塔配管设计导则.docx

第一章塔的简介第一节塔的分类及结构1.1 按结构分类1.1.1 板式塔PLATECOLUMN塔内气液组成呈梯级式变化,如图1.1.1所示PLATE DAVITCOLUMN (TRAY COLUMN)板式塔 吊杆5.6.7.8.9.VAPOUR outlet 气体出口DEMISTER除雾器VENT放空口REFLUX INLET 回流口TRAY塔金，塔板MANHOLE 人孔SUPPORT RING (保温)支承8910. REBOILER RETRUN再湃器(物料)返回口11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.THERMOMETER CONNECTION 温度计管口 VORTEX (VORTEX BREAKER. ANTI-CAVITATION BAFFLE)破涡流看 SKIRT VENT裙座放气口 SKIRT褪座，塔裙 ACCESS HOLE 出入口 BASE RING底图，底环 LADDER直柘，梯子 LIQUID OUTLET 液体出 口 LEVEL GAUGE CONNECTION 液位计曾 口 PRESSURE GAUGE CONNECTION 压力计管口 FEBD INLET 进料口 PLATFORM 平台 Do宵NCOME (DOWNFLOW, DOWNSPOUT) 降液管，降液板91.1.1板式塔(PLATECLOUMN)如果按其塔板上气液流向不同还可分为气液呈错流的塔板气液呈错流的塔板上装有降液管液体自上板的降液管落下进入塔板之后沿着塔板横向流过一定距离经本塔板的降液管流入下一块塔板而气体则通过塔板的开孔与液体呈错流方式传质和传热气液呈错流方式的塔板在生产上用得最多根据其气液接触元件形式的不同又可分为泡罩型塔板筛孔型塔板浮阀型塔板和喷射型塔板气液呈逆流的塔板气液呈逆流的塔板它的结构非常简单不设溢流管气液从塔板缝中上下穿流而过在板上的流体为上升蒸汽所搅动而形成泡沫进行两相间的传质这类塔板的塔有栅板塔穿流式波纹筛板塔气液呈并流的塔板气液呈并流的塔板在每一块塔板上气液呈并流接触方式但对整个塔而言气液呈逆流操作方式1.1.2 填料塔(PACKEDCOLUMN)塔内气液组成沿塔的高度呈连续式变化;如图1.1.2所示其可根据工艺特点介质的特性选用不同类型的填料如拉西环鲍尔环十字格环等填料塔101. PACKED COLUMN 填料塔2. GAS OUTLET 气体出口3. LIQUID DISTRIBUTOR液体分配器，液体分布器4. HOLD-DOWN GRID 格栅式填料压板5. PACKING 填料6. PZCKINC support plate 填料支持板7. liquid Redistrigutor 液体再分布器彳8. HANDHOLE 手孔9. GAS INLET 气体入口10. LIQUID INLET 液体入口11. MANHOLE 人孔912. SKIRT裙座,塔裙13. LQUID OUTLET 液体出口图LL2填料塔(PACKEDCLOUMN)1.2 按用途分类1.2.1 蒸憎塔FRACTIONATIONTOWER用于不同物质在汽液两相间的相互转移的传质1.2.2 精储塔RECTIFICATIONTOWER用于多次重复蒸储来达到所要求的分离纯度1.2.3 吸收塔ABSORPTIONTOWER用于物质由气相转入液相的传质1.2.4 反应塔REACTIONTOWER用于物料间化学反应的生产过程1.2.5 清洗塔(WASHlNGTOWER)用于清洗气相中的固体粉尘1.2.6 萃取塔(EXTRACTloNToWER)溶质由一液相转入另一液相1.3 混合型塔根据各种工艺流程和特点在同一塔内可以采用板式及填料共存的塔型即混合塔型这种塔型适用于工艺装置的技术改造和沿塔高气液变化较大的工况第二节塔的流程2.1塔的流程以精馅塔为例见图121。1.有的塔的出料在中冏抽出中间产品.2.冷灌体下降，蒸汽上升，这样接触过程中，高沸点物料混成液体.