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(2) 初步计算塔径
1) 初设板间距HT = 0.6m, 板上液层高度hL = 0.09m,动能参数:
0.5LsVs??L?????V?????0.543
2) 查《设备设计全书-塔设备》的Smith 图得:表面张力为20 mN/m 下的负荷因子:
C20?0.075?
实质表面张力下的负荷因子:
???C?C20??0.02??3) 极限空塔气速:
0.2?0.0648
??L?uf?C????L???V??空塔气速:
0.5?1.499m/s
u?0.8uf?1.199m/s
4) 初选塔径:
?Vs?D0???0.785u??0.5?3.6m
经圆整后D = 3.6 m, 板间距HT = 0.6m,板上液层高度Hl = 0.09m。
5.1.4塔盘结构设计
(1) 流型的选择
溢流塔盘流型特点见表5.4。
表 5.4 塔盘流型比较
U 型流 单溢流 双溢流 液体流动路程长,可以提高板效率,塔的液面落差大,只适合于液体比很小的场合。 结构简单,液流行程长,有利于提高分离效率,加工制造方便。 形式复杂,液体流动的路程短,从而可降低液面落差,适合于大型塔及气液比大的场合。 塔盘板面呈阶梯状,分段处设置中间堰,借以缩短每段液流的行程长度,降低液面落差;缺点是结构比较复杂。 阶梯流 液体负荷与板上流形的关系见表5.5。
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表 5.5 流形选择
塔径,mm 1000 1400 1600 2000 3000 液体流量,m3·h-1 U形流 <7 <9 <9 <11 <11 单流行 <45 <70 <80 <90 <110 双流形 90~160 110~200 阶梯流形 200~300 塔径的初算结果结合液相体积流量可确定:选择双溢流流形结构。 1) 塔板结构 a. 降液管
取溢流堰长度:lw?0.7D?2.52m 塔板截面积:AT?0.785D?10.17m 查《化工工艺设计手册》下册图表,取:
22AfAT?0.0878Wd?0.143D
弓形降液管面积Af = 0.89㎡,弓形降液管进口宽度Wd1 = 0.51m,取出口到下块塔板进
口堰的距离为0.1m,则出口宽度Wd2 = 0.41m。
取中间降液管面积为弓形降液管面积的两倍,Af1=1.78㎡。
弓形降液管面积Af = 0.466㎡,弓形降液管进口宽度Wd1 = 0.37m,取出口到下块塔板进口堰的距离为0.1m,则出口宽度Wd2 = 0.27m
取中间降液管面积为弓形降液管面积的两倍,Af1= 0.932㎡
中间降液管长度:lw1?2.56m;Wd?0.26m
b. 受液盘和内堰
不设内堰和受液盘选择平行受液盘,根据《塔设备》可选取受液盘安定区宽度Ws1 = WS
= 0.07m,边缘区宽度WC = 0.07m 。
c. 浮阀布置
取 F0 = 11,u0??F0?v?Vs?u0?3.11m/s ????349 ?阀数 N?837??30
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按JB 1206-71标准,浮阀孔径为39mm,取t=65mm,作图排列,得到 N?450。
孔速 u0?837Vs?1.71m/sN
F0?u0?V?21.36
开孔面积
A0?Vs/u0?0.5368m2
5 其他设备的设计
5.1 储罐的设计
储罐是石油化工工业中广泛使用的储存设备,用以储备各种气体、液体和固体物料。
5.1.1 各类储罐的性能参数及比较
(1) 圆筒形内浮顶储罐系列(HG21502.2-1992)
本系列适用于储存易挥发的石油及石油化工产品。设计参数:
设计压力:0kPa。
设计温度:-19~18℃。
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公称容积:100~30000m3。 公称直径:4500~44000mm。 腐蚀裕度:1mm。
设计载荷:基本风压0.5kPa,雪载荷0.45kPa,罐顶附加载荷0.7kPa,抗震设防烈度7度。
材料选择:根据建罐区的最低日平均温度,加13℃决定罐壁材料(Q235-A·F;Q235-A;20R;16MnR)。
(2) 立式圆筒形储罐系列(HG21502.1-1992)
本系列适用于储存石油、石油产品及化工产品。设计参数: 设计压力:-0.5~2kPa。 设计温度:-19~15℃。 公称容积:100~30000m3。 公称直径:5200~44000mm。 腐蚀裕度:1mm。
设计载荷:基本风压0.5kPa,雪载荷0.45kPa,罐顶附加载荷1.2kPa,抗震设防烈度7度。
材料选择:根据建罐区的最低日平均温度,加13℃决定罐壁材料(Q235-A·F;Q235-A;20R;16MnR)。
(3) 混合式球瓣球罐系列
本系列适用于储存经过加压的气体。 设计参数
设计压力:0.12~3MPa 设计温度:-50~50℃。 公称容积:500~6000m3。 腐蚀裕度:1mm。
设计载荷:基本风压0.5kPa,雪载荷0.45kPa,罐顶附加载荷1.2kPa,抗震设防烈度7度。
材料选择:根据建罐区的最低日平均温度,加13℃决定罐壁材料(Q235-A·F;Q235-A;20R;16MnR)。
5.1.2 储罐选型 5.1.3 罐区防护要求
由于甲醇易燃易爆,因此对甲醇罐区有特殊要求,下列为对罐区的要求:
(1) 甲醇储罐四周应设不低于1.1米的防火堤,且还应建有防火堤步,方便人员进入; (2) 甲醇罐区设防火堤、管墩等,均采用非燃烧材料。设置蒸汽保安系统、固定式水喷淋冷却装置和呼吸阀-阻火器系统。储罐设置静电接地系统、固定式水喷淋冷却装置和呼吸阀-阻火器系统;
(3) 甲醇罐区设置可燃气体检测报警装置;
(4) 按国家相关规范要求设计消防设施,包括设置室内外消火栓和移动式灭火设备; (5) 储罐区设置固定泡沫灭火站和水喷淋冷却设施;
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