塔设备设计计算
塔设备机械设计说明
第一章绪论1.1塔设备概述塔设备是石油、化工、轻工等各工业生产中仅次与换热设备的常见设备。
在上述各工业生产过程中，常常需要将原料中间产物或粗产品中的各个组成部分（称为组分）分离出来作为产品或作为进一步生产的精制原料，如石油的分离、粗酒精的提纯等。
这些生产过程称为物质分离过程或物质传递过程，有时还伴有传热和化学反应过程。
传质过程是化学工程中一个重要的基本过程，通常采用蒸馏、吸收、萃取。
以及吸附、离子交换、干燥等方法。
相对应的设备又可称为蒸馏塔、吸收塔、萃取塔等。
在塔设备中所进行的工艺过程虽然各不相同，但从传质的必要条件看，都要求在塔内有足够的时间和足够的空间进行接触，同时为提高传质效果，必须使物料的接触尽可能的密切，接触面积尽可能大。
为此常在塔内设置各种结构形式的内件，以把气体和液体物料分散成许多细小的气泡和液滴。
根据塔内的内件的不同，可将塔设备分为填料塔和板式塔。
在板式塔中，塔内装有一定数量的塔盘，气体自塔底向上以鼓泡喷射的形式穿过塔盘上的液层，使两相密切接触，进行传质。
两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。
不论是填料塔还是板式塔，从设备设计角度看，其基本结构可以概括为：（1）塔体，包括圆筒、端盖和联接法兰等；（2）内件，指塔盘或填料及其支承装置；（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，以及塔外的扶梯、平台、保温层等。
塔体是塔设备的外壳。
常见的塔体是由等直径、等壁厚的圆筒及上、下椭圆形封头所组成。
随着装置的大型化，为了节省材料，也有用不等直径、不等壁厚的塔体。
塔体除应满足工艺条件下的强度要求外，还应校核风力、地震、偏心等载荷作用下的强度和刚度，以及水压试验、吊装、运输、开停车情况下的强度和刚度。
另外对塔体安装的不垂直度和弯曲度也有一定的要求。
支座是塔体的支承并与基础连接的部分，一般采用裙座。
其高度视附属设备（如再沸器、泵等）及管道布置而定。
它承受各种情况下的全塔重量，以及风力、地震等载荷，因此，应有足够的强度和刚度。
塔设备强度计算 裙座基础环和螺栓计算
㈡基础环板设计1. 基础环板内、外径的确定裙座通过基础环将塔体承受的外力传递到混凝土基础上，基础环的主要尺寸为内、外直径（见下图），其大小一般可参考下式选用（4-68）式中：D ob-基础环的外径，mm；D ib-基础环的内径，mm；D is-裙座底截面的外径，mm。
2. 基础环板厚度计算在操作或试压时，基础环板由于设备自重及各种弯矩的作用，在背风侧外缘的压应力最大，其组合轴向压应力为：（4-69）式中：A b-基础环面积，mm2；W b-基础环的截面系数，mm3；（1）基础环板上无筋板基础环板上无筋板时，可将基础环板简化为一悬臂梁，在均布载荷σbmax的作用下，基础环厚度：（4-70）式中：δb-基础环厚度，mm；[σ]b-基础环材料的许用应力，MPa。
对低碳钢取[σ]b=140MPa。
（2）基础环板上有筋板基础环板上有筋板时，筋板可增加裙座底部刚性，从而减薄基础环厚度。
此时，可将基础环板简化为一受均布载荷σbmax作用的矩形板（b×l）。
基础环厚度：（4-71）式中：δb-基础环厚度，mm；M s-计算力矩，取矩形板X、Y轴的弯矩M x、M y中绝对值较大者，M x、M y按计算，N·mm/mm。
无论无筋板或有筋板的基础环厚度均不得小于16mm。
㈢地脚螺栓地脚螺栓的作用是使设备能够牢固地固定在基础底座上，以免其受外力作用时发生倾倒。
在风载荷、自重、地震载荷等作用下，塔设备的迎风侧可能出现零值甚至拉力作用，因而必须安装足够数量和一定直径的地脚螺栓。
塔设备在基础面上由螺栓承受的最大拉应力为：（4-72）式中：σB-地脚螺栓承受的最大拉应力，MPa。
当σB≤0时，塔设备可自身稳定，但为固定塔设备位置，应设置一定数量的地脚螺栓。
当σB>0时，塔设备必须设置地脚螺栓。
地脚螺栓的螺纹小径可按式（4-73）计算：（4-73）式中：d1-地脚螺栓螺纹小径，mm；C2-地脚螺栓腐蚀裕量，取3mm；n-地脚螺栓个数，一般取4的倍数；对小直径塔设备可取n=6；[σ]bt-地脚螺栓材料的许用应力，选取Q-235-A时，取[σ]bt=147MPa；选取16Mn时，取[σ]bt=170MPa。
塔基础计算(圆柱式)
按构筑物抗震设计规范（ＧＢ－５０１９１－９３）的经验
公式 当Ｈ２／Ｄ０＜７００时
Ｔ１＝０.４０＋０.９８Ｘ１０－３Ｈ２／Ｄ０
0.4784当Ｈຫໍສະໝຸດ ／Ｄ０＞７００时Ｈ２／Ｄ０
80
Ｔ１＝０.２９＋１.１４Ｘ１０－３Ｈ２／Ｄ０
0
四．风荷载计算
Ｗ=DbzmsmzW0(kN/m)
bz=1+zufz/mz
ms
mz
4.48
一．设计资料
塔设备直径D（米） 3.2
塔设备高度H
（米） 16
基本风压W0(kN/m2) 0.4
地基承载力特征值fak(kPa) 400
抗震设防烈度 6
场地类别 2
设计地震分组 2
a1 0.12
二．荷载
塔设备自重(kN)
385
操作时塔总重(kN) 1350
塔试验重(kN)
1350
