年產(chǎn)2萬噸乙醇—水精餾塔設(shè)計

1、成績西北大學(xué)化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書設(shè)計名稱：年產(chǎn)兩萬噸乙醇-水精儲塔年級專業(yè)：2013 級化學(xué)工程與工藝姓 名：指導(dǎo)老師：2016年1月15日目錄1 概述 錯誤!未定義書簽c設(shè)計題目及要求 錯誤!未定義書簽設(shè)計題目 錯誤!未定義書簽設(shè)計任務(wù) 錯誤!未定義書簽設(shè)計參數(shù) 錯誤!未定義書簽精儲過程簡介 錯誤!未定義書簽2 工藝設(shè)計部分 錯誤!未定義書簽c全塔物料衡算 錯誤!未定義書簽乙醇-水的氣液平衡數(shù)據(jù) 錯誤!未定義書簽確定n及工業(yè)生產(chǎn)常用R的選擇 錯誤!未定義書簽板效率、塔板數(shù)的計算和進(jìn)料位置與狀態(tài)的選擇.錯誤!未定義書簽。理論塔板數(shù)M的求取錯誤!未定義書簽。全塔效率Et錯誤!未定義書簽

2、。實(shí)際塔板數(shù)N 加料位置與狀態(tài)的選擇物性參數(shù)計算定性壓力Pm 定性溫度t m 平均分子質(zhì)量M平均密度P m 液體的平均表面張力液體的平均粘度以L,m 汽液負(fù)荷計算精儲段氣液負(fù)荷計算錯誤!未定義書簽 錯誤!未定義書簽 錯誤!未定義書簽 錯誤!未定義書簽 錯誤!未定義書簽 錯誤!未定義書簽 錯誤!未定義書簽 錯誤!未定義書簽 錯誤!未定義書簽 錯誤!未定義書簽 錯誤!未定義書簽提儲段汽液負(fù)荷計算錯誤!未定義書簽塔及塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)的計算錯誤!未定義書簽。塔徑的設(shè)計計算 錯誤!未定義書簽塔板工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計與計算 錯誤!未定義書簽校核計算 錯誤!未定義書簽精儲段校核計算 錯誤!未定義書簽提

3、儲段校核計算 錯誤!未定義書簽塔板負(fù)荷性能圖的計算與繪制 錯誤!未定義書簽精微段塔板負(fù)荷性能圖 錯誤!未定義書簽提儲段塔板負(fù)荷性能圖 錯誤!未定義書簽3 設(shè)備設(shè)計及輔助設(shè)計部分 錯誤!未定義書簽c塔體結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計 錯誤!未定義書簽筒體和封頭厚度計算 錯誤!未定義書簽橢圓封頭的選型 錯誤!未定義書簽換熱器的計算與設(shè)計選型 錯誤!未定義書簽預(yù)熱器 錯誤!未定義書簽再沸器 錯誤!未定義書簽冷凝器 錯誤!未定義書簽冷卻器 錯誤!未定義書簽管道計算及規(guī)格選擇 錯誤!未定義書簽管道設(shè)計步驟 錯誤!未定義書簽算例 錯誤!未定義書簽管道設(shè)計結(jié)果匯總表 錯誤!未定義書簽泵的計算及設(shè)計選型 錯誤!未定義書簽原料

4、泵 錯誤!未定義書簽冷卻水泵 錯誤!未定義書簽儲罐的計算與選型 錯誤!未定義書簽原料儲罐 錯誤!未定義書簽產(chǎn)品儲罐 錯誤!未定義書簽熱水儲罐 錯誤!未定義書簽物性參數(shù)數(shù)據(jù)工藝設(shè)計數(shù)據(jù)5 認(rèn)識與體會6 參考文獻(xiàn)錯誤!未定義書簽錯誤!未定義書簽錯誤!未定義書簽c錯誤!未定義書簽c1概述1.1 設(shè)計題目及要求1.1.1 設(shè)計題目年產(chǎn)兩萬噸乙醇-水連續(xù)精儲塔（篩板塔）1.1.2 設(shè)計任務(wù)由設(shè)定值濃度號的酒精-水二元均相混合物作原料，根據(jù)所需要的年產(chǎn)量D塔頂產(chǎn)品濃度XD、塔釜濃度X。等參數(shù)設(shè)計出酒精連續(xù)精儲塔。1.1.3 設(shè)計參數(shù)生產(chǎn)任務(wù)：年產(chǎn)量口;20000%加熱蒸汽壓力：（表壓）冷卻器進(jìn)口水溫度：2

