生產(chǎn)能力為每小時(shí)3100立方甲醇制氫生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-06-27 14:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Y2 =()= X1 = X2 =0 Y*1 = Y*2 =0 mY? ＝*22*11*22/*11ln)()(YYYYYYYY????? = Ky ? ＝ KG P? ＝ 103 ＝ （ m2 *s） ?V ＝2(1 2 .5 6 4 0 .1 2 7 3 7 .9 4 7 )3 6 0 0 0 .3?????＝ (m2 *s) 則 Z＝ HOG NOG =my YKYYV ???? )( 21 = 考慮一定的安全系數(shù)，確定填料高度 Z＝ 。 填料段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于該填料段的總高在 10m 以下，因此在設(shè)計(jì)中按照 GB150－ 1998《鋼制壓力容器》進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。 設(shè)計(jì)壓力 Pc ＝ *＝ Mpa 設(shè)計(jì)溫度取最高工作溫度即 40℃ 設(shè)備材料為 16MnR 焊接接頭系數(shù) ?? （雙面對(duì)接焊，局部無損探傷） 鋼板厚度負(fù)偏差 C1 ＝ 0mm，腐蝕余量 C2 ＝ ，厚度附加量 C＝ C1 +C2 ＝ 。 下部液體儲(chǔ)存空間容積，一般以其所在儲(chǔ)存液體相當(dāng)于該塔 5～ 15min的處理量考慮。 選取下部筒體內(nèi)直徑 Di=。 （ 1） 下筒體體的計(jì)算厚度計(jì)算 ctic pDp ?? ??? ][2 ＝ ??? ? ＝ 考慮厚度附加余量 并圓整至鋼板厚度系列，取材料名義厚度 n? ＝ 16mm。 （ 2） 下部設(shè)備封頭厚度計(jì)算 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，其厚度為： ? ＝ctic pDp *][2 ??? ＝ ???? ? ＝ 考慮厚度附加余量并圓整至鋼板厚度系列， 去封頭名義厚度與筒體厚度相同， n? ＝ 16mm。 （ 3）上部筒體厚度計(jì)算 ctic pDp ?? ??? ][2 ＝ ??? ? ＝ 考慮厚度附加余量并圓整至鋼板厚度系列，取材料名義厚度 n? ＝ 10mm，應(yīng)力校核不行，n? =14校核合格 。 (4) 上部設(shè)備封頭厚度計(jì)算 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，其厚度為： ctic pDp *][2 ??? ＝ ???? ?＝ 考慮厚度附加余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， 通過應(yīng)力校核 n? ＝ 14mm合格 。 (5)開孔及開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 通過 SW6軟件校核，開孔可不進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)見后面校核說明書 （ 6）填料支承裝置 選用工業(yè)上最常采用的柵板支承填料 ,由于筒體直徑較大，為了便于通過人孔裝拆，柵板 制成三塊 ， 采用 6塊筋板輔助支撐， 柵板安放在角鋼組成的支承圈上。 查文獻(xiàn)得：柵板扁鋼截面為 50mm 8mm，扁鋼之間的間距為 28mm. 柵板強(qiáng)度計(jì)算采用按承受均布載荷的兩端簡(jiǎn)支粱進(jìn)行，略去填料對(duì)塔壁的摩擦阻力，作用在柵條上的總載荷 為： P= p? + ? L 其中填料重量重力 p? ＝ p? ＝ 1 380= 填料層持液量 ? L＝ ? 104 ＝ 1 1100 104＝ 103 N 考慮柵條上載荷的不均勻性及安全系數(shù)，梁上彎矩為： M = 6 )( LPpPL? = 6 )( ?? =柵條上的應(yīng)力為： σ＝ WM =))()(( 6 ChChCs M ??? =2))(( ?? ?= 式中 s—— 柵條截面高度， m h—— 柵條截面寬度， m C—— 柵條材料腐蝕余量， m σ [σ ]t=153MPa,因此 ,所用柵條符合強(qiáng)度要求 . （ 7）耳式支座選用及驗(yàn)算 由于該吸收劑相對(duì)結(jié)構(gòu)較小，故選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的耳式支座。 根據(jù) JB/T472592 選用支座： JB/T472592，耳座 B5， 支座質(zhì)量 M=，支座相關(guān)尺寸如下： mmsmmlmmbmmmmmmn 90,330,200,10,12,16 12232 ?????? ??? 