【正文】 理安排流程。 熱工設(shè)計的計算步驟與結(jié)果列于下各表中?！?按定性溫度查物性表4180；2580冷卻水，混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)；W/(ms按定性溫度查物性表冷卻水，混合氣體普朗特數(shù)；查表或計算；3,物料與熱量衡算計算內(nèi)容或項目符號單位計算公式或來源結(jié)果備注換熱器效率負荷QW見汽化塔熱量衡算冷卻水的質(zhì)量流量kg/s見過熱器熱量衡算4，有效平均溫差計算內(nèi)容或項目符號單位計算公式或來源結(jié)果備注冷流體蒸發(fā)對數(shù)平均溫差Δt℃Δ=(ΔΔt)/ln(Δt/Δt)流程型式初步確定1—2型管殼式換熱器1殼程—2管程參數(shù)RR=（）/（）參數(shù)PP=（）/()溫度校正系數(shù)查圖421有效平均溫差Δt℃Δ=Δ5，初算傳熱面積計算內(nèi)容或項目符號單位計算公式或來源結(jié)果備注初選總傳熱系數(shù)W/(℃)=管程進出口處流速m/s4管程摩擦因子查圖43管內(nèi)摩擦壓降ΔPaΔ=4L/()回彎壓降ΔPaΔ=4/2進出口局部壓降ΔPaΔ=3027管程壓降ΔPaΔ=(Δ+Δ)+Δ管程最大允許壓降[Δ]Pa查表4335000校核管程壓降Δ＜[Δ]合理殼程傳熱與壓降計算內(nèi)容或項目符號單位計算公式或來源結(jié)果備注殼程當量直徑DmD=橫過管束的流通截面積AA殼程流體流速um/su=殼程雷諾數(shù)ReRe=殼程流體給熱系數(shù)αoW/(℃/W查表45105管外污垢熱阻℃)查表3管壁熱阻℃)按式42210傳熱面積與壁溫核算計算內(nèi)容或項目符號單位計算公式或來源結(jié)果備注需要傳熱面積AA=實有傳熱面積A實A實=nπd(L2S)校核傳熱面積ΔAΔA =A實/ A1．35熱流體傳熱面積℃按式425冷流體傳熱面積℃按式426管壁計算溫度℃按式424校核管壁溫度Δ℃Δ=結(jié)論設(shè)計符合要求確定所有零部件的尺寸和材料，并對換熱設(shè)備所有受壓元件進行強度計算1， 換熱流程設(shè)計：采用殼程為單程，管程為雙程的結(jié)構(gòu)型式2， 換熱管及其排列方式：采用25，材料為20G號鋼。3， 折流板：采用通用的單彎形折流板，材料為Q235B鋼，板厚4mm，板數(shù)14塊。對鋼制的換熱器，按照GB150《鋼制壓力容器》標準進行設(shè)計。(1) 筒體內(nèi)徑:600mm計算壓力：P= 設(shè)計溫度取228176。（2）根據(jù)筒徑選用非金屬軟墊片：石棉橡膠板 墊片厚度：3mm 墊片外徑:642mm 墊片內(nèi)徑：604mm根據(jù)筒體名義厚度選用甲型平焊法蘭（JB4702） 法蘭材料：Q345R DN法蘭外徑中心孔直徑法蘭厚度螺栓孔直徑螺紋規(guī)格螺栓數(shù)量600mm730mm690mm40mm23mmM2024表32 筒體法蘭數(shù)據(jù)封頭內(nèi)徑：600mm設(shè)計壓力：P= 設(shè)計溫度取35176。根據(jù)筒徑選用標準橢圓形封頭直邊高：25mm 曲邊高：125mm 壁厚：6mm（按照GB1501998 等 面 積 補 強 法）接管：φ159 6 材料：20G δ = =d==6mm mm= mm2補強滿足要求,不需另加補強。（GB1511999）管子材料：20G 根據(jù)上節(jié)中計算的管子內(nèi)徑選用尺寸：φ25 管長：4500 根數(shù)：238實排根數(shù)：244（外加6根拉桿） 排列形式：正三角形 中心距：32 管束中心排管數(shù)：17 長徑比：9 （GB1511999）材料：Q235B 形式：單弓形 外直徑：600 管孔直徑：缺口弦高：120mm 間距：300 mm 板數(shù)：14 厚度：4mm（GB1511999）直徑：16 螺紋規(guī)格：M16 根數(shù)；6 固定管板換熱器設(shè)計計算固定管板換熱器設(shè)計計算 計算單位南京工業(yè)大學(xué)過程裝備與控制系統(tǒng) 設(shè) 計 計 算 條 件 殼 程管 程設(shè)計壓力 MPa設(shè)計壓力 MPa設(shè)計溫度 228設(shè)計溫度 35殼程圓筒內(nèi)徑 600 mm管箱圓筒內(nèi)徑600mm材料名稱Q345R材料名稱Q345R 簡 圖 計 算 內(nèi) 容殼程圓筒校核計算前端管箱圓筒校核計算前端管箱封頭(平蓋)校核計算后端管箱圓筒校核計算后端管箱封頭(平蓋)校核計算管箱法蘭校核計算開孔補強設(shè)計計算管板校核計算前端管箱筒體計算計算單位南京工業(yè)大學(xué)過程裝備與控制系統(tǒng)計算條件筒體簡圖計算壓力 Pc MPa設(shè)計溫度 t 176。 ss = MPa試驗壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = MPa校核條件 sT163。 