【正文】 .............................................................48 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定 .............................................................................................................................................49 如何實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程的具體說(shuō)明 ...................................................................................................................49 第六章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) ................................................................................................................................................................... 49 甲醇制氫裝置的投資估算 ............................................................................................................................49 總成本費(fèi)用估算與分析 ................................................................................................................................51 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) ...........................................................................................................................................................52 參考文獻(xiàn)： .......................................................................................................................................................................................... 54 過(guò) 程 設(shè) 備 強(qiáng) 度 計(jì) 算 書(shū) SW620xx 全 國(guó) 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心 站 4 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、題目：生產(chǎn)能力為 800N m179。 在本工藝過(guò)程中 ,要使甲醇水完全汽化 ,則其汽相分率必然是甲醇 40%,水 60%(mol)且已知操作壓力為,設(shè)溫度為 T,根據(jù)汽液平衡關(guān)系有 + = 初設(shè) T=170℃ p甲醇 =。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。 OC/W 和 m2 50 mm 法蘭外徑 Df 760 mm 體 法蘭寬度 2/)( ff iDDb ?? 80 mm 比值 ?s i/D 法 比值 ?f i39。( )? 4 2 ???rt 3 ???rt 369 MPa 換熱管軸向應(yīng)力 ? ? ?t c aP G G P? ? ????? ???1 2 2 ???tt 130 ? ??cr 3 ???tt 390 ? ??cr MPa 殼程圓筒軸向應(yīng)力 ? ? ?c s aAA Q G P? ??( )( )1 2 ? ???ct ? ?3??ct MPa 換熱管與管板連接拉脫應(yīng)力 q =??dlat [q] 65 3[q]焊接 [q]脹接 195 MPa 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 ? =?t (tt t0 )?s (ts t0 ) 當(dāng)量壓力組合 )1( ???? tc PP MPa 有效壓力組合 ttta EPP ?????? MPa操作情況下法蘭力矩系數(shù) M MD Pp pi a~ ? 4 3? ? 管板邊緣力矩系數(shù) M Mp~ ~? 管板邊緣剪力系數(shù) ? ?? M~ 管板總彎矩系數(shù) m m m? ??1 21 ?? 系數(shù) Ge1 僅用于 m?0 時(shí) G m Ke1 3? ? 系數(shù) Gi1 當(dāng) m?0 時(shí) ,按 K 和 m 查圖 31（ a）實(shí)線 當(dāng) m?0 時(shí) ,按 K 和 m 查 31（ b) 系數(shù) G1 m 0, G1 = ),(max 11 ie GG 。 換熱管管長(zhǎng) L m 選用 3m 標(biāo)準(zhǔn)管長(zhǎng) 換熱管根數(shù) n 30 2 6 . 