化工專業(yè)畢業(yè)設(shè)計-CO2填料塔的設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

化工課程設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計題目 碳酸丙烯酯吸收煙道氣中 二、設(shè)計任務(wù) 1、處理能力： 1500m3/h； 2、進料組成： 3%（體積），其余視為空氣 ； 3、工藝要求： 回收率為 92%； 4、操作條件： 壓強 收溫度 30。 5、設(shè)備型式： 填料塔 三、設(shè)計內(nèi)容 1、設(shè)計法案的確定和流程說明； 2、 填料 塔的工藝設(shè)計； 3、 填料 塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計； 4、 填料 塔的強度設(shè)計； 5、其他主要設(shè)備的選型 。 四、設(shè)計要求 1、設(shè)計說明書一份； 2、設(shè)計圖紙： a、工藝流程圖一張（采用 b、主要設(shè)備總裝配圖一張（ 3、答辯。 五、設(shè)計完成時間 目 錄 設(shè)計任務(wù) 書 1 引言 2 2 2 4 算依據(jù) 4 算前準(zhǔn)備 4 7 量衡算 8 10 10 料層高度計算 13 20 21 料支承設(shè)計 21 料壓緊和限位裝置 24 體分布器 24 體再分布器 26 管 26 6塔體的強度及穩(wěn)定性計算 27 設(shè)備設(shè)計應(yīng)考慮的載荷 27 計條件 27 體封頭厚度計算 28 載荷及風(fēng)彎矩的計算 31 震載荷的計算 34 參考文獻 37 設(shè)計小結(jié) 38 附： 設(shè)備總裝配圖 一張 工藝流程圖一張 引言 碳酸丙烯酯 (簡稱碳丙，縮寫 碳技術(shù)，是利用 來 選擇性脫除有關(guān)氣體中的酸性組份，有能耗低、工藝流程簡單、運行可靠等優(yōu)點，因此很快得以普及和推廣。目前，國內(nèi)已有 大多為中小型氨廠 )，包括替代水洗脫碳、配尿素、配磷銨、聯(lián)堿等類型，其開工裝置數(shù)為 、 填料塔很容易應(yīng)用于板式塔很難運用的某些場合。例如：塔徑 小于 800使用板式塔將很難安裝，而填料塔卻很容易安裝；要求低壓降的塔，如采用板式塔將很難保證塔底的真空度，而填料塔的壓降常低于板式塔。填料塔的運用越來越廣泛，許多過去曾被板式塔壟斷的大型塔，已成功地被填料塔所取代。填料塔的特性體現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1） 生產(chǎn)能力 ， 填料塔的生產(chǎn)能力大于同直徑的篩板塔很浮閥塔。 （ 2） 分離效率 ， 填料塔的分離效率可和相同高度的板式塔相比。 （ 3） 操作彈度 ， 合理的填料塔，其操作彈性一般好于篩板塔，大致和浮閥塔相當(dāng)。 （ 4） 壓降（阻力） ， 除非在很高的液相流率下操作，填料塔 中每一個理論板的壓降通常小于板式塔。 （ 5） 成本 ， 填料的制造成本較高，但填料塔比板式塔容易安裝，因此可導(dǎo)致總體上較低的安裝成本。 本設(shè)計的目的是碳酸丙稀脂脫除煙道氣中 收溫度 30，因此選擇填料塔作為塔設(shè)計型式。 塔填料（簡稱為填料）是填料塔中氣液接觸的基本構(gòu)件，其性能的優(yōu)劣是決定填料塔操作性能的主要因素，因此，塔填料的選擇是填料塔設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。 填料的正確選擇，對塔的經(jīng)濟效果有著重要的影響。對于給定的設(shè)計條件，常有多種填料可供選用。故對各類的填 料綜合比較，以便選擇比較理想的填料是很有必要的。 填料改進的方向為增加其通過能力，以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需要；改善流體的分布與接觸，以提高分離效率。