板式精馏塔（通用3篇）
板式精馏塔 篇1
在化学工业生产系统中, 精馏塔是常用的设备之一, 该设备的耗能量占据整个化工工业生产系统中耗能总量的35%以上, 根据美国相关的统计数据表明, 若全国有4万多个精馏塔, 其消耗的总能量相当于190m L的石油, 占全国能耗的3%。我国是能源消耗大国, 在化工生产领域加强技术研究, 降低各个环节的能源消耗, 对于提高企业经济效益, 促进经济发展具有十分重要的意义。以精馏分离过程为例, 精馏过程的能耗占整个生产过程能耗的10-20%左右, 做好精馏过程的节能改造工作, 对于整个化工行业的节能减排具有重要意义。我公司在年产15万t甲醇精馏装置上采用三塔复合填料, 具有精馏能耗低、操作稳定、产品量好等突出优点, 但操作相对比较复杂。通过改变蒸汽量来调整塔内流体压力和塔顶与塔底压差, 同时采用上下游联动式操作方法, 对精馏塔各部分进行优化上级后, 投入生产运行, 取得了明显的效果, 改进后的装置平均综合能耗为每吨527.86千克标油, 比上年同期下降了3.66%。
1 精馏装置节能改造
1.1 精馏装置节能改造的必要性
精馏是利用液体沸点不同, 对其进行加热蒸馏的一种分离技术, 该技术可用于分离不同组分的液体混合物, 也可用于提纯某种液态化工产品, 粗醇精馏就是常见的一种应用。精馏技术由于投资抵、技术较为成熟, 因此广泛应用于化工机燃油工业生产中, 但该技术的热力学效率较低, 每分离1kg的化工产品消耗的能量较高, 造成了极大能源浪费的同时, 还加大了企业的生产成本。
1.2 精馏装置节能改造的可行性
从能量转移的角度看, 精馏装置是化石能源转化为热能, 利用扩散原理, 将有效热能转化为扩散有效能的过程, 在转化过程中不可避免的会产生一定的能量损失。引起能耗的过程是多方面的, 一是流体在流动过程中不可避免的会产生压强降低;二是相浓度不平衡造成的能耗。三是物流间的温度差引起的传热或不同温度物体混合过程造成的能耗。由以上能耗损失原因可知, 节能技术应从以下几方面入手:
第一:减少最小蒸汽负荷量 (GMIN) , 降低热量 (Q) 损失。蒸馏塔塔顶压力不变的情况下, 塔内流体在流动过程中压差 (△P) 越小, 平均相对挥发度 (α) 就越高, 蒸汽负荷量就越小, 则实际需要的热量就减少, 从而起到节能的作用。
第二:降低加热负荷。降低加热负荷需要降低上升蒸汽量 (G) , 可采用降低回流比 (R) 的方式实现。提高理论塔板数 (NT) 可提高分离效果, 可采用高效塔板或者填料来提高精馏塔内件的工作效率, 从而增大单位长度内理论塔板的数量;回流比的降低则可通过自动控制装置的精准定位功能, 使回流比与设定点的重和高较高, 从而减少回流比余量, 起到节能的效果。
注::蒸汽按0.4 MPa (g) 饱和蒸汽计
第三:降低塔釜和塔顶的温度差值 (△T) , 可有效降低热损。降低压降 (△P) 、采用中间再沸器、添加中间冷凝器都可以起到降低温差的效果。
第四:热损的回收再利用。塔顶冷凝器的热量若能回收再利用, 可有效提高整个系统的能源利用率。采用现代的集成技术, 将热偶精馏、多效精馏、热泵精馏等多种技术进行综合利用, 降低能量损耗。
第五:复合型分离系统代替单一分离系统。当化工生产对分离程度提出苛刻要求, 或单一的分离系统难以满足生产要求时, 可将吸附系统或者膜分离系统与精馏装置进行组合, 组装成复合型的分离系统, 提高分离效果, 降低单一分离系统的能耗。
