塔設(shè)備設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核.ppt

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1、塔設(shè)備設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核（此次說明以水洗塔為例）2016年5月13日王程浙江大學(xué)的設(shè)計(jì)結(jié)果如下！得到的塔的具體工藝結(jié)果如下，其中比較重要和余下部分部分相關(guān)的就是直徑，需要注意的是若直徑相差太大就需要進(jìn)行分段設(shè)計(jì)！塔的工藝設(shè)計(jì)結(jié)果校核如下（注意一下，可能大部分的設(shè)計(jì)都是能夠滿足aspen的校驗(yàn)，但是我們這次設(shè)計(jì)需要三點(diǎn)才不會(huì)被扣分！1.最大液泛率應(yīng)該處于0.6-0.852.降液管液位高度/板間距應(yīng)該處于0.2-0.53.停留時(shí)間應(yīng)該大于4秒）可以看出浙江大學(xué)對(duì)板間距和塔徑經(jīng)過調(diào)整后是能夠滿足上面提出的三點(diǎn)的！至此，塔的工藝設(shè)計(jì)部

2、分就算完成了！我們可以得到的數(shù)據(jù)輸入到sw6中進(jìn)行強(qiáng)度校核！下面以我們自己的數(shù)據(jù)，模仿浙江大學(xué)的設(shè)計(jì)過程，完成我們自己的塔設(shè)備設(shè)計(jì)與校核！并對(duì)之前的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行詳細(xì)的講解！在塔板設(shè)計(jì)頁面，新建一個(gè)并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)輸入，其中塔板開始層數(shù)為1（有冷凝器則為2），結(jié)束塔板數(shù)為10（有再沸器則為9），塔板類型根據(jù)經(jīng)驗(yàn)（見下頁）選取，我們此次設(shè)計(jì)選擇浮閥型，溢流數(shù)也是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇（見下頁），板間距同理！其他的數(shù)據(jù)采用aspen默認(rèn)。（注意塔板數(shù)的具體數(shù)據(jù)來源于block）塔板類型經(jīng)驗(yàn)見浙江大學(xué)初步設(shè)計(jì)說明書P244表9-20以及化工原

3、理下冊(cè)溢流數(shù)，板間距經(jīng)驗(yàn)參見化工原理下冊(cè)塔設(shè)備設(shè)計(jì)一章（圖為block顯示的精餾塔數(shù)據(jù)）在Design頁面可以進(jìn)一步對(duì)流體的性質(zhì)設(shè)置，如物系的發(fā)泡因子，系統(tǒng)的過載量（其中發(fā)泡因子經(jīng)驗(yàn)來自孫蘭義的化工流程模擬實(shí)訓(xùn)P110表7）數(shù)據(jù)輸入完畢后，點(diǎn)擊run就可以得到結(jié)果，結(jié)果如下結(jié)果可以看出我們的流量比較均勻，實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候我們將我們的塔徑設(shè)為1.8米，應(yīng)該能夠符合要求（注意設(shè)計(jì)定型設(shè)備的時(shí)候塔徑和塔板間距是有標(biāo)準(zhǔn)的，具體標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)參見化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，非定型設(shè)備價(jià)格較高需要訂做，慎重考慮，實(shí)在設(shè)計(jì)不能完成時(shí)可以考慮?。┻@一步塔的工

4、藝設(shè)計(jì)基本完畢，我們進(jìn)入校核階段，將第一步的初步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入到校核中，并對(duì)初步設(shè)計(jì)過程中沒有的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)！其中塔徑按照上一步圓整到1.8米，板間距按照上步0.6米，溢流數(shù)為1，堰高0.05米（堰高的經(jīng)驗(yàn)也在化工原理下冊(cè)第三章）輸入完畢后，若design有調(diào)整過則調(diào)整，沒有則采用默認(rèn)設(shè)置（主要就是發(fā)泡因子有無調(diào)整），layout這一項(xiàng)選擇塔板具體類型（我們這次為F-1型重閥）運(yùn)行，并查看結(jié)果(查看PROFILES)，看是否滿足前面提及的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)（可以看出我們的塔徑和板間距以及堰高的設(shè)置能夠滿足）當(dāng)結(jié)果滿足后我們就可以