5、0c冷凝器出口水溫：50c原料濃度：塔頂產(chǎn)品濃度：x口二93,1% （質(zhì)量分率）塔釜濃度：0VI% （質(zhì)呈分率）1.2 精微過程簡介圖1為連續(xù)精儲塔。乙醇水混合液自塔的中部某適當(dāng)位置連續(xù)地加入塔內(nèi)， 塔頂設(shè)有冷凝器將塔頂蒸汽冷凝為液體。冷凝液的一部分回入塔頂，稱為回流液， 其余作為塔頂產(chǎn)品（儲出液）排出。在塔內(nèi)上半部（加料位置以上）上升蒸汽和 回流液體之間進(jìn)行著逆流接觸和物質(zhì)傳遞。塔底部裝有再沸器以加熱液體產(chǎn)生蒸 汽，蒸汽沿塔上升，與下降的液體逆流接觸并進(jìn)行物質(zhì)傳遞， 塔底連續(xù)排除部分 液體作為塔底產(chǎn)品。在塔的加料位置以上，上升蒸汽中所含的重組分向液相傳遞，而回流液中的輕組分向氣相傳遞。如此物

6、質(zhì)交換的結(jié)果，使上升蒸汽中輕組分的濃度逐漸升高。 只要有足夠的相際接觸表面和足夠的液體回流量，到達(dá)塔頂?shù)恼羝麑⒊蔀楦呒兌鹊妮p組分。塔的上半部完成了上升蒸汽的精制，即除去其中的重組分，因而稱為 精儲段。在塔的加料位置以下，下降液，上 一十上3一.3圖1連續(xù)精儲過程體（包括回流放和加料披中的披體）中的輕組分向氣相傳遞，上升蒸汽中的重組分向液相傳遞。這樣，只要兩相 接觸面和上升蒸汽量足夠，到達(dá)塔底的液體中所含的輕組分可降至很低，從而獲 得高純度的重組分。塔的下半部完成了下降液體中重組分的提濃即提出了輕組 分，因而稱為提儲段。一個完整的精儲塔應(yīng)包括精儲段和提儲段，冉這樣的塔內(nèi)可將一個雙組分混 合物連續(xù)

7、地、高純度地分離為輕、重兩組分。精儲與蒸儲的區(qū)別在于“回流”，包括塔頂?shù)囊合嗷亓髋c塔釜部分汽化造成 的氣相回流，回流是構(gòu)成氣、液兩相接觸傳質(zhì)的必要條件，沒有氣液兩相的接觸也就無從進(jìn)行物質(zhì)交換。另一方面，組分揮發(fā)度的差異造成了有利的相平衡條件 （y x）。這使上升蒸汽在與自身冷凝回流液之間的接觸過程中，重組分向液相 傳遞，輕組分向氣相傳遞。相平衡條件 y x使必需的回流液的數(shù)量小于塔頂冷 凝液的的總量，即只需要部分回流，而無需全部回流。唯有如此，才能從塔頂抽 出部分凝液作為產(chǎn)品。因此，精儲過程的基礎(chǔ)是組分揮發(fā)度的差異。2工藝設(shè)計部分2.1 全塔物料衡算F 二 D + 用Fxp - 0孫 + Wk

