【正文】 （ 4） 氣象：必須考慮日照方向，方位對建筑物的排列影響。 對于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè) 計(jì)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(jìn)和完善，一般都設(shè)計(jì)一個(gè)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。 （ 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(dá)到節(jié)省管材費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用的目的。 ?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(jìn)行劃分 。這樣，可以使設(shè)備在溫度變化是自由伸縮。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。橢圓封 頭簡圖如下。管程分程隔板采用十字型結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是布管緊密。 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(jì)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(jì)，傳熱管過長，根據(jù)本設(shè)計(jì)實(shí)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。一旦發(fā)生器超壓，乙炔就會從安全裝置中放空，非常安全。 4. 物料衡算 本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)年生產(chǎn) 50 萬 標(biāo) m3 溶解乙炔，以年工作日 300 天計(jì)，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。用氮?dú)鈱σ欢?、二斗進(jìn)行置換，然后在氮?dú)獾谋Ｗo(hù) 下，電石從料斗進(jìn)入加料斗。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 。 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(shí)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。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。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。 乙炔的用途 ……………………………………………………………… 錯誤 ! 未定義書簽。設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)量罐、各工序貯罐、接收罐、壓縮機(jī)等附加設(shè)備。 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。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(yùn)輸和使用乙炔氣。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。微溶于水，易溶于 乙醇 、苯、 丙酮 等 有機(jī) 溶劑。 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。 （ 5）消耗電石的計(jì)算： CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 ?每小時(shí)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(jì)算： W=＆ V 式中 W丙酮充裝量， kg； ＆ 填料孔隙率， %； V鋼瓶實(shí)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(bǔ)加量 丙酮補(bǔ)加量 =（乙炔瓶始重） +（剩余乙炔量） （實(shí)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(jì)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(shí)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(jì)算出乙炔在瓶中的剩余量，以及丙酮補(bǔ)加量。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(diǎn)還在于拆卸方便，易清洗。 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。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用 192??的無縫鋼管 ， 管子總數(shù)為 630 根。 已 知條件：計(jì)算壓力 ?p MPa，內(nèi)徑 1000 毫米，板材 Q345R. 設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 163MPa 焊接接頭系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的形狀系數(shù)公式： K 2ii1K = 2 = 1 .062Dh??????? ?????? 求封頭的曲面高度 hi 25041 ??ii DHmm 則封頭的計(jì)算厚度 ? ? ????? ????? ct ic pDKp???mm 封 頭的有效厚度 ??????? CCne ?? mm 允許最大工作壓力 23 ? ? ? ? ???? ?????? eitew KDp ????MPa 比較可知 :合格 浮頭設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù) GB1511999《管殼式換熱器》 [12]選用鉤圈式浮頭，浮頭端蓋選用球冠形封頭，根據(jù)換熱器筒體內(nèi)徑 1000?iD mm 查 GB1511999《管殼式換熱器》表 46[8]可得封頭球面內(nèi)半徑 800?iR mm 浮頭簡圖如下。 管板布管區(qū)內(nèi)開孔后的面積為： 221 ???? dnAA t ? 一根換熱管管壁金屬橫截面積為： ? ? 0 6??? tt da ??? 式中 t?? 