产12万吨乙醇水溶液提纯精馏塔设计毕业设计论文.doc

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1、本科生毕业设计（论文）乙醇水溶液提纯精馏（120kt/a）设计 题目： 姓名： 学号： 班级： 毕业设计任务书学院 化工学院 专业年级 班 学生姓名 学生姓名学号教师姓名职称讲师题 目乙醇水溶液提纯中精馏塔（120kt/a）设计主要研究内容该设计为乙醇水溶液进行提纯工艺中年产12万吨精馏塔的设计（年开工日按330天计算）。文献综述方面重点在对最新换热设备、塔设备方面技术资料的查阅和总结，了解当前相关技术的趋势和发展。设计方面重点在对重要设备的计算和施工图的完成。主要设计内容：1 工艺条件的确定2 塔设备工艺计算（总体结构，理论塔板数等。）3 塔设备结构、强度校核计算。4 绘制塔设备、再沸器施工

2、图（装配图、主要零、部件图）。5 完成专题论文一篇（不少于3000字）。 6 完成英文文献翻译（不少于3000字）。研究与设计方法利用有关技术资料化工原理课程设计、 塔设备设计、 化工原理等进行工艺计算与机械设计计算。利用机械制图、 机械零件手册及相应的国家标准绘制工程图纸。主要技术指标(或研究目标)主要技术指标：塔设备设计条件： 入料浓度15%（C2H5OH/H2O质量百分比）；塔顶酒精浓度：96%（C2H5OH/H2O质量百分比）釜液乙醇浓度0.5%。操作压力：常压； 操作温度：100进料状态：自选；回流比：自选：塔底加热蒸汽压力：0.35MPa；塔类型：板式塔。主要参考文献GB15019

3、98钢制压力容器；化工设备设计全书塔设备化学工程手册；化工原理；化工原理课程设计指导书机械零件手册化工设备设计基础及相关资料院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；

4、存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要乙醇-水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。因其良好的理化性能，广泛地应用于国民经济的许多部门,近些年来，由于燃料价格的上涨，乙醇燃料越来越有取代传统燃料的趋势。但是由于乙醇-水体系有共沸现象，普通的精馏难于得到高纯度的乙醇

5、。因此，研究和改进乙醇-水体系的精馏设备是非常必要的。本设计基于精馏的原理，查阅乙醇-水体系的相关物性参数，对精馏装置进行设计.而这一设计过程中的主要内容有:物料衡算，热量衡算，塔体工艺设计，塔板工艺设计，塔附属设备设计以及部分机械设计。关键词：乙醇-水；精馏塔设计；附属设备设计； 机械设计ABSTRACTEthanol-water is one of the most common industrial solvents and important chemical raw materials,which is colorless,non-toxic, non-pollution,non-c

6、arcinogenic,and little corrosive. Due to its good physical and chemical properties ,Ethanol-water is widely used in many national economic sectors. In recent years, because of the rising prices of fuels, ethanol fuel issaid to replace traditional fuels in future. but due to the ethanol - water syste

7、m azeotropicphenomenon, it is difficult to produce high purity ethanol through common distillation .Therefore, It is essential to research and improve the distillation equipment of ethanol- water system.This article is based on the principle of Distillation, Access to some related physical parameter

8、s of ethanol - water system, This process of designing the main content Material balance, energy balance, the tower of design, ancillary equipment design as well as some mechanical design.Key words: ethanol-water ；distillation tower design; Ancillary equipment design；mechanical design总 目 录第一部分：设计说明书

9、第二部分：专题论文第三部分：专英翻译第四部分：致谢第一部分：设计说明书目 录1. 绪 论11.1.设计背景11.2.设计意义11.3.设计步骤12.精馏塔设计计算22.1.精馏流程的确定22.2.塔的物料衡算22.2.1.查阅文献，整理有关物性数据22.2.2.料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数32.2.3.平均摩尔质量32.2.4.物料衡算32.3.塔板数的确定32.3.1.乙醇水物系的气液平衡数据42.3.2.求最小回流比 及操作回流比42.3.3.求精馏塔的气液相负荷42.3.4.求操作线方程42.3.5.图解法求理论塔板层数42.3.6. 求实际塔板数52.4 塔的工艺条件及物性数据计算6

