【文章內(nèi)容簡介】 Di mm曲面高度 hi mm材料 Q345R (板材)設(shè)計溫度許用應(yīng)力 [s]t MPa試驗溫度許用應(yīng)力 [s] MPa鋼板負偏差 C1 mm腐蝕裕量 C2 mm焊接接頭系數(shù) f 厚度及重量計算形狀系數(shù) K = = 計算厚度 d = = mm有效厚度 de =dn C1 C2= mm最小厚度 dmin = mm名義厚度 dn = mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 kg壓 力 計 算最大允許工作壓力 [Pw]= = MPa結(jié)論 合格內(nèi)筒下封頭外壓計算計算單位 壓力容器專用計算軟件 計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力 Pc MPa設(shè)計溫度 t 176。 C 內(nèi)徑 Di mm 曲面高度 hi mm 材料 Q345R (板材) 試驗溫度許用應(yīng)力 [s] MPa 設(shè)計溫度許用應(yīng)力 [s]t MPa 鋼板負偏差 C1 mm 腐蝕裕量 C2 mm焊接接頭系數(shù) f 厚 度 計 算計算厚度 d = mm有效厚度 de =dn C1 C2= mm名義厚度 dn = mm外徑 Do Do= Di+2dn = 系數(shù) K1 K1 = A 值A(chǔ)= = B 值B= 重量 kg壓 力 計 算許用外壓力 [P]= = MPa結(jié)論 合格夾套圓筒體計算計算單位壓力容器專用計算軟件 計算條件筒體簡圖計算壓力 Pc MPa設(shè)計溫度 t 176。 C內(nèi)徑 Di mm材料 Q345R ( 板材 )試驗溫度許用應(yīng)力 [s] MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力 [s]t MPa試驗溫度下屈服點 ss MPa鋼板負偏差 C1 mm腐蝕裕量 C2 mm焊接接頭系數(shù) f 厚度及重量計算計算厚度 d = = mm有效厚度 de =dn C1 C2= mm名義厚度 dn = mm重量 kg壓力試驗時應(yīng)力校核壓力試驗類型 液壓試驗試驗壓力值PT = = (或由用戶輸入)MPa壓力試驗允許通過的應(yīng)力水平 [s]T[s]T163。 ss = MPa試驗壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = MPa校核條件 sT163。 [s]T校核結(jié)果 合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力 [Pw]= = MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力 st = = MPa[s]tf MPa校核條件[s]tf ≥st結(jié)論 合格夾套封頭計算計算單位 壓力容器專用計算軟件 計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力 Pc MPa設(shè)計溫度 t 176。 C內(nèi)徑 Di mm曲面高度 hi mm材料 20R(熱軋) (板材)設(shè)計溫度許用應(yīng)力 [s]t MPa試驗溫度許用應(yīng)力 [s] MPa鋼板負偏差 C1 mm腐蝕裕量 C2 mm焊接接頭系數(shù) f 厚度及重量計算形狀系數(shù) K = = 計算厚度 d = = mm有效厚度 de =dn C1 C2= mm最小厚度 dmin = mm名義厚度 dn = mm結(jié)論 滿足最小厚度要求重量 kg壓 力 計 算最大允許工作壓力 [Pw]= = MPa結(jié)論 合格攪 拌 軸 設(shè) 計計算單位壓力容器專用計算軟件 計算條件簡 圖軸支承情況懸臂軸軸計算類型剛性軸電動機額定功率 PNkw3軸設(shè)計轉(zhuǎn)速 nr/min150設(shè)備內(nèi)設(shè)計壓力 p MPa軸安裝形式上插式軸軸材料名稱0Cr18Ni10Ti軸材料抗拉強度 s bMPa600軸材料壓縮屈服強度 ssMPa242軸材料彈性模量 EMPa202100軸材料剪切模量 GMPa軸材料密度 rskg/m37800平衡精度等級1傳動裝置效率 h1許用扭轉(zhuǎn)角 [g]176。