8、*質(zhì)量分率化為摩爾分率，得布=0. 8407, xw = 0. 0039, xF = 0. 1153D = 20000T/y = 2525一 25kg/h = 60 3kg價（按一年330個工作日計算）D 刈-際 0. 0039 - 0. 1153-二二二 0. 1331F k一即 0 0039 - 0 8407W D-1 - - = 1 - 0. 1331 = 0. 9669F = 60. 3 = 0 1331 = 453 1kmi/h = 9630. 3國啟W = 453,0 X 0. 8669 = 392. 7kmi=7119 4kg/h2.2 乙醇-水的氣液平衡數(shù)據(jù)圖2乙醇一水相平衡曲

9、線圖圖3 乙醇-水等壓相圖（p=1atm）2.3 確定Rin及工業(yè)生產(chǎn)常用R的選擇根據(jù)圖1 ,得Rmin時精微段操作線斜率為Rrrink = T 二 0. 625+ 1t/最小回流比C卜 I 一回流比R = C. 0）褊取回流比R二L8蹄叫則R = 1.8 X L 67 二 32.4 板效率、塔板數(shù)的計算和進(jìn)料位置與狀森的選擇2.4.1 理論塔板數(shù)N的求取精微段操作線方程：R4y二 rr?% +nn30.8407HPVn + 1 - Xn + c , .化簡，得yr + 1 = 0. 75xP + 0. 2102提儲段操作線方程：_ RD + F F 一口(R + 廟“+ ” I)*1453.

10、0 - 60.3 X 0.0039(3 + 1) X 60. 3_ 3 X 60.3 + 453,0 小1一 (3 +1) X 60 3 化簡，得V 二 2. 6279孫-0,0063MATLA編程計算根據(jù)氣液相平衡數(shù)據(jù)及精儲段、提儲段操作線方程，利用 理論板數(shù)，得圖4。圖4圖解法計算理論板數(shù)Nn 二 15,由2 二 3即理論板數(shù)Nj = 18(含塔釜)2.4.2 全塔效率Et采用0 8口口611法，根據(jù)Et = 51 - 32.5lg(riLa)可得：PA - 0 37niPa, s, Ub = 0. 315mPa sPL - 口 A*F + 以 B(1 - XF)塔頂相對揮發(fā)度：儼/q _

11、 W _ Wxa I D %b/xb/d I - VA(1 - xa)1塔頂溫度： s=78, 28 c塔底相對揮發(fā)度:塔底溫度：3=98.75 C代入數(shù)值，結(jié)合相平衡曲線計算得 ati = 1.0938, aw = 13.7460 相對揮發(fā)度a =、口 0口 w = 3. 8776全塔效率Et = 47, 90%|2.4.3 實(shí)際塔板數(shù)N以塔釜作為一塊理論板，根據(jù)片 自二不精儲段塔板數(shù)MuNn = = 32 塊 Er提儲段塔板數(shù)班2 1Npj =l _ = 4塊Et總塔板數(shù)陣=36塊2.4.4 加料位置與狀態(tài)的選擇加料位置：第33塊塔板進(jìn)料狀態(tài)：泡點(diǎn)進(jìn)料2.5 物性參數(shù)計算2.5.1 定性壓

12、力Pm取每層塔板壓降為0.5 kPa計算塔頂：Ob = 101.3kPa加料板：pf = 101.3 + 0 5 X 32 = 117. 3kPa塔底壓力：= 101.3 + 0 5 X 38 = 120 3kPa精微段定性壓力：pa = (101.3 十 117.3)/2 = 109. 3kPa提儲段定性壓力：口成二 110.8kpe2.5.2 定性溫度tm塔頂溫度：S 78. 3 C加料板溫度：tF = 85. 7 C塔底溫度：tw = 98. 8 C精微段定性溫度：.二仕d + tr)/2 = 82. OC提儲段定性溫度：5 = itF + 5)/2 = 92. 2；C2.5.3 平均分