C內(nèi)徑 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 合格后端管箱筒體計算計算單位南京工業(yè)大學(xué)過程裝備與控制系統(tǒng)計算條件筒體簡圖計算壓力 Pc MPa設(shè)計溫度 t 176。 ss = MPa試驗壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = MPa校核條件 sT163。 C內(nèi)徑 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 合格殼程圓筒計算計算單位南京工業(yè)大學(xué)過程裝備與控制系統(tǒng)計算條件筒體簡圖計算壓力 Pc MPa設(shè)計溫度 t 176。 ss = MPa試驗壓力下圓筒的應(yīng)力 sT = = MPa校核條件 sT163。補強圈面積 A4mm2A(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 補強滿足要求,不需另加補強。補強圈面積 A4mm2A(A1+A2+A3)mm2結(jié)論: 補強滿足要求。 0 ,=管板徑向應(yīng)力系數(shù)帶膨脹節(jié)Q為Q =管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù)=管板布管區(qū)周邊處剪切應(yīng)力系數(shù) = 殼體法蘭力矩系數(shù) 計算值許用值 計算值許用值管板徑向應(yīng)力 3 MPa管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力 3 MPa管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力 MPa殼體法蘭應(yīng)力 3 MPa換熱管軸向應(yīng)力 3 MPa殼 程圓筒軸向應(yīng)力 174MPa換熱管與管板連接拉脫應(yīng)力 q =[q]3[q]焊接[q]脹接MPa計算結(jié)果管板名義厚度50mm管板校核通過管箱法蘭計算計算單位南京工業(yè)大學(xué)過程裝備與控制系統(tǒng)設(shè) 計 條 件簡 圖設(shè)計壓力 pMPa計算壓力 pcMPa設(shè)計溫度 t176。 內(nèi)壓: Mp = MD+MG+MT Mp = 預(yù)緊 MaW=Wa= NLG= ( Db DG ) = mmMa= W LG = 計算彎矩 Mo= Mp 與 中大者 Mo=螺 栓 間 距 校 核實際間距mm最小間距 (查GB1501998表93)mm最大間距mm 輸入法蘭厚度δf = mm, 法蘭應(yīng)力校核K=Do/Di = Y= (查GB1501998表95)計 算 值許 用 值結(jié) 論圖a結(jié)構(gòu)MPa校核合格剪應(yīng)力校核MPa校核合格計 算 結(jié) 果 按環(huán)向應(yīng)力確定的法蘭厚度 mm校核合格第三章 機器選型及管道設(shè)計整個系統(tǒng)有五處需要用泵:原料水輸送計量泵P010原料甲醇輸送計量泵P010混合原料計量泵P010冷卻水用泵P010吸收液用泵P0105已知條件：。；操作情況為泵從甲醇儲槽中吸入甲醇，送入原料液儲罐，與水混合＝泵的流量Q＝＝工藝估算所需揚程10m,泵的揚程H＝10＝11m折合程計量泵的壓力：P=gh=80711/106=泵的選型：查表得，JD1990/，轉(zhuǎn)速1400r/min，滿足要求已知條件：。；操作情況為泵從純水儲槽中吸入水，送入原料液儲罐，與甲醇混合工藝所需正常的體積流量為：＝泵的流量Q＝＝工藝估算所需揚程10m,泵的揚程H＝10＝11m折合程計量泵的壓力：P=gh=99711/106=泵的選型：查表得，JD1250/1型計量泵的流量為1250L/h，壓力1MPa，轉(zhuǎn)速91r/min，滿足要求已知條件：。；操作情況為泵從原料液儲槽V0101中吸入原料，送入預(yù)熱器E0101 工藝所需正常的體積流量為：＝泵的流量Q＝＝工藝估算所需揚程10m,泵的揚程H＝10＝11m折合程計量泵的壓力：P=gh=86011/106=泵的選型：查表得，2JD3960/，轉(zhuǎn)速1400r/min，滿足要求已知條件:①吸收液的輸送溫度25℃,密度760Kg/ m3/h。已知條件:①水的輸送溫度25℃,密度997Kg/②操作情況,泵從水槽中吸入水,送入冷凝器E0103中換熱，再冷卻送回水槽，循環(huán)使用.確定泵的流量及揚程工藝所需的正常體積流量為122563/997= m3/h:Q==所需工藝泵的揚程估算:因水槽和冷卻器液面均為大氣壓,故估算揚程只需考慮最嚴格條件下的進出管道阻力損失和位高差，約為25m.：H=25=水泵選型，選用離心式水泵查表得，IS150