【正文】 ?iR mm 浮頭簡圖如下。 實驗壓力值 ? ?? ? ??tT pp ??MPa 壓力試驗下允許通過的應(yīng)力水平 ??t? ? ? ? ? ?? st ?? MPa 實驗壓力下圓筒的應(yīng)力 T? ? ? ? ? ??? ????? ?? ?? e eirT DPMPa 校核 ? ?tT??? 所以 符合要求 。 根據(jù)設(shè)計要求采用 192??的無縫鋼管 ， 管子總數(shù)為 630 根。 所以 18 ? ? ? ?2 2 20 0 23 1 . 7 3 2 3 . 1 44 4 0 . 0 2 5 0 . 0 1 9 3 . 1 4 0 . 0 1 9 0 . 0 1 7 32 4 2 4ed t d md? ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????? 322 30 . 0 1 7 3 1 0 . 9 3 1 . 2 6 1R e 0 . 2 9 8 1 00 . 8 1 0edu ?? ???? ? ? ??22 222Pr 1 7wuNu u?? ?? ????? 33222 1 . 2 2 2 1 0 0 . 8 1 0P r 1 . 8 3 40 . 5 3 3pc ???? ? ?? ? ? 乙炔被冷卻，取 wu u ???????= （ 3）總傳熱熱阻 2 2 2212 1 1 11= b1++ddmK d d dRRd d d? ? ???計 式中 0 0 . 0 1 9 0 . 0 1 5 0 . 0 1 722im ddd m m? ?? ? ? 計算得 0= 3 4 2 .3 4 W /( m . C )K 計 （ 4）傳熱面積 23 mtK QA M ?? ???? 計計 %%100 ????? 計 計A AA 即傳熱面積有 %的裕量 。 殼體內(nèi)徑 采用二管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率 ?? ，則殼體內(nèi)徑： ?? ?TNSD mm 圓整取 D=1000mm 折流板的選擇 常用的折流板和支撐板有弓形和圓盤兩種。由已知設(shè)計條件知冷卻水走 管程 ，乙炔走殼程 ，故可取較小的管徑。浮頭式換熱器由于管束的膨脹不受殼體的約束，因此不會因管束之間的差脹而產(chǎn)生溫差熱應(yīng)力，另外浮頭式換熱器的優(yōu)點還在于拆卸方便，易清洗。由于它采用的是全密封加料，所以在加料過程中沒有任何電石粉塵產(chǎn)生，操作環(huán)境相當(dāng)好。 （ 5）消耗電石的計算： CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 ?每小時消耗電石： ?每日消耗電石： ?每年消耗電石： （ 6）丙酮充裝量：按《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》 [7]的規(guī)定，丙酮充裝量按下式計算： W=＆ V 式中 W丙酮充裝量， kg； ＆ 填料孔隙率， %； V鋼瓶實際容積， L； 由《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》 [7]可知 ＆ =91% V= 由此可得 W= kg （ 7） 丙酮補加量 丙酮補加量 =（乙炔瓶始重） +（剩余乙炔量） （實重） 10 ?剩余乙炔量的確定 在充裝乙炔前，要先測定瓶內(nèi)剩余的乙炔壓力，以便確定剩余乙炔量有多少，計算公式如下： Gs=＆ ɑVPa(PS+1)103 式中： Gs乙炔在瓶中剩余的乙炔量 kg ＆ 填料孔隙率 % V鋼瓶實際容積 L ɑ乙炔在丙酮中溶解度 Pa乙炔密度 kg/m3 PS乙炔瓶中余壓 MPa 其中， ＆ =91% V= ɑ=237g/L Pa=P0 10 t? P0=此可計算出乙炔在瓶中的剩余量，以及丙酮補加量。干燥系統(tǒng)一般有兩臺以上的干燥器，一臺吸附，一臺再生，輪換使用。 在發(fā)生器中，電石與水反應(yīng)，主要生成乙炔氣和氫氧化鈣，并放出大量的熱，因此要不斷往發(fā)生器中加水或廢次氯酸鈉液，維持恒溫。 乙炔的化學(xué)性質(zhì)： 化學(xué)性質(zhì)很活潑，能起加成、 氧化 、聚合及 金屬 取代等反應(yīng)。微溶于水，易溶于 乙醇 、苯、 丙酮 等 有機 溶劑。 丙酮 丙酮的化學(xué)性質(zhì) 丙酮是脂肪族酮類有代表性的化合物，具有酮類典型反應(yīng)，丙酮對氧化劑比較穩(wěn)定。工業(yè)電石的主要成份是碳化鈣，其余為游離氧化鈣，碳以及硅、鎂、鐵、鋁的化合物及少量的磷化物、硫化物。 