13、子質(zhì)量 Mm塔頂：kq = y1二 0 8407, x 1 0. 8283“如加二 0.8407 X 46. 07 + (1 - 0.8407) X 13. 02 = 41.6016k或km。IL = 6.8283 X 46. 07 + 0 - 0 8283) X 18 02 = 41.2543kg/kmol 加料板： yr = 0 4608,= 0. 1153Mvr m = 0,4608 X 46,07 + (1 - 0 4608) X 18 02 = 30 9454kg/kmolMlM二 0.1153 X 46,07 + (1 - 0.1153) X 18 02 = 21.2542kg/k

14、mOl 塔底：x底=6. 3365 X 10 ty庭=0. 0086Mvw 即=6.3365 X 10-4 X 46.07 +(1 - 6. 3365 X 10 - 4) X 1&。2訕唱件二 18 2624kg/kmolMm% = 0.0086 X 46,07 + (1 - 0.0086) X 18 02 = 15 9715k或kmol精儲段：精儲段定性溫度82. Q C,由t - 乂 - v圖可知舅制=0.2737，陽1 = 0.5646氣相平均分子質(zhì)量：Mv.mi = 0.5636 X 46,07 + (1 - 0 5646) X 18 02 = 36. 2735kg/kmol 液相平均

15、分子質(zhì)量：ML.ni = 0.2737 X 46.07 + (1 - 0. 2737 X 18.02 = 31.2542k&/kmol提儲段：提儲段定性溫度為92一 2由t - x - T圖可知y琥=0 2723, Q = 0 0352Mv,m2 = 0.2723 X 46.07 + (1 - 0, 2723) X 18.02 = 24. 6039kg/kmolMl,屈二 0.0352 X 46,07 + (1 - 0.0352)X 18 02 = 18 6128kg/kmol2.5.4 平均密度p m1、 液相平均密度PL.m塔頂：塔頂溫度78一3幻下查得水的密度為9Sa2ke/m,乙醇的密

16、度為734.8kg/m3oPLU,e = 734, 8 30 + 980.2(1 - 3。(”為質(zhì)星分?jǐn)?shù))PLD,二 748, 8595kg/m3進(jìn)料板：加料板溫度85一 7c下查得水的密度為一 W 乙醇的密度為727 0kg/mP LF*加二 727 0 u)p + 974 8 (1 - u)p)p lf.m = 898. 2788國?塔底：塔底溫度9& 8C|下查得水的密度為973.8kg/r/，乙醇的密度為 712 8kg/#。P Lil.ir = 712. 8 w” + 973- 8(1 - 3打)PM加=979.67053/#精儲段：精儲段定性溫度82. 0C下查得水的密度為979一

17、 0kg/#,乙醇的密度為7/0kg/總P bri - 731.0 Wiri + 979 0( 1 - u)P Ltrl - 839 728kgA?提儲段：提儲段定性溫度92一 2 C|下查得水的密度為975一張或產(chǎn)，乙醇的密度為 720一 1kg/m。0 5之=720. 1 31r? + 975. 9(1 - 3nl力*2 : 947J79kgV2、 氣相平均密度PfldM% 1nlaPv.mi = - T - = 1. 3403kg. m Pm2V, m2(p v,m2 = - _ =。一 9586kg而3、 5.5液體的平均表面張力塔頂：塔頂溫度7& 3 c下查得水的表面張力為0.062

18、4N4，乙醇的表面張力 為為5Q174。T D, A = 62 4rnN/m仃也占=17. 4mMM Dm = a d.ai 十 o,b (1 - m)二 25 1257砧An加料板：加料板溫度85一 7匕下查得水的表面張力為0.0610N/e,乙醇的表面 張力為汀 F. a - 61, O/ma f. B = 16. 7rnN/mbF,nr 二仃F,a盯十 of.s(1 - xp) - 55 8922fflN/m塔底：塔底溫度9& 8 c下查得水的表面張力為0.0, 0584Wm,乙醇的表面張 力為 0 0154N/mo仃 w, A = 58 4rnN/maw, & = 15. 4rnN/m