三．塔型设备自振周期
2.24
1.10 1.42
( 14.2.6 - 1 ) ( 14.2.6 - 2 )
mzW0D2
H/D
z
5.81632
5
2.1
塔基础顶面剪力（Ｑ）
塔基础顶面弯矩(kN-m)
Q=W*H(kN)
M=W*H2/2(kN-m)
71.729152
573.833216
地基承载力特征值fa(kPa) 400
u 0.84
-0.73
0.53
14.4
2
rl
Pjmax
R
1.8
107.4
2
R 1.6
r1/R 0.90
底板厚度h0取 0.5 米
-209.12
-0.5944 -0.5944
化工原理下册 第三章塔设备-2
xn1 yn (利用操作线方程)
（2）塔顶冷凝器的类型 (i)当塔顶为全凝器时,
y1 xd
则自第一块塔板下降的液相组成 x1 与 y1 成相平衡， 故可应用相平衡 方程由 y1 计算出 x1，自第二块塔板上升蒸汽组成 y2 与 x1 满足操作线方 程，由操作线方程以小 x1 计算得出 y2.
停留时间，即
A H
f T
LS
—液体在降液管中的停留时间，s
Af
（2）.降液管底隙高度 为保证良好的液封，又不致使液流阻力太大，一般取为
hO
m3 —降液管截面积，
hO hW 0.006 ~ 0.012 , hO
m
也不易小于 0.02～0.025m，以免引起堵塞，产生液泛。
孔，以供停工时排液。
18
19
3．溢流堰
根据溢流堰在塔盘上的位置
可分为进口堰和出口堰。
当塔盘采用平形受液盘时， 为保证降液管的液封，使液体 均匀流入下层塔盘，并减少液 流沿水平方向的冲击，应在液
体进口处设置进口堰。
20
21
4、溢流堰（出口堰）的设计
(1).堰长 lW : 依据溢流型式及液体负荷决定堰长,单溢流型塔板堰 长 lW 一般取 为 (0.6 ～ 0.8)D ；双溢 流型塔 板，两 侧堰长 取为 (0.5 ～ 0.7)D，其中 D 为塔径 (2).堰上液层高度 OW ： 堰上液层高度应适宜，太小则堰上的液体均布差，太大则塔板压 强增大，物沫夹带增加。对平直堰，设计时 hOW 一般应大于 0.006m， 若低于此值应改用齿形堰。 hOW 也不宜超过 0.06 ～ 0.07m ，否则可改 用双溢流型塔板。 平直堰的 hOW 按下式计算 式中
塔器设计计算要点
塔器设计计算要点塔器设计要点1.筒体分段原则:1.1.计算⾃振周期和地震载荷时的计算分段1.1.1.对于不等截⾯的塔(包括等直径不等厚或不等直径塔),在计算基本振型⾃振周期和地震载荷时,将其视为多⾃由度体系(多质点),因此将塔沿⾼度分解为若⼲计算段,各段的质量可处理为作⽤在该段⾼度中以处的集中质量.考虑到⾜够⾼的计算精确度,宜将塔分为10个等⾼段.1.1.2.对于等直径等厚度的塔,计算⾃振周期⽆需分段,但在计算地震载荷时仍需将塔分为若⼲等⾼段(10段为宜).1.2.计算风载荷时塔的计算分段1.2.1.对于等截⾯塔(等直径,等厚度),⼀般将距地⾯⾼度10m以下作第⼀计算段,其它的计算段⼀般取每段⼩于或等于10m;1.2.2. .对于不等截⾯的塔(不等直径,不等厚),宜按截⾯变化情况分段(即相同直径,相同厚度为⼀段),当然也可取与⾃振同期地震载荷计算时相同段数.1.3.壁厚分段1.3.1对于塔壁厚取决于压⼒载荷(内压或外压),且为同⼀材料时,塔体(裙座除外)可取同⼀厚度。
但对满液操作的塔，需考虑液柱静压⼒。
因此应根据不同⾼度处的计算压⼒决定是否采⽤同⼀厚度段。
1.3.2.当塔壁厚是由风载荷或地震载荷控制时，由于风或地震载荷引起的弯矩随塔⾼⾃上⽽下递增，因此从等强度及结构设计的合理性考虑，应将塔体分为⾃上⽽下逐段递增的厚度段。
其不同厚度段的划分原则如下：（1）从制造、经济合理等因素考虑，不同壁厚段数不宜太多，以最多不超过5个壁厚段（不包括裙座）（2）相邻段的壁厚不宜过⼤，碳钢和低碳钢塔体厚度差⼀般为2~4mm；不锈钢为1~2mm（3）在保证强度和结构设计的前提下，同⼀壁厚段的长度宜控制在5~10m范围内，同时应尽量考虑钢板宽度规格，且是钢板宽度的整数倍。
（4）有变径段（锥体）时，变径过渡段的锥壳厚度不得⼩于与其连接的上下圆筒的厚者。
2.裙座2.1.当符合以下条件之⼀时，裙座应设与塔底封头（或筒体）材料相同的过渡短节。
喷淋塔设计计算书
1、流量Q(m3/h)150002、流量Q(m3/s)4.1666666673、流速（m/s)18>84、管径（m)0.481125224圆管0.54302935、液气比（L/m3)32~36、用水量（m3/h)457、用水量（m3/s)0.012540分钟水量22.58、水管流速(m/s)260分钟水量459、水管管径（mm)0.0892*******、空塔流速（m/s)20.1~211、塔径（m)1.62867504塔截面积2.08227717212、停留时间（s)22~313、塔高414、除尘效率015、压力损失8000.1~0.5KPa 16、通风机分压效率0.70.5～0.71直联0.98联轴器0.95三角皮带1.22～5KW 1.3〉5KW 1.3引风机19、风机功率Ne6.516290727a 、沿程压力损失计算：11、流量Q(m3/h)2400空气密度ρ1.22、流量Q(m3/s)0.666666667管道直径D0.2264554073、流速（m/s)13>8管内风速v134、管径（m)0.226455407直管段长度L10阻力损失：ΔPl447.7702759沿程压力损失合计b、局部阻力损失计算局部阻力损失系数ζ1查局部系数表局部阻力ΔPm 101.4系统压力损失计算喷 淋 塔 设 计 计 算 书通风机17、风机联动方式18、电动机备用系数局部阻力损失合计喷淋塔压力损失：活性炭塔压力损失设备管道压力损失总压力损失：0 19、风机功率Ne0书压力损失（Pa)除尘效率（%）〉90粒径大于10微米分割粒径（微米)3除尘效率（%）。