1.3 精馏装置节能改造技术
精馏装置节能改造技术分为两种, 一种是对操作技术的改进, 另一种是对现有流程的改进。在进行节能改造时, 应根据生产的具体情况, 选择合适的改进技术, 或采用多种改进技术, 以达到最佳的节能效果。
1.3.1 操作技术的改进
方法一:填充料的改进。降低塔内温差或者压差的有效方法为更换高效规整的填料, 该填料在处理能力、持液量、压降方面具有较大的优势, 可有效提升系统的工作效率, 一般可提高至少15%以上的生产能力。更换填料的方法在压力超过0.35MPa时效果佳, 若精馏塔为常压或者中压, 反而会降低传质效果。改变填料后, 相同高度下的理论塔板数增加, 因而可以降低系统的回流比, 以苯乙烯-乙苯塔为例, 改变填充料后, 回流比由原来的7.3降低为5.8, 能耗则由1605k J/kg下降到1321k J/kg (苯乙烯) , 而产品的质量仍能维持原有水平;而压强和温度方面, 在保持塔顶压力不变时, 可降低塔釜的压力和温度, 有效减少压差和温差, 这在降低能耗方面的效果是十分明显的, 如苯-甲苯塔将鲍尔环乱推填料换为波纹板规整填料后, 塔内蒸汽上升通量增大, 压强降低20k Pa, 比改造前的能耗降低20%。
方法二:普通塔到垂直筛孔塔板的改造。垂直筛孔塔板适合真空精馏使用的一种高效低压力降塔板, 主要是利用气相的动量给液相一定的推动力, 以抵消液相流经塔板所形成的水力坡度, 减少气液两相在空间上的反向流动和不均匀分布, 降低塔板压力差 (△P) , 提升塔板效率, 从而达到降低能耗的目的。改进后的装置液相停留时间由5s减少至2.5s以内, 流通量增加一倍;塔板空间利用率大, 气液两相充分接触, 提高了塔板的传质效率, 塔板利用率较普通塔板, 高处30%。
其他方法的改进, 如进料位置的优化、进料状态的改变都可提高精馏塔的利用率, 从而降低能耗。如提高进料的温度, 使其部分或者全部汽化, 可降低能耗损失。该法简单易控, 且投资成本低, 应用范围较广。改进热的利用, 利用再沸器和冷凝器降低传热温差, 提高塔顶冷却剂的温度, 降低塔釜的加热温度, 从而达到节能的目的。
1.3.2 流程的改进
方法一:多效精馏法的利用。多效精馏是将多种组分的分离安排在一系列压力递减的精馏塔内, 利用高压塔产生的冷凝汽化热给低压塔提供再沸能量, 依次完成各个塔内的分离任务。多效精馏塔效率与蒸汽用量成反比, 效率高, 蒸汽用量越小。单效精馏改为双效精馏, 可节能50%;若双效改为三效, 节能效率增加17%;而三效到四效, 节能效率仅增加8%, 而且效数增加, 也会增大设备改造成本, 所以双效或者三效精馏塔利用率较高。
方法二:热泵精馏。热泵精馏是以塔顶蒸汽为高位热源, 通过加压再沸的方式进行热交换后, 做为塔釜热源进行加热, 从而达到节能目的。热泵精馏有直接式热泵精馏和间接式热泵精馏, 前者应用较为普遍。黄国强研究组队热泵精馏系统做了较为详细的研究, 研究结果表明, 热泵精馏中的闪蒸式再沸热泵精馏塔在不改变产品质量、进料量和操作压力的情况下, 节能达到80%左右 (与常规精馏相比) 。
方法三:多塔精馏系统顺序的优化。精馏塔的数目由进料组分数量决定, 若组分为3种, 则需要4 (N+1) 个塔, 3种组分的排列方案有两种, 不同的排列方案, 产生的能耗也不同。在对精馏塔进行排序时, 进料按塔顶和塔底按照1:1的比例进行分配, 纯度要求高的组分放在最后分馏, 最难分离的组分放在最末分离。纯度要求影响回流比, 塔内气流量大, 上游分离消耗的热量较高;待其他组分分离后, 进料减少时, 则采用大回流比能耗也将有效降低。