換熱管壁厚， mm。在此次設(shè)計(jì)中我們對注滿水時(shí)的靜重情況進(jìn)行校核計(jì)算。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)管內(nèi)水流速為sm1?u ，所以不需要設(shè)計(jì)防沖擋板。 車間設(shè)備平面布置的原則 車間平面布置首先必須適合全廠總平面布置的要求，應(yīng)盡可能使個(gè)車間的平面布置在總體上達(dá)到協(xié)調(diào)、整齊、緊湊、美觀，相互融合，渾成一體。有時(shí)因受建設(shè)場地的限制或者為了節(jié)約用地，也有設(shè)計(jì)成多層的。 （ 9） 生活區(qū)：有污染氣體排放的工廠應(yīng)位于生活區(qū)的下風(fēng)方向，并與廠區(qū)有一定的防護(hù)地 帶。 注意資源合理開發(fā)和綜合利用、節(jié)約能源、節(jié)約勞動力；注意環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡、保護(hù)風(fēng)景和名勝古跡；同時(shí)，還要做到有利生產(chǎn)、方便生活、便于施工，并提供有多個(gè)可供選擇的方案進(jìn)行比較和評價(jià)。但這些一定要最有效的利用車間的建 筑面積（包括空間）和土地（設(shè)備裝置能露天布置的盡量露天布置，建筑物能合并的應(yīng)盡量合并）。溶解乙炔 工廠崗位定員 部 門 職 位 人數(shù) /班 班 數(shù) 人數(shù)小計(jì) 領(lǐng)導(dǎo)班子 經(jīng)理 3 1 3 市場管理部 部長 1 1 1 干事 3 1 3 技術(shù)開發(fā)部 部長 1 1 1 干事 3 1 3 人力資源部 部長 1 1 1 財(cái)務(wù)管理部 部長 1 1 1 保衛(wèi) 2 1 2 企業(yè)管理部 部長 1 1 1 干事 3 1 3 生產(chǎn)管理部 部長 1 1 1 干事 4 1 4 機(jī)動能源部 部長 1 1 1 干事 3 1 3 安全環(huán)保部 部長 1 1 1 干事 3 1 3 凈化崗位 班長 1 4 4 工人 2 4 8 壓縮干燥崗位 班長 1 4 4 工人 2 4 8 充裝崗位 班長 1 4 4 8. 工藝控制指標(biāo)一覽表 各種工藝控制指標(biāo)如表 10 所示。下表為壓力容器法蘭分類表。 接管直徑計(jì)算 ： 殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)變換氣流速為 u=10m/s,則接管內(nèi)徑為 m0 4 6 )2 6 6 0 0( ?? ??????Vd 查 GB/T173952022 取管子 mm9mm50 ?? 管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)循環(huán)水流速 u= m/s,則接管內(nèi)徑為 m0 7 0 ) 9 43 6 0 0(4 4 9 8 6 8 044 ?? ??????Vd 查 GB/T173952022 取管子 mm9mm71 ?? 其他結(jié)構(gòu)選擇 （ 1） 換熱器支座 選擇和設(shè)計(jì) 鞍式支座如圖 7 所示。 （ 1） 結(jié)構(gòu)如圖所示， 序號 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 序號 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 1 b mm 8 5 布管限 定圓直徑 LD 931 mm 2 1b mm 5 6 封頭球面內(nèi)半徑 Rt 800 mm 3 nb mm 20 7 4 2b mm 8 25 圖 5 管板簡圖 對于正方形排列，布管簡圖如圖 6。 筒體簡圖如下： 圖 2 筒體簡圖 計(jì)算厚度 ? ? mmpDp ct ic ???? ???? ??? 可知筒體內(nèi)徑 1000?iD mm查《化工壓力容器設(shè)計(jì) ——方法、問題和要點(diǎn)》 ?? 耐壓試驗(yàn)壓力系數(shù)；對于鋼和有色金屬，液壓試驗(yàn)時(shí) ?? 。在這里取折流板間距 3 0 01 0 0 ???? DB mm 則折流板數(shù)量： （塊）折流板間距 傳熱管長 19130060001 ???BN 校核總換熱系數(shù) （ 1）管程對流傳熱系數(shù) 0 .8 0 .40. 02 3 R e P rii id?? ? 式中 id ——管子的內(nèi)徑， m； 管程雷諾數(shù) 41 40 .0 1 5 1 1 0 0 0R e 2 .1 1 07 .2 7 4 1 0idu ?? ??? ? ? ??水水 管程普朗特準(zhǔn)數(shù) 3 411 4 . 1 7 4 1 0 7 . 2 7 4 1 0Pr 4 . 8 50 . 6 2 6 5Cp ?? ? ? ? ?? ? ?水水 故管程對流傳熱系數(shù)： 0 . 8 0 . 4 4 0 . 8 0 . 40 . 6 2 6 50 . 0 2 3 R e Pr = 0 . 0 2 3 ( 2 . 1 1 0 ) 4 . 8 5 5 1 8 3 . 60 . 0 1 5iiid?? ? ? ? ? ? ? 0W/(m. C) （ 2）殼程對流傳熱系數(shù) 殼程流通截面積 0 ??????? ?????????? ?? tdhDS im2 式中 h——折流擋板間距， m； t——管中心距， mm?！?)； tm——有效平均溫差 ， ℃ ； Q——熱負(fù)荷 ， kw； 考慮 15%的面積裕度， 1 ???? AA m2 工藝結(jié)構(gòu)尺寸 管徑和管內(nèi)流速 對一定的傳熱面積而言，傳熱管徑越小，換熱器單位體積的傳熱面積越大。根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用全密封低壓乙炔發(fā)生器 [9]作為反應(yīng)設(shè)備。 從中和塔出來的乙炔進(jìn)入干燥工序。在空氣中爆炸極限 %%（ vol）。 電石的物理性質(zhì)是外觀呈灰色、棕色、紫色或黑色的固態(tài)物。這種被稱為溶解乙炔氣瓶的特殊鋼瓶的誕生，使溶解乙炔在工業(yè)上得到了更廣泛的應(yīng)用。 干法乙炔發(fā)生是對濕法乙炔發(fā)生的改進(jìn)，通過綜合的考慮和出于對其風(fēng)險(xiǎn)的評估，我認(rèn)為干法乙炔發(fā)生具有很好的工業(yè)化價(jià)值。 乙炔的用途 乙炔是一種重要的有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料，它的用途很廣泛如： 乙炔在高溫下分解為碳和氫，由此可 制備乙炔炭黑。 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）