浮阀塔的机械设计
浮阀塔的设计3
?
NT ET
可根据实验数据或用经验公式估算
塔高 Z ? ?NP ? 1?HT ? Z1 ? Z2
式中：Z1 —— 最上面一块塔板距塔顶的高度，m； Z2 —— 最下面一块塔板距塔底的高度，m。
? HT 对塔的生产能力、操作弹性以及塔板效率均有影响 HT? ，允许的操作气速? ，塔高? , 塔径? 。。
2
how
?
2.84 1000
E????
Lh lw
????3
进口堰： 保证液体均匀进入塔板，也起液封作 用。一般仅在较大塔中设置。进口堰高一般与 降液管底隙高度 h0 相等。
进口堰与降液管间的水平距离 w0 ≥ h0，以保证 液体由降液管流出时不致受到大的阻力。
降液管底隙高度及受液盘
降液管底隙高度应保证溢流液顺畅并防止沉淀
D ? 4 AT
?
A' 的计算
设适宜气速为 u，当体积流量为 Vs 时， A' =Vs / u 求， A' 的关键在于确定流通截面积上的 适宜气速 u
塔板的计算中，通常是以夹带液泛发生的气速（ 泛 点气速 ）作为上限。一般取
u ? ?0.6 ~ 0.85?u f
—— 索德尔斯和布朗（Souders and Brown ）公式
单溢流弓形降液管结构尺寸的计算
降液管的宽度 Wd 和截面积 Af
计算塔径时已根据溢流形式 确定了堰长与塔径的比值
lw/D。
由 lw/D 查图可得 Wd /D 和 Af /AT，D 和 AT 已确定，故降 液管的宽度 Wd 和截面积 Af 也可求得。
液体在降液管中的停留时间 ? 为
? ? Af H T
常压塔 hL=50~100 mm ； 减压塔 hL=25~30 mm 。
浮阀塔设计
mmax m01 m02 m03 m04 ma mw 126812
风载荷、风弯矩计算与地震弯矩计算
塔体因风压、地震会发生弯曲变形。按基本风压值 q0=300N/m2 、地震设防烈度为8度的设计条件，选取塔 设备薄弱部位截面0-0、1-1、2-2进行了计算。
二、各项应力校核 塔体圆筒稳定校核
塔设备质量载荷计算
将全塔分成6段，根据塔段长度、人孔与平台数、塔板数 等计算各质量载荷，得 m0 m01 m02 m03 m04 m05 ma 57096 全塔操作质量
全塔最小质量 水压试验时 最大质量
mmin m01 0.2m02 m03 m04 ma 35133
提馏段操作弹性=3.718
第三部分 塔设备的机械设计
设计条件
计算压力Pc=1.1MPa 基本风压值q0=300N/m2 地震设防烈度为8度 塔壳外表面保温层100mm 每隔十块塔板开设一个人孔，人孔数为4个
按计算压力计算塔体和封头厚度
经计算，塔体和封头厚度均取12mm，采用标准椭 圆形封头。
一、各项载荷计算
第二部分 塔板的流体力学计算
一、气相通过浮阀塔板的压降 二、淹塔 三、雾沫夹带验算 四、塔板负荷性能图 1、雾沫夹带线 2、液泛线 3、液相负荷上限 4、漏液线 5、液相负荷下限线
6、 操作性能负荷图
精馏段负荷性能图如下：
提馏段负荷性能图如下：
由图可以看出： ①操作点p（设计点）处 在适宜操作区内适中 位置； ②塔板的气相负荷上限完 全由雾沫夹带控制， 操作下限由漏液控制； ③ 精馏段操作弹性=3.224
hw how
H 0.45m, h 0.02m, h 0.04m, h 0.0566m h 0.052m, h 0.0134m, h 0.0180m
化工设备机械基础课程设计 浮阀塔
化工设备机械基础课程设计系院：材料与化学工程专业班级：08化工1姓名：学号：***********题目：浮阀塔机械设备课程设计指导老师：设计时间：2010、12、20-2011、1、6一、设计目的熟悉查阅文献资料，搜集有关数据，正确使用公式，当缺乏必要数据时，要自己通过实验确定。
培养学生把所学《化工设备机械基础》及相关课程的理论知识，在课程设计中综合的加以运用，把化工工艺条件与化工设备设计有机结合起来，巩固和强化有关机械课程基本理论。
培养学生熟悉查阅并综合运用各种有关设计手册，规范，标准图册等设计资料，进一步培养学生识图，制图，运算，编写设计说明。
二、设计内容根据大纲要求，完成浮阀塔设备的机械设计工作量包括：设备装配图，零件部分图，设计任务书三、设计任务和要求1、进行塔体和裙座的机械设计计算2、进行裙座支座校核计算3、进行地脚螺栓校核计算4、选择法兰接管5、进行塔盘结构设计6、绘制塔盘装备图7、绘制塔盘零件图四、可选器材Q235-A16Mn五、参考资料《化工设备机械基础》董大勤化学工业出版社《化工设备机械基础课程设计指导书》蔡纪宁化学工业出版社《化工设备机械基础》编写组化工设备机械基础第三册北京：石油化学工业出版社GB150—1988《钢制压力容器》JB4710—92《钢制塔式容器》1．塔设备的载荷分析和设计分析塔设备在操作时注意承受的以下几种载荷作用：操作压力、质量载荷，地震载荷，风载荷，偏心载荷塔设备的强度和稳定性通常按下列步骤计算：①根据GB150—1988章节，按压力确定圆筒有效厚度δe及封头有效厚度δeh②根据地震和风载荷需要选取若干计算截面，并考虑制造，安装，运输要求，设定各截面处圆筒有效厚度δei与裙座有效厚度δes，应满足δei≥δe，δes≥6mm③根据自支承式塔设备的质量载荷，风载荷，地震载荷及偏心载荷的作用，依次进行校核，计算并满足相应要求。
2. 塔设备已知设计条件及分段选取计算截面，将全塔分为6段设计条件：塔径D i ：2000mm；塔体高度H：40000mm；设计压力p：1.1MP；设计温度t：200℃塔体条件:裙座条件：地脚螺栓条件：3.按设计压力计算塔体和封头厚度塔内液面高度h,m h=2.34(仅考虑塔底至液封盘液面高度) 液柱静压力p H p H=10-6ρgh=10-6×800×9.8×2.34=0.18<0.05p计算压力P C MPa P C=p H+p=p=1.1圆筒计算厚度δmm δ=PcDi2[σ]φ−Pc = 1.1×20002×150×0.85−1.1=8.66圆筒设计厚度δC mm δC=δ+c=10.66圆筒名义厚度δn mm δn=12mm圆筒有效厚度δe mmδe=δn－c=12-2=10封头计算厚度δh mm δh=PcDi2[σ]φ−0.5Pc = 1.1×20002×150×0.85−0.5×1.1=8.65封头设计厚度δhc mm δhc=δh+c=8.65+2=10.65 封头名义厚度δhn mm δhn=12封头有效厚度δhe mm δhe=δhn-c=104.塔设备质量载荷计算塔设备的操作质量m 0=m 01+m 02+m 03+m 04+m 05+m a +m e 塔设备的最大质量m max = m 01+m 02+m 03+m 04+m w +m a +m e 塔设备的最小质量m min = m 01+0.2m 02+m 03+m 04 +m a +m e4.1塔体质量载荷计算查JB1153-73 筒体公称直径为2000mm 时，1m 高筒节板理论质量596Kg/m ，查JB/T-4737-95 以内径为2000mm 为公称直径的椭圆封头质量为438Kg塔体高度H 1由任务书所给尺寸算得 H 1=40000mm ，筒体高度36790mm ，筒体质量m 1=596×36.790=21926.84Kg ，封头质量m 2=4382=876Kg ，裙座高度H 3=3060mm ，裙座质量m 3=3.06×596=1823.76Kg，塔体质量m 01=m 1+m 2+m 3=21926.84+876+1823.76=24627Kg 各截面质量载荷（塔体）截面 0~1 m 01=596×1.0=596Kg ，m 1~2=596×2+438=1630Kg m 2~3=7.0×596=4172Kg,m 