支撑管束的作用。 三、折流杆三、折流杆 为理处理传统折流板换热器中换热管与折流为理处理传统折流板换热器中换热管与折流板的切割破坏和流体振动，提高传热效率，板的切割破坏和流体振动，提高传热效率，近年来开发了一种新型的管束支撑构造。近年来开发了一种新型的管束支撑构造。 1支撑杆；2折

32、流杆；3滑轨231换热器设计计算换热器设计计算 1.壁厚的计算壁厚的计算 换热器筒体壁厚换热器筒体壁厚 封头壁厚封头壁厚 管箱壁厚管箱壁厚 接纳壁厚接纳壁厚 换热管壁厚的校核换热管壁厚的校核 2.补强计算补强计算 开孔所需的补强面积开孔所需的补强面积 有效补强范围有效补强范围 有效补强面积有效补强面积 3. 膨胀节膨胀节 判别能否安装膨胀节判别能否安装膨胀节 4.垫片的选取垫片的选取 5.螺栓与法兰螺栓与法兰 6.折流板和拉杆折流板和拉杆 7.防冲与导流安装防冲与导流安装 8.支座支座 鞍座型式的设计鞍座型式的设计 支座的设计计算支座的设计计算 鞍座内力的分析鞍座内力的分析 鞍座的强度校核鞍座

33、的强度校核塔设备塔设备 塔设备是化学工业、石油工业、石油化工等塔设备是化学工业、石油工业、石油化工等消费中最重要的设备之一。它可使气汽消费中最重要的设备之一。它可使气汽液或液液两相之间进展充分接触，到达相际液或液液两相之间进展充分接触，到达相际传热及传质的目的。传热及传质的目的。 在化工和石油化工消费安装中，塔设备的投在化工和石油化工消费安装中，塔设备的投资费用占整个工艺设备费用的资费用占整个工艺设备费用的25%50%；它；它所耗用的钢材分量在各类工艺设备中所占的所耗用的钢材分量在各类工艺设备中所占的比例也较多。比例也较多。塔设备的常见分类塔设备的常见分类 1.按操作压力分：有加压塔、常压塔及

34、减压按操作压力分：有加压塔、常压塔及减压塔；塔； 2.按单元操作分：有精馏塔、吸收塔、解吸按单元操作分：有精馏塔、吸收塔、解吸塔、淬取塔、反响塔、枯燥塔等；塔、淬取塔、反响塔、枯燥塔等； 3.按内件构造分：有板式塔、填料塔。按内件构造分：有板式塔、填料塔。塔设备的总体构造塔设备的总体构造 塔设备的总体构造塔设备的总体构造 1.塔体：塔体即塔设备的外壳，常见的塔体由等直塔体：塔体即塔设备的外壳，常见的塔体由等直径、等厚度的圆筒及上下封头组成。径、等厚度的圆筒及上下封头组成。 2.支座：塔体支座是塔体与根底的衔接构造。由于支座：塔体支座是塔体与根底的衔接构造。由于塔设备较高、分量较大，为保证其足够

35、的强度及刚塔设备较高、分量较大，为保证其足够的强度及刚度，通常采用裙式支座。度，通常采用裙式支座。 3.人孔及手孔：为安装、检修、检查等需求，往往人孔及手孔：为安装、检修、检查等需求，往往在塔体上设置人孔或手孔。不同的塔设备，人孔或在塔体上设置人孔或手孔。不同的塔设备，人孔或手孔的构造及位置等要求不同。手孔的构造及位置等要求不同。 4.接纳：用于衔接工艺管线，使塔设备与其他相关接纳：用于衔接工艺管线，使塔设备与其他相关设备相衔接。按其用途可分为进液管、出液管、回设备相衔接。按其用途可分为进液管、出液管、回流管、进气出气管、侧线抽出管、取样管、仪表接流管、进气出气管、侧线抽出管、取样管、仪表接纳