填料可分為亂堆填料盒規(guī)整填料，亂堆填料做無規(guī)則堆積而成，裝卸較方便，但壓降大，一般直徑在 50下的填料用亂堆，整砌填料常用規(guī)整的填料整齊砌成，適用于直徑在 50上的填料。 填料按形狀可分為環(huán)形、鞍形和波紋形。環(huán)形填料有拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)等；鞍形填料有矩鞍形和弧鞍形兩種；波紋形填料有板形波紋和網(wǎng)狀波紋。填料塔內(nèi)傳質(zhì)效率的高低與液體的分布及填料的潤濕情況有關(guān)，為 使填料能獲得良好的潤濕，應(yīng)保證塔內(nèi)液體的噴淋密度不低于某一個極限，所以還需驗算塔內(nèi)的噴淋密度是否大于最小噴淋密度。 對于部分常用填料的性能的經(jīng)驗數(shù)據(jù)由表 2 2 2出，從性能和成本這兩方面綜合考慮，本設(shè)計選用 50 30 料采用亂堆的方式。階梯環(huán)是在鮑爾環(huán)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型填料，是目前環(huán)形填料中性能較優(yōu)的一種。目前各國已有大量的階梯環(huán)填料塔投入運轉(zhuǎn)，最大直徑已達 12m。 表 2用填料的相對通過能力 填料類型 公稱尺寸， 5 38 50 相對值 拉西環(huán) 100 100 100 矩鞍 132 120 123 鮑爾環(huán) 155 160 150 階梯環(huán) 170 176 165 矩鞍環(huán) 205 202 195 表 2用填料的氣體動能因子設(shè)計值 類別 尺寸， 5 38 50 矩鞍 爾環(huán) 鞍環(huán) 2常用填料的等板高度設(shè)計值 類別 尺寸 ， 5 38 50 矩鞍 430 550 750 矩鞍環(huán) 420 540 710 鮑爾環(huán) 430 530 650 算依據(jù) 處理能力： 1500m3/h； 進料組成： 3%（ 其余視為空氣； 工藝要求：回收率為 92% 操作條件：壓強為 收溫度 30。 算前準(zhǔn)備 煙道氣的組成見表 3 表 3道氣的組成及分壓 項目 進塔煙道氣 氣 合計 體積百分?jǐn)?shù)（ %） 13 87 100 組分分壓（ 進塔氣體流量 V= 1 5 0 0 2 7 3 . 1 5( 2 7 3 . 1 5 3 0 ) 2 2 . 4 =h=s 進塔惰性氣體流量 V（ =s 體的摩爾比 0 Y = = 0 1 - 0 根據(jù)回收率計算出塔氣體濃度 收率 1210 . 9 2 所以 1（ 1 ） = 221yY y 2220 . 0 1 2 0 . 0 1 21 1 0 . 0 1 2 在填料塔吸收過程中吸收的 V（ =(=10-3 s C 中的溶解度關(guān)系 因為是高濃度氣體吸收，故吸收塔內(nèi) 假設(shè)出塔氣的溫度與入塔液的溫度相同，為 0 ，出塔液的溫度為5 ，并取吸收飽和度 (定義為出塔溶液濃度對其平衡濃度的百分?jǐn)?shù) )為 80，然后利用物料衡算結(jié)合 熱量衡算驗證上述溫度假設(shè)的正確性。 有人關(guān)聯(lián)出了 數(shù)據(jù)來源不同，關(guān)聯(lián)式略有差異。 22 6 4 4 . 2 5l g l g 4 . 1 1 2X c o P c o T （ 3 式中： T K 22 7 0 1 . 1 6l g l g 4 . 2 6 7X c o P c o T （ 3 式中： K 22 7 2 6 . 9 0l g l g 4 . 3 8 4 8X c o P c o T （ 3 式中： 無因次 K 用關(guān)聯(lián)式（ 1）計算出塔溶液中 2 6 4 4 . 2 5l g l g 0 . 8 4 . 1 1 23 0 8 . 5X c o =10 5 8 1 0 2 2 . 41 0 2 . 0 9 / 1 1 8 7 中： kg/1187 出塔溶液的密度（近似取純 kg/ 1 2 2 3 . 3 1 . 