5、將塔的工藝數(shù)據(jù)記錄，并輸入到sw6進(jìn)行強(qiáng)度校核（注意強(qiáng)度校核的一部分仍然來自aspen的其他部位，例如工作溫度和工作壓力，還有液體的流量等）（在streamresult里面可以看到相應(yīng)的參數(shù)?。┐蜷_sw6強(qiáng)度校核軟件（我們使用的是2011版本），開始輸入相對(duì)應(yīng)的參數(shù)，需要注意的是塔的設(shè)計(jì)說明書里面必須要有塔的長(zhǎng)度與直徑，設(shè)計(jì)壓力與溫度，裙座，筒體，封頭的厚度，以及地腳螺紋的大小以及個(gè)數(shù)，同時(shí)必須校核風(fēng)載荷和地震載荷，否則將會(huì)扣除相應(yīng)的分?jǐn)?shù)！設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力都應(yīng)該取工作溫度與壓力的1.15-1.5倍，而筒體的內(nèi)徑則是來自a

6、spen，筒體長(zhǎng)度來自于自己的計(jì)算（具體看下一頁），腐蝕余量一般取1-2mm，焊縫系數(shù)按照雙面焊或單面焊分別取1,0.85，材料可以按照需求選?。傊唧w的設(shè)計(jì)細(xì)則可以參照化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)，以及重慶大學(xué)的初步設(shè)計(jì)說明書的塔這一章節(jié)，都有很詳細(xì)的說明）塔的高度計(jì)算過程（具體可以參見重慶大學(xué)相關(guān)設(shè)計(jì)，非常詳細(xì)！重慶大學(xué)初步設(shè)計(jì)說明書P89）塔板上物料的高度就是aspen里面的堰高！上下封頭都與塔徑有關(guān)哦，封頭的直邊與曲邊高度請(qǐng)參見化工機(jī)械基礎(chǔ)的封頭標(biāo)準(zhǔn)（在P196）由于是等直徑的塔上下封頭的數(shù)據(jù)是一樣的！裙座

7、的高度按照塔徑大小以經(jīng)驗(yàn)選取，設(shè)計(jì)溫度一般都是室溫，而內(nèi)徑則是與筒體一樣，腐蝕厚度也是按照1-2mm選取，裙座材料同理（注意q235材料的使用范圍哦，當(dāng)然超出范圍軟件也是會(huì)提醒的，若強(qiáng)度不夠則推薦使用16mnr）在選擇后地腳螺栓的直徑與材料后其他的數(shù)據(jù)（除了個(gè)數(shù)）都會(huì)由數(shù)據(jù)庫自動(dòng)調(diào)用哦，注意需用應(yīng)力需要自己矯正一下?。ǖ吞间撊?47，合金鋼取170）最后就是個(gè)數(shù)了可以先自己假設(shè)一個(gè)，再通過計(jì)算說明書校正?。ň唧w在下一頁講）仔細(xì)應(yīng)該都會(huì)發(fā)現(xiàn)壁厚都是沒有講如何設(shè)置的，我的方法就是通過直接根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)一個(gè)，然后根據(jù)計(jì)算書的推薦進(jìn)行

8、調(diào)整。（這樣比正規(guī)的設(shè)計(jì)方法要快，正規(guī)的設(shè)計(jì)方法參見機(jī)械基礎(chǔ)，在此不做展開）最后輸出輸入完畢之后先進(jìn)行設(shè)備計(jì)算在形成設(shè)計(jì)說明書（注意仔細(xì)看自己的各項(xiàng)是不是都符合了校核，不符合請(qǐng)參照軟件提示進(jìn)行修改?。┳詈笮纬捎?jì)算說明書，并轉(zhuǎn)化為pdf格式，基本上一個(gè)塔的工藝設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核就算完畢了！謝謝