19、aw,nr =仃vux底 + oad - X底)= 58 3728Ml/e精儲段：精儲段定性溫度82一 0C下查得水的表面張力為0.0605Wm,乙醇的表面張力為0.0171N/*Gai = 0,0605, Obi = 0.0171 柿加anti = a AlXml + C7 &1 (1 - Xm1)= 4& 6208/3提儲段：提儲段定性溫度，92. 2C下查得水的表面張力為為Q.Q597N/m,乙醇的(Ta: - 59. 7州/叫 a B2 = 16 1 砌/m-口心+ 仃62 a - xm2)- 5& 1655用加2.5.6液體的平均粘度11 L,m塔頂：在塔頂溫度78一 3C下，查得水

20、的黏度為0.364mP日- s ,乙醇的黏度為0.439mPa s。U Lb,m = ，439xi + 0. 364(1 - xi) = 0 4261 mPa，s加料板：在加料板溫度85一 7匕下，查得水的黏度為0.330mPa - s,乙醇的黏度為 0.394mPa - s。p LFhrn 二。394桿 + 0 330 (1 - f): 0 3374mPa ,塔底：在塔底溫度9& 8 c下,查得水的黏度為0.283mPa - s,乙醇的黏度為0. 327mPa s|。UL%m = 0. 327xrf + 0. 283 (1 - xw) = 0 2830mPa，s精儲段：在精儲段定性溫度32.

21、 orl,下查得水的黏度為0.317rnPa -：s ,乙醇的黏度為0. 415mPa - s|0UL.mi - 0. 415。1 + 0. 317 ；1 - 乂 1r力=0. 3438*白，s|提儲段：在提儲段定性溫度92 2 C下,查得水的黏度為0. 305mPa -乙醇的黏度為二、-p L.mJ - 0 358x2 + 0.305(1 - k1r分= 0. 3069nPa * s|2.6 汽液負(fù)荷計算2.6.1 精微段氣液負(fù)荷計算氣相摩爾流率：M =(R + 1D =(3 + 1) X 60 3 = 241.31/氣相體積流量：3600 p v,舟1.8105m3/sVh = 6517

22、9m3/h液相回流摩爾流率：L = RD = 181.0kmol/h液相體積流量：I =L丸 es 3600 p l. qil0. 0019mVslh = 6 7352m3/b2.6.2 提儲段汽液負(fù)荷計算氣相摩爾流率：V = V = (R + 1JD = 24k 3kmol/h氣相體積流量：Vs3600 o v m1.7143mVsVh = 6182 5mW液相回流摩爾流率：L = L F = RD + F = 634. ikmol/h液相體積流量：JWU 0 L. ml0. 0035m%th = 12.4595m3/h2.7 塔及塔板主要工藝結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)的計算2.7.1 塔徑的設(shè)計計算初選

23、塔板間距比二450e,及板上液層高度hL=50m,則Hj - hL = 0, 45 - 0.05 = 0. 40m按Smith法求取允許的空塔氣速Urra? （即泛點(diǎn)氣速UF）fUV p LmiC6 (0. 0019W839,728? 5 制77 二 If 8105)( 1 3403 )= 258rLa0. 0633/0 0035W947.1792V143A 0, 9586 查Smith通用關(guān)聯(lián)圖，得=0一084 C*推=0. 082負(fù)荷因子:泛點(diǎn)氣速:f PL.H11 - P V.mlVmaxi = Ci II - 2. 5369加5I PV.ffl f PL .rti? _ P 比端、Ug

24、x2 ; C2 - 3. 1869皿寫I Pv. m? J操作氣速：取, ui 二 0 7%廿# - 1 7758%sU2 0. 1= 2, 2308小，s精儲段塔徑:I 4VSDi = = 1. 1394n)n ui提儲段塔徑：L 私 D2 = = 0. 9900mJ n us圓整，取 Dt = 1200mm此時的泛點(diǎn)氣速：4V口皿1 二一三二 L 6009向sTT屏航U響心二三二1.5185向號 TT屏操作氣速u=0. 7:ui = 0- 1. 12O6m/s02 = 0 7%廿心-1 062Ws2.7.2 塔板工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計與計算1、塔板工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計與計算溢流裝置：a.精儲段采

