塔设备设计与强度校核

1、塔设备设计与强度校核（此次说明以水洗塔为例此次说明以水洗塔为例）2016年5月13日 王程王程浙江大学的设计结果如下！得到的塔的具体工艺结果如下，其中比较重要和余下部分部分相关的就是直径，需要注意的是若直径相差太大就需要进行分段设计！塔的工艺设计结果校核如下（注意一下，可能大部分的设计都是能够满足aspen的校验，但是我们这次设计需要三点才不会被扣分！1.最大液泛率应该处于0.6-0.85 2.降液管液位高度/板间距应该处于0.2-0.5 3.停留时间应该大于4秒）可以看出浙江大学对板间距和塔径经过调整后是能够满足上面提出的三点的！ 至此，塔的工艺设计部分就算完成了！我们可以得到的数据输入到s

2、w6中进行强度校核！ 下面以我们自己的数据，模仿浙江大学的设计过程，完成我们自己的塔设备设计与校核！并对之前的设计过程进行详细的讲解！在塔板设计页面，新建一个并进行相关数据输入，其中塔板开始层数为1（有冷凝器则为2），结束塔板数为10（有再沸器则为9），塔板类型根据经验（见下页）选取，我们此次设计选择浮阀型，溢流数也是根据经验选择（见下页），板间距同理！其他的数据采用aspen默认。（注意塔板数的具体数据来源于block） 塔板类型经验见浙江大学初步设计说明书P244 表9-20以及化工原理下册 溢流数，板间距经验参见化工原理下册塔设备设计一章（图为block显示的精馏塔数据）在Design页

3、面可以进一步对流体的性质设置，如物系的发泡因子，系统的过载量（其中发泡因子经验来自孙兰义的化工流程模拟实训P110 表7）数据输入完毕后，点击run就可以得到结果，结果如下结果可以看出我们的流量比较均匀，实际设计的时候我们将我们的塔径设为1.8米，应该能够符合要求（注意设计定型设备的时候塔径和塔板间距是有标准的，具体标准请参见化工工艺设计手册，非定型设备价格较高需要订做，慎重考虑，实在设计不能完成时可以考虑！）这一步塔的工艺设计基本完毕，我们进入校核阶段，将第一步的初步设计数据输入到校核中，并对初步设计过程中没有的数据进行进一步设计！其中塔径按照上一步圆整到1.8米，板间距按照上步0.6米，溢

4、流数为1，堰高0.05米（堰高的经验也在化工原理下册第三章）输入完毕后，若design有调整过则调整，没有则采用默认设置（主要就是发泡因子有无调整），layout这一项选择塔板具体类型（我们这次为F-1型重阀）运行，并查看结果(查看PROFILES)，看是否满足前面提及的三个标准（可以看出我们的塔径和板间距以及堰高的设置能够满足）当结果满足后我们就可以将塔的工艺数据记录，并输入到sw6进行强度校核（注意强度校核的一部分仍然来自aspen的其他部位，例如工作温度和工作压力，还有液体的流量等）（在stream result里面可以看到相应的参数！）打开sw6强度校核软件（我们使用的是2011版本）

5、，开始输入相对应的参数，需要注意的是塔的设计说明书里面必须要有塔的长度与直径，设计压力与温度，裙座，筒体，封头的厚度，以及地脚螺纹的大小以及个数，同时必须校核风载荷和地震载荷，否则将会扣除相应的分数！设计温度和设计压力都应该取工作温度与压力的1.15-1.5倍，而筒体的内径则是来自aspen，筒体长度来自于自己的计算（具体看下一页），腐蚀余量一般取1-2 mm，焊缝系数按照双面焊或单面焊分别取1,0.85，材料可以按照需求选取（总之具体的设计细则可以参照化工工艺设计手册，化工设备机械基础，以及重庆大学的初步设计说明书的塔这一章节，都有很详细的说明）塔的高度计算过程（具体可以参见重庆大学相关设计

6、，非常详细！重庆大学初步设计说明书P89）塔板上物料的高度就是aspen里面的堰高！上下封头都与塔径有关哦，封头的直边与曲边高度请参见化工机械基础的封头标准（在P196）由于是等直径的塔上下封头的数据是一样的！裙座的高度按照塔径大小以经验选取，设计温度一般都是室温，而内径则是与筒体一样，腐蚀厚度也是按照1-2mm选取，裙座材料同理（注意q235材料的使用范围哦，当然超出范围软件也是会提醒的，若强度不够则推荐使用16mnr）在选择后地脚螺栓的直径与材料后其他的数据（除了个数）都会由数据库自动调用哦，注意需用应力需要自己矫正一下啊（低碳钢取147，合金钢取170）最后就是个数了可以先自己假设一个，再通过计算说明书校正！（具体在下一页讲）仔细应该都会发现壁厚都是没有讲如何设置的，我的方法就是通过直接根据经验设一个，然后根据计算书的推荐进行调整。（这样比正规的设计方法要快，正规的设计方法参见机械基础，在此不做展开）最后输出输入完毕之