其他方法:增设中间冷凝器、再沸器, 利用恒沸精馏、萃取精馏、膜分离与精馏装置联合、吸收系统与精馏装置的联合等多种精馏工艺的改进, 都可不同程度的起到降低能耗的目的。
2 结语
精馏系统是化工生产工艺中常用的一种分离系统, 提高该系统的能源利用率, 对于整个生产工艺的节能改进具有积极的作用。精馏系统能耗的降低方法多样, 不同的节能技术, 其操作难度不同, 对设备进行改进需要的投资成本也不同。企业在选择节能技术时, 不仅要考虑该技术的节能效果, 还应考虑技术的操作难度、成本等多种因素, 以选择最佳的改进方案。随着能源的不断消耗, 能源问题已经成为制约我国经济发展的重要因素, 各企业应在生产的各个环节进行节能改造, 以达到降低能耗, 提高企业经济效益和社会效益的目的。
参考文献
[1]李志宇.精馏装置节能改造分析[J].化学工程与装备, 2014, 11:58-60.
[2]樊安静, 荆树伟, 杨安成, 张庆坤.甲醇精馏装置自动控制研究与应用[J].小氮肥, 2015, 03:3-4.
[3]刘源贵, 马希凯, 兰文礼.甲醇精馏装置的节能技术改造[J].石油和化工节能, 2009, 04:23-25.
[4]杨应振.降低甲醇精馏装置的蒸汽消耗[J].西部煤化工, 2015, 01:43-45.
板式精馏塔 篇2
化工原理课程设计任务书（1）-林化2011
专业：
班级：
姓名：
学号：
设计时间：
设计题目：
设计条件：
3.40 4 5 6
设计任务： 1.****年**月**日
至
****年**月**日 乙醇——水筛板精馏塔工艺设计（取至南京某厂药用酒精生产现场）1.常压操作，P=1 atm（绝压）。
2.原料来至上游的粗馏塔，为95—96℃的饱和蒸汽。因沿程热损失，进精馏塔时原料液温度降为90℃，汽液混合物进料。
塔顶产品为浓度92.41%（质量分率）的药用乙醇，产量为 吨/日。
．塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03%（质量分 率）。
．塔釜采用饱和水蒸汽加热（加热方式自选）；塔顶采用全凝 器，泡点回流。
．操作回流比R=（1.1—2.0）Rmin。完成该精馏塔工艺设计，包括辅助设备及进出口接管的计
算和选型。
2．画出带控制点的工艺流程示意图，t-x-y相平衡图，塔板负
荷性能图，筛孔布置图以及塔的工艺条件图。
3．写出该精流塔的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己
设计的评价。指导教师：
刘
琨
设计的基本内容及要求
1．设计目的及要求
对板式塔进行工艺尺寸的设计计算，包括塔高，塔径及塔板上气液接触元件的主要尺寸。力求设计出生产上经济合理，技术上可行的塔；为检测工艺设计的合理性，需要进行流体力学验算；为了了解所设计塔的操作性能好坏，还需要画出塔板的操作负荷性能图。
与任何化工装置的设计相同，精馏装置必须同时满足下列要求：（1）产品的数量及质量指标。
（2）经济性：除了在个别情况下建设生产装置是从产品的社会效益出发外，一般装置不仅应有利润，而且其技术经济指标亦应有竞争性，即要求最经济地使用资金，原材料，公用工程和人力。为达到这一目标，必须进行流程优化和参数优化的工作。