0 3 2 t （ 3 式中： t 溫度 ,； 密度， kg/ 30： 31 1 1 9 2 /L kg m ； 35： 32 1 1 8 7 /L k g m 查 小，故可認(rèn)為 1 8 5 . 5l o g 0 . 8 2 2 1 5 3 . 1 m P a （ 3 K。 他物性 其他物性將在下面的計算中補充。 C 中的溶解量 查 作溫度為 35下在 取相對飽和吸收度為 1 3 % - 1 . 2 % 9 0 . 8 5 %13% ，將空氣視為惰性氣體不溶于 表 3道氣中各組分的溶解情況 項目 組分 氣 合計 組分分壓 解度（ 解量（ 解氣組成的體積百分?jǐn)?shù)（ %） 100 0 100 之前已經(jīng)算到 35時 解度： 為溶液帶出氣體的量。 脫碳塔的凈化氣量 以 塔及溶液帶出的總氣量，以 y1,應(yīng)的體積分率，對 物料衡算有： 2+ （ 3 V1 2 3 （ 3 聯(lián)立兩式解得： 31 1 2332() 0 . 1 3 0 . 0 1 2 1 7 9 . 1 5 m / hV y 1500 （ ）2=h 算 因每 1有： 333 1 7 9 . 1 5 1 1 0 0 /1 . 2 3 1 . 7 9m h 100 1192=119200kg/h 操作的液氣比為： =1500/100=15： 31 3 . 8 1 0 3 6 0 0x = 0 . 0 4 11 0 0 1 1 9 21 3 . 8 1 0 3 6 0 01 0 2 . 0 9 , 塔氣體的組成 出塔氣體的體積流量應(yīng)為入塔氣體的體積流量與 500 h 空氣： 1500 305h h 100% 出塔氣的平均摩爾質(zhì)量： 4 4 0 . 0 1 2 2 9 0 . 9 8 8 2 9 . 1 8M kg/量衡算 在物料衡算中在物料衡算中曾假設(shè)出塔液相的溫度為 35 ，出塔氣相的溫度為 30 ，現(xiàn)通過熱量衡算對出塔溶液的溫度進行校核，看其是否符合 35 下的操作標(biāo)準(zhǔn)。 (出塔氣相的溫度本身變化不大，且其焓值相對較小，溫升引起的焓變可不預(yù)考慮 )。否則，應(yīng)調(diào)整出塔液相的溫度、溶劑吸收飽和度和溶劑循環(huán)量，以使熱量衡算得到的結(jié)果與物料衡算所作的假設(shè)大致相等或完全一致。 合氣體的定壓比熱容 難以查到真實氣體的定壓比熱容，好在氣體的壓力并非很高，故可借助理想氣體的定壓比熱容公式近似計算。理想氣體的 定壓摩爾比熱容計算式： 10510(K)，其溫度系數(shù)如表3 3組分溫度系數(shù) 組分 溫度系數(shù) A B C D 0 所以： 30 時 303+（ 105 303=K) 303+0+0=(K) 303+（ 105 303=K) 35 時 308+（ 105 308=K) 308+0+0=(K) 308+（ 105 308= K) 所以進出塔氣體的摩爾比熱容為： (K) (K) 體的比熱容 解氣體占溶液的質(zhì)量分率很小，故可用純碳酸丙烯酯的密度來替代溶液的密度（其他物性亦如此 ）。 文獻查得純碳酸丙烯酯的定壓比熱容： kJ/ 據(jù)此推算： S 文獻查得 H 4 654kJ/驗測定值 ) h=h 所以 4654 h 塔溶液的溫度 塔熱量衡算有： 帶入 的熱量（ +溶解熱量（ =帶出的熱量（ 1(1500 273/303) 0=h 2 119200 30=5099376kJ/h h 2（ 273/303） 0=h 1 118700 h 所以： 099376+得 8 (滿足階梯環(huán)的徑比要求 ) 核噴淋密度 填料塔的液體噴淋密度是指單位時間、單位塔截面上液體的噴淋量，其計算公式為： （ 4 式中： U 液體噴淋密度， h)； 液體噴淋量， m3/h； D 填料塔直徑， m。 為使填料能獲得良好 的潤濕，塔內(nèi)噴淋量應(yīng)不低于某一極限值，此極限值稱為最小噴淋密度，以 對于散裝填料，其最小噴淋密度通常用下式計算： m in m a（ 4 式中： 最小噴淋密度， h)； 最小濕潤速率 , m h),(對于直徑不超過 75散裝填料，可直接取 m h)； 填料的總比表面積， m2/ 帶入計算得 :m in m a=h) 22 6 8 . 