甲醇制氫生產(chǎn)裝置計算說明

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除甲醇制氫生產(chǎn)裝置計算書說明3 / 45甲醇制氫生產(chǎn)裝置計算書說明甲醇制氫生產(chǎn)裝置計算書說明資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除目錄前言設(shè)計任務(wù)書第一章工藝設(shè)計lo1物料衡算1.2熱量衡算第二章設(shè)備設(shè)計計算和選型過熱器一一第三章機(jī)器選型3o1計量泵的選型3o2離心泵的選型第四章設(shè)備布置圖設(shè)計4.1設(shè)備布置方案4.2主要設(shè)備的尺寸3 / 45資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除第五章管道布置設(shè)計5o1管子選型5o2主要管道工藝參數(shù)匯總一覽表5o3管道上閥門的選型5.4管件選型5.5管道布置圖5.6管道空

2、視圖5。7法蘭選型5o8筒體保溫材料一覽表5。9管道儀表流程圖第六章自動控制方案設(shè)計第七章工程項目的經(jīng)濟(jì)評價7.1甲醇制氫裝置的投資估算7.2總成本費(fèi)用的估算與分析7.3甲醇制氫項目的財務(wù)評價第八章數(shù)據(jù)校核課程設(shè)計總結(jié)致謝參考文獻(xiàn)4 / 45資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系改正或者刪除前言氫氣是一種重要的工業(yè)用品,它廣泛用于石油、化工、建材、冶金、電子、醫(yī)藥、電力、輕工、氣象、交通等工業(yè)部門和服務(wù)部門，由于使用要求的不同，這些部門對氫氣的純度、對所含雜質(zhì)的種類和含量也有著不同的要求。近年來隨著中國改革開放的進(jìn)程，隨著大量高精產(chǎn)品的投產(chǎn)，對高純氫氣的需求量正在逐漸擴(kuò)大。燃類水蒸氣轉(zhuǎn)化

3、制氫氣是目前世界上應(yīng)用最普遍的制氫方法，是由巴登苯胺公司發(fā)明并加以利用，英國ICI公司首先實現(xiàn)工業(yè)化。這種制氫方法工作壓力為2.0-4。OMPa,原料適用范圍為天然氣至干點小于215o6c的石腦油.近年來，由于轉(zhuǎn)化制氫爐型的不斷改進(jìn)。轉(zhuǎn)化氣提純工藝的不斷更新,燃類水蒸氣轉(zhuǎn)化制氫工藝成為目前生產(chǎn)氫氣最經(jīng)濟(jì)可靠的途徑。甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)表現(xiàn)出很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，受到許多國家的重視。它具有以下的特點：1、與大規(guī)模天然氣、輕油蒸氣轉(zhuǎn)化制氫或水煤氣制氫比較，投資省,能耗低.2、與電解水制氫相比，單位氫氣成本較低。3、所用原料甲醇易得，運(yùn)輸儲存方便。而且由于所用的原料甲醇純度高，不需要在凈化處理，反應(yīng)條

4、件溫和，流程簡單，故易于操作。4、可以做成組裝式或可移動式的裝置，操作方便，搬運(yùn)靈活。錯誤!未指定書簽。錯誤!未指定書簽。l.lo1甲醇制氫物料衡算。(1)依據(jù)甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)方程式：CH3OH<0t+2H2tC0+H20<02t+H2CH30HF分解為CO,轉(zhuǎn)化率99&CO變換轉(zhuǎn)化率99*,反應(yīng)溫度280C,反應(yīng)壓力為1.5MPa,醇水投料比Llo5(mol)o(2)投料量計算代如轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)CH30H0.99C0t+1,982H2t+0.01CH30HC0+0a99H200.99C02t+0。99H2t+0。01C0t合并得到CH30H+0o9801H20-0.9801C

5、02t+2.9601H2t+0.01CH30H+0.0099C0氫氣產(chǎn)量為：2900m3/h=129.464kmol/h甲醇投料量為：129.464/2.9601*32=1399.564kg/h水投料量為：129.464/2.9601*L5*181180。882kg/h(3)原料儲液槽(V0101)進(jìn)：甲醇1399a564kg/h,水1180.882kg/h.出：甲醇1399.564kg/h,水1180.882kg/h,(4)換熱器(E0101),汽化塔(T0101)、過熱器(E0102)沒有物流變化(5)轉(zhuǎn)化器(R0101)進(jìn)：甲醇1399。564kg/h,水1180,882kg/h,總計2

6、580。446kg/h出：生成C02129.464/2o9601*0。9801*44=1886o104kg/hH2129.464/2.9601*2,9601*2=258。928kg./hCO129.464/2.9602*0o0099*28=12.124kg/h剩余甲醇129o464/2.9601*0.01*32=13o996kg/h剩余水1180.882129,464/2o9601*0,9801*18=409。294kg/h總計2580。446kg/h(6)吸收和解析塔吸收塔總壓為L5Mpa,其中C02分壓為0。38Mpa,操作溫度為常溫(25)。此時每療吸收液可溶解C0211。77m3。解吸

