乙烯装置丙烯精馏塔设计+CAD图纸(2)
3.6.1 计算压应力引起的轴向拉应力 20
3.6.2 操作质量引起的轴向压应力 20
3.6.3 最大弯矩引起的轴向应力 20
3.7 筒体和裙座危险截面的强度和稳定性校核 21
3.7.1 筒体的强度与稳定性校核 21
3.7.2 裙座的稳定性校核 21
3.8 筒体和裙座水压试验应力校核 22
3.8.1 筒体水压试验应力校核 22
1 绪论
1.1 丙烯精馏塔装置概述
丙烯精馏塔DA-406塔顶气体经塔顶冷凝器EA-425用冷却水冷凝以后进入丙烯精馏塔回流罐FA-408，然后用泵GA-406抽出，一部分做回流液返回DA-406，其余部分作聚合级丙烯产品送入丙烯产品罐FB-403或FB-405，塔釜液送C3LPG再蒸塔DA-409。
从DA-409塔顶出来的C3馏分经再蒸塔顶冷凝器EA-413冷凝后，进入再蒸塔回流罐FA-418，由泵GA-424抽出，一部分作DA-409回流，其余部分作C3LPG产品送出。
再蒸塔DA-409塔釜液在液位控制下送往DA-404，其中的绿油最后进入DA-405，并随塔釜裂解汽油产品送往DPG单元裂解汽换储罐U-FB-1311。
1.2 设计塔设备意义
塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量，质量，生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响。塔设备应用面广、量大，其设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。塔设备的基本功能就是提供气、液两相以充分接触的机会，使传热、传质两种传递过程能够迅速有效的进行；还能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带[1]。常见的、可在塔设备中完成的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收，气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。因此，塔设备的设计和研究，受到化工、炼油等行业的极大重视。
1.3 课题分析
精馏塔是精馏分离的关键装备，精馏是在汽—液两相(汽—液—液)逐级(连续)流动和接触时进行穿越界面的质量和热量传递，并实现混合物分离纯化的化工单元操作过程。在操作温度一定情况下，提高操作压力，可以提高塔的生产能力[2]。通过分析课题设计条件和工艺上的可行性，以及被处理物料的性质、操作条件，我设计的分馏塔决定采用板式塔中的浮阀塔结构。浮阀塔是20世纪50年代前后开发和应用的，并在石油、化工等工业部门代替了传统使用的泡罩塔，成为当今应用最广泛的塔型之一，并因具有优异的综合性能，在设计和选用塔型时常是被首选的板式塔。浮阀塔具有塔板开孔率大，生产能力大、操作弹性大、塔板效率高、塔板结构及安装简单，重量轻，制造费用低等优点。
塔设备的总体结构是由塔体、内件、支座及附件等主要结构组成。塔体由筒身和上下封头组成。此次设计的精馏塔，塔高69000mm，塔径4500mm，为大型塔设备，为了节省材料，筒身采用等直径的圆筒体形式，考虑制造和装配时的容易度，上下封头均采用标准椭圆形封头。塔设备为高大直立容器，重量较大，为保证其足够的强度及刚度，采用裙座式支撑，裙座形式有两种，一种是圆筒形裙座，另一种是圆锥型裙座，在设计中选择了圆筒型裙座。另外附件包括人孔、手孔、各种工艺接管、操作平台、吊柱以及扶梯等。
因为精馏塔安装在室外，塔体除了承受一定的操作压力、温度外，还要考虑风载荷、地震载荷、偏心载荷等。此外还要满足在试压、运输及吊装时的强度、刚度及稳定性要求。设计时还需对塔设备进行强度、刚度和稳定性的校核计算。再由设计温度，设计压力选择合适的材料；按设计压力计算塔体和封头壁厚；精馏塔的质量载荷计算；风载荷与地震载荷计算、偏心载荷计算；各种载荷引起的轴向应力；塔体水压试验和吊装时的应力校核；地脚螺栓数量及强度计算等。以确保设计的精馏塔的可用性和实用性。
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