1、 板式塔結(jié)構(gòu)填料塔結(jié)構(gòu)塔強(qiáng)度校核塔設(shè)備常見機(jī)械故障及排除方法第五章 塔設(shè)備概述1.1.塔設(shè)備的作用塔設(shè)備的作用： 塔設(shè)備通過其內(nèi)部構(gòu)件使氣(汽)液相和液-液相之間充分接觸，進(jìn)行質(zhì)量傳遞和熱量傳遞。 通過塔設(shè)備完成的單元操作通常有：精餾、吸收、解吸、精餾、吸收、解吸、萃取萃取等，也可用來進(jìn)行介質(zhì)的冷卻、氣體的凈制與干燥以及增濕等。 2、塔設(shè)備對生產(chǎn)的影響、塔設(shè)備對生產(chǎn)的影響 塔設(shè)備操作性能的優(yōu)劣，對整個裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、成本、能耗、“三廢”處理及環(huán)境保護(hù)等均有重大影響。因此，隨著石油、化工生產(chǎn)的迅速發(fā)展，塔設(shè)備的合理構(gòu)造與設(shè)計越來越受到關(guān)注和重視。化工生產(chǎn)對塔設(shè)備提出的要求如下。3、化工生產(chǎn)

2、對塔設(shè)備提出的要求如下。、化工生產(chǎn)對塔設(shè)備提出的要求如下。工藝性能好。生產(chǎn)能力大。操作穩(wěn)定性好。能量消耗小。結(jié)構(gòu)合理。選材要合理。安全可靠。上述各項指標(biāo)的重要性因不同設(shè)備而異，要同時滿足所有要求很困難。因此，要根據(jù)傳質(zhì)種類、介質(zhì)的物化性質(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)備的類型和內(nèi)部構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，以滿足不同的生產(chǎn)要求。4、塔設(shè)備分類從不同角度可以有不同分類按操作壓力分：加壓塔；常壓塔；減壓塔按單元操作分：精餾塔；吸收塔；萃取塔；反應(yīng)塔；干燥塔按塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分：板式塔和填料塔（最常用的分類方式）第一節(jié) 填料塔填料塔是一種以連續(xù)方式進(jìn)行氣、液傳質(zhì)的設(shè)備 結(jié)構(gòu)：填料塔主要由

3、塔體、填料、噴淋裝置、液體分布器、填料支承結(jié)構(gòu)、支座等組成。 如圖所示，在圓筒形塔體內(nèi)部，分段裝有若干段填料。填料堆積于支撐裝置上，液體由塔頂入口管進(jìn)入分布器，均勻噴淋在填料表面上并在重力作用下向下流動，氣體在壓強(qiáng)差的推動下，由支承板下方氣體入口管進(jìn)入塔內(nèi)，通過填料間的空隙由塔的頂部排出。填料塔內(nèi)氣液兩相呈逆流流動，氣體和液體在填料表面上進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱，兩相的組成沿塔高連續(xù)變化 。特點特點：結(jié)構(gòu)簡單、壓降小、填料種類多、具有良好的耐腐蝕性能，特別是在處理容易產(chǎn)生泡沫的物料和真空操作時，有其獨特的優(yōu)越性。 發(fā)展發(fā)展：過去由于填料本體特別是內(nèi)件的不夠完善，使得填料塔局限于處理腐蝕性介質(zhì)或不宜安裝塔

4、板的小直徑塔。近年來，由于填料結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，新型高效填料的開發(fā)，以及對填料流體力學(xué)、傳質(zhì)機(jī)理的深入研究，使填料塔技術(shù)得到了迅速發(fā)展，填料塔已被推廣到所有大型氣、液傳質(zhì)操作中。在某些場合，甚至取代了傳統(tǒng)的板式塔。 填料塔會發(fā)生液泛現(xiàn)象.在在逆流逆流接觸的氣接觸的氣-液液反應(yīng)器反應(yīng)器或或傳質(zhì)傳質(zhì)分離分離設(shè)備設(shè)備中，中，氣體氣體從下往上從下往上流動流動。當(dāng)氣體的。當(dāng)氣體的流速流速增大至某一數(shù)值，液體被氣增大至某一數(shù)值，液體被氣體阻攔不能向下流動，愈積愈多，最后從塔頂溢出，稱為體阻攔不能向下流動，愈積愈多，最后從塔頂溢出，稱為液泛。液泛。 一、填料一、填料填料是填料塔氣、液接觸的元件氣、液接觸的元件。填

5、料性能的優(yōu)劣直接決定著填料塔的操作性能和傳質(zhì)效率。到目前為止，各種形式、各種規(guī)格、各種材料的填料達(dá)數(shù)百種之多，填料結(jié)構(gòu)改進(jìn)的方向為：增加填料的通過能力，以適應(yīng)增加填料的通過能力，以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需要；改善流體的分布與接觸，工業(yè)生產(chǎn)的需要；改善流體的分布與接觸，以提高分離效率；解決以提高分離效率；解決放大放大問題問題。什么是放大效應(yīng)? 從實驗室到工業(yè)生產(chǎn)特別是大規(guī)模的生產(chǎn)，都要解決一個裝置的放大問題。生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)效益提高的重要途徑是裝置的放大，以節(jié)省投資，降低消耗，減少占地 , 節(jié)約人力。但是 , 在大裝置上所能達(dá)到的某些指標(biāo)，通常低于小型試驗結(jié)果，原因是隨著裝置的放大，物料的流動、傳熱、

6、傳質(zhì)等物理過程的因素和條件發(fā)生了變化。這種起源于放大過程的效應(yīng)，長期以來被籠統(tǒng)地稱作“放大效應(yīng)”，它包含了很多已查明或未查明的物理因素（或稱工程因素）的影響。 常用填料大致分為兩大類：（一）個體填料：例如：拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、環(huán)矩鞍等。 1、拉西環(huán)、拉西環(huán)( (使用最早的一種填料使用最早的一種填料) )外形：外徑和高度相等的空心圓柱體外形：外徑和高度相等的空心圓柱體優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、使用經(jīng)驗豐富；優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、使用經(jīng)驗豐富；缺點：阻力大、通量小，傳質(zhì)效率低缺點：阻力大、通量小，傳質(zhì)效率低 拉西環(huán)存在著嚴(yán)重的溝流及壁流現(xiàn)象，塔徑愈大，填料層愈高，則拉西環(huán)存在著嚴(yán)重的溝流及