7、塔的操作壓力為0.IMPa,C02溶解度為2.32,則此時吸收塔的吸收能力為：11. 77-2.32=9.450.4MPaPC02=pM/RT=4*44/0o082*(273.15+25)=7。20kg/m3C02體積重量VC02=1886.104/7.20=261.959m3/h據(jù)此,所需吸收液的量為261.959/9.45=270721m3/h考慮吸收塔效率以及操作彈性需要，取吸收液量為27。721*3=83。163m3/h系統(tǒng)壓力降至O.IMPa時，析出C02量為261。959m5/h=l886.104kg/h(7) PSA系統(tǒng)略,(8)各節(jié)點的物料量綜合上面的工藝物料恒算結(jié)果，給出物料

8、流程圖及各廿點的物料量。7.1. 2熱量恒算1)氣化塔頂溫度確定要使甲醇完全汽化,則其氣相分率必然是甲醇40%,水60%(mol),且已知操作壓力為l05MPa,設(shè)溫度為T,根據(jù)汽液平衡關(guān)系有：0.4p甲醇+0,6P水二屋5MPa初設(shè)T=170Cp甲醇=2.19MPa;p水824MPap總二1。3704MPa<l.5MPa再設(shè)T=175cp甲醇二2。4MPA;p水0.93MPap總二1。51MPa蒸氣壓與總壓基本一致,可以認(rèn)為操作壓力為1。5MPa時，汽化塔塔頂溫度為1752)轉(zhuǎn)化器(R0101)兩步反應(yīng)的總反應(yīng)熱為49.66kj/mol,于是在轉(zhuǎn)化器內(nèi)需要共給熱量為：Q反應(yīng)二337.8

9、26*0.99/32*1000*(-49.66)=-5.190*105kj/h此熱量有導(dǎo)熱油系統(tǒng)帶來，反應(yīng)溫度為280C,可以選用導(dǎo)熱油溫度為320,導(dǎo)熱油溫降設(shè)定為5,從手冊中查到導(dǎo)熱油的物性參數(shù)，如必定壓熱容與溫度的關(guān)系，可得：Cp32or=4.1868*0.68=2.85kj/(kg.K),Cp300=2.81kj/(kg.K)取平均值Cp=2.83kj/(kg.K)則導(dǎo)熱油的用量w二Q反應(yīng)/(CpAt)=5.190*105/(2.83*5)=3o668*10'kg/'h3) 過熱器(E0102)甲醇和水的飽和正氣在過熱器中175過熱到280C,此熱量由導(dǎo)熱油供給。氣體升

10、溫所需熱量為：Q二ECpmAt=(lo90*337.828+4.82*285.042)*(280175)=2。117*105kj/h導(dǎo)熱油Cp=2.825kj/(kg.K),于是其溫度降為At=Q/(Cpm)=2o117*107(2.86*3。668*10,)=2。042c導(dǎo)熱油出口溫度為:3152.042=312.9584) 汽化塔(T0101)認(rèn)為汽化塔僅有潛熱變化.1759甲醇H=727。2kj/kg水H=2031kj/kgQ二337.828*727。2+2031*285。042=8。246*10，kj/h以300導(dǎo)熱油Cp計算Cp=2。76kj/(kg.K)At=Q/(Cpm)=2o3

11、6*1072.76*3a668*10：)=8。145則導(dǎo)熱油出口溫度tm3120958-8.145=304,812導(dǎo)熱油系統(tǒng)溫差為AT=320-304.812=15.2基本合適5) 換熱器(E0101)殼程：甲醉和水液體混合物由常溫(25)升至175C液體混合物升溫所需的熱量Q=ScpmAt=(337.828*3.14+285.042*4.30)*(175-25)=3。430*10整j/h管程：取各種氣體的比定壓熱容為：CpCOclOo47kj/(kg.K)CPH：14.65kj/(kg.K)CPH：04.19kj/(kg.K)則管程中反應(yīng)后其體混合物的溫度變化為：At=Q/(Cp*m)=3o

12、430*107(10.47*455.267+14o65*62。5+4。19*98。8)=56。264換熱器出口溫度280-56。264=223.736(6)冷凝器(E0103)。八CO、H2的冷卻Q：=2；cpmAt=(10c47*41886.104+14.65*258o928+4。19*12。124)*(223。736-40)=4o335*106kJ/h壓力為1.5MPa時水的冷凝熱為：H=2135kj/kg,也冷凝熱Q：=H*m=2135*409.294=8.74*105kJ/h水顯熱變化Q=cpmAt=4.19*409.294*(223.73640)=3。15*10'kj/hQ=