10、2.4.1.操作压力62.4.2.平均摩尔质量72.4.3.平均密度 72.4.3.1气相密度 72.4.3.2液相平均密度 72.4.4.液体表面张力82.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算92.5.1.塔径的计算92.5.2.精馏塔有效高度的计算92.6塔板主要工艺尺寸的计算92.6.1.堰长92.6.2.溢流堰高度102.6.3.弓形降液管宽度和截面积102.6.4.降液管底隙高度112.7塔板布置112.7.1.塔板的分块122.7.2.边缘区宽度确定122.7.3.开孔区面积计算132.8塔版流体力学验算132.8.1.气相通过浮阀塔板的压强降132.8.2.液沫夹带142.8.3.漏液14

11、2.8.4.液泛142.9塔板负荷性能图142.9.1.漏液线152.9.2.液沫夹带线152.9.3.液相负荷下限线162.9.4.液相负荷上限线162.9.5.液泛线162.9.6.漏液线163. 塔盘的结构设计193.1塔板结构193.1.1.矩形板193.1.2.通道板223.1.3.弧形板223.2受液盘233.2.1.凹形受液盘233.2.2.液封盘243.3降液板243.4支持板和支持圈253.5紧固件结构253.6塔盘机械计算263.6.1.塔盘的载荷263.6.2.塔盘板的允许挠度273.6.3.矩形板稳定性校核273.6.1.塔盘重量估算273.6.2.不同载荷下的稳定性校

12、核273.7本章小结304辅助装置及附件设计304.1接管设计304.1.1.进料管314.1.2.回流管314.1.3.塔釜出料管314.1.4.塔顶蒸气出料管334.1.5.塔釜进气管334.1.6.法兰334.2 塔顶回流冷凝器344.2.1.整体式344.2.2.强制循环式344.3塔底再沸器344.4除沫器设计354.4.1.设计气速的选取354.4.2.除沫器直径计算364.5吊柱364.5.1吊柱的选型364.5.2吊柱的结构364.6人孔374.7裙座384.7.1裙座选材384.7.2裙座的结构384.7.2.1座体384.7.2.2座体厚度384.7.2.3裙座与塔体的连接

13、384.7.2.4裙座缺口404.7.2.5检查孔404.7.2.6排气管404.7.2.7引出管通道404.7.2.8防火层与保温层404.8操作平台和扶梯404.9本章小结405塔的强度设计和稳定性校核415.1设计条件415.1.1 塔总体高度415.1.11塔顶空间高度415.1.12塔底部空间高度415.1.13开有人孔的板间距415.1.14 裙座高度415.1.1.塔进料板高度415.1.1.塔总体高度415.1.2按计算压力计算塔体和封头的厚度415.111塔体厚度计算415.112封头厚度计算415.2 已知条件425.3 塔设备质量载荷计算425.4 自振周期计算445.5

14、 地震载荷与地震弯矩计算445.6 风载荷与风弯矩计算465.7 偏心弯矩及最大弯矩495.8 圆筒轴向应力校核和圆筒稳定校核495.9 塔设备压力实验时的应力校核505.10 裙座轴向应力校核515.11 基础环设计535.12 地脚螺栓计算545.13 校核结果545.15 塔设备质量载荷计算545.14 本章小结556塔设备的制造、安装及运输556.1 塔设备制造要求556.1.1制造上的要求556.1.1.1材料检验556.1.1.2冷热成形556.1.2制造与组装556.1.3焊接及其特点566.1.4热处理566.2大型塔设备的安装576.2.1安装上的考虑576.2.2塔盘的安装

15、576.3塔设备的运输576.3.1运输上的考虑576.3.2铁路运输587总结58参考文献61附录1：专题论文62附录2：翻译部分69英文原文70中文译文75致 谢831 绪 论1.1设计背景精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。1.2设计意义乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，也极具溶解性，所以，想要得到高纯度的乙醇很困难。要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为

16、乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的，塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。1.3设计步骤塔设备的设计一般主要包括两个部分：工艺设计和机械设计。工艺设计中要初步确定各阶段混合物的物理特性，由计算得出的具体数据再进行塔板的最基本设计。机械部分要解决的问题，除了确定

