2.5.3最大弯矩引起的轴向应力 ......................................................... 20 2.6塔体和裙座危险截面的强度与稳定校核 .................................... 21 2.6.1塔体的最大组合轴向拉应力校核 ............................................. 21 2.6.2塔体与裙座的稳定校核 ............................................................. 21 2.7 塔体水压试验和吊装时的应力校核 ........................................... 23 2.7.1 水压试验时各种载荷引起的应力 ............................................ 23 2.7.2水压试验时应力校核 ................................................................. 24 2.8基础环设计 .................................................................................... 24 2.8.1基础环尺寸 ................................................................................. 24 2.8.2基础环应力校核 ......................................................................... 24 2.8.3基础环厚度计算 ......................................................................... 25 2.9地脚螺栓计算 ................................................................................ 26 2.9.1地脚螺栓承受的最大拉应力 ..................................................... 26 2.9.2地脚螺栓的螺纹小径 ................................................................. 26
3塔盘结构的设计 ....................................................................... 27
3.1塔盘的结构 .................................................................................... 27 3.1.1塔盘 ............................................................................................. 27 3.1.2人孔和平台 ................................................................................. 28 3.1.3裙座 ............................................................................................. 28
II
3.1.4裙座开孔 ..................................................................................... 28 3.2塔盘的支撑 .................................................................................... 29
4参考文献 ................................................................................... 30 主要符号说明 ................................................................................. I 谢辞 .............................................................. 错误！未定义书签。
III
1前言
塔器作为气液和液液之间进行传质与传热的重要设备，广泛应用于炼油、石油化工、精细化 工、化肥、农药、医药、环保等行业的物系分离，涉及蒸（精）馏、吸收、解吸、汽提、萃取等化工单元操作 。塔器主要分为填料塔和板式塔两大类板式塔。从１813 年Ｃellier 首次 提出泡罩塔至今，出现了许多不同类型的塔板 。
塔板按鼓泡元件分主要有泡罩型、筛孔型、浮阀型、斜孔型以及其他特殊类型塔板。浮阀塔板是在塔盘上开阀孔，安置能上下浮动的阀件（固定阀除外）。由于浮阀塔板的气体流通面积能随气体负荷变动自动调节，因而能在较宽的气体负荷下保持稳定操作，同时气体以水平方向吹出，气液接触时间长，雾沫夹带少，具有良好的操作弹性和较高的塔板效率，在工业中得到了较为广泛地应用。 浮阀塔是20世纪50年代开发的一种新塔型，其特点是在筛板塔基础上，在每个筛孔除安装一个可上下移动的阀片。当筛孔气速高时，阀片被顶起上升，空速低时，阀片因自身重而下降。阀片升降位置随气流量大小自动调节，从而使进入夜层的气速基本稳定。又因气体在阀片下侧水平方向进入液层，既减少液沫夹带量，又延长气液接触时间，故收到很好的传质效果。浮阀的阀片可以浮动，随着气体负荷的变化而调节其开启度，因此，浮阀塔的操作弹性大，特别是在低负荷时，仍能保持正常操作。
浮阀塔有活动泡罩、圆盘浮阀、重盘浮阀和条形浮阀四种形式。 圆形浮阀[3]
圆形浮阀自开发成功的，回其具有操作弹性大、效率高等诸多优点，在工业生产中得到广泛的应用。其代表是美国 Ｇｌ ｓｈ公 司推出的 Ｖ１型 浮阀，国内称之为 Ｆ１型浮阀。其后Ｇｌｓｈ公 司 针对V1型浮阀的不，以开发了V2~V4等几种种圆形浮阀。20世纪60年代英国Hydronyl公司及西德MAN公司共同研制了锥形浮阀，日本日曹工程自英国引入了该种浮阀的专利，用作石油化工及精细化工等的精馏和吸收设备，其独特之处在于浮阀的中心有一向下凹陷的圆锥，使锥形浮阀的通道截面突变较少，气流呈流线形，增加了操作的稳定性，并减少压力损失。但随着塔器技术不断进步，发现上述传统圆形浮阀塔板依然存在不足：（1）
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浮阀阀盖上方无鼓泡区，其上访气液接触状况较差，造成塔板传质效率降低；（2）塔板上液面梯度较大，气体在液体流动方向上分布不戴均匀；（3）从阀孔出来的气体向四周吹出，导致塔板上液体返混程度较大；（4）在操作上，浮阀和阀孔易被磨损，浮阀易脱落。 盘形浮阀
1953年Koch工程公司开发了T形和A形盘形浮阀，其中又以T形浮阀应用更广泛一些。它是由无阀腿的圆弧形阀片及具有四只脚的十字形挡架所组成。挡架的脚固定在塔板上，对阀片起定位和导向的作用。T形浮阀塔析具有压力降小、漏液少、抗污能力强等特点。 条形浮阀[9]
Nutter在1951年开发了Nutter条形浮阀，此后陆续对其进行改进，出现了P形、D形、L形、DL形等条形浮阀。条形浮阀的特点为：条形浮阀不会旋转，因而不易磨损，阀片不会卡死、脱落；由于条形浮阀的气体从两侧喷出，不像圆形浮阀从四周喷出，所以塔板上的液体返混小于圆形类浮阀塔板，效率相对较高；可以排出较圆孔形更大的开孔率，从而提高处理能力。经工业实践证明，条形结构的浮阀塔板操作性能较传统圆形浮阀塔板略为优秀。
但是上述条形浮阀依然存在一些不足：（1）与传统圆形浮阀类似，阀盖上方无鼓泡区，造成塔板传质效率降低；（2）由于大多采用矩形阀腿，阀前端存在传质死区；（3）虽然其返混较圆形浮阀小，但对塔板弓形区的返混无太大改进；（4）长条形阀孔的四个锐角会形成严重的应力集中，易引起塔板的机械损坏。因此近年来国内不仅对条形浮阀的性能进行大量研究，还针对条形浮阀的不足,开发出多种形式的条形浮阀。
具有导流性能的条形浮阀,在结构上主要有3种形式。
（1）阀盖由传统的矩形进化为梯形、箭形前端呈梯形后端为矩形的组合结构三角形，阀盖 或短边一侧朝向降液管。具有代表性的是梯形浮阀塔板口，如图所示 。它的特点是气体从 梯 形阀体两侧斜边喷出，因此气流方向与液流方向呈锐角，有助于推动液体在塔板上的流动，达到降低液面梯度、消除板上液体死区、减少返混、提高传质效率和降低塔板压降等目的。
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（2）在条形浮阀的阀盖上开孔，开孔方向朝着降液管，以导向浮阀、JF复合浮阀塔板为代表，如图和图所示，这种浮阀以独创的构思，在阀盖上开导向孔或舌孔，使阀盖上的气、液肉相并流，气相推动液相流动，液面梯度及塔板压降减小，通量增大。更重要的是这类浮阀解决了传统浮阀上端存在传质死区的不足，板效率大大提高，为中国的浮阀塔事业作出了贡献。
导向浮阀示意图
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