低沸点物料做为汽体雏续上升，图1.2.1精流塔系流程图第二章塔的布置及安装高度第一节塔的布置1.1 塔布置的基本要求塔与其关联设备如进料加热器非明火加热的再沸器塔顶冷凝冷却器回流罐塔底抽出泵等宜按工艺顺序在不违反防火规范的条件下尽可能靠近布置必要时可形成一个独立的操作系统设在一个区内这样便于操作管理同时也要满足维护的要求还应考虑经济和美观1.2 塔的布置方式1.2.1 单排布置一般情况下较多采用此种方式管廊的一侧或两侧有两个或两个以上的塔时一般中心线对齐当设联合平台时可以中心线对齐也可以一边切线对齐1.2.2 非单排布置对于直径小且高的塔可以双排或成三角形布置应注意彼此间平台的生根构件应采用可滑动的导向节点或平台间留一定的间隙以适应不同的操作温度的热胀影响1.2.3 框架式布置对直径D10OOMM的塔可以布置在框架内或框架的一边利用框架提高稳定性和设置平台梯子1.3 沿管廊布置的塔应考虑以下各方面的要求1.3.1 应在塔和管廊之间布置管线在背向管廊的一侧设置检修通道或场地塔的人孔手孔朝向检修区一侧1.3.2 塔和管廊的间距塔和管廊立柱之间没有布置泵时塔外壁与管廊立柱之间的距离一般35M不宜小于3M一般在此范围内设置调节阀组和排水管线与排水井等国外某些公司的布置塔和管廊立柱间距也有小于3M的。塔和管廊立柱之间布置泵时可能泵的驱动机仍在管廊内泵的进出口或其中之一在管廊立柱外这时泵的基础与塔外壁的间距应按照泵的操作检修和配管的要求确定一般情况下不宜小于2.5M两塔之间净距不宜小于2.5M以便敷设管线和设置平台第二节塔的安装高度2.1 塔的安装高度应按照P&ID上所要求的若P&ID上无标示则应考虑以下几点2.1.1 对于利用塔的内压或塔内流体重力输送到其它设备和管线时应根据塔的内压和被送往设备及管线的压力和高度来确定塔的高度2.1.2 对于用泵抽吸塔底液体时应由泵的NPSH即净正吸入压头和吸入管线的压力降来确定塔的高度2.1.3 带有非明火加热的再沸器的塔应按塔和再沸器的相互位置关系和操作要求来确定塔的安装高度使再沸器充分发挥能力2.1.4 塔内近似沸点温度之流体经由塔底抽出管线排出并用限流孔板来控制其流量时为防止在限流孔板之前闪蒸应将塔提高以增加管线内流体之静压头2.1.5 塔的安装高度还应满足管道安装和操作的要求且基础面一般高出地面200MM2.1.6 若管廊较之塔底抽出管线高且配管会产生袋形时必须提高塔的安装高度见下图2.2.1o图2.2.12.2 塔的起吊2.2.1 要考虑塔与其它设备的吊装检修空间和地面的要求采用何种起吊工具等2.3 塔的典型布置图2.2.2-图2.2.5是塔的典型布置再獐H3-E三-1-!bnSsfWS5=N只空书独钟奇卦令印期苧£77K，TZ9K困WI-IN史/呼W和D军M一甲心小陶一加帮：书ttac畏SBJla4tt3Er注：L再湃器支架可以利用塔壁支撑也可以利用地面设支架支，*2.塔人孔中心线的高度与平台的高度相差0.751.25M为宜注：1.塔的偏出管线的支架可利用延伸空冷器的立拄做支捧图2.2.5塔的安装高度第三章塔的管方位及楼梯平台的布置第一节塔的管口方位1.1 塔的管口布置原则1.1.1 管口布置原则根据工艺之要求及塔的详细结构来安排管口和塔盘等内件的相互位置关系从而达到管线简化布置且方便操作容易检修以及经济和美观1.1.2 操作侧和管线侧的划分如图3.1.1所示图3.1,11.2 再沸器管口REBOILERNOZ.再沸器分立式和卧式两种立式安装在塔身上这时要特别注意上方应留出检修空间卧式再沸器应靠近塔而布置二者之间的距离应满足管道的布置要求再沸器抽管束的一端应有检修场地和通道1.2.1 再沸器返回口REBOILERRETURNNOZ.对于塔来讲此管口最大也最重要它影响大部分管口及塔板的方位需先给予考虑单溢流塔板的再沸器油气返回口如图3.1.2所示a）返回口应设在塔中心线上并与受液槽平行布置如果不可能就设在与受液槽平行的另一侧当有两个再沸器返回时两个管口均与受液槽平行布置两个管口呈相对方向避免吹开受液槽即封盘（SEALPAN）上的液体导致封闭失败I-降液管2-受液槽3-管口4-不能设置在中心战上时的位直5-二个返回口的住匿图3.1.2再沸器返回口（单溢流塔板）b）单溢流塔板的再沸器返回口若设置于封盘之下方则360任何方位皆可安装双溢流塔板的再沸器油气返回口返回应设在与塔受液槽平行的塔中心线上当有两个再沸器返回口时两个管口均与受液槽平行布置并呈相反方向a）两边溢流时管口应与降流管平行且距离相等如图3.1.3所示b）中间溢流时管口应与降流管平行且置于受液槽稍下方如图1.降液管2.受液槽3.管口3.1.4所示三溢流塔板1.降液管2.受液槽3 .开口4 .防冲板5 .堰管口应设在受液槽之间并与其平行如图3.1.5所示四溢流塔1 .降液管2 .受液槽3 .管口管口应设在受液槽之间并与其平行见图3.1.61.