6 5 0 ???? ??dLn Ao 283(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*Sjt m 按接管內(nèi)流體流速合理選取 Φ 159 9 殼程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 殼程數(shù) Ns 1 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 S m S= 或按標(biāo)準(zhǔn) 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 4 根拉桿） 19 殼體內(nèi)徑 Di m Di=S(nc1)+(1~2)d 換熱器長(zhǎng)徑比 L/ Di L/ Di 5 合理 實(shí)排熱管根數(shù) n 作圖 290 折流板形式 選定 單弓形折流板 折流板外直徑 Db m 按 GB1511999 折流板缺口弦離 h m 取 h= 折流板間距 B m 取 B=(～ 1)Di 折流板數(shù) Nb Nb=L/B1 9 殼程進(jìn)出口接管尺寸 djs*Sjs 合理選取 Φ 133 選取 過(guò) 程 設(shè) 備 強(qiáng) 度 計(jì) 算 書(shū) SW620xx 全 國(guó) 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心 站 13 ?t = P Dc i ee( )???2= 52 )5600( ?? ?? MPa ???t ?=122MPa 符合強(qiáng)度要求。 反應(yīng)過(guò)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 =（ m K) c2pH ? kJ/(kg PSA 系統(tǒng) 略 . 各節(jié)點(diǎn)的物料量 綜合上面的工藝物料衡算結(jié)果 ,給出物料流程圖及各節(jié)點(diǎn)的物料量 ,見(jiàn)圖 2— 1。 （ 3） 所用原料甲醇易得，運(yùn)輸、貯存方便。 （ 4） 可以做成組裝式或可移動(dòng)式的裝置，操作方便，搬運(yùn)靈活。 熱量衡算 汽化塔頂溫確定 在已知汽相組成和總壓的條件下，可以根據(jù)汽液平衡關(guān) 系確定汽化塔的操作溫度 K) cpco ? kJ/(kg OC），管外油側(cè)的對(duì)流給熱系數(shù)為α o=300W/（ m2 （ 2）根據(jù)筒徑 選用非金屬軟墊片： 墊片厚度： 3 墊片外徑 :644 墊片內(nèi)徑： 604 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 600 760 715 50 27 M24 24 表 32 筒體法蘭數(shù)據(jù) 封頭 （ 1）封頭內(nèi)徑： 600mm 設(shè)計(jì)壓力： P= 設(shè)計(jì)溫度取 300? C 封頭材料： 16MnR 焊接接頭系數(shù) Φ= 鋼板厚度負(fù)偏差 C1=0,腐蝕裕量 C2=,厚度附加量 C= C1+ C2=. 封頭的計(jì)算厚度計(jì)算 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭， K= ? = ct ic ][2 PDKP??? = 4 . 2 3 m m1 . 60 . 511 5 32 6 0 01 . 61 . 0 ???? ?? 考慮厚度附加量并圓整至鋼板厚度系列，取封頭名義厚度與筒體厚度相同，得材料名義厚度 ?n = 6mm. 強(qiáng)度校核 有效厚度 ?e =?n C1 C2=5mm ?t = e eic 2 )( ? ??KDP= ）（ ?? ???? MPa???t ?=153MPa 符合強(qiáng)度要求。 m 0 , G1 =Gi1 管板徑向應(yīng)力系數(shù) 帶膨脹節(jié) Q 為 Qex ?~r = 14 1 12( )??? GQ G 過(guò) 程 設(shè) 備 強(qiáng) 度 計(jì) 算 書(shū) SW620xx 全 國(guó) 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心 站 27 管板布管區(qū)周邊 處徑向應(yīng)力系數(shù) ?~39。 換熱管（ GB1511999） 管子材料： 16MnR 根據(jù)上節(jié)中計(jì)算的管子內(nèi)徑選用尺寸：φ 25 2 管長(zhǎng)： 3000 根數(shù)： 286 實(shí)排根數(shù)： 230（外加 4 根拉桿） 排列形式：正三角形 中心距： 32 管束中心排管數(shù)： 22 長(zhǎng)徑比： 5 管程數(shù)據(jù) 管程數(shù)： 1 管程氣體流速： 進(jìn)出口接管尺寸：φ 159 9 接管材料： 16Mn 法蘭類(lèi)型：板式平焊法蘭（ HG2059397） 法蘭材料： 20R DN 法蘭外徑 中心孔直徑 法蘭厚度 法蘭內(nèi)徑 螺栓孔直徑 螺栓孔數(shù) 螺紋規(guī)格 150 285 240 24 161 22 8 M20 表 33 管程法蘭數(shù)據(jù) δ = PDPc it c2[ ]? ??= PDPc it c2[ ]? ??= *140*2 600* ??mm d=150+2 =152mm tn? =9mm 81921 ?????? CCntet ?? mm ?rf )1(2d ret fA ??? ??? =152 +2 8（ ） = ? mm3 0 43 0 4 m m15222d 1 8 2 m m926215222d ??? ??? ???????? BB ntn ?? 過(guò) 程 設(shè) 備 強(qiáng) 度 計(jì) 算 書(shū) SW620xx 全 國(guó) 化 工 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 中 心 站 14 ? 3 6 . 9 8 6 m m9152 mm180接管實(shí)際外伸高度 ??? ??? ? hh ntd ? ? 022 3 6 . 9 8 6 m m9152 0接管實(shí)際內(nèi)伸高度 ??? ??? ? hh ntd ? 21 ))((82))(152304()1)((2))(( ????????? ?????? reete fdBA ????? 222212 ）（)(2)(2 ?????? ???? fChfhA etrtet ??? 23 mm21?A AAAAA ???????? 2321e 殼程數(shù)據(jù) 殼程數(shù)： 1 殼程液體流速： 進(jìn)出口接管尺寸：φ 133 接管材料： 16Mn 法蘭類(lèi)型：板式平焊法蘭 HG2059397） 法蘭材料： 16MnR DN 法蘭外徑 中心孔直徑 法蘭厚度 法蘭內(nèi)徑