17、塔设备的各细节结构外，更重要的就是要做各种校核工作，以保证设计完成的塔设备不仅能够正常运转，而且必须符合国家安全生产的标准。然后是画图阶段。图纸包括一张装配图和若干零件图，均采用计算机绘图，并严格按照设计尺寸进行绘制。本设计的研究的步骤：一、工艺设计计算 （1） 计算理论塔板数，塔板效率，确定实际塔板数；（2） 计算塔径（空塔气速）；（3） 塔盘设计，溢流装置设计，进行流体力学计算，绘制塔板负荷性能图；（4） 选择塔板间距，初步确定塔高。2. 精馏塔设计计算2.1精馏流程的确定乙醇水溶液经预热至泡点后，用泵送入精馏塔。塔顶上升蒸气采用全冷凝后，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。

18、塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。在本设计中，由于流量太大，设计两个精馏塔.2.2 塔的物料衡算2.2.1查阅文献，整理有关物性数据2.2.1.1水和乙醇的物理性质表11名称分子式相对分子质量密度20沸 点101.33kPa比热容(20)Kg/(kg.)黏度(20)mPa.s导热系数(20)/(m.)表面张力(20)N/m水18.029981004.1831.0050.59972.8乙醇46.0778978.32.391.150.17222.82.2.1.2常压下乙醇和水的气液平衡数据，见表常压下乙醇水系统txy数据如表12所示。表12 乙醇水系统txy数据沸点t/乙醇摩尔

19、数/%沸点t/乙醇摩尔数/%气相液相气相液相99.90.0040.0538227.356.4499.80.040.5181.333.2458.7899.70.050.7780.642.0962.2299.50.121.5780.148.9264.7099.20.232.9079.8552.6866.2899.00.313.72579.561.0270.2998.750.394.5179.265.6472.7197.650.798.7678.9568.9274.6995.81.6116.3478.7572.3676.9391.34.1629.9278.675.9979.2687.97.4139.

20、1678.479.8281.8385.212.6447.4978.2783.8784.9183.7517.4151.6778.285.9786.4082.325.7555.7478.1589.4189.41乙醇相对分子质量：46.07；水相对分子质量：18.022.2.2料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 X=0.064 X=0.0.779 X=0.0022.2.3平均摩尔质量进料板：M=0.06446.07+（1-0.064）18.02=19.79 kg/kmol塔顶：M= 0.77946.07+ (1-0.779) 18.02=39.81kg/kmol塔底：M=0.00246.07+（1-0.

21、002）18.02=18.06kg/kmol2.2.4物料衡算已知：D=190.01总物料衡算 F=D+W易挥发组分物料衡算 0.779190.01+0.002W=0.064F联立以上二式得： F=2381.29 W=2191.282.3 塔板数的确定乙醇水属理想物系，可采用图解法求理论板层数。2.3.1由手册查得乙醇水物系的气液平衡数据，绘出xy图，见下图2.3.2求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比.在图1中对角线上,自点a(0.779,0.779)作切线ab交y 轴于点（0.000，0.420）故 求得=0.855取操作回流比为 R=2=20.855=1.712.3.3求精馏塔

22、的气液相负荷L=RD=1.71190.01=324.92kmol/hV=(R+1)D=(1+1.71) 190.01=514.93 kmol/h=324.92+2381.29=2706.21 kmol/h514.93kmol/h2.3.4求操作线方程精馏段操作线方程为：y=提馏段操作线方程为：2.3.5图解法求理论塔板层数采用图解法求理论塔板层数,如图1所示,求解结果为总理论塔板层数 13.5(包括再沸器)进料板位置 9作图如1-1:图1-12.3.6求实际塔板数全塔效率：查得 乙醇安托尼方程： 水的安托尼方程： 泡点方程： 用试差法得出：进料板温度 塔顶温度塔底温度平均温度平均粘度计算：已知