13、Q：+Q二+Qk5。524*106kJ/h冷卻介質(zhì)為循環(huán)水，才用中溫型涼水塔，則溫差A(yù)Tnoc用水量w=Q/(cpAt)=5.524*107(4o19*10)二1。318*105kg/h錯誤!未指定書簽。錯誤!未指定書簽。3。1計量泵的選擇往復(fù)泵是容積式泵。在高壓力小流量，輸送粘度大的液體,要求精確計量即要求流量隨壓力變化小的情況下宜選用各種類型式的往復(fù)泵。要求精確計量時，應(yīng)用計量泵。往復(fù)泵的流量可采用各種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)達(dá)到精確計量，即計量泵.計量泵用于生產(chǎn)中需要精確計量,所輸送介質(zhì)的場合:如注緩蝕劑，輸送酸,堿等.流量可在0T00%范圍內(nèi)調(diào)行,但一般應(yīng)在30%-100%范圍內(nèi)使用，計量泵有柱塞式和

14、隔膜式，柱塞式計量流量的精度高玉隔膜式。J型計量泵適用于輸送各種不含固體顆粒的腐蝕性和非腐蝕性介質(zhì)。甲醇制氫工藝需要精確的投料比，故應(yīng)選用計量泵?，F(xiàn)工藝設(shè)計要求甲醇的投料量為337。826kg/h,水為285。041kg/h,現(xiàn)按工藝要求分別選擇一臺甲醇計量泵,一臺純水計量泵,一臺原料計量泵。已知條件：1、甲醉正常投料量為337.826kg/h,溫度為25,密度為0.807kg/h,操作情況為泵從甲醇儲槽中吸入甲醉，送入與原料液儲槽，與水混合。2、水的正常投料量為285.041kg/h,溫度為259 / 45,密度為0。997kg/h,操作情況為泵從純水儲槽中吸入水，送入原料液儲槽，與甲醇混A

15、口O3、原料液儲槽出來的量為甲醉337。826kg/h,水285.041kg/h,溫度為25C,操作情況為泵從原料液儲槽中吸入原料液，送入換熱器。3。11甲醇計量泵選型工藝所需正常的體積流量為：1399.564/0.807=1734。280L/h泵的流量0=1。05*1734.280=1820,994L/h工藝估算所需揚(yáng)程30m,泵的揚(yáng)程H=l。l*30=33mo折合成計量泵的壓力（泵的升壓）P=pHg=0。807*8.81*103*33=0。261Mpa泵的選型，查文獻(xiàn)一，JZ-1000/0.32型計量泵的流量為1000L/h,壓力為0.32Mpa,轉(zhuǎn)速為126r/min,進(jìn)出口管徑為24m

16、m,電機(jī)功率為1。1KW,滿足需要.3.1。2純水計量泵的選型工藝所需正常的體枳流量為：1180。882/0o997=1184.435L/h泵的流量0=1。05*1184.435=1243o657L/h0工藝估算所需揚(yáng)程30X,泵的揚(yáng)程：H=l.l*30=33M折合成泵的壓力：P=Hpg=33*997*9.81/10Mo323Mpa泵的選型：查文獻(xiàn)一，JZ-630/0.5型計量泵的流量為630L/h,壓力為0。5Mpa,轉(zhuǎn)速為126r/min,進(jìn)出口管徑為24mm,電機(jī)功率為1。1KW,滿足要求.3.1»3原料計量泵的選型原料液密度:P=807*1/（1+1.5）+997*1.5/（

17、1+1.5）=921kg/m8工藝所需正常的體積流量為：（1399。564+1180.882）/（0。921）=2801。79L/h泵的流量0=1。05*2801.79=2941,88L/h工藝估算所需的揚(yáng)程80X,泵的揚(yáng)程H=l0l*80=88M折合成泵的壓力P二pHg=88*921*9。81/10嗆0。795MPa泵的選型查文獻(xiàn)一,JD-1000/L3型計量泵的流量為1000L/h,壓力為1.3MPa,轉(zhuǎn)速為115r/min,電機(jī)功率為2.2KW,滿足要求.3。2離心泵的選型3。2.1吸收劑循環(huán)泵已知條件：碳酸丙烯酯吸收劑的用量為80.29nf/h,溫度為40,密度為1100kg/,由吸收

18、塔出口出來經(jīng)泵送到吸收塔,選擇離心泵作為吸收劑的輸送泵。工藝所需正常的體積流量為：80。29m7ho泵的流量0=1。05*80。29=84o304m7h工藝估算所需的揚(yáng)程30M泵的揚(yáng)程H=l。l*30=33M泵的選型：查文獻(xiàn)一，選用IS型單級離心泵，IS100-65-200型離心泵,流量為100m7h,揚(yáng)程為50m,轉(zhuǎn)速為2900r/min,電機(jī)功率17.9KW,滿足要求。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除322冷卻水泵。已知條件：冷凝水為循環(huán)水，采用中溫型冷水塔，溫差A(yù)TnOC,用水量3。19*1180.882kg/h,溫度為常溫25C,密度為997kg/m3,在冷凝器

