化工设备设计全书塔设备《化工设备设计全书》编辑委员会路秀林王者相等编化学工业公版社业装备与信息工程出版中心
前言《化工设备设计全书》第一版由原化学工业部化工设备设计技术中心站组织全国高校、科研、设计、制造近百家单位参与编写。《化工设备设计全书》以结构设计，强度计算为主，从基础理论、设计方法、结构分析、标准规范、计算实例等方面进行了系统的阐述，并对相应的化工原理作简介。《全书》在重视结构设计、强度计算的同时，结合化上过程的要求去研究改进设备的设计，提高设备的效率，降低设备的成本，以求实现化工单元操作的最佳化，并力求反映当前国内及国际的先进技术。《全书》自20世纪80年代出版发行后，因其内容的实用性，得到化工、石化、医药、轻工等相关行业的设备专业人员欢迎近十余年来，我国化工装置的设计，化工设备的研究、开发、制造和标准化工作有了较大的发展，建造设备用的结构材料也有了新的进展，有必要对《全书》的内容加以更新、补充，以适应现代工程建设要求，满足广大工程技术人员，特别是年青一代工程技术人员的需要。中国石油和化工勘察设计协会、中国石化集团上海医药工业设计院、全国化工设备设计技术中心站组成了《化工设备设计全书》编辑委员会，负责《全书》的修订工作，《全书》的修订原则是“推陈出新”，以符合现代工程建设要求。《化工设备设计全书》计划出版15种，计有：《化工设备用钢》、《化工容器》、《高压容器》、《超高压容器》、《换热器》、《塔设备》、《搅拌设备》、《球罐和大型储》、《废热锅炉》、《于燥设备》、《除尘设备》、《铝制化工设备》、《钛制化工设备》、《石墨制化工设备》和《钢架》等。本书为《塔设备》，着重介绍了各种塔类设备的化工设计、结构设计和强度、刚度计算，以及安装、运输等有关问题。本书原编写者：第一章魏兆灿，第二章杜佩衡，第三章赵永鉴，第四章吴福生、董秀葬、赵鹤茹，第五章王树楹、吴锦元，第六章李宽宏，第七章蔡焕国、王联生，第八章卫效莲，第九章林锋。现由中石化上海工程有限公司高级工程师戴季煌（第一、四、五、八、九章），华东理工大学教授路秀林（第二、三章），华东理工大学教授吴志泉（第六章），中石化兰州设计院商级工程师王者相（第七章）负责修订，由戴季煌统一全稿由于化工生产发展迅速，我们掌握情况有限，本书的内容如有不足和错误之处，敬请广大读者提出宝贵意见，以便再版时补充改正。在本书编写和审校的过翟中，得到了很多单位和同志的大力协助和指导，在此致以深切的谢意。《化工设备设计全书》编辑委员会2003年12月
目录第二节158第一概论填料第三节填料塔结构设计 73第一节塔设备在化工生产中的作用和地位198第四节其他塔型第二节塔设备的分类及一般构造200第三节参考文献对塔设备的要求...第四节第六章举取塔设计….2-0塔设备的发展及现状+第五节201塔设备的用材第#萃取操作的化工计算206参考文献第二节脉动塔第三节第二章塔设备的化工设计，转盘塔·...本意符号表第一节引言第二节参考文献·: 223常用塔型及其选用第三节塔设备主要结构尺寸的确定第七章塔设备的强度设计和稳定第四节塔设备的操作弹性效率及压力降校核25第五节塔设备的强化第一节塔体自报周期计算* 25本章符号表第二地展设计t 6.参考文献第三节风载荷计算… 245第三章塔盘型式及设计第四节a塔体的强度与稳定校核第一节塔盘的液流部分4s第五节裙座的计算，264第二节泡翠塔盘第六节塔体法兰当量压力的计算268第三节浮阴塔盘第七节塔顶挠度的计算及其控制值.28第四节筛孔塔盘3第八节.89计算实例第五节舌形塔盘.78参考文献……97第六节斜孔塔盘83第八章辅助装置及附件 298第七节网孔塔盘·.84第除沫器298第八节导向浮阀型塔板82E裙座 312第九节穿流型塔盘塔釜隔板..30.第十节旋流板塔盘.94第四节接管.. 34.第十一节其他塔盘.96第五节人孔和手孔347-..参考文献·tra.第六节．.348第七节第四章塔盘的结构设计102吊耳353第八节塔籍第一节塔盘102362第二节第九节降液管及受液盘125附属装置的连接结构 362第三节溢流堰132第十节操作平台与梯子… 364第四节塔盘的机械计算136本章符号表·372141第五节塔盘的支承结构·参考文献372第六节 塔盘的密144第九章塔设备的制造、安装及运输373第七节培盘的紧固件146第-制造要求， 373附录153....T.-.第二节设备的检验379附录二156第三节大型塔设备的安装.79参考文献157第四节运输及其要求.383第五章 填料塔设计158第五节典型实例.385第．引言158参考文献9
