塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的作用和地位

    塔設(shè)備能夠?yàn)闅狻⒁夯蛞?、液兩相進(jìn)行充分接觸提供適宜的條件，即 充分的接觸時(shí)間、分離空間和傳質(zhì)傳熱的面積，從而達(dá)到相際間質(zhì)量和熱 量交換的目的，實(shí)現(xiàn)工藝所要求的生產(chǎn)過(guò)程，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。所以塔 設(shè)備的性能對(duì)整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三 廢處理和環(huán)境保護(hù)等方面部有著重大的影響。 塔設(shè)備的投資費(fèi)用及鋼材耗量?jī)H次于換熱設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在化工和石 油化工生產(chǎn)裝置中，塔設(shè)備的投資費(fèi)用占全部工藝設(shè)備總投資的25.39％， 在煉油和煤化生產(chǎn)裝置中占34.85％；其所消耗的鋼材重量在各類工藝設(shè) 備中所占比例也是比較高的，如年產(chǎn)250萬(wàn)噸常減壓蒸餾裝置中，塔設(shè)備 耗用鋼材重量占45.5％，年產(chǎn)120萬(wàn)噸催化裂化裝置中占48.9％，年產(chǎn)30萬(wàn) 噸乙烯裝置中占25~28.3％。閥片帶有三條腿，插入閥孔后將各腿底腳外翻90°，用以限制操作時(shí)閥片在板上升起的高度。可見(jiàn)塔設(shè)備是煉油、化工生產(chǎn)中重要的工 藝設(shè)備之一，它的設(shè)計(jì)、研究、使用對(duì)化工、煉油等工藝的發(fā)展起著重大 的作用。

      塔設(shè)備與其他化工設(shè)備一樣，置于室外、無(wú)框架的自支承式塔體，絕大多 數(shù)采用鋼材制造。這是因?yàn)殇摬木哂凶銐虻膹?qiáng)度和塑性，制造性能較好，設(shè) 計(jì)制造的經(jīng)驗(yàn)也比較豐富。特別是在大型的塔設(shè)備中，鋼材更具有無(wú)法比擬 的優(yōu)點(diǎn)。因而被廣泛的采用。有些場(chǎng)合為了滿足腐蝕性介質(zhì)或低溫等特殊條 件，采用有色金屬或非金屬耐腐蝕材料。 可供制造塔設(shè)備內(nèi)件的材料，比之塔體用材，選擇余地更大。塔是用于蒸餾、提純、吸收、精餾等化工單元操作的直立設(shè)備，廣泛用于氣--液與液--液相之間傳質(zhì)、傳熱。板式塔的塔 盤，以及浮閥、泡罩一類氣液接觸元件，由于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加之工藝和使 用方面的需求（浮閥應(yīng)能自由浮動(dòng)），所以仍是以鋼材為主，其他材料（陶 瓷、鑄鐵）為輔。 填料的用材，往往只考慮制造成型方面的性能，所以可用多種材料制成同 一型式和外形尺寸的填料，以滿足不同場(chǎng)合的需要。如拉西環(huán)初用瓷做的， 以后又出現(xiàn)了用鋼、石墨或硬塑料等制造；鮑爾環(huán)也有用鋼、鋁或 塑料等制造；至于的絲網(wǎng)填料，則除了用各種金屬絲網(wǎng)外，還可 將尼龍、塑料等編織成網(wǎng)，進(jìn)而制得。

各種塔器究竟屬于何種形式的振動(dòng)主要取決于它的H/D比值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)H/D≤4時(shí)，以剪切振動(dòng)為主，4<H/D≤10時(shí)為剪、彎聯(lián)合振動(dòng)；底腳螺栓松動(dòng)由于底腳螺栓隨著風(fēng)向的變化承受著交變應(yīng)力，容易發(fā)生螺帽松動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生脫落，危及設(shè)備本體安全。H/D>10時(shí)以彎曲振動(dòng)為主。排除H/D<5的剪切為主的的振動(dòng)，同時(shí)忽略5≤H/D≤10的剪切分量的影響，設(shè)計(jì)塔器時(shí)僅考慮彎曲振動(dòng)。其結(jié)果使自振周期和計(jì)算得以簡(jiǎn)化，使得計(jì)算時(shí)僅釆用振型分介反應(yīng)譜法計(jì)算其各截面的彎矩即可滿足要求，略去了基底剪力法。至于5≤H/D≤10范圍內(nèi)忽略剪切分量的影響，必然會(huì)造成一定的誤差，經(jīng)過(guò)分析可以得知，剪切變形會(huì)使梁的剛度降低，因而自振周期增大。從反應(yīng)譜來(lái)看，自振周期增大，影響系數(shù)減小。也就是說(shuō)，由于忽略剪切變形的影響，使自振周期變小，影響系數(shù)増大，因而計(jì)算出來(lái)的載荷與彎矩較之剪切變形時(shí)大，設(shè)計(jì)上趨于保守，工程上還是可行的。