19、中進(jìn)行換熱，采用B型單級離心泵.工藝上所需正常體積流量為3.19*1180.882/997=32m7h泵的流量:Q=l.05*32=33。6m7h工藝估算所需的揚(yáng)程30期泵的揚(yáng)程H=l.l*30=33M泵的選型：查文獻(xiàn)一，選用B型單級離心泵BJ(B)5040型離心泵，流量50m3/h,揚(yáng)程42m,轉(zhuǎn)速2950r/min,電機(jī)功率10KW,滿足要求錯誤!未指定書簽。錯誤!未指定書簽。1. 1設(shè)備布置方案本次設(shè)備布置方案，采用設(shè)備在室外布置,具體設(shè)備布置方案和尺寸清參加設(shè)備布置圖,比例為1:100,4. 2主要設(shè)備的尺寸代號名稱高度nun直徑mmV0101甲醇儲罐12002000V0102純水儲罐

20、12002000V0103原料液儲罐18002000T0101氣化塔6600800T0102吸收塔66002000TO103解析塔66002000R0101轉(zhuǎn)化器E0101預(yù)熱器4505500E0102過熱器E0103冷凝器計量泵代號流量L/h壓力MPa轉(zhuǎn)速r/min電機(jī)功率KW甲醇計量泵JZ-1000/0.3210000.321261.1純水計量泵JZ-630/0.56300.5126lo1原料液計量泵JD-1000/lo310001.31152o2往復(fù)泵代號流量L/h壓力MPa轉(zhuǎn)速r/min電機(jī)功率吸收劑循環(huán)泵IS100-65-20010065290017.9冷卻水循環(huán)泵BJ(B)50-4

21、05040295010錯誤!未指定書簽。錯誤!未指定書簽。5. 1管子選型（確定幾種主要管道尺寸的方法如下）5。11脫鹽水管徑確定脫鹽水流量為1180.882kg/h,密度為997kg/m1流速取2m/s,由V=Jl/4*d=*u得d=14。5mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用DW5無健鋼管，壁厚取為2。5mm5.1.2走甲醇管的管徑確定甲醇流量為1399。564kg/h,密度為807kg/m3,流速取為2m/s。同樣由V=刀/4*d2*u=8.61mm,得d=22.3mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用DN25無縫鋼管，壁厚取2。5MM5.1。3原料輸送管原料液用量為2580.446kg/h,密度為921kg/m,流速取為2m/

22、s0則d=22.3mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用DW5無縫鋼管，壁厚度為2。5mm5o1.4進(jìn)入吸收塔混合氣體所需管徑尺寸確定混合氣體質(zhì)量為2157.156kg/h,密度0.557kg/m：流速35m/s.則d=197。8mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用DM100無縫鋼管，壁厚度為4mm5。1。5吸收液管子尺寸吸收液量為83.163m3/h,密度為llOkg/m',流速2.5皿公。則d=10.3mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用DW5無健鋼管，壁厚度為2。5mm5.1。6冷卻水管子尺寸冷卻水為3.19*1180.882kg/h,密度為997kg/m1流速2m/s.則d=2508mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選DN8-無縫鋼管，壁厚為3mm5。2主要管

23、道工藝參數(shù)匯總一覽表序號管道編號管內(nèi)介質(zhì)設(shè)計壓力MPa設(shè)計溫度管子規(guī)格材料1DN0101-15L1B脫鹽水0.350202DN010215L1B脫鹽水Oo350203PL0101-20L1B甲醇0.350204PL010220L1B甲醇Oo350205PL010325L1B原料液0o350206PL0104-25L1B原料液1.650207PL010525L1B原料液lo6175208PG0101-225N1B原料氣lo6175209PG0102225N1B原料氣1.62802010PG0103225N1B原料氣lo62802011PG0104-225N1B原料液1.62252012PG010

24、5-225N1B原料氣lo6502013H0101100N1B氫氣lo6502014PL0106-20N1B碳酸丙烯1。65酯502015PL0107-20N1B碳酸丙烯1。65酯502016PL0108-20N1B碳酸丙烯1.65酯502017PG010680N1B食品二氧0.4化碳500Crl8Ni9Ti18R00101125L1B導(dǎo)熱油0o63202019R00102-125L1B導(dǎo)熱油0o63202020R00103125L1B導(dǎo)熱油0.63202021R00104-125L1B導(dǎo)熱油0.63202022CWS0101-30L1B冷卻水0o350鍍鋅管23CWR0101-30L1B（表

