【導讀】型工藝、高效率裝置的開發(fā)和投產(chǎn)。裂解法；⑦石油煉制與石油化工過程中的各種副產(chǎn)氫；等等。其中烴類水蒸氣轉化法是世界上應用最普遍。的方法，但該方法適用于化肥及石油化工工業(yè)上大規(guī)模用氫的場合，工藝路線復雜，流程長，投資大。著精細化工的行業(yè)的發(fā)展，當其氫氣用量在200～3000m3/h時，甲醇蒸氣轉化制氫技術表現(xiàn)出很好的技術。經(jīng)濟指標，受到許多國家的重視。與大規(guī)模的天然氣、輕油蒸氣轉化制氫或水煤氣制氫相比，投資省，能耗低。與電解水制氫相比，單位氫氣成本較低。所用原料甲醇易得，運輸、貯存方便?？梢宰龀山M裝式或可移動式的裝置，操作方便，搬運靈活。本設計采用甲醇裂解+吸收法脫二氧化碳+變壓吸附工藝，增加吸收法的目的是為了提高氫氣。的回收率，同時在需要二氧化碳時，也可以方便的得到高純度的二氧化碳。

　　

【正文】 是設計者給定的 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW620xx 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 22 管子根數(shù) n 290 換熱管中心距 S 32 mm 換 一根管子金屬橫截面積 a d? ??? ?t t( ) mm2 換熱管長度 L 300 mm 管子有效長度 (兩管板內側間距 ) L1 190 mm 管束模數(shù) Kt = Et na/LDi +04 MPa 管子回轉半徑 2t2 )2( ???? ddi mm 熱 管子受壓失穩(wěn)當量長度 lcr 10 mm 系數(shù) Cr = tsttE ?? /2 比值 lcr /i 管子穩(wěn)定許用壓應力 ( ilC crr?? ) 22 )(2][ il Ecrtcr ?? ? MPa 管 管子穩(wěn)定許用壓應力 ( C licrr ? ) ?????? ?? rcrtscr C il212][ ?? MPa 材料名稱 Q345R 設計溫度 tp 350 ?C 管 設計溫度下許用應力 ???rt 123 MPa 設計溫度下彈性模量 Ep +05 MPa 管板腐蝕裕量 C2 2 mm 管板輸入厚度 ?n 55 mm 管板計算厚度 ? mm 隔板槽面積 (包括拉桿和假管區(qū)面積 )Ad 0 mm2 板 管板強度削弱系數(shù) ? 管板剛度削弱系數(shù) ? 管子加強系數(shù) K D E na E L2 1 318? . /i t p? ?? K = 管板和管子連接型式 焊接 管板和管子脹接 (焊接 )高度 l mm 脹接許用拉脫應力 [q] MPa 焊接許用拉脫應力 [q] 65 MPa 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW620xx 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 23 管 材料名稱 Q345R 管箱法蘭厚度 ?f 50 mm 法蘭外徑 Df 760 mm 箱 基本法蘭力矩 Mm +07 N?mm 管程壓力操作工況下法蘭力 Mp +07 N?mm 法蘭寬度 2/)( iff DDb ?? 80 mm 法 比值 ?h i/D 比值 ?f i/D 系數(shù) C (按 ?h/Di ,?f” /Di , 查 GB1511999圖 25) 蘭 系數(shù) ?” (按 ?h/Di ,?f” /Di ,查 GB1511999圖 26) 旋轉剛度 ]22[121 h3iffifff ?? EDbD bEK ??????????? MPa 材料名稱 Q345R 殼 殼體法蘭厚度 ?f39。 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。 /D 系數(shù) C39。 , 按 ?h/Di ,?f” /Di , 查 GB1511999圖 25 蘭 系數(shù) ?39。 , 按 ?h/Di ,?f” /Di , 查 GB1511999圖 26 旋轉剛度 ]39。22[121 s3i39。fif39。39。 ?? EDbD bEK fff ??????????? MPa 法蘭外徑與內徑之比 K D D? f i 殼體法蘭應力系數(shù) Y (按 K 查 GB150－ 20xx表 79) 旋轉剛度無量綱參數(shù) tff KKK ~ 4?? 膨脹節(jié)總體軸向剛度 ?2 22Elitcr( ) 0 N/mm 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW620xx 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 24 管板第一彎矩系數(shù) (按 K , Kf~ 查 GB1511999圖 27) m1 系 系數(shù) ?? mKK1~f 系數(shù) (按 Kt Kf~ 查 GB151－ 98圖 29) G2 換熱管束與不帶膨脹節(jié)殼體剛度之比 Q? EnaEAts s 數(shù) 換熱管束與帶膨脹節(jié)殼體剛度之比 LKAE LKAEnaEQ exexss exsst )( ?? 管板第二彎矩系數(shù) (按 K,Q或 Qex 查 GB1511999圖 28(a)或 (b))m2 系數(shù)（帶膨脹節(jié)時 Qex 代替 Q） )(2 211 GQKmM ?? 計 系數(shù) (按 K,Q 或 Qex 查圖 30) G3 法蘭力矩折減系數(shù) ? ? ?K K G~ ~( )f f 3 管板邊緣力矩變化系數(shù) ~ 1 ff KKM ??? ? 