3~4=596×10=5690Kg ，m 4~5=5690Kg ，m 5~6=6309Kg4.2塔内件质量计算 m 0~1=π4D i 2×N ×q N =π4×22×70×75=16493Kgq N 为浮阀塔盘质量 4.2.1各截面塔段内件质量裙座内无内件，过质量为0，即0~2截面内件质量为0 m 2~3=π4D i 2×N ×q 2~3=π4×22×9×75=2120Kgm 3~4=π4D i 2×N ×q 3~4=π4×22×22×75=5184Kg m 4~5=π4D i 2×N ×q 4~5=π4×22×22×75=5184Kg m 5~6=π4D i 2×N ×q 5~6=π4×22×17×75=4005Kg 4.3保温层质量m 03m 03=π4[(D i +2δn +2δs )2-(D i +2δn )2]H 0ρ2+2m ,03D i -筒体内径2000mm ，δn -筒体名义厚度12mm ，δs -保温层厚度 100mm ，H 0-筒体高度36.79mm ，m ,03-封头保温层质量 ρ0，ρ2为保温层密度 300Kg/m 3m ,03=（V ,-V ）ρ0，V ，-以包括保温层在内的直径为公称直径时的封头体积，查 JB/T4737-95 得 以2200mm 为公称直径，直边40mm 时V ,=1.54m 3，V 以2000mm 为公称直径，直边为400mm 时封头体积，查 JB/T4737-95 得V=1.18m 3m 03=π4[(D i +2δn +2δs )2-(D i +2δn )2]H 0ρ2+2m ,03=7581Kg4.3.1各截面保温层质量 0~1截面无保温层，质量为0m 1~2=108Kg ，m 2~3=1401Kg ， m 3~4=2002Kg ， m 4~5=2002Kg ， m 5~6=2068Kg 4.4平台扶梯质量 m 04，Kg 塔设备部分零部件质量载荷估算表平台质量q p=150Kg/m3,笼式扶梯质量q f=40Kg/m3,平台数量8，笼式扶梯总高H F=39m，m04=π[(D i+2δn+2δs +2B)2-( D i+2δn+2δs)2] ×0.5nq p+q f×H F 4=6860Kg4.41各截面平台扶梯质量0~1截面不设平台扶梯，质量为0[(D i+2δn+2δs +2B)2-( D i+2δn+2 m1~2，不设平台（无人孔）m0~2=π4δs)2] ×0.5nq p+q f×H F，n=0m1~2=80Kg，m2~3=943Kg，m3~4=2387Kg，m4~5=1725Kg，m5~顶=1685Kg 4.5操作时塔内物料质量 m05，Kgm05=πD i2（h w N+h0）ρ1+V fρ14V f封头体积，1.18m3，ρ1介质密度，800Kg/m3,N 塔盘数 70，h w塔盘存留介质高度0.1mD i2（h w N+h0）ρ1+V fρ1=23060Kgm05=π4各截面内物料质量0~1截面无物料，故质量为01~2截面内物料质量m1~2=1.18×800=944Kg2~3截面物料质量m2~3=πD i2（h w N2~3+h0）ρ1+V fρ1=23060Kg44.6人孔接管法兰等附件质量 m a Kg m a =0.25m 01=0.25×24627=6157Kg4.7充液质量m w ，m w ==π4D i H 0ρW +2v f ρW =π4×4×36.79×1000+2×1.18×1000=11739Kg 4.7.1各截面充液质量0~1截面内无物料，故该截面内充液质量为01~2截面内充液质量 m w1~2=7180Kg ，m w2~3=21991Kg ，m w3~4=31416Kg ，m w4~5=31416Kg ，m w5顶=31936Kg 4.8偏心质量m e 求算当塔设备外侧挂有分离器，再沸器，冷凝器等附属设备时，可将其视为偏心载荷，即偏心质量M e本设计中将再沸器外挂在塔设备上且在2~4截面内，由条件知2~3截面内偏心质量为 m e23=1400Kg 3~4截面内偏心质量为m e34=2600Kg 4.9操作质量m 0m 0=m 01+m 02+m 03+m 04+m 05+m a +m e =24627+16493+7581+6860+23060+6157+4000=88778Kg4.9.1最小质量m min = m 01+0.2m 02+m 03+m 04 +m a +m e =24627+0.2×16493+7581+6860+6157+4000=52524Kg注：最小质量算式中 0.2m 02是考虑内件焊在塔壳上的质量 4.9.2最大质量M max =m 01+m 02+m 03+m 04+m w +m a +m e =24627+16493+7581+6860+6157+4000=1836574.10 塔设备质量载荷计算结果汇总5裙座轴向应力校核5.1裙式支座介绍裙式支座（简称支座）时塔设备广泛应用的一种支座，裙座常用于高大直立设备，如塔器，裙式支座有裙座圈，支撑板，角牵板，压板等组成，为使设备牢固的固定在基础环上，裙座设计中应包括地脚螺栓的设计。
浮阀塔的机械设计
浮阀塔机械设计北京理工大学珠海学院课程设计任务书2012～2013学年第2 学期学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：一、课程设计题目浮阀塔的机械设计二、课程设计内容1．塔设备的结构设计包括：塔盘结构，塔底、塔顶空间，人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等。
2. 塔体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核（1）根据设计压力初定壁厚；（2）计算危险截面的重量载荷、风载荷、地震载荷及偏心载荷；（3）计算危险截面的由各种载荷作用下的轴向应力；（4）计算危险截面的组合轴向拉应力和组合轴向压应力，并进行强度和稳定性校核。
3. 筒体和裙座水压试验应力校核4. 裙座结构设计及强度校核包括：裙座体、基础环、地脚螺栓5. 编写设计说明书一份6. 手工绘制2号装配图一张，Auto CAD绘3号图一张（换热器）。
三、设计条件1. 设备类型：自支承式塔设备（塔顶无偏心载荷）；2. 设置地区环境：基本风压：q o=400N/㎡;设计地震烈度：7度（或8度）；场地土：Ⅱ类。
地震加速度0.15g（或者0.3g），地震系数根据自己的需要任取一组；3. 塔体及裙座的机械设计条件：（1）塔体内径Di=2200mm，塔高近似取H=45000mm；（2）计算压力Pc=1.0MPa（每组中各人的计算压力根据安排表中数据）,设计温度t=250℃；（3）塔体装有N=75层浮阀塔盘，每块塔盘上存留介质层高度为hw=100mm，介质密度为ρ1=800kg/m3；（4）沿塔高每5m左右开设一个人孔，人数为8个，相应在人孔处安装半圆形平台8-10个，平台宽度为B=900mm，高度为1000mm。
（5）塔外保温层厚度为δs=120mm，保温材料密度为ρ2=300kg/m3；（6）塔体与裙座间悬挂一台再沸器，其操作质量为me=4000kg,偏心距e=2000mm；（7）塔体与封头材料在低合金高强度刚中间选用，并查出其参数。
（8）裙座统一采用Q235-A（9）塔体与裙座对接焊接，塔体焊接接头系数Φ=0.85；（10）塔体与封头厚度附加量C=2mm，裙座厚度附加量C=2mm；（11）参考图为书中图8-25，尺寸及数据根据自己组的具体情况设计、标注。
浮阀(F1)塔的设计计算
浮阀（F1）塔的设计计算板式塔设计中，一般按防止出现过量雾沫夹带液泛的原则，首先确定液泛气速，然后根据它选取一适宜的设计气速来计算所需的塔径。
