畢業(yè)設(shè)計(jì)——年產(chǎn)2萬(wàn)噸液氨甲烷化工段工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-06-27 18:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 diup/u，其中 u 為選定換熱器的實(shí)際操作流速，由下式計(jì)算：u=Vs/(n2π/4di2)式中 Vs =W2/p=n2=32/2=16 根所以 u=(16π/4)=故 Re=997/(103)=104 由于鋼管的絕對(duì)粗糙為 ,故相對(duì)粗糙度=諾準(zhǔn)數(shù)及相對(duì)粗糙度的關(guān)系圖（化工設(shè)備的選擇與工藝設(shè)計(jì) P6 圖 15）,得導(dǎo)熱系數(shù)為 。又取管程結(jié)垢校正系數(shù) Ft=,故得管程壓降△p=（3/+3）2（997）=﹤103Pa，因此，壓降滿(mǎn)足要求。 計(jì)算管內(nèi)給熱系數(shù) ai:因?yàn)?Re=104104,而且 l/di=3/=150＞50,故ai=()(104)()=（m2?C） 冷凝給熱系數(shù) a0 及 K 值的計(jì)算:a0 的計(jì)算：一般情況下，水平管的冷凝給熱系數(shù)大于垂直的冷凝給熱系數(shù)，所以列管換熱器選用水平安裝方式。對(duì)于 n 根水平管束，可用下式計(jì)算冷凝給熱系數(shù)。湖北師范學(xué)院 2022 屆化學(xué)與環(huán)境工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)10式中，水平管束冷凝給熱系數(shù)與單根水平管冷凝給熱系數(shù)之比，當(dāng)n100 時(shí)，取該系數(shù)=，設(shè)壁溫 tw=80℃,則平均膜溫 Tw=1/2(T+tw)=1/2(120=80)=100℃，按此溫度查得變換氣的物理量如下：導(dǎo)熱系數(shù)=(m.℃)密度=830 kg/m 3 U=a0= (30830334)/()=() 垢層熱阻:變換氣冷凝時(shí)，垢層熱阻 R0 較小，管內(nèi)的垢層熱阻 Ri 則較大，取Ri+R0=。 K 值的計(jì)算:d0、di 分別為加熱鋼管的外、內(nèi)徑，dm 為平均管徑，則K=1/[()++（45）+1/]=(m178?！? 校核tw =80/=℃與假設(shè)值 tw =80℃相比較，差 ℃，認(rèn)為計(jì)算合理。湖北師范學(xué)院 2022 屆化學(xué)與環(huán)境工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)11 計(jì)算傳熱面積及安全系數(shù)按傳熱方程式計(jì)算的傳熱面積 S=Q/K△tm=591000/（540）=178。，實(shí)際換熱器的傳熱面積為 178。，故安全系數(shù)=，此值在 之間，表示選的合理。 管束與殼體溫差的計(jì)算根據(jù)對(duì)流傳熱速率可得 Q=aiS(twtm)，故tw=Q/aiS+tm=591000/（3769）+=℃，而管束的平均溫度為tmg=1/2(tw+tn)=1/2(80+)=℃，則殼體與管束的溫差為Δt=Ttmg==℃。表 2 生產(chǎn)設(shè)備一覽表序號(hào) 名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 作用 操作要點(diǎn)1 補(bǔ)氣閥（角式截止閥） DN65PN320 向合成系統(tǒng)補(bǔ)充新鮮氣體開(kāi)關(guān)緩慢，均勻2 系統(tǒng)近路閥 DN50PN320 調(diào)節(jié)溫度 系統(tǒng)升溫時(shí)根據(jù)需要開(kāi)啟此閥湖北師范學(xué)院 2022 屆化學(xué)與環(huán)境工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)123 付線(xiàn)閥 DN80PN320 調(diào)節(jié)合成塔爐溫 升溫時(shí)嚴(yán)禁開(kāi)此閥，根據(jù)爐溫變化適量調(diào)節(jié)4 合成塔一進(jìn)閥 DN80PN320 調(diào)節(jié)氣體進(jìn)入合成塔 停車(chē)時(shí)關(guān)閉此閥有利于合成保壓5 循環(huán)機(jī)進(jìn)口閥 DN80PN320 控制氣體流通 6 循環(huán)及出口閥 DN80PN320 控制氣體輸出 停機(jī)前先關(guān)閉進(jìn)出口閥，后停機(jī)7 