9 610 . 7 8 5 0 . 7 8 5 1 . 2 h)(滿足要求 ) 料層高度計算 選用填料層高度計算公式 21 1*yy y G d a y y y （ 4 采用近似的簡化方法計算，即 2112 2111 1 * 2 1d y G d a y y y K a y y y y （ 4 先建立相應(yīng)的操作線方程和相平衡方程 因為其他氣體的溶解度很小，故可將其他氣體視作為惰性氣體并且恒定不變，那么，惰氣的摩爾流率 G 1 5 0 0 (1 0 . 1 3 ) 0 . 6 2 7 3 / ( 3 6 0 0 1 . 1 3 0 4 ) 0 . 0 7 72 2 . 4 0 . 1 3 0 3G 又 溶劑的蒸汽壓較低，可以忽略溶劑的蒸發(fā)與夾帶損失，并做恒定計算，則 119200 0 . 2 8 6 91 0 2 . 0 9 3 6 0 0 1 . 1 3 0 4L 吸 收塔物料衡算的操作線方程為： 221 1 1 1y x x （ 4 將上述已知數(shù)據(jù)代入操作線方程，整理得 0 . 0 7 7 0 . 0 1 210 . 2 8 6 9 0 . 0 7 7 0 . 0 1 21將相平衡方程中的氣相分壓 轉(zhuǎn)化為氣液兩相 均以摩爾分率表示的對應(yīng)關(guān)系，即 y f x ，其轉(zhuǎn)化過程如 式（ 3： 22 6 4 4 . 2 5l g l g 4 . 1 1 2X c o P c o T 2212 / 利用兩線方程求傳質(zhì)推動力（ 因塔內(nèi)的壓力分布和溫度分布未知，現(xiàn)假定總壓降與氣相濃度差成正比（實際上與填料高度成正比，因為填料高度待求），將氣象濃度變化范圍十等分成 10 個小區(qū)間，可求的各分點處的壓強。溫度分布可利用各熱量區(qū)間的熱量衡算得出。 忽略氣體因溫升引起的焓變、溶劑揮發(fā)帶走的熱量及塔的熱損失，則氣體溶解所釋放的熱量完全被吸收液所吸收，對第 111()/P L n n n nn n P t t L x x H st t H s C n n - 1（ x - x ）式中的 為第 =14654kJ/表達式為 1 . 3 9 0 . 0 0 1 8 1 ( 1 0 ) 1 0 2 . 0 9 / ( )t k J k m o l C 1( ) / 2t t C因液相溫度變化很小，故取溫度 的 避免試差的麻煩。于是有：111 0 0 . 3 2 ( )n n t x x 依據(jù)上述假設(shè)在 見表 4 表 4質(zhì)推動力及其倒數(shù)的計算 項目 0 1 2 3 4 5 y 102 .1 x 102 pt, ， k p*y* 102 f=1/( 目 6 7 8 9 10 y 102 3 x 102 pt,X T， k p*y* 102 f=1/( 表中數(shù)據(jù)均在 表中數(shù)據(jù)作圖如下 y = 圖中下方散點線為平衡線，經(jīng)關(guān)聯(lián)得相平衡關(guān)系可用一二次曲線 y=可用一直線 y=近似滿足亨利定律。值得注意的是，因壓力和溫度的變化范圍均很小 ，作相平衡關(guān)系的轉(zhuǎn)換時近似取 平均壓力 2 5值并視為常數(shù)計算，將使計算過程大為簡化，其所致誤差仍很小，工程上可以接受。 取積分項 采用數(shù)值積分法，為避免作圖，現(xiàn)采用 1 3 5 7 9( ) 6 8 . 6 5 5 3 . 2 3 4 6 . 7 4 4 4 . 9 3 4 7 . 1 2 2 6 0 . 6 6f f f f f 2 4 6 8 5 9 . 2 7 4 9 . 2 6 4 5 . 3 4 4 5 . 4 8 1 9 9 . 3 5f f f f 1212 0 1 0 2 4 6 8 1 3 5 7 92 4 ( )*3f f f f f f f f f f fy y n 0 . 1 3 0 . 0 1 2 4 7 . 7 4 5 0 . 