7、壁流現(xiàn)象，塔徑愈大，填料層愈高，則壁流現(xiàn)象愈嚴(yán)重，致使傳質(zhì)效率顯著下降。壁流現(xiàn)象愈嚴(yán)重，致使傳質(zhì)效率顯著下降。 在流固系統(tǒng)或氣液系統(tǒng)中，由于不均勻的在流固系統(tǒng)或氣液系統(tǒng)中，由于不均勻的流動流動，流體流體打開了一條打開了一條阻阻力力很小的通道，形成所謂很小的通道，形成所謂溝溝，以極短的，以極短的停留時間停留時間通過床層。這種現(xiàn)通過床層。這種現(xiàn)象稱為象稱為溝流。溝流。 一般直徑在一般直徑在75mm以下的拉西環(huán)采用以下的拉西環(huán)采用亂堆方式亂堆方式；直徑大于；直徑大于100mm的拉西環(huán)多采用的拉西環(huán)多采用整砌方式整砌方式，以降低流體阻力。，以降低流體阻力。瓷質(zhì)拉西環(huán)拉西環(huán) 金屬拉西環(huán)拉西環(huán) 四氟拉西環(huán)

8、拉西環(huán) 四氟拉西環(huán)拉西環(huán) 拉西環(huán)可用陶瓷、金屬、塑料及石墨等材質(zhì)制造。 2鮑爾環(huán)鮑爾環(huán)鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的基礎(chǔ)上改面進(jìn)的環(huán)形填料。外形：填料的側(cè)壁上開設(shè)兩層長方形窗孔，小窗舌片的一端連接在側(cè)壁上，另一端彎入環(huán)心。優(yōu)點：鮑爾環(huán)由于環(huán)壁開孔，大大提高氣液接觸面積，內(nèi)表面利用率增加，且使氣體流動阻力降低，液體分布也較均勻,液體分散度大，通量提高，因此，鮑爾環(huán)比拉西環(huán)的傳質(zhì)效率高，操作彈性大,而氣體壓降明顯降低，但價格較高。目前，鮑爾環(huán)以其目前，鮑爾環(huán)以其優(yōu)良的性能為工業(yè)優(yōu)良的性能為工業(yè)上廣泛采用。上廣泛采用。3階梯環(huán)階梯環(huán) 階梯環(huán)是鮑爾環(huán)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型填料。外形：與鮑爾環(huán)相比，高度減小了一半，而

9、填料的一端做成翻邊喇叭形。優(yōu)點：這一改進(jìn)，不僅使填料在堆積時由線接觸為主變?yōu)辄c接觸為主，增加了填料顆粒的空隙，減少了阻力，而且改善了液體分布，促進(jìn)了液膜更新，提高了傳質(zhì)效率。階梯環(huán)填料可由金屬、陶瓷和塑料等材料制造。 目前使用的環(huán)形填料中性能最為良好的一種。4金屬環(huán)矩鞍填料金屬環(huán)矩鞍填料 外形：環(huán)矩鞍填料既保留了鞍形填料的弧形結(jié)構(gòu)，又吸收了鮑爾環(huán)的環(huán)形形狀和具有內(nèi)彎葉片小窗的結(jié)構(gòu)特征。優(yōu)點：通過能力大、壓力降低、滯液量小、容積重量輕(因為它采用極薄的金屬板軋制,仍能保持住良好的機(jī)械強(qiáng)度），填料層結(jié)構(gòu)均勻，是一種開敞結(jié)構(gòu)的、綜合性能較好的新型填料。特別適用于乙烯、苯乙烯等減壓操作。屬敞開型填料，

10、如圖所示。敞開形填料的特點是表面全部散開，不分內(nèi)外，液體在表面兩側(cè)均勻流動，表面利用率高，氣體流動阻力小，制造也方便鞍形填料鞍形填料環(huán)矩鞍填料環(huán)矩鞍填料（二）規(guī)整填料：（二）規(guī)整填料：絲網(wǎng)波紋填料絲網(wǎng)波紋填料 外形：絲網(wǎng)波紋填料由若干平行直立放外形：絲網(wǎng)波紋填料由若干平行直立放置的波網(wǎng)片組成。網(wǎng)片的波紋方向與塔置的波網(wǎng)片組成。網(wǎng)片的波紋方向與塔軸線成軸線成30度或度或45度，相鄰兩片波紋方度，相鄰兩片波紋方向相反，向相反，使得波紋網(wǎng)片之間形成一個相使得波紋網(wǎng)片之間形成一個相互交叉又相互貫通的三角形截面的通道互交叉又相互貫通的三角形截面的通道網(wǎng)網(wǎng)。組裝在一起的波紋片周圍用帶狀絲。組裝在一起的波紋

11、片周圍用帶狀絲網(wǎng)圈箍住，構(gòu)成一個圓柱形的填料盤。網(wǎng)圈箍住，構(gòu)成一個圓柱形的填料盤。 優(yōu)點：優(yōu)點：由于結(jié)構(gòu)緊湊，具有很大的比表面積，且因氣體和液體均不斷重新分布，氣、液分布均勻，放大效應(yīng)不明顯，氣、液分布均勻，放大效應(yīng)不明顯，故傳質(zhì)效率高，又因填料的規(guī)整排列，使流動阻力減小。 缺點：造價高、抗污能力差，清洗、缺點：造價高、抗污能力差，清洗、裝裝卸卸困難。困難。 不適于處理粘度大，易聚合或有沉淀物的物料( (三）填料的裝填方式三）填料的裝填方式 分為亂堆和整砌兩種。亂堆填料亂堆填料整砌填料：混堆填料層示意圖 二、二、填料支承填料支承裝置裝置 填料支承結(jié)構(gòu)的填料支承結(jié)構(gòu)的作用作用 填料的支承結(jié)構(gòu)安裝

12、在填料層的底部，其填料的支承結(jié)構(gòu)安裝在填料層的底部，其作用作用是是支撐支撐填料及填料及填料層中所載液體，同時還要保證氣流能均勻地進(jìn)入填料層，填料層中所載液體，同時還要保證氣流能均勻地進(jìn)入填料層，并使氣流的流通面積無明顯減少。并使氣流的流通面積無明顯減少。 對填料支承裝置的基本要求為：對填料支承裝置的基本要求為：有足夠的強(qiáng)度以支承填料的重量；有足夠的自由截面，以使氣、液兩相通過時阻力較小；裝置結(jié)構(gòu)要有利于液體的再分布；制造、安裝、拆卸要方便。1.柵板支承（柵板支承（柵板式）柵板通常由若干豎立的扁鋼組焊成型，柵板間距一般為散堆填料環(huán)外徑的0.60.8倍。當(dāng)塔徑小于350 mm時，柵板可直接焊在塔壁

13、上；當(dāng)塔徑為400500 mm時，柵板需擱置在焊于塔壁的支持圈上；當(dāng)塔體直徑較大時，柵板不僅需擱置在支持圈上，而且支持圈還得用支持板來加強(qiáng)。若塔徑不大(D500 mm)，可采用整塊式柵板，塔徑較大時，宜采用分塊式柵板。柵板外徑比塔內(nèi)徑小1040 mm。分塊式中每塊柵板的寬度為300400mm，以便從人孔送入塔內(nèi)進(jìn)行組裝。柵板支承結(jié)構(gòu)簡單，強(qiáng)度較高，是填料塔應(yīng)用較多的支承結(jié)構(gòu)。但柵板自由截面積較小，氣速較大時易引起液泛，且塔內(nèi)組裝時，各塊之間常有卡嵌現(xiàn)象。1、規(guī)整填料2、支撐柵板3、液體收集器4、集液環(huán)5、多級槽式液體分布器6、填料壓圈7、支撐柵板8、蒸汽入口管9、塔底10、至再沸器循環(huán)管11、

