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Word版说明书1份，共45页，约13000字

任务书一份

开题报告一份

 

CAD版本图纸，共6张

 

 

甲醇精馏塔设计

 

【摘要】 甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。因此，甲醇在现实中需求量是比较大的，甲醇的大量生产也是很有必要的。本设计主要是化工容器——甲醇精馏塔的设计及压力控制系统设计，主要介绍了甲醇在工业中的应用，精馏塔的设计过程以及关于化工压力容器的设计的了解。本设计师通过课题壁厚的设计，填料的选择以及附件的设计，加深对压力容器的认识达到研究的目的和期望的结果，加深对涉及国内外先进的制造技术和有关压力容器的设计及工艺等方面的内容的学习和认识。通过查阅各种相关的文献资料，据此熟悉研究内容、合理的安排课题进度和容器设计路线。设计过程主要包括校核方案的最优化选取，导向方案中材料参数的设定，校核方法的选择，采用此设计方案的原因及形状的选择；筒体等的计算；工件的加工精度分析等。

【关键词】 精馏塔  填料 压力控制系统 设计、校核方法

 目录

第一章 前言………………………………………………………………………1

第二章 填料塔整体结构设计参数的选择………………………3

2.2已知设计参数………………………………………………………………………3

2.3设计方案的确定……………………………………………………………………3

2.4塔型的选择…………………………………………………………………………3

  2.4.1塔型……………………………………………………………………………4

  2.4.2填料的选择……………………………………………………………………5

  2.4.3填料层的高度计算及分段……………………………………………………5

  2.4.3.1等板高度的计算……………………………………………………………5

  2.4.3.2填料层的分段………………………………………………………………6

第三章 塔的结构设计………………………………………………………6

3.1液体分布装置………………………………………………………………………6

3.2填料支承装置………………………………………………………………………7

3.3液体再分布装置……………………………………………………………………8

3.4填料压板及床层限制板……………………………………………………………9

  3.4.1填料压板………………………………………………………………………9

  3.4.2床层限制版……………………………………………………………………9

3.5辅助装置及附件……………………………………………………………………10

  3.5.1除沫器…………………………………………………………………………10

  3.5.2裙座……………………………………………………………………………10

  3.5.2.1裙座的选材…………………………………………………………………10

  3.5.2.2裙座的结构…………………………………………………………………10

  3.5.2.3裙座与塔题的连接…………………………………………………………11

3.5.3地脚螺栓座………………………………………………………………………11

3.5.4梯子………………………………………………………………………………12

3.5.5检查孔……………………………………………………………………………13

3.5.6排气管……………………………………………………………………………14

3.5.7引出管通道……………………………………………………………………14

3.5.8地脚螺栓………………………………………………………………………15

3.5.9模板、样板和锚板……………………………………………………………16

3.5.10塔釜隔板………………………………………………………………………16

3.6.1接管……………………………………………………………………………17

  3.6.1.1液体进料管………………………………………………………………17

  3.6.1.2釜液出口…………………………………………………………………18

  3.6.1.3液面计接口………………………………………………………………19

3.6.2人孔……………………………………………………………………………19

3.6.3吊柱……………………………………………………………………………21

第四章 塔设备的强度设计和稳定校核………………………23

4.1筒体和封头尺寸计算……………………………………………………………23

   4.1.1根据设计压力和液柱静压力确定计算压力……………………………………23

   4.1.2筒体厚度的计算…………………………………………………………………24

   4.1.3封头的壁厚计算…………………………………………………………………24

4.2载荷分析…………………………………………………………………………25

   4.2.1塔设备质量载荷计算……………………………………………………25

    4.2.2筒体质量m1……………………………………………………………………25

    4.2.3封头质量………………………………………………………………………25

    4.2.4裙座质量………………………………………………………………………26

    4.2.5塔段内件质量 ………………………………………………………26

    4.2.6保温层质量 …………………………………………………………26

    4.2.7平台、扶梯质量 （ ）…………………………………………………26

    4.2.8操作时塔内物料质量 （ ）……………………………………………27

    4.2.9人孔、接管、法兰等附件质量 ， …………………………………27

    4.2.10充液质量 …………………………………………………………27

    4.2.11塔设备的操作质量…………………………………………………………27

    4.2.12塔设备的最大质量…………………………………………………………28

    4.2.13塔设备的最小质量…………………………………………………………28

4.3自振周期计算…………………………………………………………………28

4.4地震载荷和地震弯矩计算……………………………………………………28

4.5风载荷和风弯矩计算…………………………………………………………30

4.6偏心载荷与偏心弯矩计算……………………………………………………34

4.7最大弯矩………………………………………………………………………34 

4.8强度校核………………………………………………………………………34

    4.8.1筒体应力及稳定校核…………………………………………………34

    4.8.2塔设备压力试验时的应力校核………………………………………35

    4.8.3裙座轴向应力校核……………………………………………………36

    4.8.4基础环和地脚螺栓设计及校核………………………………………38

    4.8.5筋板设计及校核………………………………………………………40

    4.8.6盖板设计及校核………………………………………………………41

    4.8.7裙座与塔壳的对接焊缝强度校核……………………………………42

    4.8.8接管计算………………………………………………………………42

英文论文翻译…………………………………………………………………44

英文原文…………………………………………………………………………44

译文…………………………………………………………………………………52

参考文献…………………………………………………………………………59

谢辞…………………………………………………………………………………60