1 4 2 1 9 9 . 3 5 4 2 6 0 . 6 63 1 0 111 1 1 0 . 0 1 2l n l n 0 . 0 6 42 1 2 1 0 . 1 3 氣相總傳質(zhì)單元高度 傳質(zhì)過程的影響因素十分復(fù)雜，對于不同的物系、不同的填料以及不同的流動狀況與操作條件，傳質(zhì)單元高度各不相同，目前，在進行設(shè)計時多選用一些準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式或經(jīng)驗公式進行計算，其中應(yīng)用較普遍的是修正的恩田（ 式： 0 . 7 1 / 30 . 2 3 7 V V t V VU a R T （ 4 2 / 3 1 / 2 1 / 30 . 40 . 0 9 5 L L L L （ 4 0 . 7 5 0 . 0 5 0 . 20 . 11 e x p 1 . 4 5 ( R e ) r W （ 4 式中 : 氣、液相質(zhì)量流速， s)； 填料的形狀系數(shù)； V 、 L 氣體、液體的動力粘度， s； 、 氣體、液體的密度， kg/V、 溶質(zhì)在氣體、液體中的擴散系數(shù)， m2/s R 通用氣體常數(shù)， (K) T 系統(tǒng)溫度， 填料的濕潤比表面積， m2/ a 填料的比表面積， g 重力加速度， L 液體的表面張力， N/m； C 填料材質(zhì)的臨界表面張力， N/m； ， 2，2 液體的表觀速度， 32/m m s 224 1 5 0 0 7 . 4 7 2 . 7 5 k g / m 0 0 3 6 0 0 1 . 1 3 0 4 224 119200 2 9 . 2 9 k g / m 0 0 3 6 0 0 1 . 1 3 0 4 - 4 2m/0 . 3 6 7 1 0 820 . 1 0 7 5 1 0 m / 51 1 1 0V s， 32 . 3 6 8 1 0 P a 29 m / 4 0 1 9 7 m N / m 0 . 0 4 0 1 9 7 N / =40mN/m=m， 231 2 1 .8 m / 求得 U=61h) 61 0 . 0 1 6 9 m / 0 0 3 6 0 0L 1 / 30 . 7 541 . 1542 . 7 5 1 . 7 2 1 1 0 1 2 1 . 8 0 . 3 6 7 1 0 6 3 6 0 00 . 2 3 7 1 . 4 51 . 7 2 1 1 0 1 2 1 . 8 7 . 4 7 0 . 3 6 7 1 0 8 . 3 1 4 3 0 3 . 1 5 h 30 . 0 1 6 9 1 1 9 2R e 6 9 . 8 41 2 1 . 8 2 . 3 6 8 1 0 2 2 31 2 1 . 8 0 . 0 1 6 9 3 . 5 5 1 09 . 8 1 2 20 . 0 1 6 9 1 1 9 2 0 . 0 6 9 51 2 1 . 8 0 . 0 4 0 1 9 7 0 . 7 50 . 1 0 . 0 5 0 . 20 . 0 41 e x p 1 . 4 5 6 9 . 8 4 0 . 0 0 3 5 5 0 . 0 6 9 50 . 0 4 0 2 =231 2 1 . 8 0 . 9 8 1 1 9 . 5 m / 1 / 2 1 / 32 / 3 330 . 4382 9 . 2 9 2 . 3 6 8 1 0 2 . 3 6 8 1 00 . 0 9 5 1 . 4 5 9 . 8 11 1 9 . 5 2 . 3 6 8 1 0 1 1 9 2 0 . 1 0 7 5 1 0 1 1 9 2 0 . 4 2 6 9 m / s 1 5 3 6 . 8 m / h因為由前面已經(jīng)計算出 s， u=s，泛點率大于 用式 G w G w Gk a k a x（ 4 L w L w Lk a k a x （ 4 1 . 41 9 . 5 ( / 0 . 5 )u u （ 4 4 進行 修正。 1 . 4 1 . 41 9 . 5 ( / 0 . 5 ) 1 9 . 5 ( 0 . 7 0 . 5 )u u 21 2 . 