14、裙座12、底座環(huán)此結(jié)構(gòu)適合于直徑大于等于800mm的填料塔。2格柵板（格柵板（柵板式） 格柵板由格條、柵條以及邊圈組成。格柵板通常由碳鋼制成。當(dāng)介質(zhì)腐蝕性較大時，可采用不銹鋼制造。格柵板適用于規(guī)整填料的支承。3開孔波形板（開孔波形板（升氣管式）開孔波形板屬于梁形氣體噴射式支承裝置。結(jié)構(gòu)：波形板由開孔金屬平板沖壓為波形而成。在每個波形梁的側(cè)面和底部上開有許多小孔，上升的氣體從側(cè)面小孔噴出，下降的液體從底部小孔流下，故氣液在波形板上為分道逆流。 既減少了流體阻力，又使氣、液分布均勻。開孔波形板的特點是：支承板上開孔的自由截面積大，需要時，可達(dá)100；支承板上氣液分道逆流，允許較高的氣、液負(fù)荷；氣體

15、通過支承板時所產(chǎn)生的壓降??；支承板做成波形，提高了剛度和強(qiáng)度。波形板結(jié)構(gòu)為多塊拼裝形式，每塊支承件之間用螺栓連接，波形的間距與高度和塔徑有關(guān)。開孔波形板開孔波形板三、液體噴淋裝置三、液體噴淋裝置填料塔在操作時，保證在任一截面上氣、液的分布均勻十分重要，它直接影響到塔內(nèi)填料表面的有效利用率，進(jìn)而影響傳質(zhì)效率。而氣液是否能均勻分布，取決于液體能否均勻分布，所以，液體從管口進(jìn)入塔內(nèi)的均勻噴淋，是保證填料塔達(dá)到預(yù)期分離效果的重要條件。液體是否初始分布初始分布均勻，依賴于液體噴淋裝置的結(jié)構(gòu)與性能。按操作原理可分為噴灑形、溢流形、沖擊形等，按結(jié)構(gòu)又可分為管式、噴頭式、盤式、槽式等形式。1管式噴淋器管式噴淋

16、器圖5-6(a)為直管式噴淋器。它結(jié)構(gòu)簡單，安裝、拆卸簡便。但噴淋面積小，而且不均勻，只能用于塔徑小于300mm，且對噴淋均勻性要求不高的場合。圖5-6(b)為環(huán)管多孔噴淋器。它是在環(huán)管的下部開有35排孔徑為45 mm的小孔，開孔總面積與管子截面積大約相等。環(huán)管中心圓直徑一般為塔徑的0.60.8倍。環(huán)管多孔噴淋器結(jié)構(gòu)較簡單，噴淋均勻度比直管好，適用于直徑小于1200mm的塔設(shè)備。 圖56(c)為排管式噴淋器。它由液體進(jìn)口主管和多列排管組成。主管將進(jìn)口液體分流給各列排管。每根排管上開有13排布液孔，孔徑為36 mm。排管式噴淋器一般采用可拆連接，以便通過人孔進(jìn)行安裝和拆卸。安裝位置至少要高于填料

17、表面層150200mm。當(dāng)液體負(fù)荷小于25 m3m2h時，排管式噴淋器可提供良好的液體分布。其缺點缺點是當(dāng)液體負(fù)荷過大時，液體高速噴出，易形成霧沫夾帶，影響分布效果，且操作彈性不大 2噴頭式噴淋器噴頭式噴淋器噴頭式噴淋器又叫蓮蓬頭，是應(yīng)用較多的液體分布裝置。蓮蓬頭一般由球面構(gòu)成。蓮蓬頭噴淋器結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，但易堵塞，一般適用于直徑小于600mm的塔設(shè)備。3溢流型噴淋器溢流型噴淋器(1) 盤式噴淋器盤式噴淋器它與多孔式液體噴淋器不同，進(jìn)入布液器的液體超過堰的高度時，依靠液體的自重通過堰口流出，并沿著溢流管壁呈膜狀流下，淋灑至填料層上。溢流型布液裝置目前廣泛應(yīng)用于大型填料塔。優(yōu)優(yōu)點點：操作彈性

18、大，不易堵塞，操作可靠且便于分塊安裝。 缺點缺點：制造比較麻煩。 操作時，液體從中央進(jìn)液管加到分布盤內(nèi)，然后從分布盤上的降液管溢出，淋灑到填料上。氣體則從分布盤與塔壁的間隙和各升氣溢流管上升。降液管一般按正三角形排列。為了避免堵塞，降液管直徑不小于15mm，管子中心距為管徑的23倍。分布盤的周邊一般焊有三個耳座，通過耳座上的螺釘，將分布盤支承在支座上。擰動螺釘，還可調(diào)整分布盤的水平度，以便液體均勻地淋灑到填料層上。(2)槽式噴淋器槽式噴淋器槽式噴淋器也屬于溢流型溢流型分布器。操作時，液體由上部進(jìn)液管進(jìn)入分配槽，漫過分配槽頂部缺口流人噴淋槽，噴淋槽內(nèi)的液體經(jīng)槽的底部孔道和側(cè)部的堰口分布在填料上。

19、分配槽通過螺釘支承在噴淋槽上，噴淋槽用卡子固定在塔體的支持圈上。 優(yōu)點：優(yōu)點：槽式噴淋器的液體分布均勻，處理量大，操作彈性好，抗污染能力強(qiáng)，適應(yīng)的塔徑范圍廣，是應(yīng)用比較廣泛的液體分布裝置。4 沖擊形噴淋器沖擊形噴淋器反射板式噴淋器屬于沖擊形沖擊形布液裝置結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：由中心管和反射板組成。操作時液體沿中心管流下，靠液體沖擊反射板的反射分散作用而分布液體。反射板可做成平板、凸板和錐形板等形狀，為了使填料層中央部分有液體噴淋，在反射板中央鉆有小孔。當(dāng)液體噴淋均勻性要求較高時，還可由多塊反射板組成寶塔式噴淋器。優(yōu)點優(yōu)點：沖擊形噴淋器噴灑范圍大，液體流量大、結(jié)構(gòu)簡單、不易堵塞。但應(yīng)當(dāng)在穩(wěn)定的壓頭下工作，否

