天然氣分子篩脫水裝置吸附塔的壁厚計算及選型計算書

1、天然氣分子篩脫水裝置吸附塔的壁厚計算及選型計算書1.1吸附塔壁厚計算根據(jù)吸附器設(shè)計壓力及溫度，吸附器材質(zhì)選用 16MnR(Q345R)。根據(jù)分子篩床層高度初步估計計算圓筒有 效高度為5.5m。設(shè)計壓力 Pc=5MPa (略高于安全閥開啟壓力)，設(shè)計溫度Tc=300 C根據(jù)JB731-2008鍋爐和壓力容器用鋼板查得設(shè)計溫度下材質(zhì)的許用應(yīng)力t=143MPa ,其密度為7850kg/m3。吸附塔壁有下列公式計算：PcDi2 tPcC1C2(3.10)式中 8 附塔的壁厚，mm;Pc設(shè)計壓力，MPa;Di 吸附塔管內(nèi)徑，mm;合金鋼的最大許用應(yīng)力， MPa;$焊縫系數(shù)，無縫鋼管取0.9,焊接鋼管取0

2、.8;C1鋼板負偏差，取 0.8mm ;C2 吸附塔腐蝕裕量，取5 16002 143 0.9 5向上圓整后取34mm。1mm。0.8 133.49 mm,1.2分子篩吸附塔的壁厚校核分子篩吸附塔名義壁厚為34mm，有效壁厚:8=4-0.8-1=32.2mm。反算出吸附塔最大允許工作壓力為：t2 2 32.2 143 0.9Di32.2 16005.07MPa1.3吸附塔封頭、裙座選型計算4500分子篩吸附器為立式容器，筒體兩焊縫間距離為 mm，兩端采用標準橢圓圭寸頭，被支承在裙式支座上。分子篩吸附器內(nèi)盛裝分子篩脫水填料，裝填順序為由下 至上，4A條形分子篩裝填厚度為2500 mm。在分子篩的

3、上部和下部均裝有直徑為 20 mm的瓷球，厚度分別為200 mm。 在分子篩與瓷球之間設(shè)置兩層10目/寸不銹鋼絲網(wǎng)盤。該盤為分體組裝式，可以由人孔裝入或拆除。在分子篩的底部設(shè) 置了支持格柵，該格柵有足夠的通氣面積和支持強度。吸附器封頭：根據(jù)橢圓形封頭(JB/T 4737-95),吸附器內(nèi)徑為1600 mm時，選擇封頭性質(zhì)如表 3-1所示。封頭 材料選為 16MnR低合金壓力容器用鋼，則封頭厚度為 12mm，封頭質(zhì)量為276.37kg。表3-1封頭性質(zhì)公稱直徑DNmm曲面 高度h1mm直邊 高度h2mm厚度碳素 鋼低 合金 鋼復(fù)合 鋼板1600400401012 mm內(nèi)表 面積A2m2容積Vm3

4、質(zhì)量mkg高合金鋼102.97610.6166229.6312276.3141618714323.4016370.7018418.27裙座：根據(jù)石油化工塔器設(shè)計規(guī)范(SH/T 3098-2000 ), 選擇圓筒形裙座。其外徑與封頭外徑相等，即 1600+2 X12=1624 mm，壁厚取為12mm，高為1.5m。封頭切 線至裙座筒體上端的距離 58mm。吸附器高度：根據(jù)天然氣脫水設(shè)計規(guī)范(SY 0076-2003),分子篩吸附器為立式容器。根據(jù)塔器設(shè)計技 術(shù)規(guī)范(HG 20652-1998 )，吸附器高度H包括填料層高度， 氣體分布器、氣體進出口所需高度，塔頂部、底部空間高度 以及裙座高度等。

5、吸附塔內(nèi)部由柵板支撐床層，該柵板有足 夠的通氣面積和支持強度，頂部裝有防護網(wǎng)。分子篩吸附器 內(nèi)盛裝分子篩脫水填料，裝填順序為由下至上，4A條形分子篩裝填厚度為2500 mm。在分子篩的上部和下部均裝有直 徑為20mm的瓷球，厚度均為 200 mm。在分子篩與瓷球之間設(shè)置兩層10目/寸不銹鋼絲網(wǎng)盤。該盤為分體組裝式，可 以由人孔裝入或拆除。在分子篩的底部設(shè)置了支持格柵，該 格柵有足夠的通氣面積和支持強度。預(yù)留塔頂、部底部空間 后，初步設(shè)定筒體兩焊縫間距離(筒體有效高度)為5500mm。兩端采用標準橢圓封頭如表2-5所示，封頭高度為 2X(400+40) =880 mm。吸附器被支承在圓筒形裙式支

6、座上， 可估算吸附塔總高 H=7880 mm。進料口：鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(HG 20583-1998)規(guī)定，進料口(人孔DN500)和卸料口分別置于上封頭和筒體 上。在卸料口處設(shè)置操作平臺以方便填料的更換。進氣口設(shè)置在設(shè)備的頂部，為使進氣分布均勻，在進口 處設(shè)置分布頭。通過以上計算，分子篩吸附塔塔體選型結(jié)果如下:吸附器設(shè)計壓力： 吸附器設(shè)計溫度： 吸附器床層高度： 吸附器內(nèi)徑：5 MPa300 C3200 mm1600 mm吸附器筒體壁厚：34mm吸附器筒體材料：16MnR (Q345R)鋼板圭寸頭形式：橢圓形圭寸頭圭寸頭壁厚：12mm封頭材料：16MnR (Q345R)鋼板裙座高：1500

7、mm裙座壁厚：12mm裙座材料：16MnR (Q345R)鋼板1.4應(yīng)力校核徑向應(yīng)力:PDi51.634t1120.15MPaCT220.034PDi2 45 1.6344 0.034環(huán)向應(yīng)力：60.07MPat(T符合設(shè)計要求。1.5質(zhì)量估算根據(jù)初步估計計算(附件包括梯子平臺預(yù)焊件、對焊鋼法蘭、加厚接管、垂直吊蓋對焊法蘭人孔、 不銹鋼絲、絲網(wǎng)、柵板、支持圈、支持板等）圓筒有效高度的質(zhì)量計算:（S外S內(nèi)）h（3.11）7850 3.145.51.66827532 kg2m=552.74kgm=0.25 （圓筒質(zhì)量+封頭質(zhì)量+裙座質(zhì)量）圭寸頭質(zhì)量: 附件質(zhì)量:=2255.4kg裙座質(zhì)量:（3.11）78503.141.5 （21.6241.642一）937.6kg（S外 S內(nèi)） hD外鋼材總質(zhì)量為： 分子篩質(zhì)量計算:m1=11277.