我國溶解乙炔的發(fā)展 溶解乙炔在我國也已經(jīng)有了 九十 多年的歷史，早在 1920 年法商在上海蘆家灣徐家匯路開設(shè)氧氣廠，引進了法國溶解乙炔的技術(shù)和設(shè)備及 乙炔瓶。電石渣又難以集中利 用，于是人們開始研究用其它方法來貯存、運輸和使用乙炔氣。 溶解乙炔的概念與由來 溶解乙炔是將碳化鈣與水作用制得粗乙炔氣，經(jīng)凈化、壓縮，干燥、再充裝 4 至填有多孔填料 [4]并含溶劑 (一般采 用丙酮 )的鋼瓶內(nèi)，使乙炔氣體溶解于丙酮液體中，當(dāng)使用時將乙炔氣體再從丙酮釋放出來。 新興乙炔化工生產(chǎn)方法與舊法的比較 新興的乙炔生產(chǎn)方法主要是天然氣部分氧化法和煤的等離子體法。通過取代反應(yīng)和加成反應(yīng)，可生成一系列極有價值的產(chǎn)品。設(shè)計的內(nèi)容包括主要反應(yīng)和后續(xù)處理生產(chǎn)工藝流程及設(shè)備的設(shè)計和選型，主要設(shè)備包括乙炔發(fā)生器、換熱器、凈化塔、以及計量罐、各工序貯罐、接收罐、壓縮機等附加設(shè)備。 Abstract …………………………………………………………………………錯誤 ! 未 定 義 書 簽 。 乙炔的用途 ……………………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。Acetylene generator 2 1. 概述 將生產(chǎn)的氣態(tài)乙炔壓縮充裝至填有多孔填料并含溶劑（一般采用丙酮）的鋼瓶內(nèi)，使乙炔氣體溶解于丙酮液體中，當(dāng)使用時將乙炔氣體從丙酮中放出，這樣的乙炔稱 “溶解乙炔 ”[1]，溶解乙炔能達到安全貯存、運輸和使用方便的目的。供給適量空氣，可以安全燃燒發(fā)出亮白光，在電燈未普及或沒有電力的地方可以用做照明光源。而干法乙炔發(fā)生和濕法乙炔發(fā)生是傳統(tǒng)的制備乙 炔的方法，其安全性和穩(wěn)定性都有一定的保障，其中如果考慮環(huán)保的問題，乙炔干法發(fā)生會占很大的優(yōu)勢，其反應(yīng)以后得電石粉末具有再利用價值。隨著工業(yè)的發(fā)展，1903 年法國首先將乙炔用于金屬的焊接與切割。隨后人們又采取像液化氣體那樣把乙炔液化成液體貯存在容器中使用，但液化乙炔更具有爆炸性，稍一不慎就發(fā)生爆炸事故。 解放以后，隨著我國工業(yè)的發(fā)展，溶解乙炔工業(yè)也有了一些發(fā)展，但由于對推廣使用溶解乙炔氣瓶的優(yōu)越性認(rèn)識不足，在較長一段時間內(nèi)發(fā)展緩慢，直到 5 1979 年全國生產(chǎn)溶解乙炔的廠也僅有十一家，而且大多數(shù)又是大型企業(yè)的附屬站，規(guī)模都較小，產(chǎn)品主要供給本廠使用，裝置總?cè)萘績H有 300 米 179。 表 1 電石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 項目 指 標(biāo) 優(yōu)等品 一等品 合格品 發(fā)氣量（ 20℃ ,g≧ ） 粒度 (mm) 80200 305 285 255 5080 305 285 255 580 300 280 250 550 300 280 250 乙炔中磷化氫， %（ V/V) 乙炔中硫化氫， %（ V/V) 注：本設(shè)計采用的電石規(guī)格為優(yōu)等品。丙酮對金屬不腐蝕，可貯于鐵、鋁等容器中，丙酮毒性低，毒性近于乙醇，對中樞神經(jīng)有麻醉作用，吸入蒸汽會引起頭痛，在空氣中嗅覺界限為 。由碳化鈣 (電石 )制備的乙炔因含磷化氫等雜質(zhì)而有惡臭。用氮氣對一斗、二斗進行置換，然后在氮氣的保護 下，電石從料斗進入加料斗。氣柜設(shè)置高低位報警，根據(jù)氣柜的高低和發(fā)生器的壓力控制電磁振動下料器，調(diào)節(jié)進入發(fā)生器的電石量。 4. 物料衡算 本設(shè)計是設(shè)計年生產(chǎn) 50 萬 標(biāo) m3 溶解乙炔，以年工作日 300 天計，則可知日生產(chǎn)溶解乙炔 噸，可得出原料消耗量為：電石 噸 /天，丙酮充裝量，充灌乙炔氣體量 ，年生產(chǎn)乙炔瓶 75900 瓶。不能夠詳細(xì)的列舉數(shù)據(jù)。一旦發(fā)生器超壓，乙炔就會從安全裝置中放空，非常安全。s 水的 普 朗特數(shù)： Pr2= 乙炔的定性溫度： 01 1 6 .7 4 0t= = 7 8 .3 52 C? 