20、則影響噴淋范圍和效果。四、液體再分布裝置四、液體再分布裝置當(dāng)液體沿填料層流下時，由于周邊液體向下流動阻力較小，故液體有逐漸向塔壁方向流動的趨勢，使液體沿塔截面分布不均勻，降低了傳質(zhì)效率。為了克服這種現(xiàn)象，必須設(shè)置液體再分布裝置。同時，為了提高塔的傳質(zhì)效率，應(yīng)將應(yīng)將填料層分段填料層分段，在各填料層之間，安裝液體再分布器。當(dāng)采用金屬填料時，每段填料高度不應(yīng)超過7m，采用塑料填料時，每段填料高度不應(yīng)超過45m。 工廠中應(yīng)用最多的是錐形分布器。它的結(jié)構(gòu)特點是將分配錐倒裝以收集壁流，并將液體通過設(shè)在錐殼上的34根管子引入塔的中央。槽形分配錐有較大的自由截面，可用于較大直徑的塔。第二節(jié)第二節(jié) 板式塔板式塔

21、 板式塔稱為板式塔稱為逐級逐級( (板板) )接觸接觸式式的氣液傳質(zhì)設(shè)備。的氣液傳質(zhì)設(shè)備。 在一個圓筒形的殼體在一個圓筒形的殼體內(nèi)裝有若干塊按一定間距內(nèi)裝有若干塊按一定間距放置的水平塔板，塔板上放置的水平塔板，塔板上開有很多篩孔，液體靠開有很多篩孔，液體靠重重力作用力作用由上層塔板經(jīng)降液由上層塔板經(jīng)降液管流至下層塔板，最后由管流至下層塔板，最后由塔底流出；氣體靠塔底流出；氣體靠壓強(qiáng)差壓強(qiáng)差推動，逐板由下向上穿過推動，逐板由下向上穿過篩孔及板上液層而流向塔篩孔及板上液層而流向塔頂。頂。 氣體通過每層板上液氣體通過每層板上液層時，形成層時，形成氣泡與液沫氣泡與液沫，泡沫可為兩相接觸提供足泡沫可為兩

22、相接觸提供足夠大的相際接觸面，有利夠大的相際接觸面，有利于相間傳質(zhì)，氣液組成沿于相間傳質(zhì)，氣液組成沿塔高逐漸增大塔高逐漸增大。一、總體結(jié)構(gòu)與基本類型一、總體結(jié)構(gòu)與基本類型如圖如圖5-1所示，主要構(gòu)件如下。所示，主要構(gòu)件如下。 (1)塔體塔體 塔體是塔設(shè)備的外殼，通常由等直徑、塔體是塔設(shè)備的外殼，通常由等直徑、等壁厚的鋼制圓筒和上、下橢圓封頭組等壁厚的鋼制圓筒和上、下橢圓封頭組成。成。 (2)支座支座支座是塔體與基礎(chǔ)的連接部件。塔體支支座是塔體與基礎(chǔ)的連接部件。塔體支座的形式一般為座的形式一般為裙式裙式支座。支座。 (3)塔內(nèi)件塔內(nèi)件 板式塔內(nèi)件由塔板、降液管、溢流堰、板式塔內(nèi)件由塔板、降液管、

23、溢流堰、緊固件、支承件及除沫裝置等組成。緊固件、支承件及除沫裝置等組成。 (4)接管接管 為滿足物料進(jìn)出、過程監(jiān)測和安裝維為滿足物料進(jìn)出、過程監(jiān)測和安裝維修等要求，塔設(shè)備上有各種開孔及接管。修等要求，塔設(shè)備上有各種開孔及接管。 (5)塔附件塔附件塔附件包括人孔、手孔、吊柱、平臺、塔附件包括人孔、手孔、吊柱、平臺、扶梯等。扶梯等。（二）基本類型（二）基本類型按照塔板結(jié)構(gòu)，板式塔可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔等形式。 1泡罩塔泡罩塔 泡罩塔是最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的典型板式塔。泡罩塔盤由塔板、泡罩、升氣管、降液管、溢流堰等組成。生產(chǎn)中使用的泡罩形式有多種，最常用的是圓形泡罩（見圖5-14）。 每層塔板上

24、開有若干個孔，升氣管上覆以泡罩，上升氣體通過泡罩進(jìn)入液層時，被分散成許多細(xì)小的氣泡，為氣液兩相提供了大量的傳質(zhì)界面。優(yōu)點優(yōu)點：相對于其他塔形操作穩(wěn)定性較好，易于控制，負(fù)荷有變化時仍有較好的彈性，介質(zhì)適應(yīng)范圍廣。缺點缺點：生產(chǎn)能力較低，流體流經(jīng)塔盤時阻力與壓降大，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價較高，制造加工有較大難度。 2篩板塔篩板塔（圖（圖5-16） 塔板上開有許多均布的篩孔，篩板分為篩孔區(qū)、無孔區(qū)、溢流堰、降液管區(qū)等幾個部分。孔徑一般為38mm。操作時，上升氣流通過篩孔分散成細(xì)小的流股，在板上液層中鼓泡而出，氣液間密切接觸而進(jìn)行傳質(zhì)。 在通常的操作氣速下，通過篩孔上升的氣流，應(yīng)能阻止液體經(jīng)篩孔向下泄漏。

25、 優(yōu)點優(yōu)點：篩板塔與泡罩塔相比，生產(chǎn)能力提高2040，塔板效率高1015，壓力降小于30一50，且結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，制造、加工、維修方便，故在許多場合都取代了泡罩塔。缺點缺點：操作彈性不如泡罩塔，當(dāng)負(fù)荷有變動時，操作穩(wěn)定性差。當(dāng)介質(zhì)粘性較大或含雜質(zhì)較多時，篩孔易堵塞。但已有大孔應(yīng)用。常見的有：往復(fù)篩板萃取塔，轉(zhuǎn)盤篩板萃取塔 3穿流板塔（圖穿流板塔（圖5-17） 穿流板塔與篩板塔相比，其結(jié)構(gòu)特點是不設(shè)降液管。氣體和液體同時經(jīng)由板上孔道逆流通過，在塔盤上形成泡沫進(jìn)行傳質(zhì)與傳熱。 常用的塔板結(jié)構(gòu)有篩孔板和柵板兩種。優(yōu)點：優(yōu)點：穿流板塔結(jié)構(gòu)簡單，制造、加工、維修簡便，塔截面利用率高，生產(chǎn)能力大，塔盤

26、開孔率大，壓降小。缺點缺點：塔板效率較低，操作彈性較小。 4浮閥塔（圖浮閥塔（圖5-18） 浮閥塔是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的板式塔。 塔板上開有若干大孔（標(biāo)準(zhǔn)孔徑為39mm），每個孔上裝有一個可以上下浮動的閥片，閥片本身有三條“腿”，插入閥孔后將各股底腳板轉(zhuǎn)90，用以限制操作時閥片在板上升起的最大高度,閥片周邊又沖出三塊略向下彎的定距片，當(dāng)氣速很低時，靠這個定距片使閥片與塔板呈點接觸而坐落在閥孔上。優(yōu)點優(yōu)點：生產(chǎn)能力提高，操作彈性大，氣液流動阻力比泡罩塔小，但比篩孔板大。塔板效率較高。結(jié)構(gòu)簡單，造價低。缺點缺點：浮閥裝卸清洗較困難，造價高。 是一種綜合性能較好的塔形，是一種綜合性能較好的塔形

