【正文】 m2，故重沸器火管表面平均熱通量采用 20kW/m2。所以，換熱面積計算如下： ? 火管、殼體尺寸確定每個重沸器里面設置一根 U 型火管，則火管的外徑可按照下式進行計算： 34LnD??式中 n——火管管程數(shù)； D——火管直徑，mm；L——火罐長度， m。根據(jù) GB1511999 中推薦的換熱管長度，本設計中筆者決定取火管長度為 ；將相關的數(shù)據(jù)代入式 34 可以得到，火管的管徑為： ???? 根據(jù)規(guī)范中推薦的系列，筆者決定選擇 D=450mm。根據(jù) SY/T 05402022《加熱爐型式與基本參數(shù)》取火管設計壓力為 ，則火重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 重沸器設計28管的厚度按照下式進行計算： 35??212CPpDt?????式中 δ——火管厚度，mm；P——火管設計壓力，Mpa；D——火管的直徑，mm；[σ]t——設計溫度下材料的許應力， Mpa；C1——材料厚度負偏差，mm；C2——腐蝕余量，mm。根據(jù)工藝，查 GB1501998《鋼制壓力容器》得低合金鋼 16MnR，試驗溫度下的屈服點 σs=345Mpa，試驗溫度許用應力 [σs]=170Mpa，在 200℃許用應力[σ s]t=168MPa，將相關數(shù)據(jù)帶入公式 35，得到，火管的厚度如下： .??????經(jīng)圓整過后，筆者決定選擇 δ=8mm?；鸸芤?guī)格 Φ4508，火管選型DN4503000mm。本設計中取重沸器的工作壓力為 ，根據(jù)規(guī)范圓筒設計壓力取 ，圓筒規(guī)格為內(nèi)徑為 800mm，長度為 4500mm，根據(jù)公式 35 則圓筒壁厚如下：??????根據(jù) GB—151 中的規(guī)定，殼體材料為碳素鋼時最小厚度不得小于 8mm，本設計中殼體最小名義壁厚取 δm=8mm。殼體規(guī)格為 Φ8008，殼體選型為 DN8004500mm。 火管、殼體強度校核（1）水壓試驗a)火管水壓試驗①火管試驗壓力值： MpaPt ][.1????②試驗壓力下火管的的應力： paDiT )4(0.)(??????T? =, 水壓試驗合格。b）圓筒水壓實驗①圓筒試驗壓力值：重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 重沸器設計29MpaPt .][????②試驗壓力下火管的的應力： DiT .)(3.)(?????T? =, 水壓試驗合格。（2）壓力及應力計算：a)火管①最大允許工作壓力： MpaDPtm )(][???????②設計溫度下計算應力： ct .2)(.2??σt≤[σt] φ=168=，經(jīng)驗算，設計結果合格。b）圓筒①最大允許工作壓力： MpaDPtm )(][???????②設計溫度下計算應力： ct )(.2??σt≤[σt] φ=168=，經(jīng)驗算，設計結果合格。 重沸器設計結果重沸器設計結果如下表所示：表 31熱負荷，kW 額定熱負荷， kW 80熱通量， kW/m2 20換熱面積，m 2 火管規(guī)格， mm Φ4508火管長度， mm 3000殼體規(guī)格， mm Φ8008重沸器殼體長度， mm 4500重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 三甘醇泵選型304 三甘醇泵的選型 影響選泵的因素泵選型依據(jù)，應根據(jù)工藝流程，三甘醇輸送要求，從三個方面加以考慮，既液體輸送量、裝置揚程、液體性質(zhì)等。流量是選泵的重要性能數(shù)據(jù)之一，它直接關系到整個裝置的的生產(chǎn)能力和輸送能力。 如設計院工藝設計中能算出泵正常、最小、最大三種流量。選擇泵時，以最大流量為依據(jù)，兼顧正常流量，在沒有最大流量時，通常可取正常流量的 倍作為最大流量。本設計中在前面已經(jīng)算出了每套脫水系統(tǒng)中三甘醇的循環(huán)量為 ,根據(jù) 倍正常流量，計算后得出應選擇流量為 m3/h。裝置系統(tǒng)所需的揚程是選泵的又一重要性能數(shù)據(jù)，一般要用放大 5%—10%余量后揚程來選型。