塔器设计计算要点
塔器设计要点1.筒体分段原则:1.1.计算自振周期和地震载荷时的计算分段1.1.1.对于不等截面的塔(包括等直径不等厚或不等直径塔),在计算基本振型自振周期和地震载荷时,将其视为多自由度体系(多质点),因此将塔沿高度分解为若干计算段,各段的质量可处理为作用在该段高度中以处的集中质量.考虑到足够高的计算精确度,宜将塔分为10个等高段.1.1.2.对于等直径等厚度的塔,计算自振周期无需分段,但在计算地震载荷时仍需将塔分为若干等高段(10段为宜).1.2.计算风载荷时塔的计算分段1.2.1.对于等截面塔(等直径,等厚度),一般将距地面高度10m以下作第一计算段,其它的计算段一般取每段小于或等于10m;1.2.2. .对于不等截面的塔(不等直径,不等厚),宜按截面变化情况分段(即相同直径,相同厚度为一段),当然也可取与自振同期地震载荷计算时相同段数.1.3.壁厚分段1.3.1对于塔壁厚取决于压力载荷(内压或外压),且为同一材料时,塔体(裙座除外)可取同一厚度。
但对满液操作的塔，需考虑液柱静压力。
因此应根据不同高度处的计算压力决定是否采用同一厚度段。
1.3.2.当塔壁厚是由风载荷或地震载荷控制时，由于风或地震载荷引起的弯矩随塔高自上而下递增，因此从等强度及结构设计的合理性考虑，应将塔体分为自上而下逐段递增的厚度段。
其不同厚度段的划分原则如下：（1） 从制造、经济合理等因素考虑，不同壁厚段数不宜太多，以最多不超过5个壁厚段（不包括裙座）（2） 相邻段的壁厚不宜过大，碳钢和低碳钢塔体厚度差一般为2~4mm；不锈钢为1~2mm（3） 在保证强度和结构设计的前提下，同一壁厚段的长度宜控制在5~10m范围内，同时应尽量考虑钢板宽度规格，且是钢板宽度的整数倍。
（4） 有变径段（锥体）时，变径过渡段的锥壳厚度不得小于与其连接的上下圆筒的厚者。
2.裙座2.1.当符合以下条件之一时，裙座应设与塔底封头（或筒体）材料相同的过渡短节。
塔计算
三：塔型选择与依据最常见的塔设备为板式塔和填料塔两大类。
作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气（汽）液两相能充分接触，以获得高的传质效率。
此外，为满足工业生产的需要，塔设备还必须满足以下要求：生产能力大；操作稳定，弹性大；流体流动阻力小;结构简单、材料耗用量少，制造和安装容易；耐腐蚀和不易阻塞，操作方便，调节和检修容易。
板式塔与填料塔都是气－液传质过程的常用设备。
板式塔是与填料塔具有不同特点的气－液传质设备。
与填料塔相比较，具有效率较稳定，检修清理较易，液气比适应范围较大的优点。
但它也有结构比较复杂，压降较大并且耐腐性较差的特点。
表6.4 板式塔与填料塔比较项目塔型板式塔填料塔压力降压力降一般比填料塔大压力降小，较适于要求压力降小的场合空塔气速（生产能力）空塔气速小空塔气速大塔效率效率稳定，大塔效率比小塔有所提高塔径在Φ1400mm以下效率较高，塔径增大，效率常下降液气比适应范围较大对液体喷林量有一定要求持液量较大较小材质要求一般用金属材料制作可用非金属耐腐蚀材料安装维修较容易较困难造价直径大时一般比填料塔造价低直径小于Φ800mm，一般比板式塔便宜，直径增大，造价显著增加重量较轻重因为板式塔处理量大、效率高、清洗检修方便且造价低，故工业上多采用板式塔。
因而本设计中选用板式塔。
板式塔大致可分为两类，一类是有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板、新型垂直筛板、舌形、S型、多降液管塔板等。
另一类是无降液管的塔板，如穿流式筛板（栅板）、穿流式波纹板等，工业应用较多的是有降液管的浮阀、筛板和泡罩塔板等。
工业上常见的几种的板式塔及其优缺点：Ⅰ、浮阀塔：浮阀塔广泛应用于精馏、吸收和解吸等过程。
其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮阀，气流从浮阀周边以稳定的速度水平地进入塔板上的液层进行两相接触。
浮阀可根据气体流量的大小而上下浮动，自行调节。
浮阀有盘式、条式等多种，国内多用盘式浮阀。
盘式浮阀的主要优点是生产能力大，操作弹性较大，分离效率较高，塔板结构较泡罩塔简单。
塔设备强度设计计算概述
塔设备强度设计计算概述首先，塔设备强度设计计算需要对材料的强度特性进行分析和评估。
这包括了材料的抗拉强度、屈服强度、弹性模量等参数的确定，以及对材料的疲劳和断裂性能进行评估。