循環(huán)機(jī)回路閥 DN50PN320 調(diào)節(jié)循環(huán)量 循環(huán)機(jī)啟動(dòng)或停機(jī)時(shí)先開(kāi)此閥8 循環(huán)機(jī)放空閥 DN15PN320 停機(jī)時(shí)卸除壓力 卸壓時(shí)緩慢開(kāi)啟9 循環(huán)機(jī)加氨閥，截止閥 DN20PN25 輸入液氨冷卻循環(huán)機(jī)填料 開(kāi)10 循環(huán)機(jī)填料加氨出口閥 DN25PN25 控制氣氨至氨回收 開(kāi)機(jī)前要11 氨冷器氣氨出口閥，截止閥 DN200PN25 輸出氣氨至回收 此閥如，防止冰機(jī)帶液12 補(bǔ)氣放空閥 DN25PN320 系統(tǒng)超壓放空 卸壓時(shí)緩慢開(kāi)啟，防止著火13 水加熱器安全閥根部截止閥 DN80PN40 障檢修 此閥必須常開(kāi)，否則安全閥失去作用14 放氨角式截流閥 DN80PN320 放空分離后的液氨 調(diào)節(jié)要求平穩(wěn)，嚴(yán)防氣體進(jìn)入也氨儲(chǔ)槽15 氨冷器加氨截止閥 DN50PN40 輸送液氨進(jìn)氨冷器 加氨時(shí)均勻緩湖北師范學(xué)院 2022 屆化學(xué)與環(huán)境工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)1316 氨冷器排污截止閥 DN32PN40 排出氨冷器內(nèi)油水 易堵 主要工藝指標(biāo)表 3 主要工藝指標(biāo)序號(hào)主要工藝指標(biāo)名稱(chēng)范 圍 備 注一 壓 力：1 進(jìn)補(bǔ)氣油分壓力 ≤2 甲烷化塔壓差 ≤3 系統(tǒng)壓差 ≤4 循環(huán)機(jī)油壓 ~5 系統(tǒng)升降壓速率 ≤二 溫 度：1 甲烷化塔催化劑床層熱點(diǎn)溫度初期 235177。5℃ 后期 285177。5℃2 甲烷化塔出口溫度 ≤180℃甲烷化3 氨冷器出口氣體 ＜15℃湖北師范學(xué)院 2022 屆化學(xué)與環(huán)境工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)14溫度4 水冷器出口氣體溫度 ＜35℃5 甲烷化塔壁溫度 ＜120℃6 循環(huán)機(jī)進(jìn)口溫度 ≤40℃7 循環(huán)機(jī)出口溫度 ≤50℃三 氣體成份1 進(jìn)塔氣: CO+CO2≤％2 出塔氣: CO+CO2≤25ppm四 電流1 循環(huán)機(jī)電機(jī)電流 ＜ 336A系統(tǒng)2 電爐絲最大電流 ＜ 1200A 開(kāi)、停車(chē)操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng) 系統(tǒng)開(kāi)車(chē)：系統(tǒng)設(shè)備、管道安裝、催化劑裝填結(jié)束，所有電器、儀表完好；管道應(yīng)另行制定分段吹除方案進(jìn)行管道吹除；系統(tǒng)置換和氣密性試驗(yàn)另行制定方案進(jìn)行；系統(tǒng)置換、氣密性試驗(yàn)合格后，按《催化劑升溫還原方案》開(kāi)車(chē)系統(tǒng)檢修完畢、置換和氣密性試驗(yàn),未發(fā)現(xiàn)任何泄漏為合格，系統(tǒng)補(bǔ)入湖北師范學(xué)院 2022 屆化學(xué)與環(huán)境工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)15合格的原料氣, 充壓至 ,準(zhǔn)備升溫。 按循環(huán)機(jī)開(kāi)車(chē)程序開(kāi)啟循環(huán)機(jī)；啟動(dòng)電爐升溫，升溫速率為 30～40℃/h； 當(dāng)催化劑床層熱點(diǎn)達(dá) 200℃時(shí)，緩慢補(bǔ)氣升壓，并調(diào)整電爐功率，提壓速率≤?？刂拼矊訙囟仍谥笜?biāo)范圍內(nèi),當(dāng)壓力升到 25Mpa 時(shí),分析系統(tǒng)出口 CO+CO2≤25ppm,即可投入生產(chǎn)。 系統(tǒng)停車(chē)，停止本系統(tǒng)的氣體補(bǔ)入，同時(shí)關(guān)閉系統(tǒng)出口閥，切斷與外界的關(guān)聯(lián)； ；降溫速率:在 200℃以上，每小時(shí)降20℃～30℃；200℃以下，每小時(shí)降 30℃～40℃湖北師范學(xué)院 2022 屆化學(xué)與
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