本設計中甘醇泵的安裝高程與吸收塔的安裝高程相同，吸收塔高度為 ，由于甘醇泵所提供的壓頭必須能使甘醇到達吸收塔頂部，再加上中間輸送甘醇的管路中的壓力降，由于三甘醇粘度較大，本設計中取輸送甘醇的管路中的壓力降為 ，根據(jù)工藝要求,綜合考慮了各方面的因素，筆者選擇泵的揚程為 12m。液體性質(zhì)，包括液體介質(zhì)名稱，物理性質(zhì)，化學性質(zhì)和其它性質(zhì)，物理性質(zhì)有溫度 c 密度 d，粘度 u，介質(zhì)中固體顆粒直徑和氣體的含量等，這涉及到系統(tǒng)的揚程，有效氣蝕余量計算和合適泵的類型：化學性質(zhì)，主要指液體介質(zhì)的化學腐蝕性和毒性，是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據(jù)。 [7]一直以來，腐蝕就是化工設備最頭痛的危害之一，稍有不慎，輕則損壞設備，重則造成事故甚至引發(fā)災難。本設計中由于甘醇在循環(huán)過程中避免不了的會進入一定的各種雜質(zhì)，鑒于是這些雜質(zhì)以及水對泵會造成一定的腐蝕，因此在選泵的是時候必須考慮泵的耐蝕性能。 選泵結果經(jīng)過綜合以上各方面影響選泵的因素之后，符合要求的泵有兩種：一種是甘醇能量轉換泵既 KIMRAY 泵，另外一種是 CQ 系列磁力離心泵。由于 KIMRAY 泵沒有找到相關的泵樣本，因此筆者決定選取 CQ 系列磁力離心泵做為本次設計中的三甘醇循環(huán)泵。CQ 系列磁力離心泵泵體逐漸是由主動和從動永磁鋼組成的磁性聯(lián)軸器，外磁鋼和電動機相連為主動件，內(nèi)磁鋼和葉輪相連為被動件，當電動機啟動后，通過磁力耦合驅動葉輪同步工作。泵的結構要點以靜密封取代動密封，使泵的過流部件完全處于密封狀態(tài)，從而保證介質(zhì)與外界的隔絕，徹底解決了機械密封不能解決的跑、冒、滴、漏等弊端。重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 三甘醇泵選型31三甘醇循環(huán)泵的選型結果如下表所示：表 41泵型號 數(shù)量，臺 流量，m3/h揚程，m 電機功率KW必須汽蝕余量，m質(zhì)量kgCQ3220105 10 6 33重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 結論325 結 論 設計在嚴格遵守行業(yè)現(xiàn)行相關規(guī)范的前提下得以完成，在設計結束后，我得出了以下的結論：（1）設計出來的吸收塔、重沸器以及選出來的泵能滿足天然氣溫度為 40 ℃；壓力為 ；最大流量為 2200104 m3/d 的處理量的脫水要求。（2）進塔貧甘醇濃度和出塔富甘醇的濃度對塔板數(shù)有影響。（3）塔板數(shù)的確定方法有很多種，但是這些方法都有一些不足之處。（4）重沸器的通熱量采用是是經(jīng)驗值，不是計算所得，存在較大誤差。重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 參考文獻33參考文獻[1]梁 平，：石油工業(yè)出版社，2022[2]曾自強，：石油工業(yè)出版社，2022[3]路秀林，：化學工業(yè)出版社，2022[4]王 非，林 ：化學工業(yè)出版社，2022[5]秦叔經(jīng)，. 北京：化學工業(yè)出版社，2022[6]：中國石化出版社，2022[7]王國軒，陳 ：機械工業(yè)出版社，2022重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 致謝34致 謝本次畢業(yè)設計的完成，得益于重慶科技學院所有傳授知識與本人的老師，使我有了完成論文所要求的知識積累，深切感謝老師們對我的諄諄教導，更得益于指導教師梁平教授從選題的確定、論文資料的收集、論文框架的確定、開題報告準備及論文初稿與定稿中對字句的斟酌傾注的大量心血，在此對指導教師謝老師表示感謝！梁平老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。梁老師指導我的論文的寫作的方向和架構，并對本論文初稿進行逐字批閱，指正出其中不夠完善之處，使我有了思考的方向，他的孜孜不倦教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，他的嚴謹細致、一絲不茍的作風，將一直是我工作、學習中的榜樣。我還要感謝李宏鵬同學，在畢業(yè)設計的這段時間里，我們互相探討，他給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于他的幫助和支持，在此我表示深深地感謝。 