（3）安全性：化工生产中有的是易燃，易爆或有毒性，腐蚀性的物品。因此，设计时必须充分考虑各种明显的和潜在的危险，确保生产人员的健康和安全。
（4）符合国家和各级地方政府制定的环境保护法规，对排放的废气，废水，废渣进行有效处理。（5）整个系统必须可操作和可控制。
2．设计步骤：
（1）设计方案的确定。
（2）确定进料情况和分离要求，掌握相平衡数据和物性数据（进料量，进料组成，塔顶及塔底产品的组成或分离度的大小等；t—x—y关系或相对挥发度，密度，粘度，表面张力，汽化潜热等）
（3）精馏系统工艺计算（塔顶，塔底产品产量及组成，塔板数及进料位
置的确定等）。
（4）塔板主要工艺尺寸计算（塔径，塔高及塔板结构尺寸）。
流体力学验算，绘制塔板负荷性能图
（5）辅助设备的计算及选型（冷凝器，冷却器，再沸器，原料预热器，输送设备及除沫器等）。
（6）编写设计说明书，绘制工艺示意流程图及主体设备工艺条件图。工艺流程示意图包括主要设备及辅助设备外形、主要物流及热流并较准确地标注出物流和热流进出设备的位置及物流和热流方向、标注出主要控制阀门及仪表位置等；工艺条件图包括：设备高度、直径及塔壁厚度、塔板间距、塔板布置、接管位置及尺寸、封头及支座、材料、密封要求、试水压要求、加工及焊缝要求等，所有尺寸应该按实际比例绘制。做图格式、所有线条粗细、阀门及仪表外形、尺寸标注方式等，一律按照化工设备设计规范要求。设计说明书的格式按照技术说明书的编写要求完成。
a)精馏塔设计方案的确定包括以下内容：
（1）塔型的确定：一般可选择的塔型有浮阀塔，筛孔塔，泡罩塔等，说明选择的原因（参看有关资料）。
（2）操作压力的选择：根据物料的性质，兼顾技术上的可行性和经济上的合理性进行考虑。例如，热敏性物料宜采取真空精馏，；低沸，常压下呈气态的物系宜采取加压精馏。对于一般物系，稍稍高于常压操作有利于提高塔的处理能力。
（3）进料热状况参数q值的大小直接影响到理论塔板数，塔顶产品产量，回流比及热负荷(当q值增大时，冷凝器热负荷减小而再沸器热负荷增加)的大小。一般将料液预热至泡点或接近泡点，则操作易控制，不易受季节的影响，且泡点进料时，精，提馏段的塔径相等，制造安装方便。
（4）塔底加热方式的选择：多数情况下由于塔底组分不宜与水直接接触而采取间接蒸汽加热；若塔底组分是水或可与水接触的组分，宜采取直接蒸汽加热，利用低压蒸汽，塔釜内只安装鼓泡装置，操作费用和设备费用均可节省，但由于蒸汽的不断通入，对塔底溶液起了稀释作用，则塔板数有所增加。对乙醇-水系统，塔板数增加不多，采用直接蒸汽加热是合理的。（5）工艺流程的确定。
3．设计原则：
（1）技术经济评价指标的种类和数值：这是具体方案比较的依据，例如投资回收期应小于六年，投资利润率大于15%等。
（2）要求生产的可靠程度：例如最低的小时（日）生产能力不低于公称设计能力的95%等，由此决定设计欲量。
（3）生产能力波动的适应范围：例如要求最低操作负荷为正常操作负荷的50%，根据这一要求决定透平机的防振措施以及塔板流体力学计算下限等。
（4）材质的使用原则：以耐腐蚀材料为例，在通常情况下耐腐蚀性能愈好的材料价格愈高。