6 ( 0 . 7 0 . 5 ) 1 . 0 7 5 h 知亨利系數(shù) E=為濃度很稀 ，故用溶劑的密度和摩爾質(zhì)量代替溶液的平均密度和平均摩爾質(zhì)量，則由公式 M （ 4 可計算得31192 0 1 / ( )1 . 6 2 0 4 3 0 + 3 9 . 5 9 4 1 0 2 . 9k m o l m a t （ ）故由公式 1 1 1G G LK k H k （ 4 可計算得到 20 . 1 3 1 1 . 6 5 1 7 1 5 6 2 . 6 1 . 6 4 / ( )1 . 6 5 1 7 0 . 1 3 1 1 5 6 2 . 6LH k kK k m o l m h a t k 1 . 6 4 1 1 9 . 5 1 9 5 . 8 則傳單元高度可由公式 2( 0 . 7 8 5 ) a D 式中， 氣相摩爾流量， =1500 62h，則有， 2362 1 . 6 4( 0 . 7 8 5 ) 1 9 5 . 8 1 . 1 3 0 4a D 故填料 層高度 6 . 1 1 8 1 . 6 4 1 0O G O H m 2 . 21 2 . 6 ( / 0 . 5 )u u 填料塔塔高 H=10 2m 如果壓力降超過限定值，需調(diào)整填料的類型、尺寸或降低操作氣速后重復(fù)計算，直至滿足為止。 通常散裝填料的壓降可由?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖計算。計算時，先根據(jù)氣液負(fù)荷及有關(guān)物性數(shù)據(jù)，求出橫坐標(biāo) 1/ 2值，再根據(jù)操作空塔氣速及有關(guān)物性數(shù)據(jù)，求出縱坐標(biāo) 2 0 值。通過圖得出交點，讀出過交點的等壓線數(shù)值，即得出每米填料層壓降。其中，用埃克特通用關(guān)聯(lián)圖計算壓降時，所需的填料因子為操作狀態(tài)下的濕料因子，稱為壓降填料因子，以p表示。壓降填料因子p與液體噴淋密度有關(guān)，為了工程計算的方便，常采用與液體噴淋密度無關(guān)的壓降填料因子平均值。 表 4散裝填料壓降填料因子平均值 填料類型 填料因子 /料階梯環(huán) 176 116 89 關(guān)聯(lián)圖橫、縱坐標(biāo)中 ： 液體和氣體的質(zhì)量流率， s)； 、 液體和氣體的密度， kg/ 泛點氣速， m/s； 濕填料因子， 水與液體密度之比； L 液體粘度， s； g 重力加速度， 已求得 21 6 8 . 7 k g / m ， 21 5 . 9 k g / m ，即 G=s)，L=s)，L 31192 /kg m , V= kg m ，s， 89 =L =s 1 / 2 1 / 21 6 8 . 7 7 . 4 7 40 . 8 41 5 . 9 1 1 9 2 2 20 . 2 0 . 20 . 5 3 8 9 0 . 8 3 5 3 7 . 4 7 2 . 5 9 6 0 . 0 1 69 . 8 1 1 1 9 2 查埃克特圖可 知， / 3 5 9 . 8 3 4 3 P a / ，據(jù)經(jīng)驗標(biāo)準(zhǔn)本設(shè)計的壓降符合工藝條件。 填料塔的內(nèi)件主要有填料支承裝置、填料壓緊裝置、液體分布裝置等。 料支承設(shè)計 填 料支承板必須具備下列功能： 1、可靠地承受施加于其上的各種負(fù)荷； 2、確保氣、液流暢通無阻； 3、防止填料顆?；蛩槠瑥陌宓拈_孔處漏出。 因此，它不僅要有足夠的機械強度，而且開孔率要高，開孔尺寸不能太大。支承板承受的載荷隨床層結(jié)構(gòu)和操作工況而異，液泛狀態(tài)床層對支承板施加了最大的作用力，塔內(nèi)可能產(chǎn)生的操作壓力脈動亦會形成沖擊力，此外其他內(nèi)構(gòu)件如填料壓板、液體再分布器等也可能有些額外載荷。設(shè)計需根據(jù)操作工況對諸因素作認(rèn)真分析，盡可能準(zhǔn)確地按最危險情況計算總載荷，進行結(jié)構(gòu)和強度設(shè)計。 