液体在塔盘上的流程,分为单流和双流两种。单流塔盘的结构简单,液体流程较长,有利于提高分离效率。塔径在2400mm以下常采用单流程。根据工艺条件,选择单流塔盘。
阀孔的排列分为正三角形和等腰三角形顺排,正三角形和等腰三角刑叉排两种,当叉排时,相邻两阀红吹出的气流对液层的搅拌作用显著,鼓泡均匀,液面梯度小,雾沫夹带量也较小,因此本设计算用正三角形叉排,孔径为39mm,阀孔中心距为100mm。
当塔径大于800mm时,人可入塔进行安装、检修,所以宜将塔盘板分块,通过人孔送入塔内,安装在塔盘的固定件上。固定在塔壁上的支持件,有支持板。支持圈与受液盘等,在大塔中还有支承梁。
板式塔在停止操作时,塔盘、受液盘、液封盘等均应能自行排净存液,塔盘板上需开设排液孔(又称泪孔)。通常,排液孔开在塔盘的溢流堰附近,这在正常操作时对塔板效率影响最小,排液孔太小,易被沉积物所堵塞;直径太大,则正常操作时漏液过多,影响效率。排液孔的直径及孔数,根据液体流动性及规定的排空时间而定,直径一般取 。孔数按每平方米塔盘面积有1.0~3.0cm2(一般用2.5cm2)的开孔面积计算。
图2.1 塔盘形式
表2-1 塔盘间距与塔径的关系
塔径/m 0.3~0.5 0.6~1.0 1.0~2.0 2.0~4.0 4.0~6.0
塔盘间距/mm 200~350 250~400 250~600 300~600 400~800
2.3 人孔
此外,每隔15到20层塔盘,要开一个人孔,以使人能较方便地进入任意层塔盘进行拆装及文修。根据所给设计要求:塔高46m,塔径2000mm的浮阀塔,板数为80。因此每隔16层塔板开一个人孔,人孔塔盘间距为750mm,人孔形式见图2-1,每层塔板间距为550mm。其中第一层间距为850mm,进料层间距为900mm,塔顶一层塔盘和塔顶距离取900mm。
图2.2 人孔形式
2.4 降液管
降液管型式一般可分为圆形和弓形两种。
图2.3 降液管形式
弓形降液管最大限度地利用了塔的截面作为降液,因而降液能力大,气液分离效果好。圆形降液管仅当液体负荷较小时采用,所以采用弓形降液管。
2.5 溢流堰
为了增加溢流周边并提供足够的空间使泡沫层中的气体得到分离,常在降液管的前方设置溢流堰。溢流堰的堰长Lw和堰高hw由工艺决定。常取堰高hw =30~40mm,采用弓形降液管时,单流最适合的堰长Lw 一般为塔径的60%~80%;中间降液管面积应等于两侧降液管面积之和,且宽度不小于200mm。
所以堰高hw取40mm。堰长Lw取0.7倍的塔径为1400mm。
为防止气体从降液管底部漏入,降液管必须有一定的液封高度,且低于溢流堰高度,取35mm。
2.6 设备接管
2.6.1 进料管
板式塔中进料管常选用下图中的缺口式、弯管式喷洒器结构,直接引到塔盘上的受液盘上,当进料管离塔盘较远时,可设置缓冲管。
图2.4 进料管
(a)直管;(b)弯管;(c)缺口管
2.6.2 出料管
出料管一般需通过裙座上的通道管引到裙座的外部。
2.6.3 进气管
进气管的装配位置由工艺条件确定。但应设置在最高液面之上,避免液体淹没气体通道。常用进气管结构见图2.5
图2.5 常用进气管结构
进气管的装配位置由工艺条件确定。但应设置在最高液面之上,避免液体淹没气体通道。
在内径Di=2000的塔上设置公称直径DN=250mm,Φ273x8的接管作为塔的蒸汽出口。塔的设计压力1.94MPa,设计温度127℃,圆筒名义厚度为16mm,接管外伸高度 ,封头和补强圈材料均为Q235R,其许用应力为163 MPa,接管材料为10号钢,查《GB150-2011 钢制压力容器》得其许用应力为 =108MPa,接管的厚度附加量C均取2mm,焊接接头系数 。
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