（5）自动化水平：自动化水平的高低取决于装置的安全要求，生产要求以及控制的投资和得益。如果建厂条件是劳动力富裕而资金短缺，则不应盲目追求高的自动化水平。（6）转动设备和易磨损，易腐蚀或易结焦设备的备用原则。设备是否备用可根据设备的平均故障间工作时间，平均修复时间，全装置的连续运转时间和利润等数据，用可靠性理论得出定量的结论。当没有可靠的数据时，应根据经验对全装置的动设备作出统一的规定。（7）是否要考虑发展规划。有的设计项目因投资，市场需求和各配套装置的建设进度等原因需分期建设。若分期建设的间隔时间不长，则在第一期设计时应考虑后期建设的需要，例如在设备平面布置，单系列设备的能力和主要管道的管径等方面应留有余地，以减少总投资和减少改造的工作量。
参考书目
1．化工容器及设备简明设计手册 2．石油化工基础数据手册 3．石油化工设计手册 4．物理化学手册 5．化工装置工程手册 6．化工设备标准手册 7．化工管路手册
8.钢制压力容器，GB（国标）1998-10-01实施 9.钢制压力塔器。JB（行业标准）2005-11-01实施
上交的材料要求
乙烯精馏塔管道设计 篇3
关键词：乙烯精馏塔,裙座高度,低温管道,支吊架
在DMTO装置的烯烃分离单元, 乙烯精馏塔的目的是分离乙烯和乙烷, 得到合格的产品乙烯。其作为烯烃单元主要的产品塔之一, 合理的设备及管道的布置设计, 是实现安全生产的关键。本文主要从乙烯精馏塔及其相关管道的设计参数出发介绍该塔及其相关管道的布置设计要点。
1 设备参数
乙烯精馏塔的直径3 200 mm, 切线高68 100 mm, 是装置中较高的塔器之一。采用129层浮阀双溢流塔板, 通过塔顶回流和塔底重沸器及侧线重沸器的返回, 实现连续精馏。其主要设计参数见表1。
由表1可知, 整个塔的操作温度均为低温, 塔的设计需按冷设备进行。塔的隔热类别为保冷, 并要求进行热处理。
2 设备裙座高度的确定
根据塔底重沸器的热虹吸并考虑一定的沿程阻力损失, 计算塔的裙座高度 (见图1) 。塔和重沸器位于同一标高的地面, 计算如下:
式中:h1———重沸器基础高度, 根据管道口径及配管方式计算, 按最低高度取值
h2———重沸器鞍座高度, 由设备专业定, 一般为200~300 mm
h3———热虹吸要求mm, 工艺给出重沸器入口嘴子到塔底切线的最小高度为4 745 mm
h4———塔基础高度, 一般为200 mm
实际应用中, 计算中的裙座高度需考虑一定的裕量, 并结合工艺流程给出的距地面的最小高度要求 (8 000 mm) , 以及管廊侧梁标高和与构架的联合平台的设置情况综合考虑后确定。
3 低温管道设计要点
塔上的主要工艺管道为保冷管道, 管道设计应满足低温管道的设计要求, 主要考虑材料的低温脆性和保冷结构的设计以及保冷需求产生的一系列设计要求[1]。
3.1 管道材质
塔上的主要工艺管道操作温度为-11.5~-35.2℃, 设计温度-45℃。通常对于国标材料设计温度低于或等于-20℃的管道, 对于美标材料设计温度低于-29℃的管道, 都称为低温管道, 其管线的设计、制造、施工、检验和验收均按低温管道的要求来执行[2]。低温管道的材料选用应经济合理, 满足设计温度下的低温冲击韧性、防止管线的脆裂和脆断。通常对于-46℃级的低温碳钢管, 主要选用ASTM标准的无缝钢管A333Gr.6。
低温管道的放空排凝等应注意该低温液体介质排出后是否立即气化, 若气化则介质有可能迅速降温, 故应在一定范围内采用奥氏体不锈钢材料, 如塔上管道低点排凝阀后及塔顶安全阀后的放空管线, 均采用奥氏体不锈钢材料。
3.2 管道及阀门安装要求
3.2.1 基本要求
(1) 防止冷缩。管道需考虑一定的柔性进行自然补偿。