23、：t=87.3 t=93.83 所以当t=93.1：可得：可得：计算相对挥发度：计算塔板效率: 实际塔板数： 2.4 塔的工艺条件及物性数据计算2.4.1操作压力 塔顶压力： =101.3kpa塔底压力： kpa若取每层塔板压强 = kpa则进料板压力： =101.3+178.6=247.5kpa精馏段平均操作压力 kpa2.4.2平均摩尔质量：塔顶：y=0.779 从图中读出x=0.739气相 kg/kmol液相 kg/kmol进料板：y=0.369 从图中读出x=0.064气相 kg/kmol液相 kg/kmol塔釜：y=0.025 从图中读出x=0.002气相 kg/kmol液相 kg/

24、kmol精馏段平均摩尔质量 kg/kmol kg/kmol提馏段平均摩尔质量 kg/kmol kg/kmol2.4.3平均密度 2.4.3.1气相密度 由理想气体状态方程计算,即精馏段： kg/kmol精馏段： kg/kmol2.4.3.2液相平均密度依下式计算,即1/塔顶液相密度的计算：由82.1,查手册得739.7 kg/ 970.5 kg/ kg/进料板液相密度的计算：由97.8 查手册得720.1 kg/ 959.9 kg/ kg/塔釜液相密度的计算：由99.7 查手册得720.1 kg/ 959.9 kg/ kg/精馏段液相平均密度为： (757.9+914.2)/2=836.0 k

25、g/提馏段液相平均密度为： (757.9+957.0)/2=935.6 kg/2.4.4液体表面张力乙醇临界温度243，水的临界温度374.2塔顶液体表面张力计算：当乙醇水溶液质量分率为90%是，查的 N/m N/m进料板质量分率15%，N/m N/m塔釜质量分率0.5%，N/m N/m (16.55+31.37)/2 =23.95 N/m (53.85+31.37)/2 =42.60 N/m2.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算2.5.1 塔径的计算精馏段的气、液 相体积流率为： = = 由 =式中C由式计算,其中的由史密斯关联图查取,图的横坐标为 = =取板间距=0.40m ,板上液层高度=0.

26、07m ,则 =0.40-0.07=0.33m查图得 =0.0675; =0.0610 =0.0675=0.0610 = m/s = m/s取安全系数为0.7,则空塔气速为=0.70=0.701.448=1.014m/s =0.70 =0.701.424=0.997m/s D=m=m按标准塔径圆整后为 D=1.8m塔截面积为： = 实际空塔气速为： =m/s2.5.2精馏塔有效高度的计算精馏段有效高度为 =(17-1)0.40=6.4m提馏段有效高度为 =(12-1)0.40=4.4m 在进料板上方开一人孔,其高度为0.8 m固精馏塔的有效高度为 =6.4+4.4+0.8=11.6 m2.6

27、塔板主要工艺尺寸的计算2.6.1溢流堰装置计算因塔径 m,可选用单溢流弓型降液管,采用凹型收液盘。各计算如下:2.6.1堰长取 =0.7=0.71.8=1.26 m堰上液流强度9.143(50135) ,符合要求。2.6.2 溢流堰高度由 = 选用平直堰,堰上液层高度由下式计算,即 近似取=1,则 =0.012 m=0.035 m取板上清液层高度 m故 =0.07-0.012=0.058 m =0.07-0.035=0.035 m2.6.3弓形降液管宽度和截面积 由 =0.70查图得 =0.095 =0.160故 =0.242； =0.288m依下式验算液体在降液管中停留时间,即 =6.37s

28、5s固降液管设计合理2.6.4 降液管底隙高度 取 则 m 0.059-0.0270.032m0.006 m故降液管低隙高度设计合理。选用凹型受液盘,深度 mm。2.7塔板布置2.7.1塔板的分块因 mm ,故塔板采用分块式。查表得,塔板分为5块。2.7.2边缘区宽度确定取0.100 m, m 2.7.3 开孔区面积计算开孔区面积按下式计算,即 其中 -(0.288+0.100)=0.512 m =-0.060=0.84 m故 =1.6072.7.4因乙醇无腐蚀性，可选=2.5mm不锈钢，筛孔直径d=5mm，筛孔按正三角形排列，区中心距t为mm筛孔数目塔板开孔率气体通过筛孔的速度m/s2.8塔