同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關的書籍和論文，在這里一并向有關的作者表示謝意。在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機會向在這四年中給予了我?guī)椭椭笇У乃欣蠋煴硎居芍缘闹x意，感謝他們四年來的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認真負責，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 附錄35附 錄附件 1．工藝流程圖。附件 2．平面布置圖。天 然 氣 脫 水 工 藝 流 程 圖設 計制 圖 王 加 偉 李 鴻 鵬王 加 偉 李 鴻 鵬 專 業(yè) 油 氣 儲 運 工 程 07日 期行 政 辦 公 區(qū) 生 廠 區(qū)分 離 器匯管污 水 池 污 水 處 理 區(qū)輔助生廠區(qū) 脫 水 塔污 水 池污 水 池分 離 器分 離 器分 離 器 6075020150大門安 全 門常 年 風 向 維 修 室?guī)?房 化 驗 室NS天 然 氣 脫 水 場 站 平 面 布 置 圖設 計制 圖 王 加 偉 李 鴻 鵬王 加 偉 李 鴻 鵬 比 例 1:0日 期 重慶科技學院畢業(yè)設計（論文）附件重慶科技學院畢業(yè)設計（論文）任務書院 （系） 石油與天然氣工程學院 專業(yè)班級 油氣儲運工程 2022 級 學生姓名 王加偉 學號 2022440225 指導教師 梁 平 職稱 教 授 題目： 天然氣三甘醇脫水工藝設計—— 吸收塔及重沸器設計、泵的選型 （任務起止日期 2022 年 02 月 21 日至 2022 年 06 月 24 日） 系 主 任 年 月 日設計（論文）的主要內(nèi)容：1．依據(jù)相關工藝參數(shù)建立工藝流程2．確定工藝流程中涉及的吸收塔、重沸器及泵的工作參數(shù)，型式及結構；3．完成吸收塔、重沸器及泵的工藝設計及選型4．繪制工藝流程圖及平面布置圖設計（論文）任務要求：1．認真收集資料，詳細了解三甘醇脫水的方法及其優(yōu)缺點；2．以科學嚴謹?shù)膽B(tài)度進行設計，設計思路及計算正確無誤；3．工藝流程圖清晰，正確，美觀； 4．論文寫作，文字流暢，語句通順、規(guī)范；主要參考文獻（由指導教師指定）：［1］ 曾自強，[M]. 北京: 石油工業(yè)出版社,2022.［2］ 油田油氣集輸設計技術手冊》編寫組. 《油田油氣集輸設計技術手冊》[M]. 北京:石油工業(yè)出版社, 2022. ［3］ 三甘醇脫水方面的論文同組設計者及分工：注：該任務書由指導教師填寫，在畢業(yè)設計開始前一周下達給學生，一式二份，專業(yè)教研室、每個學生各一份。其中教研室的一份待學生做完畢業(yè)設計（論文）后作為附件裝入學生畢業(yè)設計（論文）資料中。學生完成畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃表工 作 進 度 安 排 （周）序號 畢業(yè)設計（論文）工作任務1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 201 查詢英文及中文資料2 翻譯英文資料，撰寫文獻綜述3 撰寫開題報告4 確定工作內(nèi)容及基本思路5 完成相關設備及工藝計算設計6 編寫論文7 準備答辯8 答辯910說明：；，作為畢業(yè)設計（論文）檢查工作進度之依據(jù)；，進度安排實施請用紅色橫條線在相應位置標出。附件：原料氣條件：溫度：40 ℃壓力：流量：202210 4 m3/d（正常）2200104 m3/d（最大）原料氣組成（mol%） （干基）： 原料天然氣組分表組分 mol%N2 CO2 HeMethaneEthane Propane iButane nButane iPentanenPentanenHexane nHeptane nOctane nNonane nDecane nC11 nC12 nC13 nC14 Total 重慶科技學院畢業(yè)設計（論文）開題報告題 目 天然氣三甘醇脫水工藝設計—— 吸收塔及重沸器設計、泵選的型 學 院 石油與天然氣工程學院 專業(yè)班級 油氣儲運工程 2022 級