1、2741199438毕 业 设 计 任 务 书院（系）： 专业 班 级： 学生： 学号： 一、毕业设计课题 柴油吸收塔机械设计（二） 二、毕业设计工作自 年 月 日起至 年 月 日止三、毕业设计进行地点 四、毕业设计的内容要求 一、设计参数： 塔内直径 mm： 1600 操作介质：柴油、富气 塔内塔盘数：26 设计压力 MPa：1.5 基本风压值： 700N/m2 设计温度：100 焊缝系数：0.85 最高工作温度：80 腐蚀裕度：6mm 塔总高 mm：24950 隔热材料：岩棉 地震烈度： 7 隔热厚度 mm：80 二、设计内容： 1明确设计的目的和意义； 2对塔体及塔内主要部件材质的进行选
2、择与论证。 3结构型式的设计选择与论证，包括： （1）塔盘、封头、裙座、法兰、进出口结构型式的选择； （2）平台、扶梯结构型式的选择； 专 业 负 责 人批 准 日 期（3）塔顶、塔底与进料空间高度的确定； （4）绘制塔体简图及开孔一览表； 4设计计算，包括：强度及稳定性计算，包括以下内容： （1）主要设计参数的确定及说明； （2）塔体、封头的最小厚度及设计厚度的确定； （3）水压试验应力校核； （4）塔体轴向稳定与强度校核计算； （5）地脚螺栓的强度计算与基础环设计； （6）开孔补强计算； （7）塔体挠度计算； 三、设计要求： （1）设计在指导教师的指导下，在规定的时间内由学生独立完成。 （
3、2）设计中要求分析论证正确，选型正确合理，计算准确无误。 （3）图纸要求图面整洁、布局合理，正确运用工程制图的标准规范绘制各类图纸。采用计算机绘图。 （4）设计说明书应表述清楚，格式规范，字迹清晰。 （5）设计要严格遵循 GB150-1998钢制压力容器及其它有关标准。 四、设计成果提交： （1）设计说明书； （2）设计图纸，折合 A0 不少于 1.5 张(包括总装配图和零部件图)； 指导教师 接受论文任务开始执行日期 年 月 日学生签名 摘要本次设计主要是针对年处理量150万吨俄罗斯混合原油的常压设计。 原油常压蒸馏作为原油的一次加工工艺，在原油加工总流程中占有重要作用，在炼厂具有举足轻重的
4、地位，其运行的好坏直接影响到后续的加工过程。其中重要的分离设备常压塔的设计，是能否获得高收率、高质量油的关键。近年来常减压蒸馏技术和管理经验不断创新，装置节能消耗显著，产品质量提高。但与国外先进水平相比，仍存在较大的差距。 为了更好地提高原油的生产能力，本着投资少，能耗低，效益高的思想对俄罗斯混合原油进行常压蒸馏设计。设计的基本方案是：初馏塔拔出石脑油，常压塔采取三侧线，常压塔塔顶生产汽油，三个侧线分别生产煤油，轻柴油，重柴油。设计了一个初馏塔一个常压塔一段汽化蒸馏装置，此装置由一台管式加热炉、一个初馏塔，一个常压塔以及若干台换热器（完善的换热流程应达到要求：充分利用各种余热；换热器的换热强度
5、较大；原油流动压力降较小。）冷凝冷却器、机泵等组成，在常压塔外侧为侧线产品设汽提塔。流程简单，投资和操作费用较少。原油在这样的蒸馏装置下，可以得到350-360以前的几个馏分，可以用作石脑油、汽油、煤油、轻柴油、重柴油产品，也可分别作为重整化工（如轻油裂解）等装置的原料。蒸余的塔底重油可作钢铁或其它工业的燃料。在某些特定的情况下也可以作催化裂化或加氢裂化装置的原料。本次设计共用34块浮阀塔板，塔距0.8m，塔径3.4m，塔高28.23m.换热流程一共通过12次换热达到工艺要求，换热效率是73.1%。 关键词：原油；常压蒸馏；物料衡算；热量衡算；塔；换热AbstractThis design m
6、ainly regards to which Russia commingled crude oil are distilled by a process capacity of 1.5104t/a in normal pressures. As a part of crude oil processing technic ,the normal pressures distilion of crude oil is very important in the whole processing schemes of crude oil and refineries and its operat
7、ion status directly affects the continuing machine process.There are a kind of important separate equipment- normal pressures columns ,which is the key to attain high efficient , high quality oil. In recent years,firstly the distillion technique of normal pressures and manage experience were innovat