关于液泛气速这一极限值，理论上由悬浮于气流中的液滴的受力平衡关系导出如下：()246223fv pV L pu dg d ρπξρρπ=-式中：f u --液泛气速，m/s ；p d --液滴直径，m ；l v ρρ、 --气、液相密度，kg/m 3ξ---阻力系数 得： vv l p f g d u ρξρρ.3)(4-=但实际上，气液两相在塔板接触所形成的液滴直径、阻力系数均为未知，所以又将这些难以确定的变量和常数合并，使上式变为：VVL f cu ρρρ-= m/s 对于筛板塔、浮阀塔、及泡罩塔，式中的C 值可从Smith 图查得。
此图是按液体表面张力20=σN/m 时的经验数据绘出的，若塔内液体表面张力为其他数值时，应在图上查出的C 值后，按下式进行校正：2.020)20(σσ=C C C 20---表面张力为20mN/m 时的C 值，从Smith 图查得；σC --表面张力为σ时的C 值； σ --物系的表面张力，mN/m 。
求出U f 后，按u=(0.6～0.8)U f 确定设计的空塔气速。
按下式求出塔径：uV D Sπ4=Vs —设计条件下的气相流量；D---塔径u---空塔气速，m/s 。
浮阀塔的设计、计算是在半个多世纪大量的实验、工业化应用总结的基础上形成的标准化设计。
1、对于浮阀塔，根据四十多种物系在不同操作条件下的工业实验结果，得出阀孔动能因子F 0与操作状况的关系如下：阀孔动能因子：G o O u F ρ=F 0—阀孔动能因子，Pa 0.5 U 0---阀孔气速，m/sv ρ--气相密度，kg/m 3F 0反映密度为v ρ的气体以U 0速度通过阀孔时动能的大小。
综合考虑了F 0对塔效率、阻力降和生产能力的影响，根据经验可取F 0=8～12，即阀孔刚全开时作为设计点。
化工机械设备课程设计浮阀塔的设计
摘要 (2)1 前言 (3)1.1 研究的现状及意义 (3)1.2 设计条件及依据 (6)1.3 设备结构形式概述 (7)2 设计参数及其要求 (9)2.1 设计参数 (9)2.2设计条件 (9)2.3设计简图 (10)3 材料选择 (11)3.1 概论 (11)3.2塔体材料选择 (11)3.3裙座材料的选择 (11)4 塔体结构设计及计算 (12)4.1塔体和封头厚度计算 (12)4.1.1 塔体厚度的计算 (12)4.1.2封头厚度计算 (12)4.2塔设备质量载荷计算 (12)4.3风载荷与风弯矩的计算 (14)4.4地震弯矩的计算 (17)4.4.1地震弯矩的计算 (17)4.4.2偏心弯矩的计算 (18)4.5各种载荷引起的轴向应力 (19)4.6塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 (20)4.6.1塔体的最大组合轴向拉应力校核 (20)4.6.2.塔体和裙座的稳定校核 (21)4.7塔体水压试验和吊装时的应力校核 (22)4.7.1水压试验时各种载荷引起的应力 (22)4.7.2水压试验时应力校核 (23)4.8基础环的设计 (24)4.8.1 基础环尺寸 (24)4.8.2基础环的应力校核 (24)4.8.3基础环的厚度 (25)4.9地脚螺栓计算 (25)4.9.1地脚螺栓承受的最大拉应力 (25)4.9.2地脚螺栓的螺纹小径 (26)符号说明 (27)小结 (30)参考文献 (30)谢辞....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
图纸....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
浮阀塔的设计示例
浮阀塔的设计示例浮阀塔是一种常见的化工设备，用于气体和液体之间的质量传递，尤其是在蒸馏和萃取过程中。
下面是一个浮阀塔的设计示例，重点介绍了它的结构和操作原理。
1.设计目标：本浮阀塔的设计目标是实现高效的质量传递，提高分离效果和产品纯度。
同时，保证设备的安全和可靠性，减少设备的能耗和维护成本。
2.结构设计：该浮阀塔采用垂直立式结构，内部分为多个塔板，每个塔板上安装有浮阀。
塔板之间通过气体和液体的穿孔连接。
在塔顶设置有进料口和出料口，而在塔底则设置有底流液收集器。
此外，还设计了塔壳和塔盖，用于保证设备的结构完整性。
3.操作原理：浮阀塔的操作原理基于浮阀的作用。
浮阀由一个密封球和一个杆连接组成。
当从塔底喷射的气体或液体经过塔板时，浮阀的球会被上升的气体或液体推起，从而打开通道，使气体或液体通过浮阀孔进入上方的塔板。
当上方的塔板上积聚足够的液体时，浮阀球会被液体推下，关闭通道，使液体停留在上方的塔板上。
通过不断重复这个过程，气体和液体之间的质量传递就得以实现。
4.浮阀的设计：浮阀的设计关键是选择合适的密封球和杆的材料，并确定其尺寸和重量。
一般来说，密封球和杆的材料要具有耐腐蚀和耐高温的特性，以满足不同工艺的要求。
此外，密封球的尺寸和重量需要根据气体和液体的流速和密度来确定，以保证浮阀的正常运行。
5.设备的操作与维护：为了确保浮阀塔的高效运行，需要进行定期的检查和维护工作。
首先，要检查浮阀是否正常工作，如有必要，需要更换损坏的浮阀。
其次，要及时清理塔板上的沉积物，以保证通道的畅通。
此外，还需要定期检查塔壳和塔盖的密封性，以防止气体或液体的泄漏。
6.设备的优化改进：针对该浮阀塔的优化改进措施主要包括以下几个方面：一是改善塔板的结构，增加塔板的布置密度，减小气液间的传质距离，从而提高质量传递效果。
二是采用节能技术，如加热和冷凝剂回收，减少能耗和环境污染。
三是引入自动控制系统，实现设备的自动化运行和监控，提高生产效率和安全性。
(完整版)浮阀塔的设计示例
浮阀塔设计示例设计条件拟建一浮阀塔用以分离某种液体混合物，决定采用F1型浮阀（重阀),试按下述条件进行浮阀塔的设计计算.气相流量 Vs = 1.27m3/s；液相流量 Ls= 0。
01m3/s；气相密度ρV = 3.62kg/m3；液相密度ρL= 734kg/m3；混合液表面张力σ= 16.3mN/m，平均操作压强 p = 1.013×105Pa.设计计算过程（一）塔径欲求出塔径应先计算出适宜空塔速度.适宜空塔速度u一般为最大允许气速uF的0.6～0.8倍即: u＝（0.6～0.8）uF式中C可由史密斯关联图查得，液气动能参数为：取板间距HT =0。
6m，板上液层高度hL=0。
083m,图中的参变量值HT-hL=0。
6-0。
083 =0.517m。
根据以上数值由图可得液相表面张力为20mN/m时的负荷系数C20=0.1。
由所给出的工艺条件校正得：最大允许气速：取安全系数为0。
7，则适宜空塔速度为：由下式计算塔径:按标准塔径尺寸圆整，取D = 1.4m；实际塔截面积：实际空塔速度：安全系数: 在0。
6~0。
8范围间,合适.(二) 溢流装置选用单流型降液管，不设进口堰。
1）降液管尺寸取溢流堰长lw =0.7D,即lw/D=0。
7，由弓形降液管的结构参数图查得：Af/AT=0。
09，Wd/D=0。
15因此：弓形降液管所占面积:Af=0.09×1.54=0.139(m2)弓形降液管宽度：Wd=0.15×1.4=0。
21（m2）验算液体在降液管的停留时间θ，由于停留时间θ＞5s,合适。
2）溢流堰尺寸由以上设计数据可求出：溢流堰长 lw=0。
7×1。
4=0.98m采用平直堰，堰上液层高度可依下式计算，式中E近似取1，即溢流堰高：hw =hL-how=0。
083—0.033=0.05m液体由降液管流入塔板不设进口堰，并取降液管底隙处液体流速u′= 0。
228m/s；降液管底隙高度：浮阀数及排列方式:1）浮阀数初取阀孔动能因数F= 11，阀孔气速为：每层塔板上浮阀个数：（个）2）浮阀的排列按所设定的尺寸画出塔板,并在塔板的鼓泡区内依排列方式进行试排，确定出实际的阀孔数。
