论文总字数：26638字

摘 要

塔设备是生产中最为常见的过程设备之一，被广泛的应用于石油化工、医药轻工等各个领域。它是一种通过解吸分离物质的单元操作，其性能的好坏直接影响到了化工生产的效率。而汽提塔是其中应用广泛的塔设备之一，是一种典型的压力容器，故本课题选择以汽提塔作为研究对象进行设计分析。通过查阅中文，英文期刊等相关文献，了解汽提塔的结构设计要求以及国内外相关的汽提塔种类；通过翻译外文文献既提高了自己的专业英语又学习了国外的先进技术；通过对汽提塔的工艺设计，学习GB150-2011,GB151-2014等及NB/T47401-2014《塔式容器》确定各部分的所需参数与结构设计;通过对汽提塔结构的绘制，学习识图绘图能力。从而达到熟悉汽提塔，掌握工艺计算，结构设计和强度校核的方法的目的，设计出符合工艺条件要求的汽提塔。

关键词：汽提塔 工艺计算 结构设计 强度校核

Abstract

Tower equipment is one of the most common process equipment in production, which is widely used in petrochemical, pharmaceutical light industry and other fields. It is a unit operation to separate substances by desorption. Its performance directly affects the efficiency of chemical production. The stripper is one of the widely used tower equipment, a typical pressure vessel, so this topic chooses the stripper as the research object for design and analysis. Through consulting Chinese and English journals and other relevant documents, to understand the structural design requirements of the stripper and the types of the stripper at home and abroad; through the translation of foreign documents, not only improve our professional English but also learn foreign advanced technology; through the technical design of the stripper, to learn GB150-2011, GB151-2014 and NB/T47041-2014 “Steel Tower Vessels” determine the structural design and required parameters of each part; through drawing the structure of stripper, to learn the ability of drawing. So as to get familiar with the stripper, master the methods of process calculation, structural design and strength check, and design the stripper that meets the requirements of process conditions.

Key Words: Stripper; Process calculation; Structure designation; Strength check

目录

摘 要 II

Abstract III

第一章 绪论 3

1.1课题背景 3

1.2工业用处及原理 3

1.3选题的依据和意义 4

第二章 有关汽提塔近况综述 5

2.1引言 5

2.2汽提塔按形式分类 5

2.3汽提塔的结构 6

2.4常见汽提塔工业用处 7

第三章 汽提塔设计部分 9

3.1 整体结构设计 9

3.2 汽提塔的设计参数 9

3.3筒体设计计算 9

3.3.1塔体厚度计算 9

3.3.2塔的质量计算 10

3.3.3塔的自振周期计算 12

3.3.4地震载荷计算 13

3.3.5地震弯矩计算 14

3.3.6风载荷计算 15

3.3.7风弯矩计算 15

3.3.8塔壳的强度计算 17

3.4裙座校核计算 18

3.4.1对于0-0截面 18

3.4.2对于1-1截面 19

3.5液压实验计算 19

3.6基础环的计算 20

3.6.1基础环应力校核 21

3.6.2基础环厚度计算 21

3.6.3裙座与塔壳焊缝的校核 22

3.6.4筋板计算校核 22

3.6.5盖板计算校核 23

3.7塔的开孔补强 23

3.7.1内径为ϕ150的开孔补强计算 24

3.7.2内径为ϕ200的开孔补强计算 24

3.7.3内径为ϕ350的开孔补强计算 25

3.7.4内径为ϕ400的开孔补强计算 26

3.7.5内径为ϕ300的开孔补强计算 26

3.8塔顶吊柱设计 27

3.8选用吊柱 27

3.8.1吊柱的方位 27

3.9塔盘的设计 28

3.9.1塔盘的选择 28

3.9.2塔盘板及其附件的最小厚度 28

3.9.3塔盘板液流有关设计 28

3.9.4分块式塔盘的组装结构有关设计 28

3.9.5填料型式的选择 28

第四章 工程项目经济评估 29

4.1设备价格估算 29

4.2总投资估算 29

参考文献 31

设计总结 32

致谢 33

第一章 绪论

1.1课题背景

塔设备是一种广泛运用于化工、石油、食品、医药等生产中的单元操作过程设备。反应原料可以分为气液或液液两相。它们将在汽提塔中充分接触并反应，从而达到相间传质的反应目的。塔设备常被用于各种单元操作过程中。主要可以包括，吸收、解吸、气体的冷却和增湿处理以及精馏。

汽提塔是塔设备中一个重要的分支。它主要通过降低反应液中的某一组分的分压，将组分解析，达到分离组分的目的，有时也被用于去除液体中的轻组分。按照形式划分，可以将汽提塔划分为填料塔或板式塔。当所需工艺涉及到吸收、蒸馏以及萃取时，多采用填料塔。当涉及到精馏和吸收时，多考虑使用板式塔。国内新设计或改造的汽提塔均采用填料塔，多数情况下，应将汽提塔作为减压塔的一部分进行考虑。

汽提塔常见的工业用处包括：CO₂汽提塔；酸性水汽提塔；特种PVC树脂汽提塔等。汽提塔一般具有生产过程短、生产效率高、传热利用合理、动能消耗低、流程容易掌握等优点。

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