/m1用戶定義值軸封處許用徑向位移 [d]lomm1用戶定義值懸臂軸軸端許用徑向位移mm50用戶定義值軸結(jié)構(gòu)類型空心軸空心軸內(nèi)徑與外經(jīng)之比 N o兩軸承之間長度 mm100懸臂端與兩軸承間軸徑差mm5軸封至軸承距離mm100流體徑向力系數(shù) K 1軸封形式雙端面機械密封 填料密封圈總高度mm軸承 A 形式滾動軸承軸承 B 形式滾動軸承軸線與安裝垂直線夾角 a1攪拌物料密度 rkg/m31150攪拌介質(zhì)類型液體氣體攪拌介質(zhì)特性一般物料攪拌器數(shù)量2攪拌器類型推進式攪 拌 器 數(shù) 據(jù)攪拌器 1攪拌器 2攪拌器 3攪拌器 4攪拌器 5攪拌器至軸承距離 L imm90003500攪拌器直徑 D Jimm15001500攪拌器葉片傾斜角 q i176。6969攪拌器葉片寬度 h imm300300攪拌器及附加質(zhì)量 m ikg211211攪拌器附加質(zhì)量系數(shù) hk00物料對攪拌器軸向推力方向不確定不確定推進式攪拌器螺距mm100100傳動側(cè)軸承攪拌側(cè)軸承攪拌槳計 算 結(jié) 果備 注攪拌軸最終計算軸徑 dmm160校核值，校核結(jié)果:校核合格軸徑為 d 時 的計算值軸扭轉(zhuǎn)角 g176。 /m0按扭轉(zhuǎn)變形校核合格軸臨界轉(zhuǎn)速 n kr /min設(shè)計轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速比值 n / nkn=150 r/min,可不考慮臨界轉(zhuǎn)速軸封處的總位移 d lomm按軸封處徑向位移校核合格懸臂軸軸端總位移 d l1mm按軸端許用撓度校核合格按扭轉(zhuǎn)變形計算的軸徑 d1mm加軸徑差后 d=+5=按強度計算的軸徑 d2mm輸入軸徑按強度校核合格按軸封處許用撓度計算的軸徑 d3 lomm按懸臂軸軸端許用撓度計算的軸徑 d3 le按臨界轉(zhuǎn)速計算的軸徑 dnkmmn=150 r/min,可不考慮臨界轉(zhuǎn)速懸臂軸兩軸承間軸徑 d amm注： 按標準選取的抗振條件 n/nk ≤ 本程序計算的最終軸徑 d 為懸臂段軸徑 年產(chǎn)25萬噸丁辛醇項目第三章 換熱器設(shè)計說明書 前 言 換熱器概述 換熱器簡介與分類 換熱設(shè)備的主要作用是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達到工藝過程規(guī)定的指標，以滿足工藝過程的需要。 換熱其種類很多，但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分為三大類，即間壁式、混合式和蓄熱式。其中間壁式換熱器用得最多。間壁式換熱器的類型有：夾套式換熱器，沉浸式換熱器，噴淋式換熱器，套管式換熱器，管殼式換熱器，它是最典型的間壁式換熱器，有著悠久的歷史，至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。 固定管板式換熱器的介紹 主要由殼體、管束、管板和封頭等部分組成。進行換熱的兩種流體，一種在管內(nèi)流動，其行程稱 為管程；一種在管外流動，其行程稱為殼程。其示意圖如下：圖31臥式固定管板式換熱器圖32 立式固定管板式換熱器 結(jié)構(gòu)特點：兩塊管板均與殼體相焊接，并加入了熱補償原件——膨脹節(jié)。 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、能承受較高的壓力，造價低，管程清洗方便，管子損壞時易于堵管或更換。 缺點：不易清洗殼程，殼體和管束中可能產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。 適用場合：適用于殼程介質(zhì)清潔，不易結(jié)垢，管程需清洗以及溫差不大或溫差雖大但是殼程壓力不大的場合。 設(shè)計項目簡述 項目簡介本項目是為每年生產(chǎn)25萬噸丁辛醇的分廠的辛醇制備工段的粗辛醇溶液與水換熱器的工藝及設(shè)備設(shè)計。制取辛醇整個工段涉及縮合反應(yīng)器、層析器、蒸發(fā)器、液液換熱器、氣提水冷器等。