25、用單溢流型的平形溢流堰、弓形降液管、平行受液盤，且不設(shè)進(jìn)口內(nèi)堰溢流堰長(出口堰長)5：取5=56DtL噌二 0.65 = 0,6 X 1 2 二 0,72m,堰上溢流強(qiáng)度：Lhl/Ui = 6 7352/7, 2 = 0. 9354m3/(m . h) 5式滿足要求）降夜管的底隙高度兒/：液體通過降夜管底隙的流速一般為0. 070. 75g ,取液體通過降夜管底隙的流速為u；二0一 0即*,則Lshi - 0. 0325rHIb.提儲段（計算過程與精微段相似）溢流堰長（出口堰長）：L2 = 0. 6Dt - 0, 72m堰上溢流強(qiáng)度：Lh”5 = 12一 4595/7. 2 = L 73m3/

26、（m * h） 2nl時，慍可達(dá)100mm。安定區(qū)寬度必：規(guī)定Dt 1.5m時，樂二75mm。本設(shè)計取北二 60mmh W5 - 75im開孔區(qū)面積A&k = 口0/2 - (Wdi + W J = 0. 4050，R = Dt/2 - Wc = 0. 54m% =2卜忻，+ 卷Rin 飛卜 0 7839m2b.提儲段塔板布置塔板分塊因口T二1200mm,根據(jù)塔板分塊數(shù)與塔徑的關(guān)系圖將塔板分作邊緣區(qū)寬度與安定區(qū)寬度幅=60mm. Ws = 75mm 開孔區(qū)面積x = Dt/2 -(Wd2 + W J = 0. 4050mR = Dt/2 -北二 0. 54m七=2卜妤一+蒜眄皿-制=07加(3

27、)、開孔數(shù)和開孔率 a.精儲段開孔數(shù)和開孔率取篩孔的孔徑dq=5mm,正三角排列，篩板采用碳鋼，具厚度6 = 3e ,且取口二2 8,故孔心距ti = 2 8 X 5 = 14mm每層塔板的開孔數(shù)/1158 X 103hi =4= 4632l ti /每層塔板的開孔率0. 907 如 二 ;二 0, 1157(Wd )每層塔板的開孔面積% 二 Aa = 0. 0907m7氣體通過篩孔的孔速uoi = %限=19. 9643叫b.提儲段開孔數(shù)和開孔率孔心距ts = 3 X 5 = 15m每層塔板的開孔數(shù)/1158 X 103n* 二；Aa = 036每層塔板的開孔率0. 907二 0, 1008

28、每層塔板的開孔面積Ao2 - $Aa = 0, 0790m7氣體通過篩孔的孔速uo2 = % 限=2L7388i = p L.rrigfi - 653. 1494kPa 700kPa2、 霧沫夾帶量的校核氣體實(shí)際通過塔截面的速度Vs/uni = ;- =At - Afi霧沫夾帶量：evl = 5 7 X 102 = 0. 0228kg液/kg氣式中，取板上泡沫層高度”：二evi = 0 0228kg液/kg氣 0, 1 kg液，kg氣校核結(jié)果說明不會產(chǎn)生過量的霧沫夾帶。3、漏液的校核漏液點(diǎn)氣速計算公式：uw = 4. 4cMs 0056 + 0.13hL - hc） Pl/q v4 X 10