通过对材料性能的分析，可以确定塔设备所需的材料强度指标，并为后续的结构设计提供基础。
其次，塔设备强度设计计算还需要根据结构的特点和使用环境对其结构强度进行分析和计算。
这包括了对结构的受力情况、应力分布以及可能存在的疲劳破坏和变形情况进行评估。
通过对结构强度的计算，可以确定塔设备的结构形式和尺寸，以满足其强度要求。
另外，塔设备强度设计计算还需要进行荷载计算。
这包括了对塔设备受力情况的分析，根据其所承受的外部荷载和内部荷载进行计算，以确保其在使用过程中能够稳定和安全地工作。
总的来说，塔设备强度设计计算是一项复杂的工程计算工作，需要对材料强度、结构强度和荷载等多个方面进行综合分析和计算。
通过科学合理的设计计算，可以保证塔设备在使用过程中具有足够的强度和稳定性，为生产运行提供可靠的保障。
塔设备强度设计计算在工程领域中的重要性不言而喻。
塔设备通常用于支撑和承载各种重要设备和结构，如通讯设备、风力发电机、天线、烟囱等。
塔设备的稳定性和强度显然是至关重要的，因为如果塔设备结构设计不当或计算不准确，可能会导致结构破坏甚至倒塌，造成严重的人员伤亡和财产损失。
一般而言，塔设备的强度设计计算需要从结构设计、材料选取、受力分析、以及荷载计算等多个方面进行综合考虑。
首先，对于塔设备的结构设计，需要确保塔身、角钢、连接部位等都能够承受预期的荷载。
这需要对实际使用环境、风荷载、地震荷载等进行全面的分析和评估。
因此，在强度设计计算过程中，需要考虑各种极端和临界情况下的力学响应。
其次，材料的选取也是很重要的。
在塔设备强度设计计算中，需要选择合适的结构材料，例如碳钢、合金钢、铝合金等，以保证塔设备在受力状态下有足够的强度和刚度。
材料的强度参数、蠕变性能、疲劳性能等都必须得到足够的评估和证明。
化工设备设计基础塔设备强度设计计算
M M
ii W
ii E
Me
0.25M
ii W
Me
(取大值)
水压试验时间人为选定且时间较 短，在试验情况下最大弯矩取值
M ii max
0.3M
ii W
Me
最大弯矩在筒体中引起轴向应力
3
4M
ii max
Di2 ei
㈣ 筒体壁厚效核
１．最大轴向组合应力旳计算
内压塔设备
外压塔设备
正常操作 停修
正常操作
（1）水平风力旳计算
迎风面产生风压。与风速、
空气密度、地域和季节有关。
各地离地面10m处30年一遇
10分钟内平均风速最大值作为计算风压，
得到该地域旳基本风压q0，见表4-26。
风速随处面高度而变化。塔高于10m，应 分段计算风载荷，视离地面高度旳不同乘
以高度变化系数fi，见表4-27。
风压还与塔高度、直径、形状以及自振周 期有关。两相邻计算截面间旳水平风力为：
有多种振型，任意高度hK处集 中质量mK引起基本振型旳水平 地震力 FK1 Cza1hK1mK g
FK1-mK引起旳基本振型水平地震力 Cz-综合影响系数，直立圆筒Cz=0.5；
mK-距离地面hK处旳集中质量；
n
h1.5 K
mi
h1.5 i
hK1-基本振型参加系数， hK1
i 1
n
mi hi3
1、群座体与塔体对接焊缝
J-J截面旳拉应力校核
2、群座体与塔体搭接焊缝
J-J截面旳剪应力校核
思索题：
1.自支撑式塔设备设计时需要 考虑哪些载荷？
2.简述内压塔操作时旳危险工 况及强度校合条件。
一种是圆筒形， 一种是圆锥形。
塔设备强度设计计算概述
塔设备强度设计计算概述1. 引言塔设备强度设计计算是在塔式结构工程中十分重要的环节。
塔式结构广泛应用于电力、通信、航空等领域，在保障设备可靠性和安全性方面起着至关重要的作用。
本文将概述塔设备强度设计计算的基本原理和方法。
2. 设计目标塔设备的强度设计主要目标是确保设备在外部负荷作用下不发生破坏或失效。
一般而言，塔设备的设计目标包括以下几个方面：•承受外部荷载的能力：塔设备需要能够承受各种外部荷载，如风荷载、重力荷载、地震荷载等。
设计中需要考虑这些荷载的大小和方向，以确定设备的主要强度参数。
•抗震能力：特别是在地震频发地区，塔设备需要具备足够的抗震能力，以保护设备的安全运行。
•稳定性：塔设备需要保持稳定，不发生失稳现象。
在设计中需要考虑设备的结构刚度和形状参数。
3. 强度计算方法塔设备的强度计算通常基于力学原理和结构力学方法，常用的计算方法包括以下几种：•静力计算方法：根据外部荷载的大小和方向，通过应力分析和形变计算，确定设备的强度参数。
这种方法一般适用于静态荷载情况下的强度计算。
•动力计算方法：根据外部荷载的动态特性，通过振动分析和响应计算，确定设备的强度参数。
这种方法适用于考虑塔设备在地震或风荷载下的强度计算。
•有限元方法：利用有限元分析软件，在计算机上建立塔设备的有限元模型，通过数值求解得到设备的应力分布和形变情况。
这种方法适用于复杂的塔式结构和荷载情况。
4. 设计要点在塔设备强度设计计算中，需要注意以下几个要点：•荷载分析：对于各种可能的外部荷载，需要进行详细的分析和计算，确定荷载的大小和方向。
•强度参数选取：根据实际情况和设计要求，选取适当的强度参数，并结合设计规范进行计算。
•材料选择：塔设备所使用的材料需要具备足够的强度和韧性，能够满足设计要求。
•施工质量控制：在塔设备的施工过程中，需要严格控制质量，确保各个构件和连接部位的强度和稳定性。