(2) 保冷。保冷结构自内向外由保冷层、防潮层、保护层组成[3]。保冷层对维护介质温度稳定起主要作用, 防潮层是保冷结构用于防水、防潮维护保冷层保冷效果的关键。保护层包覆在保冷层的外面, 其保护和防止大气、风、雨雪致使保冷层破坏的作用, 延长保冷层的使用寿命, 并使保冷结构外形美观[3]。保冷材料应采用闭孔、阻燃、低吸水、吸湿率的材料制品。
3.2.2 安装要点
(1) 塔底排凝管道安装设计要点
塔底排凝管道设有三阀组, 分别为带泄放孔的闸阀、排凝阀以及截止阀。设计参数见表2。
由表2可知, 塔排凝口至第一个切断阀之间的管道为带有保冷层的低温管道, 管道材质A333GR.6;两个切断阀及之间的管道为带保冷层的低温管道, 保冷层分为双层, 管道材质为不锈钢;截止阀后至冷火炬为不保冷冷管, 管道材质为不锈钢管道。管道布置图见图2。
管道安装要求如下:
(1) 设备嘴子法兰及阀门法兰与弯头不宜直接连接[4], 需预留一定的直管段, 以保证法兰拆卸时不破坏管道的保冷层。截止阀后的管道为无保冷层管道, 可直接最小连接。
(2) 第一个切断阀后因介质的气化导致管线温度下降, 易结霜结冰, 管线保冷层加厚, 为节省费用, 保冷层分两层设置。
(3) 低温阀宜安装在水平管道上, 阀杆方向宜垂直向上[4]。低温阀门为加长阀盖结构, 为保护填料, 要求阀杆垂直向上安装。因阀杆加长, 应注意与相邻管道是否碰撞, 需留有一定的间隙。排凝阀也应水平安装, 因阀杆较长主管保冷较厚, 排凝阀门的安装应伸出管道的保冷层, 避免阀杆与主管保冷层相撞。
(4) 阀门设有泄放孔。当阀门完全关闭时, 密封在密封腔内的液体气化, 会产生额外的压力破坏阀门, 因此设置泄放孔释放压力。有泄放孔的低温闸阀, 应标记泄放孔方向。阀门安装时, 泄压孔宜朝向管道系统的高压侧。
(5) 保冷管道及不保冷冷管管道的支架均应选择带隔冷块的保冷支架。
(2) 塔顶管道上安全阀组安装要点
塔顶管道上安全阀组的安装图见图3。管道工况:安全阀前为低温保冷管道, 安全阀后为不保冷冷管。旁通管线阀前为保冷管道 (包括阀) , 阀后为不保冷冷管。管道安装要求见表3。
由此可见安全阀的进出口低温管道设计的不同之处在于其切断阀及旁路阀阀杆应水平安装[4], 不得朝上, 以免阀杆和阀板连接的销钉腐蚀或松动时, 阀板下滑。因阀门的阀杆较长, 需考虑对操作及通行的影响。
(3) 其他
保冷管道上调节阀组的安装应注意旁通阀及切断阀均应水平安装, 阀杆垂直向上, 为保证操作, 一般旁通阀与调节阀靠近地面平行安装, 水平间距需考虑保冷厚度;热偶开口, 应保证热偶法兰外缘距主管保冷层的最外边的净空不小于螺栓长度加25 mm, 尤其注意保冷层较厚的管道, 应确认是否需加长热偶法兰的外伸长度;压力表的仪表根部阀、孔板取压阀等也应水平安装, 设计中应避免与主管保冷层相撞并考虑支撑。
4 支架设计
以塔顶管线为例, 介绍敷塔管道支架设计要点。塔顶管道设计参数见表4。
管道材质选用低温钢A333GR.6, 该管道在塔上的垂直管段长度超过40 m, 因垂直荷载较大, 为避免局部应力过大, 管道支架采取刚性支架与弹簧支架相结合的方式设置。
4.1 支架的设置原则
敷塔支架的设置原则按一个承重一个导向的原则, 塔顶管道的第一个承重支架, 在保证不影响设备焊缝的前提下, 应设在距塔体上封头焊缝以下最近的部位, 以下设置导向支架。若需设置弹簧, 则按承重-导向-弹簧-导向-弹簧-导向的原则设置弹簧承重支。
