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5.3.2 法兰选型31
6 裙座和基础环的设计与校核32
6.1 裙座结构与焊接连接设计32
6.1.1 裙座结构设计32
6.1.2 焊接连接设计33
6.2 裙座强度和稳定性校核34
6.2.1 裙座底部0-0截面的轴向应力计算34
6.2.2 裙座检查孔处1-1截面强度校核34
6.2.3 裙座焊缝强度校核34
6.2.4 水压试验时裙座底部0-0截面的强度和轴向稳定要求35
6.3 基础环板设计35
6.3.1 基础环板内外径的确定35
6.3.2 混凝土强度校核35
6.3.3 基础环板板厚设计35
6.4 地脚螺栓的设计36
6.5 底座与筋板设计37
6.5.1 底座与筋板选用37
6.5.2 静电接地板设计37
7 有限元分析38
7.1 SimulationXpress介绍38
7.2 定义材料属性38
7.3 未加补强圈的开孔处应力值39
7.3.1 绘制实体39
7.3.2 夹具选择40
7.3.3 载荷添加41
7.3.4 选择材料42
7.3.5 运行模拟43
7.3.6 应力值结果44
7.4 添加补强圈的开孔处应力值45
7.4.1 绘制实体45
7.4.2 分析过程设置46
7.4.3 应力值结果47
致谢48
参考文献49
1课题概述
1.1 芳烃抽提装置二甲苯塔概述
芳烃，一般指分子中含苯环结构的碳氢化合物，具有苯环的基本结构。芳烃不溶于水，但是溶于有机溶剂。一般情况下，芳烃比水轻；腐蚀性小；毒性较低。
芳烃抽提装置是用萃取精馏和液液萃取相互结合的方法实现芳烃和非芳烃之间的分离，是用C6～C8为主的加氢汽油，以环丁砜为溶剂进入抽提单元；随后，用精馏的方法将分离出来的芳烃送入精制单元，将芳烃中混合的苯、甲苯、二甲苯、碳九芳烃等分离出来，从而得到高浓度的苯、甲苯、混合二甲苯、碳九芳烃产品[1]。
此设备介质为芳烃；设计温度232℃；设计压力3.43MPa；塔径900mm;塔高48550mm。
1.2 塔设备对工业生产的意义
塔设备作为汽液和液液间进行传热与传质的重要设备，广泛应用于炼油、 石油化工、精细化工、化肥、农药、医药、环保等行业的物系分离，涉及蒸（精）馏、吸收、解吸、汽提、萃取等化工单元操作。塔设备应用面广、量大，其设备投资费用占整个工艺设备费用的较大比例。塔设备的性能对于整个装置和企业的生产能力、产品质量、消耗定额及三废、环保等方面均有重要影响[2]。
1.3 课题任务
在教师指导下由学生独立完成芳烃抽提装置二甲苯塔设计。完成：1毕业设计说明书；2开题报告；3设计图纸；4外文翻译。设计条件：介质：二甲苯和芳烃；操作温度232℃；操作压力3.43MPa；塔径900mm；塔高48550mm。设计的技术要求为：根据设计条件，进行结构设计、材料选择、强度和稳定性计算、部件设计选用。
1.4 塔设备类型选择
选择塔设备的类型时需要考虑的因素有：物料性质、设备的性能、操作条件，和塔设备的制造、安装、运转和文修等。
本次设计的是芳烃抽提装置中的二甲苯塔，根据分馏塔在本工艺中的作用，选择板式塔较为适宜。在板式塔中，工业应用较多的是浮阀、筛板和泡罩塔板等。
泡罩塔技术较为成熟，但是其结构较复杂，操作文修困难，造价高。
筛板塔结构简单，造价低；气体分散均匀，传质效率较高；液面落差小，气体压降低，生产能力较大。但是筛孔易堵塞，不适合处理黏度大的物料。
浮阀塔盘是在筛板塔盘和泡罩塔盘的基础上发展起来的，结合了这两种塔盘的优点。浮阀塔盘具有结构简单、制造方便、造价低；塔板开孔率大，生产能力大；阀片可随气量变化自由升降，操作弹性大；气液接触时间长，塔板效率较高等优点。其缺点是处理易结焦、高黏度的物料时，阀片较易与塔板黏结；在操作过程中有时会发生阀片脱落或卡死的现象，会使操作弹性和塔板效率下降[3]。