支承板的材質(zhì)應(yīng)很好選擇，結(jié)構(gòu)和 強度設(shè)計十分重要。一般講所選材質(zhì)的耐腐蝕能力應(yīng)該比填料層更強，如有時盡管塔填料可用，但支承板必須用不銹鋼。因為即使是腐蝕也會降低板的支承強度，一旦形成空洞還會漏下填料。當(dāng)塔內(nèi)可能產(chǎn)生壓力脈動時，承受沖擊載荷是強度設(shè)計中要考慮的主要問題。在保證強度和單個引的面積小于填料的前提下，總開孔面積應(yīng)盡可能達到或超過填料層截面的自由面積，填料支承的開孔率過小，將導(dǎo)致液泛的提前發(fā)生，填料支承開孔率一般在 70100%之間，陶瓷、石墨以及塑料制造的填料支承在保證不會發(fā)生液泛的前提下可以稍小一點。 本設(shè)計選用的是氣體噴射式填 料支承，它適用面很廣，適用的填料塔直徑在 000間。 氣體噴射式填料支承板又稱梁型氣體噴射式填料支承板，是一種可根據(jù)塔徑 大小由一定單元數(shù)開孔板組合而成的綜合性能優(yōu)良的散裝填料支承板 。這種支承析具有以下優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)合理：它是一種立體結(jié)構(gòu)的支承板，故開孔面積不受塔截面積的限制，對于通用設(shè)計的金屬和塑料材質(zhì)的這類支承板，開孔率多在 100%左右。 流體力學(xué)性能優(yōu)良：氣、液分流，氣體從波的兩側(cè)面向上流出，液體集中到波谷流下，這就是避免了氣液間的相互夾帶，同時有利于氣體均勻分布和 混合 ；允 許 氣、液 通量 大 ， 可 承受液 體噴 淋密 度 高達120240h)，正常操作時在 62下，最高負(fù)荷亦不過 200 填料顆粒或碎片不易堵塞孔口，且 材料省、重量輕，安裝維修方便。 撐板的結(jié)構(gòu)形式與尺寸 支撐板結(jié)構(gòu)形式為多塊波形梁形支撐板拼裝結(jié)構(gòu)，每一塊支撐板這間用螺栓連接，整塊支撐板為可拆結(jié)構(gòu)。 支撐板的波形尺寸見表 5 表 5撐板波形尺寸 /徑 形尺寸 b H t 300 145 180 145 400800 192 250 192 9004000 300 300 300 表中尺寸 b 為塔中間支撐板寬度，在塔的邊緣支撐板的尺寸 b 將隨塔徑的不同而異，左右邊緣的此尺寸 本設(shè)計由前面計算可知，塔徑為 1200可知應(yīng)選 300 300 300波形尺寸的支撐板。 對于支撐圈的設(shè)置，公稱直徑 1200支撐板，可不設(shè)置邊圈，邊圈的作用起支撐板的限位和匯集下降液流于支撐板上的作用。 撐板的強度計算 假定支撐板條為一承受均勻布載荷的簡支梁，既不考慮各支撐板條相互間的制約作用，又略去填料對塔壁的摩擦阻力，則支撐板中 的最大應(yīng)力為 tm a （ 5 式中 支撐板中的最大應(yīng)力， 支撐板中最大彎矩， N 2 l 支撐板的支點跨距， q 支撐板的均布載荷， N/ 810 t 填料層高度， t 支撐板波形的波距， 塔填料密度， kg/ t 支撐板在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力， W 支撐板斷面系數(shù)， 字形斷面，近似計算，即 2 W H （ 5 式中 斷面慣性矩， 322324 1 6 2 3Xb b hI b h h （ 5 2 （ 5 料壓緊和限位裝置 填料床層壓板和限制器的作用是使填料塔在操作中保持填料層為一恒定的固定床，從而使塔橫截面上填料層的自由截面始終保持均勻一致，保證塔的穩(wěn)定操作。因為填料塔在高壓降、瞬時負(fù)荷波動、液泛時，填料床層松動、跳動乃致出現(xiàn)流化現(xiàn)象。 填料床層壓板適用于除脆性易碎材質(zhì)（陶瓷、石墨等）的填料。 填料床層限位器適用于除脆性易碎材質(zhì)填料以 外的填料（如金屬、塑料填料）。 體分布器 氣速的均勻分布取決于液體分布的均勻程度。因此，液體在塔頂?shù)某跏季鶆蚍植际奖ＷC填料塔達到預(yù)期方便通過入孔進行裝