27、，浮閥塔在工業(yè)上應(yīng)用十分普遍。導(dǎo)向浮閥塔盤浮閥塔盤浮閥在塔板上的布置情況如下圖所示 上述泡罩、篩板及浮閥塔板都屬于氣相為分散相的上述泡罩、篩板及浮閥塔板都屬于氣相為分散相的板型，即氣體在鼓泡或泡沫狀態(tài)下進(jìn)行氣液接觸。但板型，即氣體在鼓泡或泡沫狀態(tài)下進(jìn)行氣液接觸。但為防止嚴(yán)重的霧沫夾帶，生產(chǎn)能力受到限制。而近年為防止嚴(yán)重的霧沫夾帶，生產(chǎn)能力受到限制。而近年來發(fā)展起來的噴射型塔板克服了這個弱點。來發(fā)展起來的噴射型塔板克服了這個弱點。 噴射型塔板上，噴射型塔板上，氣體噴出的方向與液體流動的方氣體噴出的方向與液體流動的方向一致向一致，充分利用氣體的動能來促進(jìn)兩相的接觸。因，充分利用氣體的動能來促進(jìn)兩相

28、的接觸。因氣體不再通過較深的液層而鼓泡，所以塔板壓降降低，氣體不再通過較深的液層而鼓泡，所以塔板壓降降低，霧沫夾帶量減小，不僅提高了傳質(zhì)效果，而且提高了霧沫夾帶量減小，不僅提高了傳質(zhì)效果，而且提高了生產(chǎn)能力。生產(chǎn)能力。 5舌形塔（圖舌形塔（圖5-20）舌形塔板是噴射型塔板的一種，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。 塔板上沖出許多舌形孔，舌片與板成一定角度，向塔板的溢流出口側(cè)張開，舌孔按正三角形排列。塔板的液流出口處不設(shè)溢流堰，只保留降液管，上升氣流穿過舌孔后，以較高的速度（2030ms）沿舌片的張角向斜上方噴出。液體流過每排舌孔時，即為噴出的氣流強(qiáng)烈擾動而形成泡沫體，噴射的液流沖至降液管上方的塔壁后流入降液管

29、中。優(yōu)點優(yōu)點：舌形塔盤物料處理量大，壓降小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。缺點缺點：操作彈性小，塔板效率低。被氣體噴射的液流在通過降液管時，會夾帶氣泡到下塔板，氣相夾帶現(xiàn)象嚴(yán)重。6浮動舌形塔浮動舌形塔 浮動舌形塔盤是在塔板孔內(nèi)裝設(shè)了可以浮動的舌片。浮動舌片既保留了舌形塔傾斜噴射的結(jié)構(gòu)特點，又具有浮閥操作彈性好的優(yōu)點。優(yōu)點優(yōu)點：處理量大、壓降小、霧沫夾帶少、操作彈性大、穩(wěn)定性好、塔板效率高等優(yōu)點（介于浮動塔板與固定舌形塔板之間）。結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。缺點：缺點：在操作過程中浮舌易磨損。7導(dǎo)向篩板塔導(dǎo)向篩板塔 導(dǎo)向篩板塔是近年來開發(fā)應(yīng)用的新型塔形。它在普通篩板塔的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。它的結(jié)構(gòu)特點是：在塔盤上開有

30、一定數(shù)量的導(dǎo)向孔，通過導(dǎo)向孔的氣流與液流方向一致，對液流有一定的推動作用，有利于減少液面梯度；在塔板的液體入孔處增設(shè)了鼓泡促進(jìn)結(jié)構(gòu)，有利于液體剛流人塔板就可以生產(chǎn)鼓泡，形成良好的氣液接觸條件，以提高塔板利用率，減薄液層，減小壓降。與普通篩板塔相比，塔板效率可提高13左右，壓降可下降15左右。優(yōu)點優(yōu)點：塔板利用率、效率較高，壓降小。缺點缺點：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價較高。（三）板式塔比較（三）板式塔比較板式塔的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，各種塔盤結(jié)構(gòu)都具有各自的特點，且都有各自適宜的生產(chǎn)條件和范圍，在具體選擇塔盤結(jié)構(gòu)時應(yīng)根據(jù)工藝要求選擇。表5-1對幾種常用塔形的性能進(jìn)行了比較，供使用時參考。 層出不窮的新型塔板結(jié)

31、構(gòu)各具特點，應(yīng)根據(jù)不同的工藝及生產(chǎn)需要來選擇塔型。不是任何情況下都追求高的塔板效率，一般來說，對難分離物系的高純度分離希望得到高的板效率，而處理量大又易分離的物系，往往追求高的生產(chǎn)能力，若真空精餾則需要較低的壓強(qiáng)降?？偨Y(jié)：塔板評價指標(biāo) （1）生產(chǎn)能力大（即氣液相負(fù)荷高）； （2）塔板效率要高（往往與生產(chǎn)能力沖突）； （3）操作彈性大（最大負(fù)荷/最小負(fù)荷=大）； （4）壓降低（尤其是對于真空精餾）； （5）價格低廉，易于制造。 二、塔盤結(jié)構(gòu)二、塔盤結(jié)構(gòu) 塔盤是板式塔完成傳質(zhì)、傳熱過程的主要部件。 板式塔塔盤可分為穿流式與溢流式兩大類。 穿流式塔盤上無降液管裝置，氣液兩相同時通過孔道逆流，處理量大

32、，壓降小。但塔板效率較低，操作彈性較差。 溢流式塔盤上裝有供液相流體進(jìn)入下層塔板的降液管，液層高度可通過堰高來調(diào)節(jié)，有利于傳質(zhì)和傳熱。本節(jié)介紹溢流式塔盤。 塔盤由氣液接觸元件、塔板、受液盤、溢流堰、降液管、塔盤支承件和緊固件組成 (一)塔盤 根據(jù)塔徑大小及塔盤結(jié)構(gòu)特點，塔盤可分為整塊式和分塊式兩種。1整塊式塔盤整塊式塔盤 整塊式塔盤用于內(nèi)徑小于700800mm的板式塔。塔體由若干個塔節(jié)組成，每個塔節(jié)內(nèi)安裝若干塊塔盤，每個塔節(jié)之間通過法蘭連接。 根據(jù)塔盤的組裝方式不同，整塊式塔盤又可分為定距管式和重疊式兩種。(1)定距管式塔盤（圖5-23） 塔盤通過拉桿和定距管固定在塔節(jié)內(nèi)的支座上，定距管起著支