29、- acte工二二 4 7218 X 10 .%（清液柱）Pl mi fide故漏液點(diǎn)氣速為：/I = 4, 4C小0。056 +。13 一 PL.E/p 丫 *二 9. 6810硒篩板的穩(wěn)定性系數(shù)UC1員二一=2.0622 N 1,52 （不會產(chǎn)生過量漏液） Upfiil4、液泛的校核為防止降夜管發(fā)生液泛，應(yīng)使降夜管中的清液層高度 11 111Hdi = hfi + hi + h(jihdi = 0. 153 -I = 9. 7920 X 10 -Hdi = 0 1303m相對泡沫密度取0 5,則有0)(Ht + M) = 0. 2434nHdi (Ht + %1)成立，故不會產(chǎn)生液泛。通過

30、流體力學(xué)校核，可認(rèn)為精儲段塔徑及塔板各工藝結(jié)構(gòu)尺寸合格2.8.2 提儲段校核計算1、塔板壓降校核(1)氣體通過干板的壓降吃僅小P V.rrt?ho2 = 0 0511-二 0 0382印PL. m2(2)氣體通過板上液層的壓降 人= B (加 + howz)二 B hL2式中，充氣系數(shù)B的求取如下：氣體通過有效流通截面積的氣速51,對單流型塔板有：一 “ ；ua2 = = 1.69105At - 2A門動能因子F琥=u式/ P V. m2 = 1.6570查圖，得B二。一 5,，(一般可近似取B二0一 50一 6)。于是二 0 0285m(3)氣體通過篩板的壓降(單板壓降)和APPhf =/

31、he2 = 0.0667mA0P2 = PL.rrighfj = 619, 543Pa 1.52,（不會產(chǎn)生過量漏液）4、液泛的校核為防止降夜管發(fā)生液泛，應(yīng)使降夜管中的清液層高度1I,“卜IHd2 = hfj + hi + hj 2hd2 = 0. 153（- = 9,7920 X 10 一 血冬電=01177m相對泡沫密度取0 5,則有0Cht + hgfl） = 0. 2401Hd2 W（Ht + %2）成立，故不會產(chǎn)生液泛。通過流體力學(xué)校核，可認(rèn)為精儲段塔徑及塔板各工藝結(jié)構(gòu)尺寸合格對板式塔負(fù)荷性能圖的計算。2.9 塔板負(fù)荷性能圖的計算與繪制2.9.1 精儲段塔板負(fù)荷性能圖1、 液沫夾帶線

32、_ 5. 7 X 10 ue0V1口 e Ht - Hfu式中Vs25000%J| 1 At - Afi8541 ttHf1 = 2. 5hL1 = 2.5(% + hg) = 2, shw1 + 0, O0284E(36OLb/l*)*3 =0. Q07384(500QL J腐 +。09222而液沫夾帶量evi二0 1 k旦液心g氣0.09317V? l16i0 1 二 0, 0001172 ，0. 007384(5000L J 3 _。3573,化簡，得Vs = 3 J 64 - 0. 0653 X(5000. 05)白于是可做出液沫夾帶線2、 液泛線（氣相負(fù)荷上限線）中（Ht + h*i

33、） - （hfi + h*i + h0i + hji）力二05=0. 0510. 01549V?Mi 二 0 00264E(U/Lw1) = 0. 02?54(5000LB)2/3% 二 0. 051 he1 = Bhi / 5)= 0 001684C5000L,)273 + 0 02103hf1 = hq1 + hcl = 0,001684(50001*),* + 0 01549V： + 0, 02103hdi = 9. 792 X 10于是，計算得到VE,x = 5. 291 X 10 to、4. 255 X 1019 - L 69 X 101S(5000 OLj33、 液相負(fù)荷上限線Hy

34、AfiL5,m31KL 一T 1Ls, imax = 0-0052，%4、 漏液線(氣相負(fù)荷下限線)hL = hwl + hqtt1 = 0 002954(5000Lj3 + 0.03689漏液點(diǎn)氣速= 3. 52o. 2401(500%產(chǎn) + 6. 498巾砧二 0 31920,2401 X (50000. 0La)2/3 + 604985、 液相負(fù)荷下限線平堰堰上液層高度,10. 002954(5000L3)2 3Q600L&m 汕市M : 0.00284E -;I Lwl /Amin = 5.7907 X 10 - V/s6、 操作線與操作彈性工作點(diǎn)為：,！ I.)：，操作氣液比:1 8