其允許載荷 ??Q =100Kn,使用公徑 DN13002600,支座處許用彎矩 ? ?JM = m。筋板和底板材料為 Q235A F，墊板材料與容器材料相同選 16MnR。 ① 支座承受的實(shí)際載荷計(jì)算 吸收塔質(zhì)量計(jì)算： 設(shè)計(jì)塔高 ,上部填料段高度 ,下部高度 ， 支座高度 筒體質(zhì)量 1m =[（ ） ＋ （ ） ] = 上筒體封頭質(zhì) 量 2m = 下筒體封頭質(zhì)量 3m = 2= 吸收液質(zhì)量 4m =1100 10247。 60= 按所儲(chǔ)存液體相當(dāng)于該塔 10分鐘的處理量考慮 人孔質(zhì)量 5m =304kg 耳座質(zhì)量 6m = 4= 故塔體總質(zhì)量 1 2 3 4 5 6m m m m m m m? ? ? ? ? ? ? 水平地震載荷為： eP = 0emg? = = 水平風(fēng)載荷為： WP = 0 0 0ifqDH = 350（ ＋ 2） = 其中 if 為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按設(shè)備質(zhì)心所在高度取。 0q 為基本風(fēng)壓，假設(shè)該填料塔安裝在南京地區(qū)，南京地區(qū)的 0q =350N/ 2m 。 水平力取較大值，故 P= 支座安裝尺寸為 D： D= 223 2 2( 2 2 ) ( 2 )inDb? ? ?? ? ? ?＋ 212( )ls? = 式中， 2? 為耳式支座側(cè)板厚度； 3? 為耳式支座襯板厚度。 支座承受的實(shí)際載荷為 Q： Q= 30 4 ( ) 10e e em g G P h G Sk n n d ???????????=＜ [Q] 式中， eG =228kg為偏心載荷； eS = 。k=,d=D=。 滿足支座本體允許載荷的要求。 ② 支座處圓筒所受的支座彎矩 LM 計(jì)算 LM = 213()10Q l s??= 10 00 )9033 0( ?? =21kN m＜ [? ?JM ] 因此，開始選用的 4個(gè) B5支座滿足要求。 （ 8） 液體分布裝 置 采用蓮蓬頭布液器，噴淋點(diǎn)數(shù)為每 45cm2塔截面設(shè)一個(gè)噴淋點(diǎn)，噴淋點(diǎn)數(shù)為 175。蓮蓬頭的安裝高度為 200mm. 參考文獻(xiàn) ，魏新利 . 過程裝備成套技術(shù)設(shè)計(jì)指南 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx ，魏新利 . 過程裝備成套技術(shù) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx ，王者相等編 .塔設(shè)備 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx .化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（下冊(cè)） 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1996 .化學(xué)工程手冊(cè) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1989 ，董其伍 .過程設(shè)備設(shè)計(jì) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx 5 管道設(shè)計(jì) 管子選型 類似以上管道規(guī)格的計(jì)算過程 ,將本工藝所有主要管道工藝參數(shù)結(jié)果匯總于下表： 序號(hào) 所在管道編號(hào) 管內(nèi)介質(zhì) 設(shè)計(jì)壓力 設(shè)計(jì)溫度 流量 狀態(tài) 流速 公稱直徑 材料 1 PG010648M1B 氫氣 50 氣相 48 20g 2 PG010148M1B 甲醇 % 水 % 200 氣相 48 20g 3 PG010248M1BH 300 氣相 48 20g 4 PG010348M1B H2 10% CO2 73% H2O 17% 300 氣相 48 20g 5 PG010448M1BH 200 氣相 48 20g 6 PG010565M1B H212% CO288% 50 487,2 氣相 48 20g 7 RO0101102L1BH 導(dǎo)熱油 320 44540 液相 102 20g 8 RO0102102L1BH 導(dǎo)熱油 320 44
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