25、51）冷卻水0.350鍍鋅管以上20號鋼軍參照GB/T8163-19990Crl8Ni9Ti參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T14976鍍鋅管參照GB/T149765.3管道上閥門的選型序號管道編號設(shè)計壓力MPa公稱直徑DWMM連接形式閥門型號1DN010115L1B0.315法蘭閘閥Z15W-1.0T2DN0102-15L1B0o315法蘭、螺紋閘閥Z15W-1。0T3PL0101-20L1B0.320法蘭Z20W-1.0K4PL010220L1B0o320法蘭、螺紋Z20W1.0K5PL0103-25L1B0o325法蘭Z25W-K00K6PL010425L1B1.625法蘭、螺紋Z15W-1.0K7PL0

26、106-20N1Blo6520法蘭、螺紋Z15W-1.0T8PL0108-20N1B1.6520法蘭Z15W-1.0T9R00101-125L1B0o6125法蘭Z41Hlo6C10R00104125L1B0o6125法蘭Z41H-1.6C11CWS010180L1B0o380法蘭Z15W-1.0T12CWE0101-80L1B0o380法蘭Z15W-1.0T13H0101-100N1B1.6100法蘭Z41H1.6C14PG010680N1B0。480法蘭Z41H-1.6C（表5-2）所選閥門軍參照標(biāo)準(zhǔn)JB308755.4管件選型彎頭采用90°彎頭，參考文獻(xiàn)一，彎頭曲率半徑R=L5

27、D0,D0為外管。管件與彎頭處采用焊接連接°管件與筒體連接處采用法蘭連接，參見標(biāo)準(zhǔn)HG20595.管法蘭、墊片，緊固件選擇參見文獻(xiàn)一，P1895. 5管道布置圖選取該區(qū)域的中上部區(qū)域來布置管線，具體管路布置清參考JQ11-032管道布置圖,所含設(shè)備有P0101,P0102,P0103,E0101,V0101管線，支座情況清參見管道布置圖（具體定為參照參考文獻(xiàn)一）6. 6管道空視圖選?。篜L010415L1B和PL0105-15L1B兩根管線作管道空視佟I,具體請參見空視圖，7. 7法蘭選型法蘭的選用主要根據(jù)工作壓力，管子外徑等參數(shù)，現(xiàn)將主要管道法蘭列表如下：管道編號管內(nèi)介設(shè)計壓力質(zhì)公

28、稱直徑閥n公稱法蘭類型壓力等級（MPa）密封面形公稱壓力等式級(MPa)H0101-100N1B氧氣lo61002o5帶頸平焊凹凸面2.5PG0101-225N1B原料氣lo62252o5帶頸平焊凹凸面2a5PG0102-100N1B原料氣1.62254.0帶頸平焊凹凸面4.0PG0103100N1B氫氣1。610%2254.0帶頸平焊凹凸而4.0PG0104100N1B二氧化1。6碳73%2254.0帶頸平焊凹凸面4.0PG0105100N1B水17%lo62252.5帶頸平焊凹凸面2O5PG0106-80N1B食品二0。4氧化碳801.6帶頸平焊凹凸面1.6R00101125L1B導(dǎo)熱油0

29、o6125lo6帶頸平焊凹凸面K6R00104125L1B導(dǎo)熱油0.6125lo6帶頸平焊凹凸面1.6PL0101-15L1B甲醇0.3201.6帶頸平焊凹凸面1.6PL010215L1B甲醇0o3201.6帶頸平焊凹凸面1.6PL0103-15L1B原料液0.3252.5帶頸平焊凹凸面1.6PL010415L1B原料液1.6252.5帶頸平焊凹凸面2.5PL010620N1B吸收液1.65202o5帶頸平焊凹凸而2o5PL0107-20N1B吸收液lo65202o5帶頸平焊凹凸而2.5PL0108-20N1B吸收液1.65202.5帶頸平焊凹凸面2.5DN0101-20L1B脫鹽水0.315

30、lo0帶頸平焊凸而lo0DN0102-20L1B脫鹽水0。315lo0帶頸平焊凸面1.0CWS0101-80L1B冷卻水0.3301.0帶頸平焊凸而1.0CTO101-80L1B冷卻水（表53）5.8筒體保溫材料一覽表Oo3301.0帶頸平焊凸而lo0序號管道編號1DN010115L1B設(shè)計溫度50保溫層厚度mm保溫材料80巖棉2DN010215L1B5080巖棉3PL0101-20L1B5080巖棉4PL0102-20L1B5080巖棉5PL010325L1B5080巖棉6PL0104-25L1B5080巖棉7PL010525L1B175100巖棉8PL010620L1B5080巖棉9PL0

31、10720L1B5080巖棉10PL0108-20L1B5080巖棉11PG0101225N1B175100巖棉12PG0102-225N1B280100巖棉13PG0103225N1B280100巖棉14PG0104225N1B225100巖棉15PG0105225N1B5080巖棉16H0101-1001B5080巖棉17PG0106-80N1B5080巖棉18R00101-125L1B320100巖棉19R00102-125L1B320100巖棉20R00103-125L1B320100巖棉21R00104-125L1B320100巖棉22CWS0101-80L1B5080巖棉23CWR