070108201091-张 哲-浮阀式吸收塔设计
顶岗实习报告题目：浮阀式吸收塔设计姓名：关丽杰 ___专业：数控技术与应用 ____学院：辽宁石化职业技术学院 _实习单位：富士康指导教师：赵显日2012月6日前言塔设备式塔。
本设计共分两大部分内容，在工艺设计部分中，确定塔高、塔径、理论塔板数、全塔效率、塔顶及塔底产品的预分配、溢流装置的设计、塔板流体力学验算等。
在机械设计部分中，首先是塔体、封头、支座及塔内件等材料的的工作原理是通过内部结构使气液两相或液液之间充分接触，实现质量传递和热量传递。
它是一种重要的单元操作设备，在石油化工、炼油、医药及环境保护等工业部门应用广泛。
本次设计的题目是浮阀事吸收塔设计，选用浮阀板选择，并按设计压力确定筒体与封头有效壁厚；其次是计算各种载荷，包括塔体重量，平台扶梯重量，物料重量、充水重量等；最后计算塔体的自振周期，风载荷与风弯矩，地震载荷与地震弯矩，塔体稳定性与强度校核，塔体水压试验应力验算，裙座验算，基础环设计，基础螺栓计算，焊接结构设计，塔顶振幅及开孔补强等。
此塔具有生产能力大、操作弹性大、塔板效率高、压力降小、结构简单、造价低等特点，发展前途广泛，主要应用于石油、化工、轻工、医药及环境保护等领域。
关键词：浮阀塔；塔径；理论塔板数；壁厚载荷；校核；开孔补强Stem From The Tower Float A DesignAbstractTower equipment works through the internal structure the the air or fluid between the two full access to quality and the heat transfer. it is an important element in the operation of device, oil refining and petrochemical, medical and environmental protection and industrial sector widely applied. the design was for absorption of the tower float about the design, selection of the tower float the plate.The calculate manual of my design includes craft calculate and machinery calculate.In the part of calft calculate,the frist test is to calculate the hight of tower ,tower foot path,the layer of the oretical plate，the efficiency of the plate, antiassigning each conponent which is on the top and the bottom of the tower,the flooding device design,tower board hydromecharics checking calculation and so on.In the part of machinery calculate,at frist,I have to ensure the material choice of tower body,seal off the head，abutment，tower inner document.According to the pressure desige to ensure the effective thickness of shells and wall.And then calculate all kinds of pressure,incording the tower weight amonts，platform and staircase mass，material weight，change water weight.At last,calculating the cycle of the tower body,the load of wind ,the moment of wind, the load of earthquake, the moment of earthquake,the stability and intensity of the tower body, experiment of the water-pressure of the tower body, the skirt seat,the basicring,the basic bolt, the welding structure,amplitude on the top of the towe, the opening reinforce,and so on.Design the request tower equipment to having bigger efficiency, fairly good operational flexibility,efficient tower board ，pressure descends small，simper result ，cost of construction low grade characteristic.Its development future is broad and apply to fields such as chemical industry,petroleum, light industry,medicine mainly.Keywords: The floating value tower；layer of the oretical plate；tower foot path ；thickness of wall；load；checking；opening reinforce目录前言 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1塔设备在化工生产中的作用和地位 (1)1.2塔设备的分类和总体结构 (1)1.3化工生产对塔设备的要求 (4)1.4塔设备的选型 (4)1.5塔设备的用材 (6)2 浮阀塔工艺 (7)2.1浮阀塔工艺尺寸的计算 (7)2.1.1塔径 (7)2.1.2塔有效高度的计算 (8)2.1.3塔顶空间 (12)2.1.4塔底空间 (12)2.1.5溢流装置 (12)2.1.6塔板布置 (14)2.1.7浮阀数目与排列 (15)2.2浮阀塔板的流体力学验算 (17)2.2.1气体通过浮阀塔板的压强降 (17)2.2.2液泛 (19)2.2.3物沫夹带 (20)2.2.4漏液 (21)2.2.5塔板负荷性能图 (21)3塔设备机械设计 (25)3.1塔体和裙座的材料选择 (25)3.2确定筒体、封头、裙座壁厚 (25)3.2.1筒体壁厚计算 (25)3.2.2封头壁厚计算 (26)3.3筒体水压试验 (27)3.4塔设备载荷计算 (27)3.4.1塔体质量 (27)3.4.2塔段内件质量 (28)3.4.3平台、扶梯质量 (28)3.4.4操作时塔内物料质量 (28)3.4.5人孔、接管及法兰等附件质量 (28)3.4.6充液质量 (29)3.4.7偏心质量 (29)3.4.8塔的操作质量 (29)3.4.9塔最小质量 (29)3.4.10塔最大质量 (29)3.5塔设备自振周期计算 (31)3.6地震载荷与地震弯矩计算 (31)3.7风载荷与风弯矩计算 (34)3.8圆筒轴向应力校核和圆筒稳定校核 (37)3.9塔设备压力试验时的应力校核 (39)3.10裙座轴向应力校核 (40)3.11基础环设计 (41)3.12地脚螺栓的计算 (43)3.13焊缝结构的设计 (44)3.14塔顶振幅及由卡曼涡街引出的横向诱发振动的计算及校核 (4444)3.15接管内径的确定 (44)3.15.1贫气进口接管内径 (45)3.15.2干气出口管内径 (45)3.15.3吸收剂进口管内径 (45)3.15.4釜液出口接管 (45)3.16接管壁厚计算 (46)3.17接管的选取 (46)3.18开孔补强 (46)3.18.1补强及补强方法的判别 (46)3.18.2开孔所需补强面积 (47)3.18.3有效补强范围 (47)3.18.4有效补强面积 (48)3.19密封装置的设计 (49)3.19.1垫片的选择 (49)3.19.2螺栓设计 (49)4 塔设备的制造及安装 (53)4.1制造要求 (53)4.1.1材料检验 (53)4.1.2 冲热成型 (53)4.2 安置前的准备工作 (54)4.2.1收集校核技术资料 (54)4.2.2设备的验收和保管 (54)4.2.3编制安装施工方案 (55)4.2.4安装前的其他准备工作 (55)4.3设计塔的制造要求 (55)4.4组装要求 (55)5结论 (57)参考文献 (58)致谢 (59)1绪言1.1塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备在化工炼油等行业的地位日趋升高，在实际的生产当中，塔设备的主要应用也越来越广泛，在实践的生产当中，我们经常会用到裸塔、脱硫烟塔、填料塔、板式塔等等。
化工原理课程设计---浮阀塔设计
化⼯原理课程设计---浮阀塔设计设计条件:常压：p=1atm处理量：50000t/y进料组成：馏出液组成：釜液组成：(以上均为质量分数)塔顶全凝器：泡点回流每年实际⽣产天数：330天（⼀年中有⼀个⽉检修）精馏塔塔顶压强：4kPa加热⽅式：间接加热第⼀章塔板⼯艺计算1.基础物性数据表1-1 苯、甲苯的粘度表1-2 苯、甲苯的密度表1-3 苯、甲苯的表⾯张⼒表1-4 苯、甲苯的摩尔定⽐热容表1-5 苯、甲苯的汽化潜热2物料衡算2.1 塔的物料衡算（1）苯的摩尔质量：78.11A M /kg kmol甲苯的摩尔质量：B M =92.13/kg kmol（2）原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数塔顶易挥发组分质量分数，摩尔分数釜底易挥发组分质量分数，，摩尔分数原料液易挥发组分质量分数，摩尔分数料液流量F=50000*1000/(330*24)=6313.13kg/h=80.82kmol/h 由公式：F=D+W ，F =D ＋W代⼊数值有：塔顶产品(馏出液)流量D=45.12 kmol/h ；釜底产品(釜液)流量W=35.70 kmol/h 。
2.2 分段物料衡算根据相平衡曲线，泡点进料时q=1有，1.38由梯形图可知,全回流下最少理论板8。
有理论板得捷算法有根据兰吉利图,选取不同的R值,计算值，吉利兰图找到对应点，⾃此引铅垂线与曲线相交，由于此交点相应的纵标值，可以做出以下图像：曲率变化最⼤的点是在R=2.15，N=14.4915处，即理论板是15块所以精馏段液相质量流量*45.12=97kmol/h，精馏段⽓相质量流量 3.15*45.12=142.13kmol/h，精馏段操作线⽅程,即=+0.307，因为泡点进料，所以进料热状态q=1，所以，提馏段液相质量流量L'=L+qF=177.8kmol/h，提馏段⽓相质量流量V'= V-(1-q)F＝142.13kmol/h，所以，提馏段操作线⽅程，即=-0.006, 画出的梯形图如下：总板数=13-1=12,，进料板为第7块。
浮阀塔的设计
3.6.F1型浮阀塔板设计3.6.1溢流装置选用单溢流方形降液管，不设进口堰，各项计算如下： 3.6.1.1.堰长l w :取堰长l w =0.66D=0.66×0.8=0.528 3.6.1.2.出口堰高h w :h w =h L -h ow ,2'32.84()1000h ow wL h E l = ，近似取E=1，L h =Ls ×3600=0.0022×3600=7.92m 3/s 因为l w =0.528,故h ow =0.015m 则 h w =h L -h ow =0.07-0.015=0.055m3.6.1.3弓形降液管宽度W d 和面积A f ：由l w /D =0.528/0.8=0.66,查弓形降液管的宽度和面积图可得，A f /A T =0.0721，W d /D=0.124故A f =0.0721×0.502=0.0362m 2,W d =0.124×0.8=0.0992m 验算液体在降液管中的停留时间：s L H A h T f 40.7)0022.03600/(45.00362.03600/3600=⨯⨯⨯=⨯=θ s 5>θ故降液管尺寸可用。
3.6.1.4降液管底隙高度h o'00s w L h l u = 可取降液管底隙处液体流速取u o '=0.13m/s 则 h o =0.0022/(0.66*0.13) =0.0256mw o h h >合理同理可得出其他回流比的各项计算，总结果如下表：表3-17 溢流装置参数表R堰上液层高度h 0w /m堰长l w /m出口堰高h w /m降液管宽度W d /m降液管的面积A f /m 2停留时间θ/S 底隙高度h o /mR 1 0.0150.528 0.0550.09920.03627.40 0.0256R 2 0.017 0.792 0.053 0.145 0.0815 11.83 0.030 R 30.0180.7920.0520.1450.081510.790.0333.6.2塔板布置及浮阀数目与排列选用F1型重阀，阀孔直径d 0=39mm ，底边孔中心距t=75mm取阀孔动能因子F 0=10 ，孔速s m F u V /99.401.4/10/00===ρ每一层塔板上的浮阀数N ：8.91)99.4*039.0*4/14.3/(547.0)*4//(2020===u d V N s π取边缘区域宽度W c =0.06m W s =0.10m塔板上的鼓泡面积2222arcsin 180a x A x R x R R π⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦R=D/2-W c ==0.5-0.05=0.45m x=D/2-(W d +W s )=0.5-(0.0992+0.10)=0.3008m 把数据代入得Aa=0.4978浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，取同一排的孔心距t=75mm=0.075m 则估算排间距mm t N Aa t 73)075.0*8.91/(4978.0)*/('=== 考虑到塔的直径较大，必须采用分块式塔板，而各分块版的支撑与衔接也要占去一部分鼓泡区面积，因此排间距不宜采用73mm ，而应小于此值。
精馏塔(浮阀塔)的设计(可编辑修改word版)