乙炔密度： ρ1= kg/m3 乙炔比熱： Cp1= kJ/kg℃ 乙炔導(dǎo)熱系數(shù)： k1= W/m℃ 乙炔粘度： μ1=104 Pa 管程數(shù)和傳熱管數(shù) 根據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù) ns 根）(3 1 52 5 1 410 1 8 9 41 8 7 8 22 ?????? iis udVn 式中： V——水的體積流量 ， m3/h； di——換熱管的內(nèi)徑 ， mm； ui——水在換熱管中的流速 ， m/s； 按單程計算所需換熱管的長度 L ????? dn SL s?m 式中： S——換熱管傳熱面積 ， m2； ns——單程傳熱管數(shù)； d0——換熱管外徑 ， mm； 按單管程設(shè)計，傳熱管過長，根據(jù)本設(shè)計實際情況，取傳熱管長 6?l m，則該換熱器的管程數(shù)為 管程）( ???? lLNP 傳熱管的總根數(shù) 根）(6302315 ???TN 16 管排列方式 換熱管在管板上的排列有正三角形排列、正方形排列和正方形錯列三種排列方式。 折流板的作用是可以提高殼程流體的流速，增加湍動程度，并使殼程流體垂直沖刷管束，以改善傳熱，增大 殼程流體的傳熱系數(shù)，同時減少結(jié)垢。管程分程隔板采用十字型結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點是布管緊密。 水壓試驗壓力 ? ?? ? ??tT pp ???MPa 式中 Tp? 耐壓試驗壓力， MPa； P? 壓力容器的設(shè)計壓力， MPa ； 試驗壓力下圓筒的應(yīng)力 ?T = ?? ?.2 ).( e eiT ?Dp = 由于 ?T? ???T，所以所設(shè)計殼體滿足條件。橢圓封 頭簡圖如下。管板的設(shè)計是否合理對確保換熱器的安全運行、節(jié)約金屬材料，降低制造成本是至關(guān)重要的。dA nn S S S?? 式中： S? 換熱管中心距 ， mm； nS? 隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距 ， mm； 39。 則 mm5 9 5 0 0 022 2 ????????? lLL nt ? 27 接管計算 由于各種工藝和結(jié)構(gòu)上的要求，不可避免地要在容器上開孔并安裝接管。這樣，可以使設(shè)備在溫度變化是自由伸縮。法蘭應(yīng)該是個組件，包括法蘭墊片和連接螺栓或螺柱以及螺母。 ?殼體法蘭 我國壓力容器行業(yè)，壓力容器法蘭分類主要按結(jié)構(gòu)形式進行劃分 。 業(yè)務(wù)單元：主要負(fù)責(zé)執(zhí)行公司的指令，為生產(chǎn)單元按規(guī)定和要求提供相關(guān)生序號 設(shè)備名稱 設(shè)備型號及規(guī)格 材料 數(shù)量 1 安全水封 Φ4002200 鋼 4 2 低壓干燥器 Φ9002500 鋼 2 3 乙炔壓縮機 4 高壓乙炔油分離器 鋼 2 5 高壓干燥器 鋼 6 6 熱交換器 Φ10008200 鋼 1 7 集油罐 Φ6001336 鋼 1 8 氣液分離器 541 鋼 1 9 丙酮泵 Zd50A 附電機 組合件 1 10 真空泵 2XS15 附電機 組合件 1 11 上閥機 SF5 附電機 3KW 組合件 1 12 丙酮計量缸 Φ2191200 鋼 1 13 低壓緩沖器 鋼 1 14 字盤式地上衡 150 型 OA 組合件 4 33 產(chǎn)要素、服務(wù)，同時承擔(dān)與業(yè)務(wù)相關(guān)的某項或部分管理職能。 （ 5） 充分考慮本裝置（車間）與其他部門在總平面布置圖上的位置，力求緊湊、聯(lián)系方便，縮短輸送管線，達到節(jié)省管材費用及運行費用的目的。第三，生產(chǎn)要安全。 對于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè) 計的廠房，由于生產(chǎn)過程中對工藝流程和設(shè)備需要不斷改進和完善，一般都設(shè)計一個較高的單層廠房，利用便于移動、拆裝、改建的鋼制操作平臺代替鋼筋混凝土操作臺，以適應(yīng)工藝流程和設(shè)備變化的需要。一個工廠廠址選擇是否合理，將對建廠速度，建設(shè)投資，對項目建成后的經(jīng)濟效益，社會效益和環(huán)境效益的發(fā)揮，對輕化工業(yè)的合理布局和地區(qū)經(jīng)濟文化的發(fā)展具有深遠意義，所以廠址選擇是一項政策性和科學(xué)性很強的綜合性工作。 （ 4） 氣象：必須考慮日照方向，方位對建筑物的排列影響。 （ 12） 其它：如必須滿足當(dāng)?shù)睾娇照荆C場），通訊設(shè)施（廣播電臺，電報臺）和軍工工程對間隔距離和技術(shù)上的要求，并取得有關(guān)部門