化工设备设计计算

华东理工大学

第一届化工设备计算机辅助概念设计

比赛说明书

设计者:

高一聪（过程012）

杜鼎（机设015）

孙英策（机设011）

2003年11月6日

目录

一.设计要求 (3)

二.设计思路概述 (3)

三.设计尺寸 (4)

四.设计建模过程 (4)

塔体 (4)

裙座 (4)

接管 (6)

法兰 (6)

人孔 (6)

吊柱 (7)

操作平台 (7)

梯子 (8)

五.椭圆形封头钣金展开 (9)

六．心得体会 (13)

七．参考书目 (14)

一．设计要求

1 塔设备三维造型

2设计平台、扶梯、并与塔组装。

a除了图中已注尺寸，其余部分形状大小由设计而定。

b塔筒体内零件忽略不作，只作塔设备外形。

c接管、人孔、支座等方位由设计而定。

d平台与扶手形状、大小自行设计。

e 支座数量为4个。

f 支座与法兰大小应由有关系列标准而定。

3 画出塔设备椭圆封头的展开图。展开方法合理，所用材料最省。

二．设计思路概述

塔设备是化工，炼油生产中最重要的设备之一。它主要分为板式塔和填料塔两大类。我们设计的塔设备就是以板式塔为模板的。我们通过查看实物图片，查阅相关塔设备资料和设计标准手册研究除了一套较合理的方案。我们的设计主要分为以下几部分：

1、塔体：塔设备的外壳。它由等直径、等厚度的圆筒和作为头盖和低盖的椭圆形

封头组成。

2、塔体支座：塔体安放在基础上的连接部分。它用以确定塔体的位置。本题中塔

设备采用的是最常用的支座形式——裙座。

3、除沫器：用于捕集夹带在气流中的液滴。对于回收物料，减少污染非常重要。

4、接管：用以连接工艺管道，把塔设备与其他设备连成系统。安用途可分为进液

管、除液管、进气管、出气管等。

5、人孔：为安装、检修、检查的需要而设置的。

6、平台：为安装、检修、检查的需要而设置的。一般设在经常需要检修、拆装的

地方。

7、扶梯：为方便工人上下塔体检修、填料而设。

三．设计尺寸

设计要求尺寸：

全塔高：34525mm

基础环板直径：2600mm

裙座直径：2200mm

塔体上半部直径：1800mm

设计尺寸列表（详见附录设计图纸）

四．设计建模过程

一）塔体：本设计以浮阀塔为蓝本。

二）裙座：因为其它是塔体常用的支撑形

式。

考虑到实际制造方便,又因为（塔

高）H／（塔直径）Dg≈16＜30，其结构

主要分为一下几个部分:

1．础环外径已知2600mm,内径

2000mm，厚32mm

2．筋板高h ＝220mm，宽b＝159mm，厚δ＝16mm

3．压紧环δ＝32mm

4．人孔裙座上必须设有人孔以方便检修.人孔的结构尺寸及开设个数见下表(mm)

,开设两个人孔D=450,M=200,H=900

5．排气孔

其作用是排出塔运行中溢出的气体,以免可燃或腐蚀性气体损伤设备、危害检修人员安全。排气管结构尺寸及数量见下表。（mm）

层厚度ts＋50mm。由于裙座直径大于1800小于3600，所以选取的三组数据。

6．引出管通道

当塔釜内物料易堵或塔体与塔釜管内有防腐衬里时，考虑到检修方便和更换裙座引出管的需要，塔釜须用法兰连接。

7．防火层与保温层

一般操作条件下，塔体的保温延伸到裙座与塔体的连接焊缝以下四倍保温层厚度的距离为止。裙座的其余部分不需保温。防火层可起到防止裙座因温度升高而丧失强度，以致倒塌。通常裙座直径＜1500mm时仅外测设防火层；直径≥1500mm时，两侧均须敷设厚度50mm的石棉水泥层。

8、裙座与封头的连接

裙座直接焊在塔釜封头上，可采用用对接。即裙座的外周与塔体外侧平齐。我们的设计中裙座的壁厚与封头壁厚相等，则封头切线到裙座顶端的距离h参考下表选取

∵D＝2200；th=ts我们选取20mm；

∴查表得h＝111mm

9、地脚螺栓及螺栓数（略）

三）接管

本设计中所设计到的接管有直管进料管与

弯管进料管。

四）法兰

法兰的设计参照《化工容器及设备简明设计手

册》P517（法兰密封手册）所规定的参数设计。

五）人孔的设置和选用

人孔的设置应便于人员进入任何一级塔板，但

由于设置人孔处的塔板间距要增大，且人孔设置过

多会使制造时塔体的弯曲度难以达到要求，所以一

般板式塔每隔10～20层塔板或5～10m塔段才设一个人孔。我们设计的板式塔，塔高h为Amm。所以们设置了6个人孔。在设人孔处，塔板间距至少应比人孔尺寸大150mm，且不许小于600mm在设置平台操作的地方，人孔中心

高度一般比操作平台高0.8～1m，不易超过1.5m。所以我们选择了1.2m。我们根据JB标准将人孔选为RFⅡ450-1.6。

六）吊柱

在塔顶设置吊柱，对补

充和更换填料，安装和拆卸

内件，是既方便又经济的一

项措施。在高度15m以上

的塔都设有吊柱。

七）操作平台

1．操作平台的设计及尺寸

2．操作平台应设置在人孔、吊柱、液面计等需要经常检修和操作的地方。我们设计的平台是圆形和矩形的组合体。园直径D＝Amm，矩形A*B。