32、010180L1B5080巖棉（表54）8. 9管道儀表流程圖關(guān)于管道儀表流程圖有以下說明：圖中，甲醉儲罐給水處罐、冷卻水泵，水泵均未表現(xiàn)出來。本章補(bǔ)充說明：本章有些數(shù)據(jù)是參照本組其他同學(xué)的設(shè)計、計算數(shù)據(jù)，而關(guān)于汽化器、解析塔以及另外兩臺換熱器的相關(guān)數(shù)據(jù)通過推力假設(shè)所得。錯誤!未指定書簽。錯誤!未指定書簽。9. 1選擇一個單參數(shù)自動控制方案本組選擇溫度作為控制系數(shù)進(jìn)行設(shè)計選擇從E0101換熱器出來的氣體溫度作為控制系數(shù)，冷卻水的流量作為調(diào)節(jié).參數(shù)。首先從被測點測出的溫度通過測量元件及變送器，將所測數(shù)值與定植進(jìn)行比較,然后通過調(diào)門器讀對執(zhí)行器進(jìn)行有所動作，以用來調(diào)行冷卻水的流量，以利于換熱器出來

33、的氣體達(dá)到一個穩(wěn)定的溫度值，有效的控制好氣體溫度.10. 2換熱器溫度控制系統(tǒng)錯誤!未指定書簽。錯誤!未指定書簽。7。1甲醇制氫裝置的投資估算7.11單元設(shè)備價格估算本套裝置共有儲罐和鍋容器4臺，分別為甲醇儲槽(V0102,常溫常壓)，水儲槽(V0103),原料液儲槽(V010L常溫常壓)，導(dǎo)熱油(V0104).該套裝置有3臺換熱器，1臺轉(zhuǎn)化器，分別為：換熱器(E0101,P=l.5MPa)o過熱器(E0102,P=l05MPa),冷凝器(E0103,P=l.5MPa)、轉(zhuǎn)化器(R0101,P=K5WPa)0該套裝置共有3臺它設(shè)備，分別為汽化塔,(T0101)吸收塔(T0102)解析塔(T01

34、03)o7。12總投資估算用系數(shù)連乘法球總投資，各系數(shù)由參考文獻(xiàn)二表3-1查的,匕=1.0559,匕=1。2528,kFl.0483,kEl.0277,HL0930,匕=1.0803,k；=l03061已知設(shè)備費(fèi)A=19。42萬元，計算結(jié)果如下設(shè)備安裝工程費(fèi)率B二匕A設(shè)備安裝費(fèi)二B一A管道工程費(fèi)率C=k：B管道工程費(fèi)二C-B電氣工程費(fèi)率D=k£電氣工程費(fèi)二D-C儀表工程費(fèi)率E=kD儀表工程費(fèi)二E一D建筑工程費(fèi)率F=kE建筑工程費(fèi)二F一E裝置工程建設(shè)費(fèi)率G=IqF裝置工程建設(shè)費(fèi)二G一F總投資H二Kt.G7。2總成本費(fèi)用的估算與分析(1)外購原材料外購燃料(3)外購動力(4)工資(5)職

35、工福利固定資產(chǎn)折舊費(fèi)(7)修理費(fèi)(8)租貸費(fèi)攤銷費(fèi)用(10)財務(wù)費(fèi)用(11)稅金(12)其他費(fèi)用(13)固定成本與變動成本7. 3甲醇制氫項目的財務(wù)評價11. 3.1盈利能力分析1.3o2清償能力分析7.3。3盈虧平衡分析第八章數(shù)據(jù)校核22 / 45固定管板換熱器設(shè)計計算設(shè)計計算條件殼程管程設(shè)計壓力八2.0MPa設(shè)計壓力外2.0MPa設(shè)計溫度L295C設(shè)計溫度；320C娟碉曲至D,400mm管箱圓筒內(nèi)徑D400mm材料名稱16MnR（正火）材料名稱16MnR（正火）筒圖計算內(nèi)容光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）校核計算膨脹節(jié)

36、校核計算開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計計算管板校核計算前端管箱法蘭計算窄面整體（或帶頸松式）法蘭計算前端管箱筒體計算計算單位計算條件筒體簡圖計算壓力Pcio50MPa設(shè)計溫度t內(nèi)徑D295.00400.00mm1-r)i一J材料16MnR（正火）（板材試驗溫度許用應(yīng)力。170o00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力。了163.56MPa試驗溫度下屈服點5345o00MPa鋼板負(fù)偏差G0o00mm腐蝕裕量C2L00mm焊接接頭系數(shù)。0.85厚度及重量計算計算厚度的&=2團(tuán)*匕=2。71mm有效厚度5c=8n-C1C2=5o00mm名義厚度5n=6.00mm重量8.98Kg壓力試驗時應(yīng)力校核壓力試驗類型液壓試驗試驗壓力