降液管2 .受液槽3 .管口图3.1.61.2.2再沸器进料口REBOILERFEEDNOZ.单溢流塔板如图3.1.7所示管口可设在2范围内亦可利用内部管子转至图3.1.8所示180的范围内双溢流塔板如图3.1.9所示为边降液式管口从凹槽端引出如图3.1.10所示为中间降液管口开在塔中心线上双溢流塔板双溢流塔板图 3. L 9图3.L10上述两种情况在塔槽较大时则两端同时装管口引出外部配管采用对称配管再沸器进料口也常由塔底部引出若底部有底部挡板存在时管口通常设置于塔底抽出管口及液位计管口的相反侧1.3 塔顶气相管口(0VERHEADNo乙)1.3.1 一般塔顶气相储出线开口布置在塔顶头盖中部安全阀出口放空管开口一般布置在塔顶气相开口的附近也可将放空管开口布置在塔顶气相管线最高水平段的顶部如图3.1.11A所示塔顶气相管口设于塔侧而以内部配管配至总管中心此种配置可节省顶部平台塔顶气相线的盲板仪表塔槽放空操作顶部人孔之通道皆使温度测试图3.1.11塔顶气相管口1.4 回流管口REFLUXNOZ.回流管口位于塔板上方的管线侧其内部结构和管口方位与溢流方式有关还应符合将管口设在距离降液管最远的位置同时也应位于能从平台或梯子进行操作的位置1.4.1 单溢流塔板带有挡板的开口如图3.1.12所示开口与降液管之间的定位关系为相对方向。图3.1.13所示管口之方位是用在管路需从降液板一方进入时的布置此种管口需稍稍提高若液体有腐蚀性或内部配管影响到通路及可移动塔盘的拆装时需加一对法兰1.4.2 双溢流塔板中间降液式开口方位如图3.1.14所示ABC三种状况其中A最为经济若状况不允许时亦可采用BC种方式加装管件将管口的方位范围加大有时也可两边进中央降液如图3115所示单溢流塔板图3.1. 14两边降液式开口方位如图3.1.16所示管口可开设范围为360度。1.4.3三溢流塔板图3.1.173.1.18为三溢流塔板的回流管口A型管口可设在360。的任何位更I-法兰2-支架3-降液管4-异径管5-管口图3.L17回流管口（三溢流塔板）I-法兰2-支架3-降液管4-异径管5-管口6-三通注：管口可以设在这个危围；“"管口可以设在不妨碍三通出口的范围图3.L18回流管口（三溢流塔板）1.4.4四溢流塔板图3.1.193.1.20为四溢流塔板的回流口A型管口可设在与降液管和分配管平行的位五法兰2-人口堰3-降液管4-管口5-支架6-降液面积7-出口8-排气孔9-端板图3.L19回流管口（四溢流塔板）B型管口可设在360C的任何位置I-法兰2-史架3-降液管4-管口5-降液面积6-三通图3.1.20回流管口（四溢流塔板）1.5 进料管口(FEEDNOZ.)气相进料管口一般布置在塔板上方与降液平行当气流速度较高时SL设分配管气液混相进料管口一般布在塔板上方并设分配管当流速较高时应切线进入并设螺旋导板汽提蒸汽开口一般布在汽提段塔板下方并加，体分配管1.5.1 单溢流塔板进料管口如图3.1.213.1.22所示A型确定管方位时，必须对其内管尺寸进行核对I-管口2-法兰3-降液管4-支架5-下层降液管图3.1.21进料管口（单溢流塔板）B型I-上层珞板降液管2-下层塔板降液管3-支架4-端板5-排气空6-出口7-管口图3.1.22进料管口（单溢流塔板）A型管口可设在w范围内，但是应注意不妨碍上层降液管和三通的出口1-法兰2-上层降液管3-下层降液管4-支架5-管口图3.1.23进料管口（双溢流塔板）1法兰2上层降液管3下层降液4支管异管口C型管口与降法管平行1上层降漉管2-下层*液3-JLM4结板5管口6-排气孔7-气孔E3.1.25进料开口D型管口与降液管平行I-上层降液管2-下层将液管3-支渠4-端板5T06-排气孔7-气孔图3.1.26进料管P（双溢流塔板）1.6 塔底抽出管口BOTTOMNOZ.1.6.1 塔底抽出口一般设在底头盖的中部并设防涡流板对可能携带固体介质的分馆塔则需设过渡88塔底用泵抽出的抽出口其标高应满足塔底泵的有效汽惊余的要求并应引到塔裙座外面裙座内不应设法兰以便检修而且也安全1.6.2 应考虑泵的位置型式的要求及管线的挠性然后决定其方位1.7 仪表管口INSTRUMENTNOZ.塔上仪表管口有温度计管口液位计管口压力计管口取样管口这些均应设于平台或梯子旁1.7.1 湿度计管口Tl测液温通常由降流板倒插入液相区如图3.1.27中所示D范围大约高出塔板50MM处不宜高出IOoMM。