29、版流体力学验算2.8.1 气相通过浮阀塔板的压强降 干板阻力：由，查表得mm气体通过液层的阻力计算 m/s m/s查表得=0.58； =0.63m液体的表面张力的阻力气体通过每层塔板的液柱高度可以计算气体通过每层塔板压降2.8.2 液沫夹带2.8.3 漏液：对于筛板塔，漏点气速可以按下式计算稳系数2.8.4 液泛为防止塔内发生液泛，将夜管内液层高应服从下式而=0.0893+0.07+0.0012=0.1605m0.1705m2.9塔板负荷性能图2.9.1 漏液线由得0.00100.00300.00700.01001.2141.2261.2551.2722.9.2液沫夹带线以=0.1kg液/kg

30、气为限由0.00100.00150.00300.00403.8033.7923.7603.7382.9.3液相负荷下限线 取堰上清液层高度=0.006m作为最小负荷标准2.9.4液相负荷上限线 以=4s作为液体在降液管停留时间下限2.9.5 液泛线所以0.00100.00150.00300.004015.8915.5014.4813.843.993.943.803.72筛孔塔板工艺设计计算结果序号项目数值1平均温度，93.22平均压力， 247.33气相流量，2.5034液相流量,0.00325实际塔板数296有效段高度Z，m11.67塔径，m1.88板间距，m0.409溢流形式单溢流10降液

31、管形式弓形11堰长，m1.2612堰高，m0.05813板上液层高度，m0.07014堰上液层高度，m0.01215降液管底隙高度，m0.05816安定区宽度，m0.28817边缘区宽度，m0.07018开孔区面积，1.60819筛孔数目824920筛孔直径，m0.00521孔中心距，m0.01522开孔率，%10.0823空塔气速，m/s0.85124筛孔气速，m/s15.4825稳定系数1.7326每层塔板压降，860027负荷上限液泛控制28负荷下限漏液控制29液沫夹带，（kg液/kg气）0.0230130气相负荷上限，31气相负荷下限，31操作弹性3 塔盘的结构设计塔盘是由气液接触元件

32、(如浮阀、筛孔、泡罩等)、塔盘板、受液盘、溢流堰、降液管(或降液板)、塔盘支持件和紧固件等部分组成。板式塔的塔盘主要分为溢流式和穿流式两大类，本设计中采用溢流式塔盘。塔盘按结构特点可分为整块式和分块式两种类型。一般塔径为 300900mm时，采用整块式塔盘；当塔径大于800mm时，能在塔内进行装拆，可用分块式塔盘。根据要求本设计采用分块式塔盘，且塔盘分块数为5块。塔盘结构如图3-1所示。3.1塔板结构塔板结构的设计，应满足刚性好、制造安装方便等要求。塔板结构型式很多，能满足上述要求达到广泛应用的，是自身梁式塔板结构，本设计中即采用这种塔板。3.1.1矩形板对于自身梁式矩形板，梁是由板的一部分弯

33、折而成，梁板构成一个整体，板上一部分载荷由自身梁来承担，自身梁矩形板只有一个长边弯折成梁。两半过度部分，有部分低凹平面以便另一塔板的部分放在其上，使两塔板位于同一平面上。根据工艺要求，本设计采用的是筛板塔，塔板上要布置一定数目的筛孔。根据塔径、堰宽，矩边宽度取，以便装拆塔板式能进入人孔，板的弯折半径。通道板边搁放在其他塔板上（弧形板或矩形板）的自身梁上，所以通道板无自身梁，而作成一块平板。通道板的长度尺寸同矩形板相同，矩边宽度尺寸统一取。如图3-3所示。图3-1 塔盘结构1受液盘；2带自身梁的塔板；3降液板；4通道板；5紧固件；6支持板；7支持圈则塔盘板自身梁尺寸如图3-2所示:图3-2矩形板