37、值Pt=1o25尸衛(wèi)=1。9488（或由用戶輸入）（TFMPa壓力試驗允許通過的應(yīng)力水平司Toi<0o900s=310.50MPa試驗壓力下圓筒的應(yīng)力。尸+式）=115/78MPa校核條件Wot校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力RJ-(意；一2。75299MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力a*='式=75.75MPa司s139。03MPa校核條件結(jié)論筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度6.00mm,合格前端管箱封頭計算計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力幾lo50MPa設(shè)計溫度t320.00內(nèi)徑。i400o00mm曲面高度hi125.00mm材料16MnR（正火）（板材）試驗溫

38、度許用應(yīng)力。170。00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力。了163.56MPa鋼板負(fù)偏差C,0o00mm腐蝕裕量C2lo00mm焊接接頭系數(shù)。0.85厚度及重量計算形狀系數(shù)2=lo0000計算厚度屋29舊）$兄一2.70mm有效厚度SSn-CjC2=5o00mm最小厚度6min=0o75mm名義厚度5n=6o00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量14。58Kg壓力計算最大允許工作壓力2打私P，=KR+0.55c=2，76669MPa結(jié)論合格后端管箱筒體計算計算單位計算條件筒體簡圖計算壓力Pcio50MPa設(shè)計溫度t內(nèi)徑D295o00400.00mm1-r)i一J材料16MnR（正火）（板材）試驗溫度許用應(yīng)力。

39、170o00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力。了163.56MPa試驗溫度下屈服點5345.00MPa鋼板負(fù)偏差G0o00mm腐蝕裕量C21.00mm焊接接頭系數(shù)。0o85厚度及重量計算計算厚度的&=2團(tuán)*匕=2。71mm有效厚度5c=8n-CC2=5.00mm名義厚度5n=6.00mm重量29O95Kg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=1o25尸二£=1.9488（或由用戶輸入）（TFMPa壓力試驗允許通過的應(yīng)力水平司Toi<0o900s=310。50MPa試驗壓力下圓筒的應(yīng)力3=+工)=115/78竺.0MPa校核條件校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作

40、壓力Pw-2.75299MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力a*='2SCC)=75.75MPa5W139.03MPa校核條件。了歸b結(jié)論筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度6.00mm,合格后端管箱封頭計算計算條件橢圓封頭簡圖計算壓力幾lo50MPa設(shè)計溫度t295o00內(nèi)徑。i400o00mm曲面高度hi125。00mm材料16MnR（正火）（板材）試驗溫度許用應(yīng)力。170.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力。了163.56MPa鋼板負(fù)偏差C,0o00mm腐蝕裕量C2lo00mm焊接接頭系數(shù)。0.85厚度及重量計算形狀系數(shù)2=lo0000計算厚度屋29舊）$兄一2.70mm有效厚度5c=5

41、n-C-C2=5.00mm最小厚度6min=0o75mm名義厚度5n=6o00mm結(jié)論滿足最小厚度要求重量14.58Kg壓力計算最大允許工作壓力29r限Ph=KR+0.5,=2。76669MPa結(jié)論合格殼程圓筒計算計算單位計算條件筒體簡圖計算壓力Pcio50MPa設(shè)計溫度t內(nèi)徑D320o00400o00mm1-r)i一J材料16MnR（正火）（板材試驗溫度許用應(yīng)力。170.00MPa設(shè)計溫度許用應(yīng)力。了170.00MPa試驗溫度下屈服點5345.00MPa鋼板負(fù)偏差G0o00mm腐蝕裕量C2L00mm焊接接頭系數(shù)。0o85厚度及重量計算計算厚度5=2all-Pc=°»17m

42、m有效厚度5c=8n-Ci-C2=5.00mm名義厚度5n=6o00mm重量336.92Kg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=L25Pi.i=E9488(或由用戶輸入)kMPa壓力試驗允許通過的應(yīng)力水平司Toi<0.90as=310o50MPa試驗壓力下圓筒的應(yīng)力5=+戔)=7。43MPa校核條件校核結(jié)果合格壓力及應(yīng)力計算最大允許工作壓力25Jal，0島一（6+/）-2。86139MPa設(shè)計溫度下計算應(yīng)力(jJ2<Jc=5©()3MPa5W144O50MPa校核條件。了歸b結(jié)論筒體名義厚度大于或等于GB151中規(guī)定的最小厚度6o00mm,合格資料內(nèi)容僅

43、供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除U型膨脹節(jié)設(shè)計計算計算條件簡圖設(shè)計內(nèi)壓力Plo50MPa設(shè)計外壓力PcMPa設(shè)計溫度/320.00?z-7設(shè)U波紋管直邊段要拗楙熄材料016MnR(正:次k)腐蝕裕量C?1。00Mm許用應(yīng)力同170.00MPa常溫下彈性模量以2.058e+05MPa設(shè)計溫度下彈性模量2O052e+05MPa設(shè)計溫度下屈服點。；337.50MPa下限操作溫度下彈性模量EzMPa上限操作溫度下彈性模量Eb”MPa幾何尺寸直邊段與波紋內(nèi)徑區(qū)=500.00mm波長VV=200o00mm直邊段長度lx=20.00mm波紋管層數(shù)m=l波高/尸120.00mm波數(shù)n=8成型前一