课程设计（论文）浮阀精馏塔的工艺设计说明书题目名称苯—甲苯溶液精馏装置精馏塔设计课程名称化工原理学生姓名雷素兰学号1040902009系专业生化系2010 级化学工程与工艺指导教师胡建明2012 年12 月25 日目录一、设计任务书 (3)二、概述 (4)三、设计方案的确定和流程说明 (4)四、物料衡算 (5)1.设计条件 (5)2.全塔物料衡算 (6)五、设备设计与选型 (7)1.精馏塔工艺设计 (7)2.塔内气液负荷 (11)3.计算塔径、确定板间距 (13)六、塔板结构设计 (14)1.溢流装置 (14)2.塔板布置 (15)七、浮阀塔流体力学验算 (17)1.塔板压降 (17)2.塔板负荷性能 (19)八、精馏塔结构尺寸设计 (23)九、参考文献 (26)十、总结 (27)十一、致谢 (27)十二、附工程图纸 (28)概述塔设备是化学工业，石油化工，生物化工，制药等生产过程中广泛采用的传质设备。
根据塔内气液接触构件的结构形式，可分为板式塔和填料塔两大类。
板式塔为逐级接触式气液传质设备，塔内设置一定数量的塔板，气体以鼓泡形式或喷射形式通过塔板上的液层，正常条件下，气相为分散相，液相为连续相，气相组成呈阶梯变化，它具有结构简单，安装方便，压降低，操作弹性大，持液量小等优点，被广泛的使用。
本设计的目的是分离苯—甲苯的混合液，故选用板式塔。
设计方案的确定和流程说明1.塔板类型:精馏塔的塔板类型共有三种：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。
浮阀塔板具有结构简单，制造方便，造价低等优点，且开孔率大，生产能力大，阀片可随气流量大小而上下浮动，故操作弹性大，气液接触时间长，因此塔板效率较高。
本设计采用浮阀塔板。
2.加料方式:加料方式共有两种：高位槽加料和泵直接加料。
采用泵直接加料，具有结构简单，安装方便等优点，而且可以引入自动控制系统来实时调节流量及流速。
故本设计采用泵直接加料。
3.进料状况:进料方式一般有两种：冷液进料及泡点进料。
浮阀塔设计解析
根据 ET =0.49 L -0.245
得 N P精 41块 N P提 8块
全塔所需实际塔板数：
N P
N P精
N P提
41 8
49块
全塔效率：
ET
NT NP
24 1 46.94% 49
加料板位置在第42块塔板
hw how
Hd
ho
RT 0.45m, ho 0.02m, ho 0.04m, hw 0.0566m hw 0.052m, h 0.0134m,
提馏段
浮阀数以等 腰三角形排列， 孔心距t=75mm， 板间距t′=80mm ，排得浮阀数为 276个。重新核算 阀孔功能因数、 塔板开孔率，均 符合要求。
第二部分 塔板的流体力学计算
一、气相通过浮阀塔板的压降 二、淹塔
三、雾沫夹带验算
四、塔板负荷性能图
1、雾沫夹带线
2、液泛线
3、液相负荷上限 4、漏液线
通过对操作或非操作时的各种轴向应力的计算，求
出最大组合轴向拉应力，得出
22 max
K t,满足要求
00 max
cr
min KB, K t
满足要求
11 max
cr
min KB, K t
满足要求
22 max
cr
min KB, K t
满足要求
塔体水压试验和吊装时的应力校核
ow
how 0.0180m
D 2.0m
Wd Ws
x
D
lw 1.3m W d 0.248 m
三、塔板布置及浮阀数目与排列
1. 塔板直径D=2.0m,采用分块式塔板,分五块。 2. 浮阀数目与排列 精馏段
浮阀以等腰 三角形排列，孔 心距为t=75mm， 排间距t′=65mm， 排得阀数为348个。 重新核算阀孔功 能因数、塔板开 孔率，均符合要 求。
浮阀塔设计计算说明书
设计(论文)题目：乙醇-水连续精馏浮阀塔设计说明书目录摘要 (I)Abstract (I)第1章浮阀塔国内外研究现状及应用 (1)1.1 浮阀塔研究现状 (1)1.1.1 应用领域和应用现状 (1)1.1.2 国内外研究现状 (1)1.2 本文涉及的内容、目的以及意义 (1)1.2.1 本文涉及的内容 (1)1.2.2 本文的目的 (1)1.2.3 本文的意义 (2)第2章概述 (2)2.1 设计概述 (2)2.2 设计选材 (2)2.3 本章小结 (3)3.1总体形式 (4)第3章校核计算 (4)3.1总体形式 (4)3.2塔体结构设计 (4)3.2.1全塔高H估算 (4)3.2.2筒体、封头厚度 (5)3.2.3载荷分析 (6)3.2.4 筒体强度与稳定性校核 (12)3.2.5 筒体压力试验时的强度与稳定性校核 (13)3.3裙座的强度与稳定性校核 (13)3.3.1裙座筒体应力校核 (13)3.3.2基础环设计 (15)3.3.3地脚螺栓设计 (16)3.3.4筋板 (16)3.3.5盖板（环形盖板加垫板结构） (17)3.3.6裙座与塔壳对接焊缝校核 (17)3.4开孔与开孔补强设计 (17)3.4.1气体出口补强设计 (18)3.4.2气体入口补强设计 (20)3.4.3 液体出口补强设计 (21)3.4.4人孔补强 (23)第4章塔设备附件选择及计算 (24)4.1塔附件数据汇总 (24)4.2 自身梁式塔盘板设计计算 (24)4.2.1 塔盘及其尺寸选择如图 .................................................................................. 错误!未定义书签。
4.2.2 塔盘的设计载荷 (25)4.2.3塔盘板自身梁校核 (25)摘要筛板塔是传质过程常用的塔设备，在化工，石油，能源等行业的应用中处于板式塔应用的重要地位。
完整版浮阀塔的设计示例
浮阀塔设计示例设计条件拟建一浮阀塔用以分离某种液体混合物，决定采用F1型浮阀（重阀），试按下述条件进行浮阀塔的设计计算。
气相流量V s = 1.27m3/s；液相流量L s = 0.01m3/s；气相密度p V = 3.62kg/m3;液相密度p L = 734kg/m3;混合液表面张力（T = 16.3mN/m，平均操作压强p = 1.013X105p&设计计算过程（一）塔径欲求出塔径应先计算出适宜空塔速度。
适宜空塔速度U —般为最大允许气速U F的0.6〜0.8倍即：u =( 0.6 〜0.8 ) U F式中C可由史密斯关联图查得，液气动能参数为:根据以上数值由图可得液相表面张力为20mN/m 时的负荷系数C20 =0.1。
由所给出的工艺条件校正得：S —=0.1 —= 0.096汽20丿I噩丿最大允许气速:取板间距H T =0.6m ，板上液层高度h L =0.083m 图中的参变量值H「h L=0.6-0.083 =0.517m取安全系数为0.7，则适宜空塔速度为：」m.G —实际塔截面积:—尹=尹心如安全系数：如"偌/I •知°期在0.6〜0.8范围间，合适。
(二) 溢流装置选用单流型降液管，不设进口堰。
1) 降液管尺寸取溢流堰长l w =0.7D ,即l w /D=0.7,由弓形降液管的结构参数图查得:A 〃A T =0.09,W d /D=0.15因此：弓形降液管所占面积：A f =0.09 X l.54=0.139(m 2)弓形降液管宽度:W d =0.15 X l.4=0.21(m2)验算液体在降液管的停留时间B,0.01V PvP34-3.62 q3^2实际空塔速度：二L%開= 0 825财张按标准塔径尺寸圆整，取 D = 1.4m ;由于停留时间B> 5s，合适。
2）溢流堰尺寸由以上设计数据可求出:溢流堰长l w=0.7 x l.4=0.98m采用平直堰，堰上液层高度可依下式计算，式中E近似取1，即2.84 2.84 - （001x3600^____ ^]x _______________1UOO I 0.98 丿溢流堰高：h w=h L-h ow =0.083-0.033=0.05m液体由降液管流入塔板不设进口堰，并取降液管底隙处液体流速U0‘= 0.228m/s ;降液管底隙高度:0.010198x0.2280.045^浮阀数及排列方式1）浮阀数初取阀孔动能因数F0 = 11，阀孔气速为:呦——ll/xfj. 62 —5.78m I £每层塔板上浮阀个数：1.27x4 （个）2）浮阀的排列按所设定的尺寸画出塔板，并在塔板的鼓泡区内依排列方式进行试排，确定出实际的阀孔数。