8、ed constantly ;secondly equipments effect of saving energy is remarkable ;thirdly product quality was improved.But compare to international advanced techniques,there are a long distance. In order to improve the product ability of crude oil ,In the principle of shoestring , lowenergy consumption , hi
9、gh-efficiency ,designing the normal pressures distillion of Russia commingled crude oil.Designs basic scheme : Prefractionator extracts naphtha. atmospheric column has three lateral line .Its tower top extracts gasoline and three lateral line respectively extrct kerosene, light diesel fuel, heavy di
10、esel fuel.Design a distillion device with a prefractionator，a atmospheric column with a piece of gasification.This device is consist of a tubular-furnace,a prefractionator,a atmospheric column ,several heat exchangers, cooling condenser and pumps.This procedure is simple; Investment and operation fe
11、e is short .According to this design device ,we can attain 350360 previous some fraction.They can be used to be naphtha ,gasoline, kerosene,light diesel fuel, heavy diesel fuel products and they can be used tobe reforming chemical engineerings raw material.Other tower bottle heavy oil can be as raw
12、material of steel industries or other industries. At all under certain condition, they can be as raw material of catalytic cracking and hydrogen cracking .This design adopts 34 block floating valve trays. Tower distance is 0.8m. Tower diameter is 3.4m.Tower level is 28.23m.Heat exchangers process re
13、ach to the technics requirement by 12 time heat exchangers processes.The heat exchangers efficiency is 73.1%. Key words: Oil; Atmospheric distillation; Material balance; Heat balance; Tower; Heat exchange1. 明确设计的目的和意义课程设计是“ 分离工程” 课 程的一个总结性教学环节 ，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它也起着培养学