44、層名義厚度s=6.00mm成型前一層有效厚度鼠=5.00mm波紋管直邊段平均直徑遙=506。00mm加強(qiáng)圈有效厚度s,=mm加強(qiáng)圈平均直徑D(=Db+2mS+Sc=mm加強(qiáng)圈彈性模量£二MPa加強(qiáng)圈材料加強(qiáng)圈長度=mm波紋管平均直徑DmD后0)+任632。00mm成型后波紋管一層最小有效厚度Sps*=侏%s,=5。00mm系數(shù)計算系數(shù)&k=/力=A74可自.Su。-(當(dāng)耐，取Xc=D疲勞壽命的溫度修正系數(shù)Tf室溫條件下=1"若=修正系數(shù)w橫坐標(biāo)值也=0o83右端縱坐標(biāo)曲線值22網(wǎng)彳一1。71系數(shù)按3.內(nèi)查圖6-2得：q=0.35系數(shù)按劣古事查圖得：q=0.48系數(shù)按

45、ww燮/6君得:q=10462A一剛度及位移計算一個波軸向鋼度K倍j=57679.61N/mm總體軸向剛度=%=28839.81N/mm軸向力F尸=152940.99z一個波的軸向位e=F/K=2065移mm應(yīng)力計算許用值內(nèi)壓應(yīng)力直邊段周向薄膜應(yīng)力巴03同|=170.00MPa加強(qiáng)圈周向薄膜應(yīng)力V=Ml=170.00MPa波紋管周向薄膜應(yīng)力0/%口57ol=170o00MPa波紋管經(jīng)向薄膜應(yīng)力%O_ph.lo202-Z7T-2/吟dl=170.00MPa波紋管經(jīng)向彎曲應(yīng)力55=；2j）h:9.96q=MPa軸向位移波紋管經(jīng)向薄膜應(yīng)力*耳耳U.90MPa波紋管經(jīng)向彎曲應(yīng)力仇海%W>/59,

46、893QMPa組A口應(yīng)力計算<=C5H-C5=11O163506.25MPa計算478MPa計算所有組合最大值外七寐方za=279。592b=675.00MPa疲勞壽命校核對于奧氏體不銹鋼膨脹比當(dāng)氣2寸時，需要進(jìn)行疲勞校核，4 =（按 GB151 1999,，之 15）則財并用解必曲疲勞壽命安全系數(shù)“I許用楙燃N平而失一L4，*a=L88n/n京一穩(wěn)應(yīng)力L/，G罐r(nóng)=rs十奧大怩外刀僅北西坦咖要好臊俯麻例救4N校核條件資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除延長部分兼作法蘭固定式管板設(shè)計計算條件簡圖殼程圓筒設(shè)計壓力2。0MPa設(shè)計溫度Ts3209c平均金屬溫度6280&#

47、39;c裝配溫度to159c材料名稱16MnR（正火）設(shè)計溫度下許用應(yīng)力司t170Mpa平均金屬溫度下彈性模量ES2.058e+03Mpa平均金屬溫度下熱膨脹系數(shù)以L094e05mm/mm_c光程圓筒內(nèi)徑。500mm懈耐名刈胸6mm筒W嫄圾5mm光體法蘭設(shè)計溫度下彈性模量E；2o052e+05MPa光程畫筒內(nèi)直徑橫截面積A=00257lDr1.963e+05mm2光程圓筒金屬橫截面積A產(chǎn)；rW（。+房）7933mm2管箱圓筒設(shè)計壓力1。5MPa設(shè)計溫度Tt200c材料名稱16MnR（正火）設(shè)計溫度下彈性模量E力U932e+05MPa管箱圓筒名義厚度（管箱為高頸法蘭取法蘭頸部大小端平均值）蘇17mm管箱圓筒有效厚度蘇。16mm管箱法蘭設(shè)計溫度下彈性模量E；1.932e+05MPa換熱管材料名稱20g（正火）管子平均溫度0132c設(shè)計溫度下管子材料許用應(yīng)力：117MPa設(shè)計溫度下管子材料屈服應(yīng)力。；186。8MPa設(shè)計溫度下管子材料彈性模量網(wǎng)1.846e+05MPa平均金屬溫度下管子材料彈性模量匕1.897e+05MPa平均金屬溫度下管子材料熱膨脹系數(shù)與26/451。175e05mm/mmc管廣外徑d25mm2mm資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除換熱管管子根數(shù)104換熱管中心距S32mm-根管子金屬橫截面