浮阀塔,甲醇回收机械设计
浮阀塔,甲醇回收机械设计
浮阀塔是一种常用的塔式设备，用于甲醇回收过程中的分离和提纯。
其主要功能是通过塔内液体和气体的物理性质差异，将甲醇从混合废气中分离出来。
浮阀塔的机械设计主要包括以下几个方面：
1. 塔体设计：包括塔底和塔顶两个部分。
塔底主要安装流体进料装置和液体分离器，而塔顶则通常用于排出非甲醇气体。
塔体的结构需要足够强度和密封性能，以承受塔内高压和高温环境。
2. 浮阀设计：浮阀是塔内液面自动控制的机械装置。
其主要原理是根据浮子的浮沉来控制进料液位，保持液面在一定的范围内。
浮阀的设计需要确保稳定性和可靠性，以确保塔内流体的均匀分布和流动。
3. 散热器设计：甲醇回收过程中会产生大量的热量，需要通过散热器来降低温度。
散热器的设计需要考虑到加热负荷、冷却介质和塔体结构等因素，以确保有效的热量传递和散热效果。
4. 控制系统设计：浮阀塔的自动控制需要依靠一套完善的控制系统。
控制系统通常包括传感器、执行机构和控制器等组件。
其主要功能是对浮阀、进料和温度等进行监测和控制，以确保塔内流体的稳定性和回收效果。
以上只是浮阀塔机械设计的基本内容，在实际设计中还需要考
虑很多细节和工艺参数，以确保设备的安全性、稳定性和高效性。
化工原理课程设计之苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计
化工原理课程设计设计题目：苯-甲苯连续精馏塔浮阀塔的设计设计人：班级：学号：指导老师：设计时间：目录设计任务书 (3)前言 (4)第一章工艺流程设计 (5)第二章塔设备的工艺计算 (6)第三章塔和塔板主要工艺尺寸计算 (15)第四章塔板的流体力学验算 (18)第五章塔板负荷性能图 (21)第六章换热器的设计计算与选型 (25)第七章主要工艺管道的计算与选择 (28)结束语 (30)参考文献 (32)附录 (33)化工原理课程设计任务书设计题目：苯—甲苯连续精馏塔(浮阀塔)的设计一、工艺设计部分（一）任务及操作条件1. 基本条件：含苯25％(质量分数，下同)的原料液以泡点状态进入塔内，回流比为最小回流比的1。
25倍。
2. 分离要求：塔顶产品中苯含量不低于95％，塔底甲苯中苯含量不高于2％。
3. 生产能力：每小时处理9.4吨。
4. 操作条件：顶压强为4 KPa (表压），单板压降≯0.7KPa，采用表压0。
6 MPa的饱和蒸汽加热。
（二)塔设备类型浮阀塔.（三）厂址：湘潭地区（年平均气温为17。
4℃）（四）设计内容1. 设计方案的确定、流程选择及说明。
2。
塔及塔板的工艺计算塔高（含裙座）、塔径及塔板结构尺寸；塔板流体力学验算；塔板的负荷性能图;设计结果概要或设计一览表。
3. 辅助设备计算及选型（注意：结果要汇总)。
4。
自控系统设计(针对关键参数）。
5. 图纸：工艺管道及控制流程图；塔板布置图；精馏塔的工艺条件图。
6。
对本设计的评述或有关问题的分析讨论。
二、按要求编制相应的设计说明书设计说明书的装订顺序及要求如下：1。
封面（设计题目，设计人的姓名、班级及学号等)2. 目录3。
设计任务书4. 前言(课程设计的目的及意义）5. 工艺流程设计6。
塔设备的工艺计算（计算完成后应该有计算结果汇总表)7。
换热器的设计计算与选型(完成后应该有结果汇总表）8。
主要工艺管道的计算与选择（完成后应该有结果汇总表)8。
结束语（主要是对自己设计结果的简单评价）9. 参考文献（按在设计说明书中出现的先后顺序编排，且序号在设计说明书引用时要求标注）10。
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浮阀塔机械设计北京理工大学珠海学院课程设计任务书2012～2013学年第2 学期学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：一、课程设计题目浮阀塔的机械设计二、课程设计内容1．塔设备的结构设计包括：塔盘结构，塔底、塔顶空间，人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等。
2. 塔体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核（1）根据设计压力初定壁厚；（2）计算危险截面的重量载荷、风载荷、地震载荷及偏心载荷；（3）计算危险截面的由各种载荷作用下的轴向应力；（4）计算危险截面的组合轴向拉应力和组合轴向压应力，并进行强度和稳定性校核。
3. 筒体和裙座水压试验应力校核4. 裙座结构设计及强度校核包括：裙座体、基础环、地脚螺栓5. 编写设计说明书一份6. 手工绘制2号装配图一张，Auto CAD绘3号图一张（换热器）。
三、设计条件1. 设备类型：自支承式塔设备（塔顶无偏心载荷）；2. 设置地区环境：基本风压：q o=400N/㎡;设计地震烈度：7度（或8度）；场地土：Ⅱ类。
地震加速度0.15g（或者0.3g），地震系数根据自己的需要任取一组；3. 塔体及裙座的机械设计条件：（1）塔体内径Di=2200mm，塔高近似取H=45000mm；（2）计算压力Pc=1.0MPa（每组中各人的计算压力根据安排表中数据）,设计温度t=250℃；（3）塔体装有N=75层浮阀塔盘，每块塔盘上存留介质层高度为hw=100mm，介质密度为ρ1=800kg/m3；（4）沿塔高每5m左右开设一个人孔，人数为8个，相应在人孔处安装半圆形平台8-10个，平台宽度为B=900mm，高度为1000mm。
（5）塔外保温层厚度为δs=120mm，保温材料密度为ρ2=300kg/m3；（6）塔体与裙座间悬挂一台再沸器，其操作质量为me=4000kg,偏心距e=2000mm；（7）塔体与封头材料在低合金高强度刚中间选用，并查出其参数。
（8）裙座统一采用Q235-A（9）塔体与裙座对接焊接，塔体焊接接头系数Φ=0.85；（10）塔体与封头厚度附加量C=2mm，裙座厚度附加量C=2mm；（11）参考图为书中图8-25，尺寸及数据根据自己组的具体情况设计、标注。
四、进度安排制图地点：暂定HE402，HE404五、基本要求1.学生要按照任务书要求，独立完成塔设备的机械设计；2.设计计算书一律采用电子版（电脑打印），2号图纸一律采用手工绘制；3.各班长负责组织借用绘图仪器、图板、丁字尺；学生自备图纸、橡皮与铅笔；4.画图结束后，将图纸按照统一要求折叠，同设计说明书一同在答辩那天的早上8：30前，由班长负责统一交到HA202。
5.根据设计说明书、图纸、平时表现及答辩综合评分。
六、说明书的内容要求1.符号说明2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。
3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。
4.绘制结构草图（1）板式塔装配图（2）确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸。
（4）写出图纸上的技术要求、技术特性表、接管表、标题明细表等5.塔体及裙座壁厚设计（1）筒体、封头及裙座壁厚设计；（2）焊接接头设计；（3）压力试验验算；6.标准化零、部件选择及补强计算：（1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。
内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。
补强计算。