本設(shè)計只對液液換熱器進行設(shè)計。 工藝流程介紹低壓羰基合成工藝采用由美國聯(lián)合碳化物公司、英國戴維公司和英國約翰遜馬瑟公司聯(lián)合開發(fā)的第二代低壓銠法羰基合成工藝——液相循環(huán)工藝。該工藝是以丙烯、合成氣為原料，羰基銠/三苯基膦絡(luò)合物為催化劑，在較低（ MPa）的操作壓力下，就能完成反應(yīng)。該工藝的幾個基本工段為：氣—液相羰基合成反應(yīng)、羧基反應(yīng)液的蒸餾分離、正丁醛縮合反應(yīng)、正/異丁醛、辛醛加氫反應(yīng)、辛醇蒸餾精制、正/異丁醇蒸餾精制。氣—液相羰基合成反應(yīng)羰基合成反應(yīng)：丙烯、一氧化碳和氫氣在溫度90～120℃，,有過量三苯基膦存在下，在羰基銠膦絡(luò)合物的催化作用下生成丁醛。在以銠膦絡(luò)合物的催化劑的低壓羰基合成反應(yīng)中，銠形成 HRh(CO)n(phh3)m，一組絡(luò)合物（m+n=4），其中HRh(CO)2(phh3)2起主要作用。在溶液中下列平衡隨三苯基膦(phh3)濃度和一氧化碳分壓而移動。HRh(CO)(phh3)2 phhco HRh(CO)2(phh3)2 phhco HRh(CO)2(phh3)當過量的三苯基膦濃度和一氧化碳分壓適宜時，催化劑主要以HRh(CO)2(phh3)2形式存在，可以維持一定的反應(yīng)速度并使產(chǎn)物丁醛的正異構(gòu)比大為提高。過量的三苯基膦的存在能提高催化劑的穩(wěn)定性，降低反應(yīng)壓力，提高產(chǎn)物丁醛的正、異構(gòu)比例。這部分的設(shè)備包括：羰基合成反應(yīng)器、除沫器等。圖33氣—液相羰基合成流程圖合成氣和丙烯調(diào)節(jié)好碳氫比混合后，進入兩個串聯(lián)的羰基合成反應(yīng)器，在銠催化劑作用下，90～120℃、通過低壓羰基合成反應(yīng)生產(chǎn)出混合丁醛，然后經(jīng)穩(wěn)定塔脫除丁醛中的丙烯、丙烷。羰基反應(yīng)液的蒸餾分離這一分離過程共計有四個塔系，當然各家技術(shù)或許各有不同但其目的與任務(wù)基本上是一樣的。第一塔為閃蒸脫氣，從塔頂脫除CCO、H2；第二塔為反應(yīng)液循環(huán)洗氣，目的是將脫除的氣體中可能帶走的少量料液用循環(huán)液吸收下來。第第三個塔為脫輕組分塔, 輕組分的代表組分可以認為是丙烷或丙烯, 而重關(guān)鍵組分應(yīng)為異丁醛。第四個塔為這個工段的主要的分離塔，為正、異丁醛的分離，異丁醛為塔頂產(chǎn)物，塔底附近第幾板抽側(cè)線出正丁醛產(chǎn)品, 而塔底出為數(shù)極少量的丁醇及高沸物主要為聚合物等副反應(yīng)產(chǎn)物。這部分的設(shè)備包括：閃蒸罐、蒸發(fā)器、氣提塔、穩(wěn)定塔、分離塔。正丁醛縮合反應(yīng)正丁醛縮合反應(yīng)比較單純，沒有其他副反應(yīng)，而且是均相（液相）反應(yīng)，只要掌握好堿（氫氧化鈉溶液）催化劑的含量，反應(yīng)溫度，平均停留時間等幾個主要參數(shù)，就可以控制轉(zhuǎn)化率和收率。該部分主要設(shè)備：縮合反應(yīng)器。圖34正丁醛縮合反映流程圖正/異丁醛、辛醛加氫反應(yīng)由醛加氫制醇一般加氫催化劑都不外乎Ni、Cu、Pd等系或者它們的搭配作為活性組分，以活性氧化鋁、分子篩、硅膠等多孔材料為載體，制成顆粒狀催化劑，以氣固相或臨氫的氣液固三相涓流床進行反應(yīng)。這里，我們選用銅系催化劑。由于加氫反應(yīng)的反應(yīng)熱不太大，一般采用絕熱方式，我們一般控制一定的氫分壓和反應(yīng)溫度來控制和調(diào)節(jié)反應(yīng)。反應(yīng) 條件氫分壓MPa反應(yīng)溫度℃氣相加氫反應(yīng)～200～240液相加氫反應(yīng)～85～110考慮到設(shè)備的限制、原料的轉(zhuǎn)化率和經(jīng)濟性的原則，我們采用氣相加氫和液相加氫串聯(lián)操作。該部分主要的設(shè)備包括：EPA蒸發(fā)器、氣相加氫反應(yīng)器、液相加氫反應(yīng)器、冷凝分離器。辛醇蒸餾精制辛醇蒸餾精制為四塔系流程。第一塔為預(yù)蒸餾塔，粗辛醇進入預(yù)蒸餾塔，在真空條件下將輕組分從塔頂蒸出，預(yù)蒸餾塔塔底粗辛醇送入第三塔精餾塔。第二