[教材]环矩鞍填料塔设计说明书

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1、目录1•概述31」填料塔的概述31.1.1填料的类型41」.2填料的儿何特性51.1.3填料的性能评价51.2填料塔的流体力学性能6121填料层的持液量61.2.2填料层的压降6123液泛61.2.4液体喷淋密度和填料表面的润湿71.2.5返混71.3、课题设计内容、设计参数71.3.1设计内容71.3.2设计主参数的确定72.环形散装填料塔的结构设计82」填料的选择82.2塔的内件选型及设计92.2.1填料支承板92.2.2填料压板9223液体初始分布器102.2.4液体收集和再分布器（液体再分配装置）112.2.5除雾沫器123•填料塔的载荷分析及强度校核123」筒

2、体和封头厚度计算123.2载荷分析143.2.1塔设备质量载荷计算143.2.2自振周期的计算16323地震载荷与地震弯矩的计算173.2.4风载荷与风弯矩的计算183.2.5偏心弯矩233.3强度校核243.3.1圆筒轴向力校核和圆筒稳定校核243.3.2塔设备压力试验时的应力校核263.3.3裙座轴向应力校核273.3.4基础环和地脚螺栓设计及校核293.3.5筋板设计及校核313.3.6盖板设计及校核323.3.7裙朋与塔壳的对接焊缝333.3.8接管计算344其他零部件的选取计算344」静电接地板344.2塔顶吊柱345•翻译355.1英文文献355.2英文文献

3、翻译426•参考文献：467•谢词471•概述1.1填料塔的概述在石油、化工及轻工等行业屮所设计到的均相流体分离过程，多采用吸收或径流的方法进行。所采用的设备称为气液传质设备，也称塔设备。作为塔设备，首先从结构上应能使气液两相在塔内充分接触，以获得较高的传质效率。按照塔内件结构形式，塔设备可分为两大类——板式塔和填料塔。填料塔中装有一定高度的填料层，液体在填料表面行程液膜向下流动，气体自下而上与液体呈连续变化。由于填料塔的特定结构和由之决定的气液两相膜式接触传质，使之具有以下特点。1・生产能力大。2.压降低。3.分离效率较高。4.持液量小。5.操作液一气比和弹性较大。填

4、料塔由塔体和内件构成。塔体一般多为圆筒型，少数亦可方型。塔内件屮核心组成部分是塔填料，分散堆型和规整型。此外，为固定填料层，设有填料支撑板和填料压板；为使液体均匀分布，在填料层顶部设冇液体初始分布器，为减少液体的壁流现象，常将填料层分段放置，在两段填料层之间这有液体收集一再分布器，在液体初始分布器上方装有除雾沫器；对大直径填料塔，气体入填料层前需经气体分布器，还设冇各种气液进岀口、人孔、视孔及人孔等部件。一塔壳一一:支承板——液体再分布器一埴料支承板气体>填料塔1.1.1填料的类型填料是填料塔中的传质元件，它可以有不同的分类。填料的类型有两大类：拉西环矩鞍填料；鲍尔环；

5、鲍尔环是在拉西环的壁而上开一层或两层长方形小窗。波纹填料有丝网形和孔板形两大类。对填料的基本要求有：传质效率高，要求填料能提供大的气液接触面。即耍求具有大的比表面积，并耍求填料表面易于被液体润湿。只有润湿的表面才是气液接触表面。生产能力大，气体压力降小。因此要求填料层的空隙率大。不移引起偏流和沟流。经久耐用具有良好的耐腐蚀性，较高的机械强度和必要的耐热性。取材容易，价格便宜。填料的种类很多，根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料。散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，乂称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同，乂可分为

6、环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。现介绍几种较为典型的散装填料。其中有拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍环、矩鞍环、金属环矩鞍环、球形填料等。1.1.2填料的几何特性填料的几何特性数据主要包括比表面积、空隙率、填料因子等，是评价填料性能的基木参数。(1)比表面积单位休积填料的填料表面积称为比表面积，以3表示，其单位为m7m填料的比表而积愈大，所提供的气液传质面积愈大。因此，比表而积是评价填料性能优劣的一个重要指标。(2)空隙率单位体积填料中的空隙体积称为空隙率，以e表示，其单位为代/昭或以%表示。填料的空隙率越大，气休通过的能力越大且压降低。因此，空隙率是评价填料

7、性能优劣的又一重耍指标。(3)填料因了填料的比表面积与空隙率三次方的比值，即"J称为填料因了,以f表示，其单位为1/m。填料因子分为干填料因子与湿填料因子，填料未被液体润湿吋的称为干填料因子，它反映填料的几何特性；填料被液体润湿后,填料表面覆盖了一层液膜，a和e均发主相应的变化，此时的a/e‘称为湿填料因子，它表示填料的流体力学性能，f值越小，表明流动阻力越小。1.1.3填料的性能评价填料性能的优劣通常根据效率、通量及压降三要索衡量。在相同的操作条件下,填料的比表而积越大，气液分布越均匀，表而的润湿性能越好，则传质效率越高;填料的空隙率越