（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。
补强计算。
（3）其它标准件选择。
7.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。
8.主要参考资料。
【格式要求】：1.计算单位一律采用国际单位；2.计算过程及说明应清楚；3.所有标准件均要写明标记或代号；4.设计说明书目录要有序号、内容、页码；5.设计说明书中与装配图中的数据一致。
如果装配图中有修改，在说明书中要注明变更；6.书写工整，字迹清晰，层次分明；7.设计说明书要有封面和封底，均采用A4纸，装订成册。
七、主要参考资料1. 《化工设备机械基础课程设计指导书》.化学工业出版. 2009.12.《化工设备机械基础》第五版刁与玮王立业编著 2010.6；3. 《化工单元过程与设备设计》匡国柱史启才主编；4.《化工制图》华东化工学院制图教研室编人民教育出版社 1980；5.《化工设备机械基础》参考资料；6.《钢制压力容器》GB150-2011；7.《钢制塔式容器》JB4710-1992；8. GB151-1999 《管壳式换热器》1999年；9.《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局 1999年。
教研室主任签名：年月日浮阀塔机械设计摘要本课题研究的目的主要是针对给定的浮阀塔的设计要求，通过查阅资料、分析设计条件，根据一些基本计算来确定浮阀塔的结构。
通过分析浮阀塔的设计条件，确定设计步骤。
对浮阀塔的塔体、内件、支座及附件等部件的材料选择、壁厚计算和强度校核。
绘制符合设计要求的浮阀塔的图纸，给出相关的技术要求.在浮阀塔的结构设计过程中，要参考相关的标准进行设计，比如GB-150、GB151等，使设计能够符合相关标准。
同时要使设计的结构满足生产的需要，达到安全生产的要求。
关键词：浮阀塔；塔盘；设计；强度ABSTRACTThe main purpose of this research project is given the design of the valve tower requirements, data access, and analysis and design criteria, based on some basic calculations to determine the structure of the valve tower.By analyzing the conditions of the design of the valve tower to determine the design steps. Parts of the valve tower, tower body, internal parts, bearings and accessories, material selection, wall thickness calculation and strength check. Draw the drawings of the valve tower meet the design requirements, given the technical requirements.In the structure of the design process of the valve tower, to refer to the relevant standard design, such as GB-150, GB151, and so on, designed to meet the relevant standards. Make the design of the structure to meet the production needs to meet the requirements of production safety.Key Valve tower：Tray Design Strength目录摘要 (5)ABSTRACT (6)1 绪论 (9)1.1课程设计的目的 (9)1.2课程设计的要求 (9)1.3课程设计的步骤 (9)1.3.1准备阶段 (9)1.3.2机械设备阶段 (10)1.3.3设计计算说明书 (10)1.3.4课程设计答辩 (10)1.4国内外塔板的发展 (10)1.5塔板的分类及比较 (11)1.6浮阀塔的介绍 (12)1.7新型浮阀塔板 (15)1.7.1V-V浮阀塔板 (15)1.7.2J F复合浮阀塔板 (15)1.7.3To浮阀塔板与F1浮阀塔板的性能对比 (16)2 材料选择与设计参数 (18)2.1概述 (18)2.2塔体材料选择 (18)2.3裙座材料的选择 (18)2.4设计参数 (18)2.5已知设计条件 (19)3 塔体的机械设计 (20)3.1按计算压力计算塔体和封头厚度 (20)3.1.1塔体厚度计算 (20)3.1.2封头厚度计算 (21)3.2塔设备质量载荷计算 (21)3.2.1筒体、圆筒、封头、裙座的质量 (22)3.2.2塔内构件的质量 (22)3.2.3保温层的质量 (23)3.2.4平台、扶梯的质量 (23)3.2.5操作时物料的质量 (24)3.2.6附件的质量 (24)m (24)3.2.7充水质量w3.2.8偏心质量 (25)3.2.9操作质量 (25)3.2.8各种质量载荷汇总 (25)3.3风载荷与风弯矩计算 (26)3.3.1风载荷计算 (26)3.3.2风弯矩的计算 (29)3.4地震弯矩的计算 (29)3.4.1地震载荷的计算 (29)3.4.2地震弯矩的计算 (30)3.5偏心弯矩的计算 (32)3.6各种载荷引起的轴向应力 (33)3.6.1计算压力引起的轴向应力 (33)3.6.2操作质量引起的轴向应力 (33)3.6.3最大弯矩引起的轴向应力 (34)3.7塔体和裙座危险截面强度与稳定性校核 (34)3.8塔体水压试验和吊装时的应力校核 (35)3.9基础环设计 (37)3.9.1基础环尺寸 (37)3.9.2基础环的动力校核 (38)3.9.3基础环的厚度 (38)3.10地脚螺栓设计 (39)3.10.1地脚螺栓的最大拉应力 (39)3.10.2地脚螺栓的螺纹小径 (39)符号说明 (40)参考文献 (43)1 绪论1.1课程设计的目的（1）培养学生把所学《化工设备机械基础》及相关课程的理论知识，在课程设计中综合的加运用，把化工工艺条件与化工设备设计有机地结合起来，巩固和强化有关机械课程的基本理论和基本知识。
（2）培养学生对化工工程设计的基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。
树立正确设计思想，掌握是化工单元设备设计的基本方法和步骤，为今后设计化工及机械打下一定的基础。
（3）培养学生熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图册等设计技术资料。
1.2课程设计的要求（1）树立正确的设计思想。
（2）具有积极主动的学习态度和进取精神。
（3）学会正确的使用和规范，是设计有法可依、有章可循。
（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓住主要矛盾。
1.3课程设计的步骤1.3.1准备阶段（1）设计前应预先准备好设计资料、手册、图册、计算和绘图工具、图纸及报告纸等；（2）认真研究设计任务书，分析设计题目的原始数据和工业条件，明确设计要求和设计内容；（3）设计前应认真复习有关教科书、熟悉有关资料和设计步骤；（4）有条件应结合现场参观，熟悉典型设备的结构，比较其优点，以便择出较适当的结构为己用。