14、生独立工作能力的重要作用，通过课程设计就以下几个方面要求学生加强训练。查阅资料选用公式和搜集数据的能力。树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考 虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力。迅速准确的进行工程计算（包括电算）的能力。用简洁文字清晰表达自己设计思想的能力。2 对塔体及塔内主要部件材质的进行选择与论证2.1、塔体材料选择：设计中塔体的材料选择是：本塔设备外壳材料选择 16MnR塔由等直径和等壁厚的圆筒和两个封头组成，塔体除满足工艺条件下的强度、刚度外，还应考虑风力、地震、偏心载荷所英气的强度、刚度问题，以及吊装
15、、运输、 检验、开停工作等的影响，因为吸收塔承受压力不大，而且16MnR 钢材综 合力学性能、焊接性能以及低温韧性、冷冲压以及切削性能比较好，低温冲击韧性也比较优越，价格低廉，应用比 较广泛。故塔壁面由16MnR 钢材制造2.2 裙座材料选择设计中裙座材料的选 Q235-A。塔体裙座是塔体安放到基础上的连接部分，它必须保证塔体坐落在确定位置上进行正常工作，为此，它应当具有足够的强大和刚度，能够承受各种操作情况下的全塔质量，以及风力、地震等引起的载荷。故选择 Q235-A三、结构型式的设计选择与论证3.1 塔型选择塔型选择原则:.操作过程 中有热效应的系统，用板式塔为宜。因为盘上积有液层，可在其
16、中安放换管， 进行有效的加加热或冷却。 .对于多数情况，塔径大于 800mm 时，宜用板式塔， 大塔以板式塔造价较廉。因填料价格约与载体的容积成正比，板式塔按单位面积计算的价格，随塔增大而减小。.操作弹性，板式塔较填料塔大由任务书所给的：塔内直径 mm：1600 ，操作介质：柴油、富气，塔总高mm：24950，故选择板式塔。3.2 塔盘的选择塔盘系由气液接触元件、塔盘板、受液 盘、溢流堰、降液管、塔盘支持件和紧固件等部分组成。塔盘按结构点可分为整块和分块式两种类型。当塔径800mm 时，能在塔内 进行装拆，可用分块式塔盘，而整块比分块要贵。故选用分块式塔盘。3.3 裙座的选择塔体常用裙座支承。
17、裙座形式根据承受载荷情况，可分为圆筒形和圆锥形两类。圆筒形裙座制造方便，经济上合理，并且 DN1m,H/DN15.630，为防止风载荷或地震引起的弯矩造成塔翻到，则需要配制较多的地角螺栓及具有足够大承载面积的基础环故选择圆筒形裙座， 。3.4 封头选择 该塔共两个封头，为上封头和下封头。封 头形式选取标准椭圆形封头。 标准椭圆形封头是由半个托球面和短圆筒组成。直边段的作用是避免封头焊缝连接处出现径向曲率半径突变，以改善焊缝的受力状况。由于封头的椭球部分经线曲率半径变化平滑，顾应力分布较为均匀，切椭球形封头深度较半球型封头的深度小得多，易于冲压成型，而且 该塔实际压力为 1.6MPa，故本设计选
18、择椭圆封头。由于该塔实际压力为 1.6MPa，属于低压容器，并且鉴于椭球形封头的受力特点，选取该塔器封头为白哦准椭圆形封头。选取材料为Q345R3.4 法兰的选择吸收塔的设计压力为 1.6 ，设计温度为 100，内径为 1000 ，所以可MPam选择公称直径为 1600 ，公称压力为 1.6 的甲型平焊标准法兰，采用凹凸ma面密封。相关的尺寸如下：D1730D1609D1652D1643684螺栓的规格 ，个数 60mmd230M2.5 进口构造的选择2.6 平台选择2.6.1 操作平台的设置及尺寸（1）操作平台设置在人孔、手孔、塔顶吊柱、液面 计 等需要经常检修操作的地方。操作平台布置在检修
19、时不再需要另外设置脚手架和缆索。（2）布置在一起的塔，可将平台连起来建成联合平台如图：（3）平台下的地面是通道，所以底层平台的净空高度不小于 2.0m.各层平台之间的最小间距不得小于 2.0m，无特殊要求的地方，层间距也不宜大于 8.0m(4)操作平台的宽度设为 1.0m。（5）平台内缘与塔壁之间留出一定的间隙，因为要进行设备的保温、涂漆等工作。（6）支承平台槽钢梁要沿平台外圆周等分安排，相信梁间的距要小于 1.5m2.6.2 操作平台的铺板平台铺板采用钢板网，为了使铺板具有足够的刚性，可在铺板下每隔 1m 用间断焊焊上一条 25*3 扁钢。2.7 扶梯结构型式的选择（1）在经常操作的平台，采
20、用直梯。其它地方采用斜梯，斜梯的角度小于 60.（2）直梯的高度一般不应超过 5m，若超过 5m 时，就要在中间设休息平台。在直梯高度超过 4m 地方，要设 安全笼笼，从地面（或平台面）至安全 笼第一护圈的距离为 2.2m.(3)笼梯相邻护 圈的间距为 1.01.3，并且不能大于 1.5，以免失去安全作用。在平台通道口处以下的笼梯护圈，应在平台 以下 75150.（4）梯子至塔体、保温层外表面的距离至少为 200mm。在塔体加强圈地方， 则距离 还须适放大。（5）在平台距地面一级踏步应高出地面（或平台面）高度大于 4m 或平台间距大于3m 地方，设置安全门。（6）梯子的最底一级踏步应高出地面（或平台面）150450mm 相邻踏步的间距取300mm3.3 塔顶、塔底与进料空间高度的确定