5. 设计规范塔设备的强度计算需要遵循相应的设计规范，以确保设计的合理性和安全性。
塔设计计算
目录前言…………………………………………….…………..……一任务及操作条件………………………………….….…………二吸收工艺流程的确定……………………………………………三物料计算…………………………………………………………四塔径计算…………………………………………………………五填料层高度计算………………………………...………………六填科层压降计算…………………………………………...........七填料吸收塔的附属设备……………………….…………..…….八课程设计总结………………………………...………………….九主要符号说明……………………………………...………….....十参考文献………………………………………..………………..十一附图……………………………………………………………前言塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。
板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。
工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。
板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大。
填料塔由填料、塔内件及筒体构成。
填料分规整填料和散装填料两大类。
塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。
与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。
一设计任务书（1）题目水吸收氨的填料吸收塔设计（2）设计任务和操作条件:(1)生产能力4570㎡/h。
(2)操作温度20℃(3)工作日：年工作300天,每天24小时运行.（4）氨的含量4.9%（5）气体混合物成分：空气和氨(6)混合气体压力：101.3KPa（3）填料类型聚丙烯阶梯环填料,规格自选.（4）设计内容(1)收集基础数据(2)确定吸收流程(3)物料衡算，确定塔顶，塔底的气液流量和组成(4)选择填料，计算塔径，填料层高度，填料的分层，塔高的确定。
塔吊基础设计计算
塔吊基础设计计算塔吊基础设计计算是指在安装塔吊时，根据塔吊的尺寸、工作条件和安全要求，进行基础设计的计算。
塔吊是一种大型施工机械设备，用于在建筑工地上进行吊装作业，因此其基础设计计算至关重要，直接关系到塔吊的稳定性和安全性。
一、确定塔吊基础设计参数1.确定塔吊的高度和重量，以及工作条件（如最大起吊量和最大回转半径等）。
2.根据塔吊的高度和重量，确定基础的尺寸和类型，常用的基础类型有立柱基础和箱式基础。
二、计算基础尺寸和适应性1.根据塔吊的高度和工作条件，计算基础的尺寸。
通常，基础的宽度应大于塔吊高度的1/4至1/3，长度应大于最大回转半径加上塔吊底座的尺寸。
2.根据计算结果，评估基础的适应性，包括抗倾覆能力、承载能力和稳定性。
三、计算基础的承载能力1.根据塔吊的重量和基础参数，计算基础的垂直承载能力，即基础的承载能力应大于塔吊的重量。
2.根据基础的尺寸和土壤的承载力，计算基础的水平承载能力，即基础的承载能力应大于塔吊的侧向荷载。
四、计算基础的稳定性1.根据基础的尺寸、土壤的稳定性和塔吊的工作条件，计算基础的稳定系数，即基础的稳定系数应大于12.根据计算结果，评估基础的稳定性，包括抗倾覆能力和抗滑移能力。
五、设计基础的细节1.根据基础的尺寸和类型，设计基础的具体结构，包括基础的平面形状和截面形状。
2.根据基础的结构和施工条件，设计基础的施工方案，包括土方开挖、支护和回填等。
六、进行基础的验算和评估1.根据设计结果，进行基础的验算，包括静力分析和动力分析等。
2.根据验算结果，评估基础的安全性和可行性，包括基础的稳定性和承载能力等。
总之，塔吊基础设计计算是一项复杂而重要的工作，需要结合塔吊的特点和工作条件，进行详细的参数计算和结构设计。
只有通过科学合理的设计计算，才能确保塔吊的稳定性和安全性，提高施工效率和质量，确保人员安全。
吸收塔的相关设计计算
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型（2） 喷淋塔吸收区高度设计（二）对于喷淋塔，液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5]，根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。
逆流式吸收塔的烟气速度一般在2.5-5m/s 范围内[5][6]，本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。
湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的，反应条件比较理想，在脱硫效率为90%以上时（本设计反案尾5%），钠硫比(Na/S)一般略微大于1，本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。
