【正文】 力矩 +07Nmm管程壓力操作工況下法蘭力 +07Nmm法蘭寬度 80mm法比值比值系數(shù)(按dh/Di ,df”/Di , 查GB1511999圖25)蘭系數(shù)w”(按dh/Di ,df”/Di ,查GB1511999圖 26) 旋轉(zhuǎn)剛度 MPa材料名稱16MnR(正火)殼殼體法蘭厚度44mm法蘭外徑 860mm體法蘭寬度 80mm比值 法比值系數(shù), 按dh/Di ,df”/Di , 查GB1511999圖25 蘭系數(shù), 按dh/Di ,df”/Di , 查GB1511999圖26 旋轉(zhuǎn)剛度 MPa法蘭外徑與內(nèi)徑之比 殼體法蘭應(yīng)力系數(shù)Y (按 K 查GB150－1998表95) 旋轉(zhuǎn)剛度無量綱參數(shù) 膨脹節(jié)總體軸向剛度 0N/mm管板第一彎矩系數(shù)(按,查GB1511999圖 27) 系系數(shù) 系數(shù)(按查GB151－98圖 29) 換熱管束與不帶膨脹節(jié)殼體剛度之比 數(shù)換熱管束與帶膨脹節(jié)殼體剛度之比 管板第二彎矩系數(shù)(按K,Q或查GB1511999圖28(a)或(b))系數(shù)（帶膨脹節(jié)時(shí)代替Q） 計(jì)系數(shù) (按K,Q或Qex 查圖30) 法蘭力矩折減系數(shù) 管板邊緣力矩變化系數(shù) 算法蘭力矩變化系數(shù) 管管板開孔后面積 Al = A npd 2+05mm2板參管板布管區(qū)面積 (三角形布管) (正方形布管 ) +05mm2數(shù)管板布管區(qū)當(dāng)量直徑 mm系數(shù) 系系數(shù) 數(shù)系數(shù) 計(jì)系數(shù)(帶膨脹節(jié)時(shí)代替Q) 算管板布管區(qū)當(dāng)量直徑與殼體內(nèi)徑之比 管板周邊不布管區(qū)無量綱寬度 k = K(1rt) 僅有殼程壓力Ps作用下的危險(xiǎn)組合工況 (Pt = 0)不計(jì)溫差應(yīng)力計(jì)溫差應(yīng)力 換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差 =(tt)(tt) 當(dāng)量壓力組合 MPa 有效壓力組合 MPa基本法蘭力矩系數(shù) 管板邊緣力矩系數(shù)管板邊緣剪力系數(shù) 管板總彎矩系數(shù) 系數(shù)僅用于 時(shí)系數(shù) 當(dāng) 時(shí),按K和m 查圖31(a)實(shí)線當(dāng) 時(shí),按K和m 查圖31（b）系數(shù) 0 ,=, 0 , =管板徑向應(yīng)力系數(shù)帶膨脹節(jié)Q為Q= 管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù) =管板布管區(qū)周邊處剪切應(yīng)力系數(shù) =殼體法蘭力矩系數(shù)計(jì)算值許用值 計(jì)算值許用值管板徑向應(yīng)力 1743 348 MPa管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力 1743 348 MPa管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力 58 174MPa殼體法蘭應(yīng)力 1743 348 MPa換熱管軸向應(yīng)力 923 276MPa殼程圓筒軸向應(yīng)力 MPa換熱管與管板連接拉脫應(yīng)力 q =[q]463[q]焊接 [q]脹接138MPa僅有管程壓力Pt作用下的危險(xiǎn)組合工況 (Ps = 0)不計(jì)溫差應(yīng)力 計(jì)溫差應(yīng)力 換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差 =(tt)(tt) 當(dāng)量壓力組合 MPa 有效壓力組合 MPa操作情況下法蘭力矩系數(shù)管板邊緣力矩系數(shù) 管板邊緣剪力系數(shù) 管板總彎矩系數(shù) 系數(shù)僅用于 時(shí)系數(shù) 當(dāng) 時(shí),按K和m 查圖31（a）實(shí)線當(dāng) 時(shí),按K和m 查31（b)系數(shù) 0, =。水平力取p與 p兩者的大值，即P＝Pe+=+*3366=支座安裝尺寸為D：D= 式中，為耳式支座側(cè)板厚度；為耳式支座襯板厚度。（2）根據(jù)筒徑選用非金屬軟墊片： 墊片厚度：3 墊片外徑:765 墊片內(nèi)徑：715根據(jù)筒體名義厚度選用乙型平焊法蘭（JB4702） 法蘭材料：16MnR DN法蘭外徑中心孔直徑法蘭厚度螺栓孔直徑螺紋規(guī)格螺栓數(shù)量7008608154627M2424表32 筒體法蘭數(shù)據(jù) 封頭（1）封頭內(nèi)徑：700mm設(shè)計(jì)壓力：P= 設(shè)計(jì)溫度取300176。m反應(yīng)過程中所需的熱量由導(dǎo)熱油供給，反應(yīng)器同時(shí)作為換熱器使用，根據(jù)GB151，320oC時(shí)鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為λ=（mk/mol，其摩爾流量為：對(duì)于氫氣，其摩爾質(zhì)量為 2 kg液體混合物升溫所需熱量Q= cmt=(+) (17525)=管程：沒有相變化，同時(shí)一般氣體在一定的溫度范圍內(nèi)，熱容變化不大，以恒定值計(jì)算，這里取各種氣體的比定壓熱容為： kJ/(kg p= MPa p= MPa再設(shè) T=175℃ p=。