35、1050 0019952. 8947過(0, 0)和工作點(diǎn)在圖中做出操作線7、做出精儲段塔板負(fù)荷性能圖如下圖5精播段塔板負(fù)荷性能圖操作線的上限由夾帶線控制，下限由漏液線所控制，其操作彈性為VS| itiah 0.0- j = F3 FTZ = 15 5 0Lg, EK L-e. min Q u* q2.9.2提儲段塔板負(fù)荷性能圖1、液沫夾帶線_ 5. 7 X 10 一：叱亡0v7口修 Ht - H-fjj式中一_ %2 At _ At: 2. 5hL7 = 2. 5（%7 + %力= 2. 5,川 + U, 00284E（360%/“產(chǎn)經(jīng) 計算，得V3 = 3 346 - 0 06906（50

36、000 0Ls）2 3于是可做出霧沫夾帶線2、液泛線（氣相負(fù)荷上限線）3（Ht + %9=（hf2 + h 睚 + %睚 + ha；）h冊之二 Q 00284E（LMl1d產(chǎn)= 0. Q2954（5000LB）2/3（ Vs力”，硒八八,he = 0, 051 = 0. 051 - 二 0,01294Vs2&八PLrr仁川5h琥=+ hg，= 0 001684（5000L。電 + Qr 02103hf2 =q2 + hc2 = 0,001684（5000Ls）2/3 + 0 01549騰 + 0, 02103hd2 = 0, 153（二一）=0 7920 X 10 - 4匕,g* = 5.78

37、8 X 10 - 104. 255 X 1019 - 1.069 X 1013 X 5000. 0LB2/33、液相負(fù)荷上限線Ls, rrsx0. 0052m3/s4、漏液線（氣相負(fù)荷下限線）hL = %? + %雇=0 002954（5000L部嚴(yán) + 0 03689漏液點(diǎn)氣速修二 3. 52o. 3788（5000Ls）2ZJ + 10 25VSj（rin = 0.2781 J。3788 X5000 0口”5、液相負(fù)荷下限線取平堰堰上液層高度 口川/3600L0 00284E0 02954（5000LS）2 3Lmin = 5 7907 X 10-4m3/s6、操作線與操作彈性操作氣液比1

38、.71430 0035=439 87、做出提儲段塔板負(fù)荷性能圖如下VSlmm.V.nI-,max Lg.Min圖6提福段塔板負(fù)荷性能圖操作彈性0,9-3,2-=0 17 5. 35.2 U* 03設(shè)備設(shè)計及輔助設(shè)計部分3.1 塔體結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計3.1.1 筒體和封頭厚度計算 塔體圓筒高度：，設(shè)計壓力P：,許永應(yīng)力0 : 170MPa塔體內(nèi)徑Di： 1200mm塔體焊接接頭系數(shù)。：計算過程整理如下表:表1塔體和封頭厚度計算及校核過程計算內(nèi)容計算公式計算結(jié)果塔內(nèi)液柱高層Lh/mh液柱靜壓力口心PaPH - 10 pgh43、預(yù)熱器高壓蒸汽管路計算管內(nèi)蒸汽的流量為：.設(shè)計流速：U二50gs管道橫截面積：A 二一二 0一 002732m7 u管道內(nèi)徑：d 內(nèi)=匕-58. 98 mm取管道尺寸為：|g76Ml X 8rrm管壁厚度為：b=8nm管道外徑：d外=74. 98mm實(shí)際管道內(nèi)徑為：60mm實(shí)際流速為：u實(shí)二48 3加號4、預(yù)熱器到疏水器間的管路計算管內(nèi)液體的流量為：；設(shè)計流速：u=2Ms管道橫截面積：A 二上二 0.000158m7 u管道內(nèi)徑：嬴d 內(nèi)= 14.