（3）喷淋塔吸收区高度的计算含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率，以ζ表示。
首先给出定义，喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积，得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量ζ＝hC K V Q η0= (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m 3η为给定的二氧化硫吸收率,％;本设计方案为95％h 为吸收塔内吸收区高度，mK 0为常数，其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ;K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准，要求脱硫效率至少95%。
二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3（标状态）ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成ζ=3600×h y u t /*273273*4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度10050752C ︒+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×103mg/m 3而原来烟气的流量（200C ︒时）为标况20×103(m 3/h) (设为V a )换算成工况25360m3/h 时已经求得 V a =2×103 m 3/h=5.6 m 3/s故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为2SO m =5.6×650mg/m 3=3640mg=3.64gV 2SO = 3.6422.4 L/mol 64/g g mol ⨯=1.3L/s=0.0013 m 3/s 则根据理想气体状态方程，在标准状况下，体积分数和摩尔分数比值相等 故 y 1=0.0013100%0.023%5.6⨯= 又 烟气流速u=3.5m/s, y 1=0.023%,C t ︒==75,95.0η总结已经有的经验，容积吸收率范围在5.5-6.5 Kg/（m 3﹒s ）之间[7]，取ζ=6 kg/（m 3﹒s ）代入（7）式可得6=64273(3600 3.50.000230.95)/22.427375h ⨯⨯⨯⨯⨯+ 故吸收区高度h=6.17/6≈1.03m（4）喷淋塔除雾区高度（h 3）设计（含除雾器的计算和选型）吸收塔均应装备除雾器，在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应该不大于75mg/m 3 [9] 。
塔设备机械设计
塔设备机械设计成绩华北科技学院环境工程学院《化工设备机械基础》课程设计报告设计题目塔设备机械设计学生姓名张森学号201101034210指导老师任学军专业班级化工B112班教师评语设计起止日期： 2014年6月16日至2014年6月29日化工设备机械基础课程设计塔设备设计任务书一、设计内容1、根据操作条件选择塔体、裙座材料；2、法兰选型；3、塔设备机械设计；4、塔设备结构设计；5、编写设计计算说明书，主要内容：①目录；②设计任务书（题目）；③设计方案的确定，包括材料选择、塔设备结构设计等；④塔设备机械设计过程；⑤标准零部件的选择，如法兰等；⑥设计小结；⑦参考资料；⑧附图：总装图法兰结构图塔盘板结构示意图；塔板连结结构示意图；塔盘支撑结构示意图；裙座与塔体焊缝结构图；116MnR s []183a, []189MPa, 345t MP MPa σσσ===51.9110E MPa =⨯Q235-B MPa MPa MPa s t 235,113][,113][===σσσ9、 塔体与裙座对接焊接，焊接接头系数0.85ϕ=；10、塔体与封头厚度附加量C=2mm ，裙座厚度附加量C=2mm 。
二、按计算压力计算塔体和封头厚度1、塔体厚度计算[]mm 74.72.1-85.0183220002.1p -2p c t i c =⨯⨯⨯==ϕσδD 考虑厚度附加量C=2mm ，经圆整后取12n mm δ=。
2、封头厚度计算mm P D P c t i c 73.72.15.085.0183220002.15.0][2=⨯-⨯⨯⨯=-=ϕσδ 考虑厚度附加量C=2mm ，经圆整后取12n mm δ=。
