柴油汽提塔.doc

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柴油汽提塔T5203

摘要

柴油汽提塔T5203型采用《钢制压力容器GB150-1998》和《钢制塔式容器JB/4710-2005》标准设计。

抗震烈度为七级，设计采用浮阀塔盘。

本设计内容包括说明部分和计算部分。

塔设备是石油，化工，轻工等各工业生产中重要的传质传热设备，如石油的分离，粗酒精的提纯等。

本设计中说明部分主要包括塔设备的作用，分类，构造和发展，还有柴油汽提塔总体结构说明，设备所用材料及结构的选择，制造工艺说明，设备的检验，安装和运输。

计算部分主要包括材料选择，塔体壁厚计算，稳定性校核，开孔补强，加强圈设计等。

稳定性校核包括质量载荷，地震载荷，风载荷的计算；塔体强度和轴向稳定性验算。

水压试验校核；裙座与对接焊缝的验算。

柴油汽提塔属于压力容器，主要用于汽提出柴油中的轻组分，提高柴油闪点，同时把轻组分汽提到分馏塔中，提高汽油产率。

此次设计着重结构设计与计算，通过计算与校核得到可行的数据，以这些数据作为尺寸依据从而绘制了装配图和零部件图。

整个设计由翻译，说明书和图纸组成。

关键词：

浮阀塔，设计计算，强度校核。

TheDieselStripperTowerT5203

Abstract

ThedieselstrippertowerT5203isbasedon“GB150-1998steelpressurevessels”and“JB/t4710-2005Steeltowervessels”.Thistowerisdesignedearthquakeintensityissevenandusesfloatingvalvetrays.Thedesignincludessomeofdeclarativesandcalculations.

Towerisanimportantmasstransferandheattransferequipmentinpetroleum,chemicalindustry,lightindustryandotherindustries,suchasoilseparation,purificationofcrudealcohol,etc.Thefirstpartofthedesignincludestheroleoftowerequipment,classification,structure,development,andtheoverallstructureofregenerationtower,thechoiceofmaterialsandstructures,thedescriptionofmanufacturingprocess,inspection,installationandtransportoftheequipment,

Thecalculationincludesmaterialselection,thicknesscalculation,stabilitycheck,reinforcementforopeninginvesselandtheringdesign.Stabilitycheckincludesthecalculationofmass,earthquakeandwindload;strengthandwindload;strengthandaxialstabilityofthetowerbodychecking,waterpressuretest;skirtandweldedjointschecking.

TheDieselstripperbelongtopressurevessel,whichismainlyusedtoputforwardthesteamlightcomponent,improvediesel,simultaneouslytheflashpointdiesellightcomponentinthemainfractionator,improvingsteammentionedgasolineproductionrate.Thedesignfocusesonstructuraldesignandcalculation.Thedataarefeasibletodrawthesettingdrawingandpartsdrawingasthebasicsizebycalculatingandchecking.Theentiredesignformsbytranslation,specificationsanddrawings.

Keywords:

FloatingValveTower,DesignCalculation,StrengthChecking.

前言

近些年来，世界石油产业产生了一系列重大的变化。

新技术的引进以及自主创新的研究使我国的石油石化行业的发展和改进都有了稳步提高。

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，它可以使液-液或气（汽）-液两相紧密接触，达到相际间传质传热的目的。

在化工厂，石油化工厂，炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量，质量，生产能力和逍遥定额，以及三废处理和环境保护等方面都有重大且长远的影响。

塔设备中所进行的工艺过程虽然不同，但从传质的必要条件看，都是需要在塔内有足够的时间和空间进行接触，同时为了提高传质的效果，必须使物料的接触尽可能全面，接触面尽可能大。

为此常在塔内设置各种结构型式的内件，从而把气体和液体物料分散成许多细小的气泡和液滴。

从装置设计角度看，塔设备的基本构成为：

（1）塔体：

包括圆筒。

端盖和联接法兰等;

（2）内件：

包括塔盘或填料以及支撑装置；

（3）支座：

一般为裙式支座

（4）附件：

包括人孔，进出料接管，各类仪表接管，液体和气体的分配装置，以及塔体的扶梯，平台，保温层等。

塔设备属于化工设备，设计制造时可参考化工设备设计基础和过程装备设计，同时符合GB150及JB/T4710的国家标准，满足各种载荷强度，才能长期稳定的使用。

在塔设备满足各项工艺时，还要考虑下列要求：

（1）气。

液处理量大，接触面充分，效率高，流体流动阻力小。

（2）操作弹性大，当他的负载荷变动大时，他的操作仍然稳定，效率变化大，且塔设备能长期稳定运行。

（3）结构简单可靠，朝早安装容易，成本低。

（4）不易堵塞，便于操作，调节和检修。

塔设计主要是针对塔结构的计算和校核，绝大多数的塔设备是置于室外的，所以在校核方面主要有风载荷，地震载荷，质量载荷和偏心载荷等，计算时注意按照国家标准进行校核与盐酸。

