尿素洗尘塔设计与校核
【摘 要】介绍了10米大塔的设计，并对塔的设计进行强度校核。
【关键词】大塔；设计；校核
1 概述
尿素洗尘塔是金陵石化化肥厂日产2000吨大颗粒尿素装置中的一台重要设备。是目前国内自行设计建造最大一台填料洗涤塔。它担负着该装置中尾气和粉尘洗涤回收的任务。控制着向排放到大气中的尿素粉尘含量的环保标准。
在该厂引进HAS的流化床造粒技术时，HYDRO公司提供的技术和样板厂中尾气和粉尘洗涤回收是由两台直径Φ=5000mm，阻力降分别为200mmH2O和400mmH2O，原形泡罩塔完成。由于我厂尿素造粒系统改造是依托老厂进行的，可利用的土地少，能耗要求有所限制。而泡罩塔的主要缺点：结构复杂，造价高，安装维修麻烦和阻力降高。因此无法满足我厂实际要求。本着引进、消化、吸收、利用的原则。参照国内8M直径填料塔的成功经验，我所与国内著名大学填料塔公司联合设计，结构简单，造价低廉，制造方便，设计阻力降小于250mmH2O，直径达10米，高径比为 1.7，设计压力-0.04Mpa，排放到大气中的尿素粉尘含量小于30mg/Nm3的环保标准范围内的洗涤塔（见图1）。
图1
日产2000吨大颗粒尿素流化床造粒工艺的特点是：由大量流化空气将床程沸腾进行造粒、冷却，再由机械运输、筛分。总能耗：2200KW。造粒器、冷却器等设备阻力降控制严格。而洗涤塔将接受从造粒器、流化床冷却器和除尘风机来的含尿素粉尘总量为56140Kg/h干空气。总量为19511Kg/h水。回收的尿素溶液浓度为45%。所以该塔的阻力降的变化直接影响到造粒器、流化床冷却器等主要设备的阻力降的变化，最终反映为该装置的设计能力的变化（国内兄弟厂采用日本技术，设计能力为日产1750T大颗粒尿素，由于洗涤塔阻力降过高，目前生产只能达到设计能力的50%）。为了保证该塔的设计阻力降。我们采用新型规整填料设计，严格控制安装要求。气体分布器采用新颖的设计，气体按一定要求均匀分布。采用槽盘式液体分布设计，H形分布达到充分洗涤。
10米填料塔的设计在国内尚属首次，还没有相应成熟的设计参数标准可以参照，按GB150-98编制的计算软件sw6-98不能计算。而该塔筒体采用不锈钢制作，为节约材料，壁厚应尽量薄，但考虑筒体受负压，直径又大，内件的重量也很重，设计时塔体的结构稳定性将成为关键考虑。经分析比较，决定该设备参照JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》第14章圆筒型料仓设计计算，筒体按常压设备外压圆筒设计。设计条件见表1
本文仅对塔体部分进行外压圆筒许用应力进行确定及加强圈的设计，其他部
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