三、塔设备质量载荷计算1、筒体圆筒、封头、裙座质量01m圆筒质量： kg 1442921.24596m 1=⨯=封头质量： 24382876m kg =⨯=裙座质量： kg 182406.3596m 3=⨯=kg 17129182487614429m m m m 32101=++=++=说明：（1）塔体总高度1m 21.2404.0206.365.00=⨯---=H H ；（2）查的DN2000mm ，厚度12mm 的圆筒质量为596kg/m ；（3） 查的DN2000mm ，厚度12mm 的椭圆形封头质量为438kg/个（封头曲面深度500mm ，直边高度40mm ）；（4）裙座高度3060mm ，厚度按12mm 计。
高塔基础计算书(手算)
基本计算资料：采用现行国家有关规范<<石油化工塔型设备基础设计规范>>,（SH 3030-1997）<<建筑结构荷载规范>>（GB50009-2001）<<建筑地基基础设计规范>>（GB50007-2002）<<建筑抗震设计规范>>（GB50011-2001）<<高耸结构设计规范>>（GBJ135-90）<<构筑物抗震设计规范>>（GB50191-93）<<化工设备基础设计规定>>参考手册：〈〈高塔基础设计手册〉〉以塔401为例：计算如下：一、塔设备内径：D1=2.2m, 外径：D2=2.224m塔设备高度：30m基本风压：0.5kN/ m2㎡㎡地震烈度：7度，设计地震基本加速度：0.15g。
基础置于砾石层上，地基承载力特征值:f a=400kPa。
二、荷载空塔自重：22吨，生产时操作重：31吨充水水重：110吨，平台梯子重：7吨(含管道、保温等)三、周期计算：δ1＜＝30，当h2/D2=302/2.224=404.7<700T1=0.35+0.85x10-3x h2/D2 =0.694s四、风荷载计算：w k=βz u s u z u r(1+u e)(D2+2δ2)w0u s=0.6, u r=1.1, u e=0.23, δ2=0.3w k=0.6x1.1x1.23βz u z w0 D2=0.812βz u z w0 (D2+2δ2)离地面高度H(m) 10 20 30u z 1.0 1.25 1.42u z w00.5 0.625 0.71βz 1.35 1.82 2.23w k 1.55 2.6 3.6注：βz是按高耸结构设计规范计算作用在基础顶面的剪力：Q=[1.55+(1.55+2.6)/2+(2.6+3.6)/2]x10=67kN作用在基础顶面的弯矩：M=[1.55x5+1.55x15+2.6x25+0.5x16.7x1.05+0.5x26.7x1]x10=1180kN.m五、地震作用计算：G eq=31x10=310kNa1=(T g/T1) 0.9xa max=(0.35/0.694) 0.9x0.12=0.065F EK=a1xG eq=0.065x310=20.15kN作用在基础顶面的剪力：Q=F EK=20.15kN作用在基础顶面的弯矩：M=Qx2h/3=20.15x2x30/3=806 kN.m六、基础设计〈一〉、正常操作情况下的荷载标准组合假设基础直径5.2m，基础埋深3.0m,基础高出地面0.3m。
铁塔尺寸计算
铁塔尺⼨计算酒杯型铁塔构造设计尺⼨计算（⼀）1、⾝腿部展开尺⼨计算此节不仅适⽤于酒杯塔，对于任何其他类似的铁塔⾝腿部尺⼨计算均适⽤。
1．1 ⾝腿部展开图，见图4-11．2 ⾝腿部展开尺⼨计算根据设计图纸给定的已知控制尺⼨a ——正⾯下⼝b ——正⾯上⼝c ——侧⾯下⼝d ——侧⾯上⼝H0——垂直中⼼⾼按下⾯公式计算出正⾯塔⾯⾼H 1，侧⾯塔⾯⾼H2，主材展开实际长Sb或Sx，如果是正⽅形断⾯，则a=c,b=d,Sb=Sx,H1=H2.Sb--正侧⾯不同时的实长SX--正侧⾯相同时的实长根据Sx,a,b 就可以获得正⽅形断⾯的四个相同的展开⾯。
正⾯（10-11-21-20），右侧⾯（10-12-22-20），左侧⾯（11-13-23-21），后⾯（12-13-23-22）。
如果是矩形断⾯就可以根据Sb,a ,b,c,d获得前后相同，左右相同的展开⾯。
酒杯型铁塔构造设计尺⼨计算(⼆)2、⾝腿部⼏何尺⼨计算此节不仅适⽤于酒杯塔，对于其他类似铁塔的⾝腿尺⼨计算均适⽤。
2．1⾝腿部⼏何尺⼨图，见图4-2。
2．2 ⾝腿部⼏何尺⼨计算当将塔的⾝腿某⼀段按每⼀节的⽅法计算展开以后，我们就可以在已展开的等腰梯形⾯上进⾏各杆件的⼏何尺⼨计算。
⼀，计算的已知条件是：a---下⼝b---上⼝s---腰长，实长（⼆次坡长）H1—塔⾯⾼（⼀次坡长）⼆，需要计算的各杆件的⼏何尺⼨可由下列式算出酒杯型铁塔构造设计尺⼨计算（三）3、同坡度塔⾝，腿接⼝尺⼨计算此节不公适⽤于酒杯塔，对其它类似的塔也适⽤。
3．1同坡度塔⾝，腿，接⼝尺⼨见图4-33．2同坡度塔⾝，腿，接⼝尺⼨计算了对于同坡度的⾼塔⾝和多接腿的接⼝尺⼨⼼须在⼏何尺⼨计算之前进⾏校核，以防⽌因接⼝尺⼨有误⾯影响整体坡度出现不⼀致。
同坡度接⼝尺⼨计算可以⽤H0（垂⾼），也可以有H1，H2（⼀次⾼），当然有时也可以⽤S1，S2（⼆次⾼）。
但是，在进塔⾝，塔腿的断⾯尺⼨计算时，必须⽤⼀次⾼计算出来的坡度系数进⾏翻⾯计算断⾯杆件⼏何尺⼨才算是正确合理的，其他算法的坡度系数都是近似的。
精馏塔的简洁计算公式
精馏塔的简洁计算公式精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备，通过不同组分的沸点差异来实现分离。
