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    板式塔内构件基本几何尺寸计算.pdf

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    板式塔内构件基本几何尺寸计算.pdf

    第43卷增刊l 2014年8月 石油化工设备 PETR0一CHEMICAI EQUIPMENT Vo1.43 Supplement 1 Aug.2014 文章编号100074662014增刊lOO12一O3 板式塔内构件基本几何尺寸计算 李志玉 ,宋启祥 ,李 季 ,谢培军 , 王颢琨 ,张 鹏 ,尚立蔚 ,谢锡林。 1.甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,甘肃兰州 730070; 2.中国石油青海油田分公司格尔木炼油厂,青海格尔木816000; 3.中国石油塔里木油田分公司塔西南勘探开发公司,新疆泽普844804 摘要对单溢流和双溢流板式塔内构件设计过程中基本几何尺寸的计算进行了归纳总结,并建立了 计算模型,给出了求解方法。 关键词板式塔;内构件;几何尺寸;计算 中图分类号TQ053.5;TE962.03 文献标志码B doi10.3969/j.issn.10007466.2014.s1.004 Size Dimension Calculation for Tray Tower Internal Design LI Zhiyu ,SONG Qi-xiang ,LI Ji ,XIE Pei-jun ,WANG Hao-kun . ZHANG Peng‘,SHANG Li-wei 。XIE XiLin 1.Lanpec Technologies Limited,Lanzhou 730070,China; 2.Qinghai Oilfield Company Golmud Refinery,CNPC,Golmud 816000,China; 3.Southwesten Tarion Exploratson Development Compang.Tarim Oilfield Company,CNPC,Zepu 844804,China AbstractSize dimension calculation s are summarized for single and double overflow tray tower internal design,and models are established based on the summarization.Besides,SO lutions for the models are deduced. Key wordstray tower;internal component;geometry;calculation 塔器是在石油、化工及轻工等部门广泛应用的 工艺设备之一,具有结构简单、效率高、操作方便和 稳定可靠的特点,主要用于处理流体之间的传热与 传质,实现物料的净化和分离口]。 根据内构件特征,塔器可分为板式塔和填料塔。 按照气液流动方式,板式塔又分为逆流、错流两种基 本类型。 文中就错流构型的单溢流板式塔、双溢流板式 塔内构件设计过程中基本几何尺寸的计算进行了归 纳总结,并建立了相应的数值计算模型,给出了求解 方法 。 1模型建立 。 ] 1.1 单溢流板式塔 单溢流板式塔计算模型见图1,通常的做法是 先由塔径、溢流程数和降液比确定塔内件的几何 尺寸。 当溢流程数 一1时,根据降液比k的定义,有 收稿日期20140410 作者简介李志玉1981一,男,甘肃金塔人,工程师,学士,主要从事压力容器设计与设备工程研发工作。 增刊1 李志玉,等板式塔内构件基本几何尺寸计算 图1 单溢流板式塔计算模型 是一SA/S。 1 即 k-- 2 2丌忌一asin d 3 式1~式3中,S 为降液管面积,S。为整塔截面 积,mm。;R为半径,mm;a为角度,rad。 将式3变形后得 asin a一2 7c忌一0 4 式4属于超越代数方程, 已知,求a,其数值 解利用计算机和数值计算方法可以得到。 1.2 双溢流板式塔 双溢流板式塔计算模型见图2。 \ / 。 \\l \. /A C 图2双溢流板式塔计算模型 令 AOBa, COD一 。当溢流程数 一2 时,由降液比k的定义得 尼一 一 ㈦ llJ 足 2 6 上 忌一 27 7』 式5~式7中,s 为两侧降液管面积,s。为中间 降液管面积,mm 。 将式6、式7分别整理变形后,得 asin口一7rk一0 8 一J8sin卢71一志一0 9 式8、式9也是超越代数方程,k已知,求a、 8。 2模型求解 对于超越代数方程的数值解法,借助计算机建 立数值计算模型,可以得到指定精度的结果。一元 超越代数方程的数值解法很多,常见的有数值计算 迭代法和牛顿迭代法。 数值计算迭代模型主要体现了迭代或极限的概 念,一般非常有效。设一元非线性方程为厂 一0, 将其变形为 一fcc ,给定一个初值 ,令 ,’ .z ,然后利用迭代公式z 一厂 循环迭代,直 至l z 一 一z i不大于指定精度,其收敛性参考相关 文献。通过实践,数值计算迭代法可使上述一元超 越代数方程得到指定精度的解l7 ]。 式4、式8和式9具有相同的形式,以下仅 对式4进行求解举例。将式4根据数值计算迭代 模型变形为asin 2rrk,用人工计算器和计算机 编程2种方法分别进行迭代计算。 2.1 人工计算器求解I8 设k一0.12,7【取3.141 592 65,口取初始值1.6, 迭代过程见表1。 