33、承塔盤的作用并保持塔板間距。塔盤與塔壁間的縫隙，以軟填料密封并用壓圈壓緊。 塔節(jié)的長度取決于塔徑，當(dāng)塔徑為300500 mm時，只能伸入手臂安裝，塔節(jié)長度為8001000mm為宜；當(dāng)塔徑為500800 mm時，人可進(jìn)入塔內(nèi)，塔節(jié)長度一般不宜超過20002500mm。為避免安裝困難，每個塔節(jié)的塔板數(shù)一般不超過6塊。 1法蘭；2塔體；3塔盤圈；4塔盤板；5降液管；6拉桿；7定距管；8壓圈；9填料；10吊環(huán)；11螺母；12壓扳；13螺柱；14支座（焊在塔體內(nèi)壁上）；15螺母(2)重疊式塔盤（圖5-24） 重疊式塔盤是在每一塔節(jié)的下部焊有一組支座，底層塔盤安置在塔內(nèi)壁的支座上，然后依次裝入上一層塔盤，

34、塔盤間距由焊在塔盤下的支柱保證，并用調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)整塔盤的水平度。塔盤與塔壁之間的縫隙，以軟質(zhì)填料密封后通過壓板及壓圈壓緊。整塊式塔盤的結(jié)構(gòu)： 整塊式塔盤有角焊與翻邊兩種結(jié)構(gòu)（圖5-25）。整塊式塔盤的密封(圖5-26)： 在整塊式塔盤結(jié)構(gòu)中，為了便于安裝塔盤，在塔盤與塔壁間留有一定的空隙，為了防止氣體在此通過，必須進(jìn)行密封。 密封件一般采用10-12石棉繩做填料2分塊式塔盤（分塊式塔盤（5-27） 當(dāng)塔體直徑大于800900mm時，為了便于塔盤的安裝、檢修、清洗，而將塔板分成數(shù)塊，通過人孔送人塔內(nèi)，裝到焊在塔體內(nèi)壁的支持圈或支持板上，這種結(jié)構(gòu)稱為分塊式塔盤。此時，塔體不需要分成塔節(jié)，而是焊制成

35、開設(shè)有人孔的整體圓筒。 根據(jù)塔徑大小，分塊式塔盤可分為單流塔盤和雙流塔盤兩種。當(dāng)塔徑為8002 400mm時，一般采用單流塔盤；當(dāng)塔徑大于2400mm時，采用雙流塔盤。分塊式塔盤的塔板塊數(shù)與塔體直徑有關(guān)。分塊式塔盤的塔板塊數(shù)與塔體直徑有關(guān)。 (1)塔板結(jié)構(gòu)（圖5-29） 在數(shù)塊塔板中，靠近塔壁的兩塊塔板做成弓形，稱弓形板。兩弓形板之間的塔板做成矩形，稱矩形板。為了安裝、檢修需要，在矩形板中，必須有一塊用作通道板。各層塔盤板上的通道板，最好開在同一垂直位置上，以利于采光和拆卸。 為了提高剛度，分塊的塔盤板多采用自身梁式或槽式。這種結(jié)構(gòu)是將塔板邊緣沖壓折邊而成。使用最多的是自身梁式。 (2)塔板的

36、連接（圖5-30） 通道板與其他塔板的連接，一般采用上、下均可拆的結(jié)構(gòu)形式。塔板之間的連接也可采用楔形緊固件的結(jié)構(gòu)。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便。 塔板與支持圈(或支持板)一般用上可拆的卡子連接。連接結(jié)構(gòu)由卡子、卡板、螺柱、螺母、橢圓墊板及支持圈組成。支持圈焊在塔壁或降液板上。(3)塔盤的支承 為了使得塔板上液層厚度一致、氣體分布均勻，傳質(zhì)效果良好，不僅塔板在安裝時要保證規(guī)定的水平度，而且在工作時也不能因承受液體重量而產(chǎn)生過大的變形。因此，塔盤應(yīng)有良好的支承條件。對于直徑較小的塔(D52 000 mm)的塔板跨度也較小，而且自身梁式塔板本身有較大的剛度，所以通常采用焊在塔壁上的支持圈來支承即可。

37、對于直徑較大的塔，為了避免塔板跨度過大而引起剛度不足，通常在采用支持圈支承的同時，還采用支承梁結(jié)構(gòu)。分塊塔板一端支承在支持圈上，另一端支承在支承梁上。（圖5-35） 1 . 降液管 每塊塔板上通常設(shè)有一個液體流動通道降液管。板式塔在正常工作時，液體從上層塔板的降液管流下，橫向流過開有篩孔或浮閥的塔板，翻越溢流堰，進(jìn)入該層塔板的降液管，流向下層塔板。 降液管一般為弓形，偶爾也有圓形。降液管下端必須保證液封，使液體能從降液管底部流出而氣體不能竄入降液管。為此，降液管下緣的縫隙高度h0溢流堰高h(yuǎn)W。 降液管有圓形與弓形兩大類。常用的是弓形降液管。弓形降液管由平板和弓形板焊制而成，并焊接固定在塔盤上。

38、(二)溢流裝置板式塔內(nèi)溢流裝置包括降液管、受液盤、溢流堰等部件。2受液盤（圖受液盤（圖5-37） 為了保證降液管出口處的液封，在塔盤上一般都設(shè)置有受液盤。受液盤的結(jié)構(gòu)形式對塔的側(cè)線取出、降液管的液封、液體流出塔盤的均勻性都有影響。受液盤有平形和凹形兩種。 在塔或塔段的最底層塔盤降液管末端應(yīng)設(shè)液封盤，以保證降液管出口處的液封。液封盤上開設(shè)有淚孔，以供停工時排液。3溢流堰（圖溢流堰（圖5-39） 根據(jù)溢流堰在塔盤上的位置可分為進(jìn)口堰和出口堰。當(dāng)塔盤采用平形受液盤時，為保證降液管的液封，使液體均勻流入下層塔盤，并減少液流沿水平方向的沖擊，應(yīng)在液體進(jìn)口處設(shè)置進(jìn)口堰。 三、除沫裝置三、除沫裝置作用作用：

39、分離出塔氣體中含有的霧沫和液滴，以保證傳質(zhì)效率，減少物料損失，確保氣體純度，改善后續(xù)設(shè)備的操作條件。 分類分類： 常用的除沫裝置有絲網(wǎng)除沫器、折流板除沫器、旋流板除沫器等。1絲網(wǎng)除沫器絲網(wǎng)除沫器 優(yōu)點優(yōu)點：絲網(wǎng)除沫器具有比表面積大、重量輕、空隙率大、效率高、壓降小和使用方便等特點，從而得到廣泛應(yīng)用。 適用適用：絲網(wǎng)除沫器適用于潔凈的氣體，不宜用于液滴中含有易粘結(jié)物的場合，以免堵塞網(wǎng)孔。 組成：組成： 絲網(wǎng)除沫器由絲網(wǎng)、格柵、支承結(jié)構(gòu)等構(gòu)成。絲網(wǎng)可由金屬和非金屬材料制造。常用的金屬絲網(wǎng)材料有奧氏體不銹鋼、鎳、銅、鋁、，鈦、銀、鉬等有色金屬及其合金；常用的非金屬材料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四