本次设计是为了掌握压力容器的结构设计与计算方法，同时也是把我对这四年来学习知识的总结，其中难免有不足和错误的地方，请老师多多加以指正。

2塔设备的作用和地位

塔式容器是直立设备的一种，它可以使气液或液液两相之间进行紧密的接触，道道传质传热目的。

在化工个，炼油，医药，轻纺，石化石油天然气等行业的蒸馏，吸收，解吸，萃取以及气体的洗涤，冷却，增湿，干燥的单元操作中得到广泛的应用，是生产中最重要的设备之一。

在化工厂，石油厂，炼油厂中，塔设备对于整个装置的产品产量，质量，生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重大的影响。

塔设备的投资费用在炼油，石油石化，人造纤维中能占到25~50%，而在药物和橡胶工业中也能占到15~20%。

塔所消耗的钢材也在各类工艺设备中较多。

因此，塔设备的设计和研究受到了极大的重视。

2.1他的分类及构造

塔设备经过了长期的发展，形成了多种结构型式。

比如：

按结构分为等直径壁厚塔，等直径不同壁厚塔，变径塔；按操作压力分为加压塔，常压塔，减压塔；按单元操作分为精馏塔，吸收塔，萃取塔，反应塔和干燥塔等。

最常用的分类是按塔的内构件分为板式塔和填料塔两大类。

板式塔：

塔内装有一层层相隔一定距离的塔盘，气体靠压强差推动，由塔顶向上依次穿过各塔盘上的液层流向塔顶，液体则靠重力作用有塔顶逐盘流向塔底，并在各塔盘上形成流动的液层。

液，气两相就在他攀上互相接触，进行热和质的传递。

根据塔盘形式的不同，板式塔又分为泡罩塔，槽型塔盘塔，S型塔盘塔，浮阀塔，喷射塔，筛板塔等。

本次我设计的柴油汽提塔T5203型即为板式塔。

填料塔：

塔内填充着各种形式的填料，液体自上往下流，在填料表面上进行接触，完成传质传热的过程。

填料的形式种类很多，常见到额有拉西环，鲍尔环，波纹填料，鞍型填料，丝网填料等。

塔设备除了各种内件外，其余结构大致是相同的，主要包括：

a）塔体——是塔设备的外壳，需要满足工艺条件下的强度，刚度问题。

对于板式塔来说，塔体的不垂直度和弯曲度，将直接影响塔盘的水平度，为此塔体额设计，制造，检验都应严格到有关要求，不使其超过误差。

b）塔体支座——是塔体安放到基础上的连接部分。

它应有足够的强度和刚度。

最常用的塔底支座是裙式支座（简称“裙座”）。

c）接管——是用以连接工艺管路，把塔设备与相关设备连成系统。

d）人孔——是为了安装，检修检查和装填填料的需要而设置的。

e）吊柱——在塔顶设置吊柱是为了在安装和检修时，方便内件的运送。

2.2塔设备的特点及要求

塔式容器的主要特点为体型高，长宽比大，载荷重，塔身除了承受压力载荷温度载荷外，还承受风载荷，地震载荷和重量载荷。

塔身整个重量由裙座支撑，地脚螺栓又将裙座固定在基础上。

还有由操作平台连成一体的塔群或排塔。

作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气液两相充分接触，以获得较高的传质效率。

此外还要考虑以下各项要求：

（1）生产能力大

（2）操作稳定，弹性大。

且塔设备应保证能长期连续操作。

（3）流体流动的阻力小，即流体通过塔设备的压力降小。

（4）结构简单，材料消耗小，制造和安装比较容易。

（5）耐腐蚀且不易堵塞，方便操作，调节和检修。

2.3塔设备的发展

泡罩塔是1812年由Cellier提出的，此塔在化工生产中一直占有重要的地位。

1832年出现效率高，造价低，压降低的筛板塔盘。

20世纪初，随着炼油工业的发展和石油化学工业的兴起，塔设备开始被广泛采用。

1950年由美国索立尼煤油公司研制的S型塔盘效率，生产能力都有提高。

1951年，美国格里奇公司开发浮阀塔塔盘；1957年，美国埃索公司开发舌型塔盘；1966年由兰州机械所和洛阳研究所共同开发浮动舌型塔盘；1978年，上海化工院同抚顺石油二厂共同开发网孔塔盘；1979年，兰州石油机械研究所开发了T形排列条阀塔盘。

这批新型塔盘的出现，不仅为创建综合性能更好的塔型打开了思路，而且为设备大型化后选择塔型指出了方向。

在此期间，许多学者总结了塔设备长期操作的经验，并对筛板塔做了系统研究，认为设计合理的筛板塔，不仅保留了制造方便，用材省，处理能力大的优点，而且操作负荷在交大范围内变动时，仍能保持理想的效率。

近年来随着对筛板塔研究工作的不断深入和