算 法蘭力矩變化系數(shù) ~~fff KKMM ??? 管 管板開孔后面積 Al = A n?d 2 +05 mm2 板 參 管板布管區(qū)面積 (三角形布管 ) A nS At d? ?0 866 2. (正方形布管 ) A nS At d? ?2 +05 mm2 數(shù) 管板布管區(qū)當量直徑 ?/4 tt AD ? mm 系數(shù) ??A Al / 系 系數(shù) ??na A/ l 數(shù) 系數(shù) ? ? ? ? ?s 0 4 0 6 1. . ( ) /Q ? 計 系數(shù) (帶膨脹節(jié) 時 Qex 代替 Q) ?? /)()1( Q????? 算 管板布管區(qū)當量直徑與殼體內徑之比 ?t t i?D D/ 管板周邊不布管區(qū)無量綱寬度 k = K(1?t) 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW620xx 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 25 僅有殼程壓力 Ps 作用下的危險組合工況 (Pt = 0) 不計溫差應力 計溫 差 應力 換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差 ? =?t (tt t0 )?s (ts t0 ) 當量壓力組合 P Pc s? MPa 有效壓力組合 tssa EPP ????? MPa 基本法蘭力矩系數(shù) M MD Pm mi a~ ? 4 3?? 管板邊緣力矩系數(shù) 1~~ )( MMMM m ??? 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 KmGe ?31 ? 系數(shù) Gi1 當 m?0 時 ,按 K 和 m 查圖 31(a)實線 當 m?0 時 ,按 K 和 m 查圖 31（ b） 系數(shù) G1 m 0 , G1 = max( , )G Ge i1 1 , m 0 , G1 =Gi1 管板徑向應力系數(shù) 帶膨脹節(jié) Q 為 Q ex ?~r = 14 1 12( )??? GQ G 管板布管區(qū)周邊 處徑向應力系數(shù) ?~39。r = 34 1 2mKQ G( )( )??? 管板布管區(qū)周邊 處剪切應力系數(shù) ~?p= 14 1 2???Q G 殼體法蘭力矩系數(shù) M M M Mws m f~ ~( )? ?? ? 1 計算值 許用值 計算值 許用值 管板徑向應力 ? ? ?? ?r r a iP D? ??? ???~2 ???rt 3 ???rt 369 MPa 管板布管區(qū)周邊處徑向應力 ? ?? ? ?r a r iP D39。 ~ 39。? ??? ???21 2 22? ? ???? ???km km m( ) ???rt 3 ???rt 369 MPa 管板布管區(qū)周邊剪切應力????? tpap DP ~? ???rt ???rt MPa 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW620xx 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 26 殼體法蘭應力 ? ? ??f ws a ifY M P D39。 ~ 39。( )? 4 2 ???rt 3 ???rt 369 MPa 換熱管軸向應力 ? ? ?t c aP G G P? ? ????? ???1 2 2 ???tt 130 ? ??cr 3 ???tt 390 ? ??cr MPa 殼程圓筒軸向應力 ? ? ?c s aAA Q G P? ??( )( )1 2 ? ???ct ? ?3??ct MPa 換熱管與管板連接拉脫應力 q =??dlat [q] 65 3[q]焊接 [q]脹接 195 MPa 僅有管程壓力 Pt 作用下的危險組合工況 (Ps = 0) 不計溫差應力 計溫差應力 換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差 ? =?t (tt t0 )?s (ts t0 ) 當量壓力組合 )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 G m Ke1 3? ? 系數(shù) Gi1 當 m?0 時 ,按 K 和 m 查圖 31（ a）實線 當 m?0 時 ,按 K 和 m 查 31（ b) 系數(shù) G1 m 0, G1 = ),(max 11 ie GG 。 m 0 , G1 =Gi1 管板徑向應力系數(shù) 帶膨脹節(jié) Q 為 Qex ?~r = 14 1 12( )??? GQ G 過 程 設 備 強 度 計 算 書 SW620xx 全 國 化 工 設 備 設 計 技 術 中 心 站 27 管板布管區(qū)周邊 處徑向應力系數(shù) ?~39。r = 34 1 2mK Q G( )( )??? 管板布管區(qū)周邊 處剪切應力系數(shù) ~?p= 14 1 2???Q G 殼體法蘭力矩系數(shù) 1~~ MMM pws ??? 計算值 許用值 計算值 許用值 管板徑向應力 ? ? ?? ?r r a iP D? ??? ???~ 2 ???rt 3 ???rt 369 MPa 管板布管區(qū)周邊處徑向應力 ? ?? ? ?r