第一章论概们从不同的角度对塔设备进行分类。例如：按操作压第一节塔设备在化工生产力分为加压塔，常压塔和减压塔：按单元操作分为精中的作用和地位馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干塔；塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要按形成相际接解界面的方式分为具有固定相界面的增的设备之，它可使气（或汽）镀或液液两相之间进和流动过程中形成相界面的塔；也有按塔釜型式分类行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在嗒设的，但是长期以来，最常用的分类是按塔的内件结构备中完成的常见的单元操作有：精馏，吸收、解吸和，分为板式塔（图1-1）和填料塔（图1-2）两大类，还举取等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法有几种装有机械运动构件的塔。净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、在板式塔中，塔内装有一定数量的塔盘，气体以减湿等。鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层使两相密切接触。在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，塔设备的进行传质。两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消在填料塔中，塔内装填一定段数和一定高度的填耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有料层，液体沿填料表面呈膜状向下流动，作为连续相重大的影响。据有关资料报道，塔设备的投资费用占的气体自下而上流动，与液体道流传质。两相的组分整个工艺设备投资费用的较大比例（见表1-1)：它所浓度沿塔高呈连续变化。耗用的钢材重量在各类工艺设备中也属教多（见表人们又按板式塔的塔盘结构和填料塔所用的填1-2)。因此，塔设备的设计和研究，受到化工，炼料，细分为多种塔型。等行业的极大重视。装有机运动构件的塔，也就是有补充能量的塔，常被用来进行萃取操作，起有用于吸收、除尘等第二芹塔设备的分类及一般构造操作的，其中以脉动塔和转盘塔用得较多。塔设备经过长期发展，形成了型式繁多的结构塔设备的构件，除了种类紫多的各种内件外，其以满足各方面的特殊需要。为了使于研究和比较，余构件则是大致相同的。表1-1化工生产装置中各类工艺设备所占投资的比例工艺设备类别装放名称搅拌设备反应设备塔设换热设备福叶化工和石油化工6.15%22.91%45.55%25.39%100%2. 63%炭油和煤化工13.02%49.50%34. 85%100%人纤维1.19%2.30%40. 61%44. 90%100%30.60%9.87%蓝药物和制药33.61%25.92%油酯工业19.58%8.39%50.94%20.49%油漆和涂料5%.66%22. 33%12.91%11.40%橡胶15.38%12.34%57.47%15.31%100%表1-2 化工生产装置中塔设备所占的质量比例化工装蹈名称塔设备质素所占百分比：%化工装置名称落设备质量所占百分比/%250万吨/年常压蒸馆16.97万吨及16万吨/年芳经抽提21.0~27.645.5250万吨/年常减压蒸幅10万吨/年苯38.360万吨及120万吨/年催化裂化48.94.5万吨/年T二烯54.011.5万吨及30万吨/年乙烯25.0~28.8万吨/年氯乙烯33. 31
1$1*x5-67一H8比1010C1广120+图1-1板式塔1-2填料堵1一吊柱，2一气体出日；3一回流液人口；1一吊柱，2-气体出口一喷淋装置，1一人孔，4--精增段盘：5一壳体：6一料液进口;[5.一充体：6一液体再分配器：7一填料：8一卸7一人孔；8—提幅段塔盘；99一气体人口；填料人孔：9-9-支承装置：10一气体人口；10一错座：11一签液出口：12一检查孔11-液体出口：12一插座：13一检查孔1.塔体塔体是塔设备的外壳。常见的塔体是显的)，为此，在塔体的设计、制造、检验、运输和由等真径，等壁厚的圆简和作为头盖和底盖的橘圆形吊装等各个环节中，都应严格保证达到有关要求，不封头所组成。随者化工装置的大型化、断有采用不等使其超差。直径、不等壁厚的塔体。塔体除满足工艺条件（如温2.塔体支座堵体支座是塔体安效到基础上的度、压力、塔径和塔高等）下的强度、刚度外，还应连接部分。它必须保证塔体坐落在确定的位置上进行考虑风力、地震、偏心载荷所引起的强度、刚度间正常的工作。为此，它应当具有足够的强度和度题、以及吊装、运输能承受各种操作情况下的全塔重邀，以及风力、地震开停工等的影响。对于板式塔来说，塔体的不垂直度和弯曲度，将直接影响等引起的载荷。最常用的塔体支座是裙式支座（简称塔盘的水平度（这指标对板式塔效率的影响是非常明为“裙座")。2