塔设备设计常见错误

原创 胡伟明  2020-05-27 20:56:00  阅读 144 次 评论 0 条
摘要:

常见错误如同工程技术设计一样,塔设备设计也存在正确与否、好与不好的问题。后者随着设计水平的提高将逐渐完善,而前者却应该在设计中给予克服与消除。这里列出四个方面常见的主要错误。化工设计错误(1)未充分了解物系性质与工艺要求,违背塔设备选型原则,出现塔型选择的严重错误,这是首先必须予以避免的。如具有自聚倾向的碳氢化合物分离体系,误选了填料塔等。(2)将复杂物性体系过分简化为双组分处理,致使诸多物性常数严重偏离实际,此时计算出的理论塔板数、等板高度、塔板效率、塔高、塔径等重要技术参数失真,达不到工艺生

常见错误

如同工程技术设计一样,塔设备设计也存在正确与否、好与不好的问题。后者随着设计水平的提高将逐渐完善,而前者却应该在设计中给予克服与消除。这里列出四个方面常见的主要错误。


化工设计错误

(1)未充分了解物系性质与工艺要求,违背塔设备选型原则,出现塔型选择的严重错误,这是首先必须予以避免的。如具有自聚倾向的碳氢化合物分离体系,误选了填料塔等。

(2)将复杂物性体系过分简化为双组分处理,致使诸多物性常数严重偏离实际,此时计算出的理论塔板数、等板高度、塔板效率、塔高、塔径等重要技术参数失真,达不到工艺生产要求。

(3)由于基础数据不准确而直接影响一系列重要计算,如影响板式塔溢流区和气接触区设计、影响流体阻力、操作弹性和雾沫夹带等的计算可靠性。


结构设计错误

(1)重要基础方案决策时的错误,如:是否应该设置塔节;是否考虑分块塔盘或整体塔盘等,这两方面将在全局方面直接影响塔体和内件的结构设计。

(2)塔盘板结构型式设计时达不到必须的强度和刚度,影响工艺操作的进行和安装维修的安全。

(3)未正确设计或选择塔盘紧固件的型式和数量,如结构设计时采用严重影响安装顺利进行的贯穿式塔板与支承圈紧固件,而没有选用标准卡子;紧固件间距超标而造成塔盘操作严重漏液。

(4)内件结构设计常见错误,如:人孔通道板末布置在同一垂直线上而影响安装、检修和采光;未设置必要数量与孔径的泪孔;塔盘上的泪孔设计在液流方向的入口侧,而未考虑应该在出口侧;槽形塔板的槽高比溢流堰还高,而严重影响气液传质的进行。

(5)填料塔、液体分布装置结构设计时未达到要求的喷淋点数;齿形溢流式液体分布装置未设计排净存液的泪孔;喷洒式液体分布装置安装高度过高或过低,前者误将液体直接喷洒于塔壁,而后者造成喷洒集中在中部而周边无液。

(6)填料支承装置的栅条过密,导致局部阻力骤增,导致液泛而影响操作。

(7)填料塔液体再分布装置距离过大,造成填料层干锥现象。

(8)气相负荷较大的填料塔,结构设计时未考虑填料压板或填料床层限制装置。

(9)规整填料外围与塔体内壁未设计密封结构,造成严重的液相偏流短路。


强度设计错误

塔设备的强度设计与稳定性校核时,必须严格按照《塔式容器》标准执行。强度设计和计算中的错误都是由于未正确理解标准内容,未充分论证设计的基础条件造成的。

(1)自振周期计算时未正确计入边界条件和附件的影响;用等直径等厚度公式处理等直径变厚度塔体。

(2)风载荷和风弯矩计算时,未正确分析平台、梯子对有效直径的影响;计算时分段段数过少;危险截面分析与确定时出现疏忽和遗漏。

(3)地震载荷和地震弯矩计算时,未正确理解标准中确定的近震与远震概念。

(4)未能准确计算高塔设备的塔顶挠度与诱导振动。


附件错误

塔设备包括裙座、塔釜内件,除沫器、人手孔、工艺与仪表接管、平台、梯子、吊柱和吊耳等。这些附件的设计与选型最常见的主要错误有以下几点。

(1)裙座:材料选择不当,特别是在稳定性校核时选用了强度过高的材料;结构设计中未合理考虑人孔、防火层、保温层以及千斤顶座等结构。

(2)塔釜内件:主要指未考虑塔釜隔板和釜液出口处的防涡流板。

(3)除沫器:如金属丝网除沫器的规格、高度以及安装检修的可行。

(4)工艺仪表接管:如液面计接管未设防波挡板;侧线采出口位置不当。

(5)平台,梯子:未满足工艺操作以及巡回检查要求。

(6)吊柱,吊耳:未符合安装、吊装要求与安全性。


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