化工CAD基础 第九讲
塔设备设计
Design of Columns
塔设备设计——引言
塔设备（精馏塔/吸收塔）是普 遍应用的化工设备，并且是典型的非 标准设备，即不能通过选择规格型号 购买标准化的制成品，而必须由工程 师根据具体工艺过程需求逐台设计。
设计塔设备是化学工程师的基本 专业技能。
塔设备设计——引言
塔设备流体力学设计 （30）
再其次选择[雾沫夹带]表 单，先选择公式计算选 项，再点击开始计算按 钮。
塔设备流体力学设计 （31）
如果通知雾沫夹带量太 大，则点击确定按钮后 选择参数调整表单。
塔设备流体力学设计 （32）
在参数调整表单中将板 间距调大一档，然后再 依次进行计算压降、泛 塔情况和雾沫夹带校核。
塔设备流体力学设计 （11）
校核成功后，点击确定 按钮进行堰及降液管设 计。
塔设备流体力学设计 （12）
先后点击[确认计算结果] 和[是]按钮进入下一步骤
塔设备流体力学设计 （13）
先后选择塔板类型和堰 长/塔径比，然后点击开 始计算。
塔设备流体力学设计 （14）
对于双流型塔板，还需 输入中心降液管宽度。
塔设备设计的内容可按以下分类： ➢ 功能结构设计
• 分离性能设计 • 流体力学设计 ➢ 机械结构设计 • 塔体强度结构设计 • 连接及维修结构设计
塔设备设计——分离性能设计
塔设备的分离性能设计主要确定： 1. 操作压力； 2. 分离空间需求：如塔板数/填料 高度、进/出料位置等； 3. 工艺操作条件：如回流比、出 料量、热负荷等； 4. 进、出料及塔内物料状态。
上述内容可用Aspen Plus计算。
塔设备设计——流体力学设计
塔设备的流体力学设计主要确定： 1. 塔径； 2. 塔板及附件结构； 3. 塔压降分布； 4. 塔的操作弹性； 5. 汽/液分布器。
上述1~4点也可用Aspen Plus计算，但 其塔板及附件和操作弹性设计结果的 表达方式与我国现行规范不符。
塔设备流体力学设计 （33）
弹出雾沫夹带量校核成 功消息框后点击确定按 钮。
塔设备流体力学设计 （34）
进入择结果查看表单， 在三项校核均通过的情 况下点击确认计算结果 按钮。
塔设备流体力学设计 （35）
点击[是]按钮进入负荷性 能图绘制步骤。
塔设备流体力学设计 （36）
在负荷性能图界面中点 击重画按钮，弹出的消 息框表明负荷上限太小。
塔设备流体力学设计 （26）
返回塔板布置设计界面， 依次点击板面布置和确 认计算结果按钮按钮。
塔设备流体力学设计 （27）
选择[是]，进入下一步骤。
塔设备流体力学设计 （28）
首先在[计算压降]表单中 点击开始计算按钮。
塔设备流体力学设计 （29）
其次选择[泛塔情况]表单， 点击开始计算按钮，点 击不会液泛消息框的确 定按钮。
初步选择一个板间距，以 便估算塔径。
塔设备流体力学设计 （8）
选择公式计算，取消逐步 计算，点击开始计算按钮
将计算得到的塔径向 上圆整为整数值。
塔设备流体力学设计 （9）
1000 以 下 100 一 档 ， 1000 以 上 200 一 档 。
塔设备流体力学设计 （10）
点击校核计算按钮，检查 初估的塔径是否适用。如 否，则另选板间距重算。
直至各项目校核成功。
塔设备流体力学设计 （19）
确认计算结果，进入下 一步骤：塔板布置设计。
塔设备流体力学设计 （20）
首先选择浮阀规格和阀 片开度，然后点击确定 按钮。
塔设备流体力学设计 （21）
然后设定阀孔动能因素， 点击开始计算按钮，得 到阀孔数。
塔设备流体力学设计 （22）
依次点击浮阀排列书签， 选择浮阀排列方式，点 击开始计算按钮，得到 阀孔间距及其圆整值。
塔设备流体力学设计 （23）
点击校核计算按钮，进 入阀孔试排界面。如果 排孔得浮阀远小于要求 的浮阀数，则需调整孔 间距或塔径后重排。
塔设备流体力学设计 （24）
点击调整孔间距按钮， 选择75mm，然后点击重 排按钮。
塔设备流体力学设计 （25）
得到排孔已成功信息后， 依次点击两个确定按钮 按钮。
塔设备流体力学设计 （2）
以下采用本校同学编制的软件 （ ftp:///reference/ 其 他 资 料 /TowerDesign/HYDRODYN/*.* ） 示 范 如 何 进 行浮阀塔板的流体力学设计。
将 “ HYDRODYN ” 目 录 下 载 到 本 地 后 ， 双击其中的FUFA.exe文件即可启动设计软 件，进入用户界面。
塔设备流体力学设计 （37）
返回负荷性能图界面， 点击调整塔径按钮，用 下条记录按钮调整塔径。
塔设备流体力学设计 （38）
返回负荷性能图界面， 点击调整中心距按钮， 选 择 自 由 调 整 ， 调 到 95 。
塔设备流体力学设计 （39）
点击调整参数后重算按 钮，重新进行排孔、确 定。
塔设备流体力学设计 （40）
塔设备流体力学设计 （15）
然后点击校核计算按钮， 校核堰长和降液管截面 积是否合适。
塔设备流体力学设计 （16）
如系统报告降液管与下 层塔板间距太小，则反 复点击[取消上次计算]按 钮，回到选择堰长/塔径
塔设备流体力学设计 （17）
流体力学设计 （18）
塔设备流体力学设计 （1）
我国普遍采用的塔设备流体力学设计 方法及设计结果表达方式参见《塔设备设 计》、《化学工程手册》13篇、《化工工 艺设计手册（上）》12章5节。
板式塔及浮阀塔板的结构和工作原理 参见（ftp:///reference/其他资 料/精馏塔动画汇总/*.swf），此系网上搜寻到 的资料，请尊重原作者（不详）的著作权。
塔设备流体力学设计 （3）
用 户 界 面
塔设备流体力学设计 （4）
点击新建按钮，进入塔径 初估对话框。
塔设备流体力学设计 （5）
输 入 RadFrac 中 算 得 的 Profile/hydraunics 数 据 ， 点击OK按钮。
塔设备流体力学设计 （6）
确认液体粘度小于1厘泊
塔设备流体力学设计 （7）