34、结构尺寸3.1.2通道板图3-3通道板结构尺寸3.1.3弧形板弧形板的一边作成自身梁，弧边直径，与塔径和值有关，m为弧边到塔体的径向距离。当时，；当时，。本设计中取m=20mm， 板的弯折半径，由塔盘的结构与分块情况可知弧形板有三种。具体结构尺寸如图3-4所示。矩形板、通道板和弓形板的厚度。碳素钢取，不锈钢取，本设计中塔板盘的材料采用不锈钢，故塔盘板的厚度为。图3-4弧形板结构尺寸3.2受液盘3.2.1凹形受液盘为保证降液管出口处液封，在塔盘上设置受液盘。受液盘有凹形的和平板形的两种结构。它对降液板的液封和液体流入塔板的均匀性都有影响。 对于易聚合的物料，为避免在塔盘上形成死角，应采用平型受液

35、盘。当液体通过降液管与受液盘的压力降大于25mm时，应采用凹型受液盘。凹形受液盘对液体流向有缓冲作用，可降低低塔盘入口处的液峰，使得液流平稳，有利于塔盘入口区更好地鼓泡。凹形受液盘结构比较复杂，但是仍被广泛使用，本设计中采用凹形受液盘。凹形受液盘有焊接固定式和可拆式结构之分，本设计中采用可拆式受液盘和倾斜可拆式降液板，且为加强受液盘的刚度，在受液盘的下方设置加强筋板，此时受液盘的结构如图3-5所示。受液盘的深度h有、三种，常用的为。受液盘的厚度与塔径有关，当时，厚度取；时，当塔径时，只需开一个泪孔。对于碳素钢塔盘，受液盘一般取，一个泪孔。对于碳素钢塔盘，受液盘一般取。本设计中受液盘的厚度取。3

36、.2.2液封盘在塔最底一层塔盘的降液管末端，设液封盘，以保证降液板出口处的液封。液封盘材料用，液封盘厚度。图3-5凹形受液盘结构1塔壁；2降液板；3塔盘板；4受液盘；5筋板；3.3降液板本设计中采用倾斜可拆式降液板。降液板下部弯折段与塔壁接触的边线，是一段椭圆弧，下料时，按塔径放样，其结构如图3-6所示。图3-6降液板结构尺寸3.4支持板和支持圈支持板和支持圈厚度一般取10mm，支持板宽度取50mm，支持圈宽度取50mm。材料一般选用Q-235A钢。其结构比较简单。3.5紧固件结构塔盘的紧固件是组装分块式塔盘的连接构件，用于塔盘板的分块及其与支持圈、支持板、受液盘间的连接。其中紧固件有多种形式

37、，如螺栓紧固件、螺纹卡板紧固件、楔卡紧固件等。其中螺栓紧固件用于塔板盘间、塔板与支持圈或支持板间的连接，其有上可拆、下可拆及上下均可拆三种形式；螺纹卡板紧固件主要用于塔盘板与支持板或支持圈的上可拆连接；楔卡紧固件可代替螺纹连接，来作塔盘紧固件，其不仅不怕锈蚀，也不会咬死，而且装拆方便，对于需经常检修、拆装或处理强腐蚀介质的塔设备。本设计中塔盘板间的连接采用上下可拆的螺栓紧固件，塔盘板与支持板间的连接采用卡子紧固件。图3-7上下可拆的螺纹连接上下可拆的螺纹连接如图3-7所示，这种连接已经标准化，制定有标准JB-1220-1999。它是由双头螺柱、椭圆垫片、垫圈和螺母组成，被连接零件的总厚度不得超

38、过12mm。卡子由卡板、椭圆垫板、圆头螺栓和螺母组成。卡板与圆头螺栓焊成一个整体，点焊时应使螺栓尾部沟槽的方向与卡板的长度方向平行，以便辨别卡板的方位。当拧紧螺母时，通过椭圆垫板和卡板，把塔盘板紧固在支持圈上，JB1119-1999标准的卡子连接如图3-8所示。本设计中，根据标准可选卡子的高度H=47mm，卡板规格为、采用材料为Q-235A；圆头螺栓的规格为、采用材料为；椭圆垫板、材质Q-235A；螺母规格。图3-8卡子结构3.6 塔盘机械计算3.6.1塔盘的载荷塔盘板的设计载荷，应取高于溢流堰50mm的液柱静压，且1000Pa的均布载荷计算。本设计中塔盘板的设计载荷计算如下：板上液柱高 板上液体密度 塔盘上的均