表1 人工计算器求解计算结果 迭代次数i a. 1.600 000 000 1.753 555 839 1.737 328 149 1.740 147 829 1.739 676 510 1.739 755 838 1.739 742 502 2.2 计算机编程求解 9,10] 计算机编程求解代码如下 includestdio.h include define PI 3.14159265 void main {double C,k; double alfal,alfa2; k一0.12; c一2*PI*k alfalC alfa2一sinalfa1C whilefabsalfalalfa20.000001 { alfalalfa2; alfa2一sinalfa1C;} printf”alfa g”,alfalalfa2/2; } _ ___] 三k 二 一 川 二一 第43卷增刊1 2014年8月 石油化工设备 PETRO CHEMICAI EQUIPMENT Vo1.43 Supplement 1 Aug.2014 文章编号100074662014增刊1-001404 烟气氨法脱硫蒸发循环系统优化设计 任恒昌 ,朱焱松 ,段秀利 中国石油克拉玛依石化公司a.热电厂;b.设计所,新疆克拉玛依834003 摘要结合某公司烟气脱硫装置单效蒸发系统的设计缺陷和运行难点,对其进行了分析和设计改 进,改造后提高了装置运行的可靠性。 关键词锅炉烟气;氨法脱硫;蒸发系统;改造 中图分类号TQ050.2 文献标志码B doi10.3969/j.issn.10007466.2014.s1.005 运行上述代码得a一1.739 744 109 541 7。 由此可以看出,两种方法都可以得到指定精度 的结果。人工计算器迭代过程中,通过6~7次的迭 代已经得到了完全可以用于工程实际的解。 E4] 3 结语 建立了单溢流和双溢流板式塔内构件设计过程 中基本几何尺寸的计算模型,总结归纳出了一般性 通式,并给出了求解方法。对比人工计算器求解和 计算机编程求解实例看出,人工计算器求解在短时 间内能够得到指定精度的结果,简单便捷。计算机 编程求解可达到很高的精度,但要求技术人员具备 一定计算机编程知识,在实际应用过程中可根据实 际情况灵活选用计算方法。 参考文献 Eli兰州石油机械研究所.现代塔器技术第二版[M].北 京中国石化出版社,2005. I.anzhou Petroleum Machinery Research Institute. Modern Tower Technology.2nd[M].BeijingChina Petrochemical Press Co.Ltd.,2005. [2]宋启祥,宋宗君,董易良,等.大型塔板研究及其典型技 术的工程应用EJ].石油化工设备,2006,3528487. SONG Qixiang,SONG Zongjun,DONG Yiliang,et a1.Study and Engineering Application of Large Trays EJ3.Petro chemical Equipment,2006,3528487. E3]石油化学工业部石油化工规划设计院.塔的工艺计算 [M].北京石油化学工业出版社,1977. Ministry of Petroleum and Chemical Industry Petrole urn and Chemical Planning Institute.Process Calcula tion of Tower[M].Beij ingPetrochemical Industry Press,1977. JB/T 471O 2[5,钢制塔式容器Es]. JB/T 471O 2005.Steel Vertical Vessels Supported by Skirt[S]. Es]JB/T 12O52OO1,塔盘技术条件Es]. JB/T 12O5 2Oo1,Traytechnical Requirements[S]. [6]SH/T 3088--2012,石油化工塔盘技术规范[s]. SH/T 3O88 2O 12,Technical Specification of Tower Trays in Petrochemical Industry[S]. E7]齐明侠.工程软件设计[M].东营中国石油大学出版 社,2006. QI Mingxia.Engineering Software Design[M]. DongyingChina University of Petroleum Press, 2006. E8]颜庆津.数值分析[M].北京北京航空航天大学出版 社,2006. YAN Qing jin.Numerical Analysis[M].Beijing Beihang University Press,2006. I-9] 谭浩强.C程序设计[M].北京清华大学出版社, 1991. TAN Haoqiang.C Programming[M].BeijingTsing hua University Press,1991. [1O]周煦.计算机数值计算方法及程序设计[M].北京机 械工业出版社,2004. ZHU Xu.Numerical s and Computer Pro graining[M].BeijingChina Machine Press,2004. 张编 收稿日期20140329 作者简介任恒昌1970一,男,甘肃武威人,高级工程师,硕士,主要从事锅炉、压力容器技术及设备管理工作。

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