本設(shè)計(jì)采用甲醇裂解+吸收法脫二氧化碳+變壓吸附工藝，增加吸收法的目的是為了提高氫氣的回收率，同時(shí)在需要二氧化碳時(shí)，也可以方便的得到高純度的二氧化碳。依據(jù)原料及工藝路線的不同，目前氫氣主要由以下幾種方法獲得：①電解水法；②氯堿工業(yè)中電解食鹽水副產(chǎn)氫氣；③烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化法；④烴類部分氧化法；⑤煤氣化和煤水蒸氣轉(zhuǎn)化法；⑥氨或甲醇催化裂解法；⑦石油煉制與石油化工過程中的各種副產(chǎn)氫；等等。（3） 所用原料甲醇易得，運(yùn)輸、貯存方便。甲醇和水的蒸氣壓數(shù)據(jù)可以從一些化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)中得到：表13列出了甲醇的蒸氣壓數(shù)據(jù)K), 于是其溫降為: t=Q/(cm)= ()=℃導(dǎo)熱油出口溫度為: =℃汽化塔（TO101 ) 認(rèn)為汽化塔僅有潛熱變化。該反應(yīng)在管式反應(yīng)器進(jìn)行，進(jìn)出反應(yīng)器的各物料的工藝參數(shù)如表31所示。h)，R=，T=，δA=2，yA=，代入上式，可得空間時(shí)間：τ=（5）計(jì)算所需反應(yīng)器的容積VR=τVO進(jìn)料氣的總體積流量為：VO=+= m/h= m/s則可得所需反應(yīng)器的容積為：VR=τVO == m（6）計(jì)算管長(zhǎng)由文獻(xiàn)可知，考慮催化劑填層的空隙率對(duì)氣體空塔速度的影響，取流動(dòng)速度為μ=，則反應(yīng)管的長(zhǎng)度為：l=τu=3600=根據(jù)GB151推薦的換熱管長(zhǎng)度，取管長(zhǎng)l=3m。OC/W總污垢系數(shù)為Rf=+= m2換熱管管長(zhǎng)Lm選用3m標(biāo)準(zhǔn)管長(zhǎng)換熱管根數(shù)n325(圓整)管程數(shù)Ni根據(jù)管內(nèi)流體流速范圍選定1管程進(jìn)出口接管尺寸(外徑*壁厚)djt*Sjtm按接管內(nèi)流體流速合理選取Φ60管程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)殼程數(shù)Ns1換熱管排列形式正三角形排列正三角形排列換熱管中心距SmS=分程隔板槽兩側(cè)中心距Sn按標(biāo)準(zhǔn)管束中心排管數(shù)nc（外加六根拉桿）21殼體內(nèi)徑DimDi=S(Nc1)+(1~2)d0．7換熱器長(zhǎng)徑比L/ DiL/ Di合理實(shí)排熱管根數(shù)n作圖351折流板形式選定單弓形折流板折流板外直徑Dbm按GB1511999折流板缺口弦離hm取h=折流板間距Bm取B=(～1)Di折流板數(shù)NbNb=L/B18殼程進(jìn)出口接管尺寸djs*Sjs合理選取Φ1142選取 外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照GB1501998《鋼制壓力容器》進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。1) 支座承受的實(shí)際載荷計(jì)算 水平地震載荷為：p＝ 為地震系數(shù)，地震設(shè)計(jì)烈度為7時(shí)，＝ 為設(shè)備總質(zhì)量經(jīng)計(jì)算該反應(yīng)器的＝1119kg水平地震載荷為：p＝＝1119＝水平風(fēng)載荷為：p＝55034001500＝3366N偏心載荷G＝0 N偏心距S＝0 mm其中f為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按設(shè)備質(zhì)心所在高度。 C內(nèi)徑 Di mm材料 16MnR(正火) ( 板材 )試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 [s] MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 [s]t MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) ss MPa鋼板負(fù)偏差 C1 mm腐蝕裕量 C2 mm焊接接頭系數(shù) f 厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度 d = = mm有效厚度 de =dn C1 C2= mm名義厚度 dn = mm重量 Kg壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型 液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值PT = = (或由用戶輸入)MPa壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平 [s]T[s]T163。管道設(shè)計(jì) 管子選型(1) 材料——綜合考慮設(shè)計(jì)溫度、壓力