40、氟乙烯、滌綸等。絲網(wǎng)材料的選擇要由介質(zhì)的物性和工藝操作條件確定。絲網(wǎng)除沫器絲網(wǎng)除沫器 2折流板除沫器折流板除沫器 折流板除沫器結(jié)構(gòu)簡單，但消耗金屬量大，造價較高。若增加折流次數(shù)，能有較高的分離效率。除沫器的折流板常由50mmX50mmX3mm的角鋼制成。折流板除沫器折流板除沫器 3旋流板除沫器旋流板除沫器 旋流板除沫器由固定的葉片組成風(fēng)車狀。夾帶液滴的氣體通過葉片時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和離心作用。在離心力作用下，將液滴甩至塔壁，從而實現(xiàn)氣、液的分離。除沫效率可達(dá)95。 四、進(jìn)出口管裝置四、進(jìn)出口管裝置1進(jìn)料管進(jìn)料管 液體進(jìn)料管可直接引入加料板。為使液體均勻通過塔板，減少進(jìn)料波動帶來的影響，通常在加料板上設(shè)

41、進(jìn)口堰。 氣體進(jìn)料管一般做成45的切口，以使氣體分布較均勻。2出料管出料管 塔底部的液體出料管為便于安裝，先將彎管段焊在塔底封頭上，再將支座與封頭相焊，最后焊接法蘭短節(jié)。支座上焊有引出管，以使安裝、檢修方便，適用于直徑大于800mm的塔。 塔頂部氣體出料管直徑不宜過小，以減小壓降，避免夾帶液滴。通常在出口處裝設(shè)擋板。當(dāng)液滴較多時對夾帶液滴量有嚴(yán)格要求時，應(yīng)安裝除沫裝置。 分塊式塔盤的塔體一般都開設(shè)有人孔。人孔是人員進(jìn)出塔器和傳送內(nèi)件的通道。除此之外，在氣、液進(jìn)出口等需經(jīng)常維修清理的部位，以及塔頂和塔釜處，應(yīng)各設(shè)置一個人孔。 在塔體上宜采用垂直吊蓋人孔。若垂直吊蓋妨礙人員操作或塔體有保溫層時，可

42、采用回轉(zhuǎn)蓋人孔。人孔和手孔都有標(biāo)準(zhǔn)件。五、人孔與手孔五、人孔與手孔垂直吊蓋人孔回轉(zhuǎn)蓋人孔第三節(jié)第三節(jié) 塔體強(qiáng)度校核塔體強(qiáng)度校核 塔設(shè)備大多置于室外，靠地腳螺栓固定在塔設(shè)備大多置于室外，靠地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上，一般采用裙式支座支承?；炷粱A(chǔ)上，一般采用裙式支座支承。塔體除了承受介質(zhì)壓力作用外，還要塔體除了承受介質(zhì)壓力作用外，還要承受承受重量載荷、風(fēng)載荷、地震載荷及偏心載荷重量載荷、風(fēng)載荷、地震載荷及偏心載荷等多種載荷的組合作用等多種載荷的組合作用。因此，僅根據(jù)設(shè)。因此，僅根據(jù)設(shè)計壓力來確定塔體壁厚，有時不能保證塔計壓力來確定塔體壁厚，有時不能保證塔設(shè)備的安全運(yùn)行，故應(yīng)對各種工況下的載設(shè)備

43、的安全運(yùn)行，故應(yīng)對各種工況下的載荷進(jìn)行計算，以確保塔設(shè)備具有足夠的強(qiáng)荷進(jìn)行計算，以確保塔設(shè)備具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。度和穩(wěn)定性。 (二二)偏心載荷偏心載荷 有些塔設(shè)備懸掛有分離器、冷凝器、換熱器有些塔設(shè)備懸掛有分離器、冷凝器、換熱器 等附屬設(shè)備或其他附件，這些附屬設(shè)備對塔等附屬設(shè)備或其他附件，這些附屬設(shè)備對塔 體產(chǎn)生偏心載荷，并引起偏心彎矩。體產(chǎn)生偏心載荷，并引起偏心彎矩。一、各種載荷計算一、各種載荷計算( (一一) )質(zhì)量載荷質(zhì)量載荷塔設(shè)備質(zhì)量包括：塔設(shè)備質(zhì)量包括：mm1 1: :塔體和裙座質(zhì)量；塔體和裙座質(zhì)量；mm2 2: :內(nèi)件；內(nèi)件；mm3 3: :保溫材料；保溫材料；mm4 4: :

44、操作平臺、扶梯質(zhì)量；操作平臺、扶梯質(zhì)量；mm5 5: :操作時塔內(nèi)物料質(zhì)量；操作時塔內(nèi)物料質(zhì)量；mma a: :人孔、接管、法蘭等附件質(zhì)量；人孔、接管、法蘭等附件質(zhì)量；mme e: :偏心載荷質(zhì)量；偏心載荷質(zhì)量；mmww: :水壓試驗時，塔內(nèi)充水質(zhì)量；水壓試驗時，塔內(nèi)充水質(zhì)量；操作停修或水壓試驗等不同工況物料或充水質(zhì)量。操作停修或水壓試驗等不同工況物料或充水質(zhì)量。 (三三)風(fēng)載荷風(fēng)載荷 風(fēng)載荷是安裝在室外的塔設(shè)備承受的基本載荷風(fēng)載荷是安裝在室外的塔設(shè)備承受的基本載荷之一。在風(fēng)載荷作用下，塔體不僅可能產(chǎn)生彎曲，之一。在風(fēng)載荷作用下，塔體不僅可能產(chǎn)生彎曲，還可能產(chǎn)生順風(fēng)方向的振動和垂直于風(fēng)向的橫向

45、振還可能產(chǎn)生順風(fēng)方向的振動和垂直于風(fēng)向的橫向振動。對于順風(fēng)方向的風(fēng)力，可以看做是平均風(fēng)力和動。對于順風(fēng)方向的風(fēng)力，可以看做是平均風(fēng)力和脈動風(fēng)力所組成。平均風(fēng)力對塔體產(chǎn)生靜力作用。脈動風(fēng)力所組成。平均風(fēng)力對塔體產(chǎn)生靜力作用。脈動風(fēng)力產(chǎn)生動力作用，將引起塔設(shè)備的振動。在脈動風(fēng)力產(chǎn)生動力作用，將引起塔設(shè)備的振動。在計算風(fēng)彎矩時，通常是在靜力的基礎(chǔ)上，采用風(fēng)振計算風(fēng)彎矩時，通常是在靜力的基礎(chǔ)上，采用風(fēng)振系數(shù)考慮脈動風(fēng)力的影響系數(shù)考慮脈動風(fēng)力的影響 (四四)地震載荷地震載荷 地震發(fā)生時，產(chǎn)生的地震波，可引起塔設(shè)備的地震發(fā)生時，產(chǎn)生的地震波，可引起塔設(shè)備的水平方向振動、垂直方向振動和扭轉(zhuǎn)，尤以水平方水平方