在跨距允许范围内, 根据平台的设置高度, 可调整支架位置, 尤其是弹簧支架, 因考虑拔销, 弹簧承重支的位置应考虑能在平台上操作, 其次应注意支架 (尤其是三角支架) 的高度位置与塔的平台梯子以及相邻管道或支架是否相撞, 并确保不阻碍通行。
4.2 弹簧支架力和位移的选用
根据塔上相应高度管道的温度值模拟出塔的温度梯度, 并设计管线上支架的设置位置, 见图4所示。
(1) 荷载选用
操作荷载的分布为:第一个承重总荷载的1/2, 两个弹簧共分担总荷载的1/2。
根据管道密度, 管道总长度59 m, 计算立管承重支架总操作重8 300 kg (金属重+介质重+保冷材料重) , 其中节点 (1) 承受重量4 100 kg, 节点 (2) , (3) 各承受2 100 kg。但节点 (1) 处的支架还需考虑弹簧失效情况下的荷载。
(2) 弹簧位移的计算
设备及管道上两节点间的冷缩量的计算见表5、表6。表中, 线胀系数是根据相应节点间的操作温度值, 用插值法算出。
一般情况下, 由于生根点与塔体上部, 即塔顶油气管道的走向, 正好构成一个倒“U”型。而这一段内的温差不大, 冷缩量在生根点基本抵消。故有下面的简化计算。
节点位移如下:
(2) 点位移:Δ=Δ1+Δ2-Δ4=-0.18 mm, 位移向下。
(3) 点位移:Δ=Δ1+Δ2+Δ3-Δ4-Δ5=0.03 mm, 位移向上。
选用弹簧时其荷载除上述操作荷载外, 还应加上保冷管道垂直管用承重支耳的重量。
4.3 支架特点
低温保冷管道的支架, 必须有防止产生“冷桥“的措施, 沿低温保冷设备垂直敷设的管道上的支架, 应在管道与刚性支架之间设木块或硬质隔热材料块, 立管的承重支架设置型式见图5 (a) , 立管的导向支架设置型式见图5 (b) ;塔上支架生根处也应考虑隔冷块, 避免管道与碳钢支架, 碳钢支架与设备的直接接触, 支架在设备生根处隔冷块的设置型式见图5 (c) 、图5 (d) 。此外应注意对于冷设备上的热介质管道, 如消防蒸汽线等, 若需在设备上设置支架, 设备生根处仍需设置隔冷块。但设计中应尽量减少在设备器壁上设置支架, 多考虑平台支撑。立管距设备外壁的距离需根据保冷支架的结构尺寸确定, 以避免支架安装空间不够。
对于保冷的水平管道, 需要设置保冷管托, 放空排凝等不保冷冷管上的支架应选用不保冷冷管管托, 设置隔冷块。
保冷或防结露设备上的支架均应生根预焊件。应注意管道支架预焊件的贴板与塔上平台梯子的生根件是否碰撞。
5 平台梯子
平台的设置, 是为了实现法兰及阀门的操作, 测量仪表的观测和检修, 进出人孔检修, 装卸内构件, 以及与相邻设备及构筑物的平台相连成联合平台等。乙烯精馏塔是保冷设备, 其平台梯子的设计除应满足一般塔器上的平台梯子的设计要求外, 其不同之处在于其相应的平台梁与设备相接处需要设置隔冷块, 中间用螺栓连接。设备平台生根示意图见图5 (e) 。保冷设备顶平台标高一般最少需高出设备最顶端300 mm, 需注意设备嘴子的开口高度及相应管道的安装。
6 结语
乙烯精馏塔及管道的布置设计体现了冷设备冷管道设计的特殊性, 文中结合具体实例给出了设计过程中的考虑要素, 希望给后来者提供参考和借鉴。
参考文献
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[3]刘仲亮.乙烯装置中低温管道设计[J].石化设计, 2002, 9 (4) :235-237.