在煉油、化工及輕工等工業(yè)生產(chǎn)中,氣液兩項直接接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱的過程是很多的,如精餾、吸收、解析、萃取等。
然而,這些過程都是在一定的壓力、溫度等工藝條件下、在一定的設(shè)備內(nèi)得以實現(xiàn)。由于過程中兩種介質(zhì)主要發(fā)生質(zhì)的交換,所以也將實現(xiàn)這些過程的設(shè)備叫傳質(zhì)設(shè)備。
從外形上看,這些設(shè)備都是豎直安裝的圓筒型設(shè)備,且長徑比較大、形如塔,故習(xí)慣上稱其為塔設(shè)備。
塔設(shè)備成為化工生產(chǎn)中有著不可缺少的設(shè)備。為了實現(xiàn)正常生產(chǎn),化工過程對其提出了一些要求。化工生產(chǎn)對塔設(shè)備的要求:①工藝性能好。②生產(chǎn)能力大。③操作穩(wěn)定性好。④能量消耗小。⑤結(jié)構(gòu)合理。⑥選材要合理。⑦安全可靠。
這些指標(biāo)的重要根據(jù)不同設(shè)備而異,要同時滿足上述要求有些難度。因此,根據(jù)傳質(zhì)種類、介質(zhì)理化性質(zhì)和操作條件的具體情況具體分析,抓住主要矛盾,合理確定塔設(shè)備類型和內(nèi)部構(gòu)件形式,以滿足生產(chǎn)需要。
塔設(shè)備主要構(gòu)件
塔設(shè)備盡管用途各異,操作條件也不盡相同,但就其構(gòu)造而言,甚是大同小異,主要由塔體、支座、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及附件組成。
一、塔體
塔體即塔設(shè)備的外殼,常見的塔體由等直徑、等厚度的圓筒及上下封頭組成。
封頭可以是半球形、橢圓形、碟形等。
塔設(shè)備通常安裝在室外,因而塔體除了承受一定的操作壓力(內(nèi)壓或外壓)、溫度外,還要考慮風(fēng)載荷、地震載荷以及偏心載荷。
此外,塔設(shè)備還要滿足在試壓、運(yùn)輸及吊裝時的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性要求。
二、支座
塔體支座是塔體與基礎(chǔ)的連接結(jié)構(gòu)。因塔設(shè)備較高、重量較大,為保證其足夠的強(qiáng)度及剛度,通常采用裙式支座。
常用的裙座結(jié)構(gòu)有圓筒形裙座和圓錐形裙座。
為了防止風(fēng)載荷或地震載荷引起的彎矩造成的傾倒,圓錐形裙座可配置更多的地腳螺旋,且具有足夠大的穩(wěn)定性;圓錐形裙座的半錐角不得超過15°,當(dāng)半錐角增大,裙座所受應(yīng)力急劇增加,裙座筒體的厚度也需急劇增。
三、人孔及手孔
為安裝、檢修、檢查等需要,往往在塔體上設(shè)置人孔或手孔。不同的塔設(shè)備,人孔或手孔的結(jié)構(gòu)及位置等要求不同。
四、接管
為用于連接工藝管線,使塔設(shè)備與其他相關(guān)設(shè)備相連接。按其用途可分為進(jìn)液管、出液管、回流管、進(jìn)氣出氣管、側(cè)線抽出管、取樣管、儀表接管、液位計接管等。
五、附件
(一)除沫器
當(dāng)氣速大時,塔頂霧沫夾帶,造成物料流失,效 率降低,環(huán)境污染等現(xiàn)象。因而,除沫器是用來減少液體夾帶損失,確保氣體純度,后續(xù)設(shè)備正常操作的設(shè)備。
除沫器可分為絲網(wǎng)除沫器、折流板除沫器、旋流板除沫器、 多孔材料除沫器、玻璃纖維除沫器、干填料層 除沫器。
(二)吊耳
吊耳是安裝在設(shè)備或其他吊物之上用于提升的吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
(三)塔頂?shù)踔?/span>
吊柱主要用于設(shè)備檢修時的閥門、塔內(nèi)件、管材、保溫材料以及其它施工材料的吊裝。
(四)保溫圈與加強(qiáng)圈
保溫圈為塔器外部保溫材料的支承設(shè)備。通常用厚度為4~6mm,寬度為30~120mm的扁鋼水平地焊接在設(shè)備的外緣。
加強(qiáng)圈是為了增強(qiáng)塔器的剛性和穩(wěn)定性而固定于塔壁的內(nèi)側(cè)或外側(cè)的附件設(shè)備。
可采用角鋼、工字鋼、矩形鋼等加工制作,可以焊接在容器的外面,也可焊接在容器內(nèi)。