46、向振動、垂直方向振動和扭轉(zhuǎn)，尤以水平方向振動危害最大。通常情況下，只考慮水平方向振向振動危害最大。通常情況下，只考慮水平方向振動對塔設(shè)備的影響。動對塔設(shè)備的影響。裙座雖然不承受介質(zhì)壓力，但受到裙座雖然不承受介質(zhì)壓力，但受到最大最大的的重量載荷和重量載荷和最大最大的彎矩。因此，也必須保的彎矩。因此，也必須保證最大組合軸向應(yīng)力不超過許用值。裙座證最大組合軸向應(yīng)力不超過許用值。裙座的的危險截面危險截面是裙座的底部或人孔處。是裙座的底部或人孔處。二、裙座結(jié)構(gòu)二、裙座結(jié)構(gòu) 1.地腳螺栓地腳螺栓 地腳螺栓的作用是固定塔體位置和防止地腳螺栓的作用是固定塔體位置和防止在較大彎矩作用時傾倒。在背風(fēng)側(cè)，地腳在較大

47、彎矩作用時傾倒。在背風(fēng)側(cè)，地腳螺栓通常不受力，而迎風(fēng)側(cè)，如果彎矩引螺栓通常不受力，而迎風(fēng)側(cè)，如果彎矩引起的拉應(yīng)力大于重力引起的壓應(yīng)力，螺栓起的拉應(yīng)力大于重力引起的壓應(yīng)力，螺栓將受到拉伸的作用。此時，螺栓應(yīng)有足夠?qū)⑹艿嚼斓淖饔?。此時，螺栓應(yīng)有足夠的強(qiáng)度防止拉斷而保持塔設(shè)備的穩(wěn)固。即的強(qiáng)度防止拉斷而保持塔設(shè)備的穩(wěn)固。即使螺栓不受力，為了塔設(shè)備的安裝定位，使螺栓不受力，為了塔設(shè)備的安裝定位，也需要裝設(shè)一定數(shù)量的螺栓。也需要裝設(shè)一定數(shù)量的螺栓。2.裙坐與塔體的裙坐內(nèi)徑連接裙坐與塔體的裙坐內(nèi)徑連接 裙坐焊在塔體的封頭上，焊接形式有對接焊縫裙坐焊在塔體的封頭上，焊接形式有對接焊縫和搭接焊縫兩種和搭接焊縫

48、兩種 對接焊縫用于塔體內(nèi)徑和裙坐內(nèi)徑相等的場合，對接焊縫用于塔體內(nèi)徑和裙坐內(nèi)徑相等的場合，焊縫受力狀態(tài)較好。對接焊縫主要是校核迎風(fēng)側(cè)焊縫受力狀態(tài)較好。對接焊縫主要是校核迎風(fēng)側(cè)拉應(yīng)力的強(qiáng)度。拉應(yīng)力的強(qiáng)度。 搭接焊縫是用于裙坐內(nèi)徑稍大于塔體內(nèi)經(jīng)的場搭接焊縫是用于裙坐內(nèi)徑稍大于塔體內(nèi)經(jīng)的場合。搭接焊縫對底封頭受力情況影響不大，但焊合。搭接焊縫對底封頭受力情況影響不大，但焊縫本身受剪切作用，受力情況不好，只能用于小縫本身受剪切作用，受力情況不好，只能用于小直徑塔設(shè)備。直徑塔設(shè)備。第四節(jié)第四節(jié) 塔設(shè)備常見機(jī)械故障及排除方塔設(shè)備常見機(jī)械故障及排除方法法塔設(shè)備在操作時，不僅受到風(fēng)載荷、地震載荷等外部環(huán)境的影

49、響，還承受著內(nèi)部介質(zhì)壓力、溫度、腐蝕等作用。這些因素將可能導(dǎo)致塔設(shè)備出現(xiàn)故障，影響塔設(shè)備的正常使用。所以在設(shè)計與使用時，應(yīng)采取預(yù)防措施，減少故障的發(fā)生。一旦出現(xiàn)故障，應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)，分析產(chǎn)生故障的原因，制訂排除故障的措施，以確保塔設(shè)備的正常運(yùn)行。 塔設(shè)備的故障可分為兩大類。一類是工藝性故障，如操作時出現(xiàn)的液泛、漏液量大、霧沫夾帶過多、傳質(zhì)效率下降等現(xiàn)象。另一類是機(jī)械性故障，如塔設(shè)備振動、腐蝕破壞、密封失效、工作表面積垢、局部過大變形、殼體減薄或產(chǎn)生裂紋等。一、塔設(shè)備的振動一、塔設(shè)備的振動脈脈動風(fēng)動風(fēng)是塔設(shè)備常見故障及排除方法力是塔設(shè)備產(chǎn)生振動是塔設(shè)備常見故障及排除方法力是塔設(shè)備產(chǎn)生振動的主要原因。

50、的主要原因。當(dāng)脈動風(fēng)力的變化頻率當(dāng)脈動風(fēng)力的變化頻率(或周期或周期)與塔自振頻與塔自振頻率率(或周期或周期)相近時，塔體便發(fā)生共振。塔體產(chǎn)生共振后，相近時，塔體便發(fā)生共振。塔體產(chǎn)生共振后，使塔發(fā)生彎曲、傾斜，塔板效率下降，影響塔設(shè)備的正常使塔發(fā)生彎曲、傾斜，塔板效率下降，影響塔設(shè)備的正常操作，甚至導(dǎo)致塔設(shè)備嚴(yán)重破壞，造成重大事故。因此在操作，甚至導(dǎo)致塔設(shè)備嚴(yán)重破壞，造成重大事故。因此在塔的設(shè)計階段就應(yīng)考慮塔設(shè)備產(chǎn)生共振的可能性，采取預(yù)塔的設(shè)計階段就應(yīng)考慮塔設(shè)備產(chǎn)生共振的可能性，采取預(yù)防措施，防止共振的發(fā)生。防止塔體產(chǎn)生共振通常采用以防措施，防止共振的發(fā)生。防止塔體產(chǎn)生共振通常采用以下三方面的辦

51、法。下三方面的辦法。 提高塔體的固有頻率，從根本上消除產(chǎn)生共振的根源。提高塔體的固有頻率，從根本上消除產(chǎn)生共振的根源。具體的方法有：降低塔體總高度，增加塔體內(nèi)徑具體的方法有：降低塔體總高度，增加塔體內(nèi)徑(但需與工但需與工藝設(shè)計一并考慮藝設(shè)計一并考慮)；加大塔體壁厚，或采用密度小、彈性模；加大塔體壁厚，或采用密度小、彈性模量大的材料；如條件允許，可在離塔頂量大的材料；如條件允許，可在離塔頂022H處處(相應(yīng)于塔相應(yīng)于塔的第二振形曲線節(jié)點位置的第二振形曲線節(jié)點位置)，安裝一個鉸支座。，安裝一個鉸支座。 增加塔體的阻尼，抑制塔的振動。具體方法有：利用增加塔體的阻尼，抑制塔的振動。具體方法有：利用塔盤上的液體或塔內(nèi)