【正文】 畢 業(yè) 設 計（論 文） 設計 (論文 )題目 :合成氨冷凍工段過冷器設計 姓 名 學院（系） 專 業(yè) 年 級 指導教師 2021 年 6 月 3 日 畢業(yè)設計任務書 學院（直屬系）： 時間： 2021 年 6月 1日 學 生 姓 名 指 導 教 師 設計（論文）題目 氨過冷器 (W555B)設計 主要研 究內(nèi)容 1. 了解合成氨生產(chǎn)工藝，掌握低溫甲醇洗工段的工藝流程及控制方法。 2. 使用國家最新壓力容器和換熱器設計標準、規(guī)范進行設計。掌握最新化工容器及設計的全過程。 3. 采用 CAD 繪制所設計的工程圖紙。 研究方法 1. 綜合 查閱了中英文 文獻資料，進行設計方法和設計方案的可行性研究和論證。 2. 設計計算以手算、電算相結合，并通過 SW6 軟件進行強度校核。 主要技術指標 (或研究目標 ) 1. 合成氨生產(chǎn)工藝、低溫甲醇洗工段工藝流程及控制方法設計 2. 評述換熱器在生產(chǎn)中的地位、作用及設備選型（ 附工藝流程圖） 3. 單體設備工藝計算及初選設備輪廓尺寸（管徑、管長、管子數(shù)、管程數(shù)、殼徑、殼程數(shù)等） 4. 設備結構設計 5. 設備強度計算 6. 編制制造、檢驗、安裝、運輸?shù)燃夹g條件 7. 繪制設備總裝配圖及零件圖 主要參考文獻 1. 天津大學化工原理教研室，《化工原理》上冊，天津科技出版社，1992 年 2. 國家技術監(jiān)督局，《鋼制管殼式換熱器》（ GB1511999）， 1999 年 3 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設計院，《化工工藝設計手冊》（上、下冊），化學工業(yè)出版社， 1987 4. 國家壓力 容器標準化委員會，《鋼制壓力容器》（ GB1502021），學苑出版社， 2021 5. 燕山石化總公司設計院化工設計院，《鋼制列管式固定管板換熱器結構設計手冊》，化工部設備設計技術中心站， 1985 I 目 錄 摘要 ........................................................................ V Abstract ................................................................... VI 第 1章 緒論 ................................................................. 1 合成氨工藝流程簡述 ................................................... 1 合成氨的工藝流程 ............................................... 2 合成氨冷凍工段工藝介紹 ......................................... 2 換熱器的 選型與評述 ................................................... 2 換熱器的應用 ................................................... 3 換熱器的類型 ................................................... 3 第 2章 換熱器的工藝設計 .................................................... 6 原始數(shù)據(jù) ............................................................. 6 工藝條件 ....................................................... 6 介質的物性參數(shù) ....................................................... 6 計算傳熱面積 ......................................................... 7 計算熱負荷和冷卻氣流量 ......................................... 7 計算平均溫度 ................................................... 7 初選總傳熱系數(shù) ................................................. 7 初算所需傳熱面積 ............................................... 7 工藝結構尺寸 ......................................................... 8 換熱管的選取 ................................................... 8 殼體內(nèi)徑 D ...................................................... 8 折流板形式的選擇 ..................................................... 8 核算總傳熱 系數(shù) ....................................................... 8 管程對流傳熱系數(shù) i? ............................................. 8 殼程對流傳熱系數(shù) o? ............................................. 9 污垢熱阻 Rs ( 2m CW? ) ......................................... 10 管壁溫度的估算 wt .............................................. 10 總傳熱系數(shù) oK 的計算 ........................................... 10 核算壓力降 .......................................................... 10 II 管程壓力降 .................................................... 10 1P? 的求取 ...................................................... 11 2P? 的求取 ..................................................... 11 壁溫計算 ............................................................ 12 管程壁溫 t ..................................................... 12 殼程壁溫 st ..................................................... 12 第 3章?lián)Q熱器的機械設計 ..................................................... 14 設計條件 ........................................................... 14 設計壓力 ...................................................... 14 設 計溫度 ...................................................... 14 筒體壁厚 ............................................................ 14 筒體選材 ...................................................... 14 筒體壁厚的計算 ................................................ 14 筒體的強度校核 ................................................ 15 管箱設計 ............................................................ 16 管箱選材 ...................................................... 16 管箱筒體厚度計算 .............................................. 16 管箱型式選擇 .................................................. 16 筒體的強度校核 ................................................ 16 管箱法蘭 ............................................................ 17 材料選擇 ...................................................... 17 法蘭尺寸 ...................................................... 17 壓緊面形式的選擇 .............................................. 17 法蘭型式 ...................................................... 18 管箱法蘭墊片 ....................................................... 19 管箱法蘭 螺柱螺母 .................................................... 19 封頭的設計 .......................................................... 20 封頭的壁厚計算 ................................................ 20 封頭尺寸 ...................................................... 20 封頭強度校核 .................................................. 21 III 液壓試驗壓力試驗 .............................................. 21 接管設計 ............................................................ 22 管程接管設計 .................................................. 22 殼程接管設計 .................................................. 22 排氣管和排液管的設計 .......................................... 23 筒體開孔補強 ........................................................ 23 管箱開孔補強 ........................................................ 24 接管法蘭和墊片的設計 ................................................ 25 接管外伸長度 ....................................................... 28 各接管尺寸設計 ............................................... 28 管程接管位置的確定 ........................................... 28 殼程接管位置的確定 ........................................... 29 管板設計 .......................................................... 29 材料選擇 ..