36、、液位计接纳等。纳、液位计接纳等。 5.除沫器：用于捕集夹带在气流中的液滴。除沫器：用于捕集夹带在气流中的液滴。除沫器任务性能的好坏对除沫效率、分别效除沫器任务性能的好坏对除沫效率、分别效果都具有较大的影响。果都具有较大的影响。 6.吊柱：安装于塔顶，主要用于安装、检修吊柱：安装于塔顶，主要用于安装、检修时吊运塔内件。时吊运塔内件。板式塔板式塔 按塔板的构造分：有泡罩塔、筛板塔、浮阀按塔板的构造分：有泡罩塔、筛板塔、浮阀塔等；塔等； 塔盘按构造可分为：整块式塔盘和分块式塔塔盘按构造可分为：整块式塔盘和分块式塔盘。盘。 塔径塔径DN700mm时，采用整块式塔盘；时，采用整块式塔盘； 塔径塔径DN

37、800mm时，采用分块式塔盘。时，采用分块式塔盘。降液管的型式降液管的型式 受液盘受液盘 为了保证降液管出口处的液封，在塔盘上设为了保证降液管出口处的液封，在塔盘上设置受液盘，受液盘有平型和凹型两种。置受液盘，受液盘有平型和凹型两种。溢流堰及进口堰溢流堰及进口堰 溢流堰：有坚持塔盘板溢流堰：有坚持塔盘板上一定液层高度和促使上一定液层高度和促使液流均匀分布的作用。液流均匀分布的作用。 进口堰：当采用平型受进口堰：当采用平型受液盘时，为使上层塔板液盘时，为使上层塔板流入的液体能在塔盘上流入的液体能在塔盘上均匀分布，减小入口液均匀分布，减小入口液 流的冲力。流的冲力。塔设备的附件塔设备的附件 除沫器

38、：在空塔气速较大，塔顶溅液景象严除沫器：在空塔气速较大，塔顶溅液景象严重，以及工艺过程不允许出塔气体夹带雾滴重，以及工艺过程不允许出塔气体夹带雾滴的情况下，需设置除沫器，除沫器安装在塔的情况下，需设置除沫器，除沫器安装在塔器的顶部。器的顶部。 裙座：不论是圆筒形还是圆锥形裙座，均有裙座：不论是圆筒形还是圆锥形裙座，均有裙座筒体、根底环、地脚螺栓座、人孔、排裙座筒体、根底环、地脚螺栓座、人孔、排气孔、引出管通道、保温支承圈等组成。气孔、引出管通道、保温支承圈等组成。 吊柱：安装在室外，无框架的整体塔设备，吊柱：安装在室外，无框架的整体塔设备，为了安装及装配内件，改换或补充填料，往为了安装及装配内

39、件，改换或补充填料，往往在塔顶设置吊柱。往在塔顶设置吊柱。 塔设备的强度计算塔设备的强度计算 1.塔的固有周期塔的固有周期 2.塔的载荷分析塔的载荷分析 质量载荷质量载荷 偏心载荷偏心载荷 风载荷风载荷 地震载荷地震载荷 3.筒体的强度及稳定性校核筒体的强度及稳定性校核 4.裙座的强度及稳定性校核裙座的强度及稳定性校核塔设备的振动塔设备的振动 塔设备在较低的风速作用下，以较高的频率塔设备在较低的风速作用下，以较高的频率沿着与风力的垂直方向产生振动，导致构造沿着与风力的垂直方向产生振动，导致构造破坏，引起人们的注重。破坏，引起人们的注重。 塔设备在风力的作用下，将产生两个方向的塔设备在风力的作用下，将产生两个方向的振动。一种是顺风向的振动，即振动方向沿振动。一种是顺风向的振动，即振动方向沿着风的方向，又称纵向振动；另一种是横向着风的方向，又称纵向振动；另一种是横向振动，即振动方向沿着与风的垂直方向，又振动，即振动方向沿着与风的垂直方向，又称横向振动或风的诱导振动。我们主要讨论称横向振动或风的诱导振动。我们主要讨论风的诱导振动。风的诱导振动。反响设备反响设备 完成反响过程的设备为反响设备，即反响器。完成反响过程的设备为反响设备，即反响器。 反响设备可分为化学反响器和生