在工程设计和操作中，需要对精馏塔进行计算和分析，以确保其正常运行和达到预期的分离效果。
在本文中，我们将介绍精馏塔的简洁计算公式，帮助读者更好地理解和应用这些公式。
1. 精馏塔的传质效率公式。
精馏塔的传质效率是评价其性能的重要指标之一。
传质效率通常用塔板数或高度来表示，其计算公式如下：N = HETP × (n-1)。
其中，N表示塔板数或塔高度，HETP表示每塔板传质高度，n表示理论板数。
2. 精馏塔的塔板压降公式。
塔板压降是精馏塔运行中需要考虑的重要参数之一。
塔板压降的计算公式如下：ΔP = ρ× g × H × (1-ε) + ΔPv。
其中，ΔP表示塔板压降，ρ表示液体密度，g表示重力加速度，H表示塔板高度，ε表示塔板孔隙率，ΔPv表示气体速度压降。
3. 精馏塔的塔顶温度计算公式。
精馏塔的塔顶温度是其操作中需要重点关注的参数之一。
塔顶温度的计算公式如下：T = T0 + ΔT。
其中，T表示塔顶温度，T0表示进料温度，ΔT表示塔顶降温。
4. 精馏塔的塔板液体高度计算公式。
塔板液体高度是精馏塔操作中需要实时监测和控制的参数之一。
塔板液体高度的计算公式如下：H = H0 + ΔH。
其中，H表示塔板液体高度，H0表示初始液位高度，ΔH表示液位变化量。
5. 精馏塔的塔板塔顶气体速度计算公式。
塔板塔顶气体速度是精馏塔操作中需要关注的参数之一。
塔板塔顶气体速度的计算公式如下：V = Q / A。
其中，V表示塔板塔顶气体速度，Q表示气体流量，A表示塔板横截面积。
总结。
精馏塔是一种重要的分离设备，其性能和操作参数需要通过计算和分析来进行评估和控制。
本文介绍了精馏塔的传质效率、塔板压降、塔顶温度、塔板液体高度和塔板塔顶气体速度的计算公式，希望能对读者有所帮助。
当然，精馏塔的计算和分析涉及到更多的参数和复杂的情况，需要结合具体的工程实际情况进行综合分析和计算。
冷却塔的体积如何计算公式
冷却塔的体积如何计算公式冷却塔是工业生产中常见的设备，用于将热水或蒸汽冷却至较低的温度，以便再次循环使用。
冷却塔的体积是设计和制造过程中需要考虑的重要参数之一。
本文将介绍冷却塔体积的计算公式，以及一些与体积相关的设计考虑。
冷却塔的体积计算公式通常基于其几何形状和尺寸。
冷却塔通常采用方形或圆形的设计，因此其体积计算公式也会有所不同。
对于方形冷却塔，其体积可以通过以下公式计算：V = L W H。
其中，V表示冷却塔的体积，L表示冷却塔的长度，W表示冷却塔的宽度，H 表示冷却塔的高度。
对于圆形冷却塔，其体积可以通过以下公式计算：V = π r^2 H。
其中，V表示冷却塔的体积，π表示圆周率（约为3.14159），r表示冷却塔的半径，H表示冷却塔的高度。
在实际应用中，冷却塔的几何形状和尺寸可能会有所不同，因此需要根据实际情况进行调整和修正。
此外，冷却塔的体积计算还需要考虑一些其他因素，例如冷却介质的流动情况、冷却效率的要求等。
在设计冷却塔时，需要考虑的因素之一是冷却塔的体积与其冷却效率之间的关系。
一般来说，冷却塔的体积越大，其冷却效率越高。
因此，在实际设计中，需要根据具体的冷却需求和条件来确定冷却塔的体积。
另外，冷却塔的体积还会影响其制造成本和占地面积。
较大的冷却塔体积会增加制造成本和占地面积，因此在设计中需要进行综合考虑。
除了体积，冷却塔的设计还需要考虑一些其他因素，例如冷却介质的流动方式、冷却塔的材质和结构、冷却塔的附属设备等。
这些因素都会对冷却塔的性能和使用效果产生重要影响。
总的来说，冷却塔的体积是一个重要的设计参数，需要根据具体的冷却需求和条件来确定。
在设计过程中，需要综合考虑冷却效率、制造成本、占地面积等因素，以便设计出性能优良、经济实用的冷却塔设备。
希望本文的介绍能够对冷却塔的设计和制造有所帮助。
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塔高的设计 泵的设计及选型 换热器的设计及选型 接管尺寸的设计
塔高的设计
பைடு நூலகம்
裙座高度的设计 直接蒸汽加热 2~3 m 间接蒸汽加热 3~5 m 塔顶第一块板距塔顶 0.5~1.0 m 塔底最后一块板距塔底1.0~1.5m 进料位置的板间距要取 0.9 m 实际中 每10块板要有一个人孔 此位置的板间距取 0.7~0.9 m
泵的设计及选型
进料 高位槽进料 泵直接加料 回流 自然回流 强制回流泵
设计安装高度 计算扬程和流量 设计安装高度 计算扬程和流量
换热器的设计
塔顶冷凝器（校核） 换热量 Q 传热系数 K 对数平均温度 △t m 换热面积 A 选型 换热器选型(塔釜再沸器、预热器、产品冷却 器)
接管尺寸的设计
进料管 已知流量 估算流速 求出d 进行圆整 选标准尺寸 塔顶升气管 回流管 塔釜气相回流管 釜液排出管
绘制原则流程图
工艺流程简图
水蒸汽 循环冷却水上水 循环冷却水回水 低温冷却水上水 低温冷却水回水
冷凝器
原料槽 回流槽
产品冷却器 再沸器 废水 进料泵 精馏塔 回流泵 产品槽
课程设计说明书要求
设计说明 工艺计算过程 作图(流程图、负荷性能图、塔 板结构简图、回流比与费用关 系图) 参考文献 体会
计算结果 或文献 (约2.5cm)