1800整体锻焊式氨合成塔设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 I 摘 要 氨是重要的无机化工产品。 氨合成塔是生产合成氨的关键设备。 本设计进行了氨合成塔的工艺设计，及其 内件和筒体的选型、选材、结构设计，提出了氨合成塔的制造、安装、维护方法。根据操作工艺的要求，选用并流三套管式触媒筐，螺旋板式换热器，并 对其焊接应力作了专题论证。 关键词： 氨；氨合成塔； 工艺设计 ； 结构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 is of is in of on of it to of of of of On of to of a to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 2 目 录 任务书 . 摘要 . . 第 1 章 绪论 . 1 次设计的要求 . 1 成氨生产的概况 . 1 合成塔在合成氨生产中的作用 . 1 的性质和用途 . 2 第 2 章 氨合成塔工艺计算 . 3 成原理及典型工艺流程 . 3 成原理 . 3 型工艺流程 . 3 成塔操作条件与说明 . 4 料衡算 . 6 算依据 . 6 料衡算 . 7 量衡算 . 10 塔的总热量衡算 . 10 媒筐热量衡算 . 11 交换器热量衡算 . 12 艺技术特性一览表 . 14 第 3 章 设备类型的选择及论证 . 15 合成塔的结构特点及基本要求 . 15 筒结构型式的选择及论证 . 16 封结构型式的选择及论证 . 17 压容器的密封机理 及 结构分类 . 17 合成塔密封结构形式的选择及论证 . 18 媒筐结构设计及论证 . 19 媒筐设计的一般要求 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 3 媒筐的分类 . 19 媒筐的类型选择及论证 . 20 内换热器总体结构设计及论证 . 22 热器设计的一般要求 . 22 热器的类型选择及论证 . 22 第 4 章 主要 设备材料的选择及论证 . 23 合成塔材料的选择原则 . 23 筒材料的选择与论证 . 23 体材料的选择与论证 . 23 部法兰材料的选择与论证 . 24 下封头材料的选择与论证 . 24 母、螺栓及密封件材料的选择与论证 . 24 件材料选择及论证 . 25 件用材的基本要求 . 25 件各零部件材料的选择及论证 . 26 件焊接材料的选择 . 27 温铁皮材料的选择 . 27 温层材料的选择 . 27 第 5 章 触媒的选择及触媒筐设计 . 29 媒的选择 . 29 媒选择的基本要求 . 29 媒的类型选择 . 29 媒颗粒大的选择 . 31 媒筐设计 . 31 媒筐工艺指标的选择 . 31 媒筐的直径和高度 . 32 热层高度 . 33 管的选型和配置 . 33 心管的选择 . 33 度计套管的设计 . 33 流头高度 . 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 4 温型式及其厚度 . 34 媒筐筒体壁厚的计 算 . 34 第 6 章 电加热器设计 . 35 加热器的作用及其结构 . 35 加热器设计的一般要求 . 35 加热器结构型式选择 . 35 加热器材料的选择 . 36 热元件材料的一般要求 . 36 加热器材料的选择 . 36 加热器功率的确定 . 37 热元件的电气计算 . 39 加热器端电压的选择 . 39 加热器相数的选择 . 39 加热器的温度调节方式 . 39 热元件的计算 . 39 加热器 端盖设计 . 42 螺栓及主螺母的设计 . 42 盖设计 . 42 第 7 章 换热器设计 . 45 合成塔内换热器的设计条件 . 45 计方案选择 . 45 程安排 . 45 性数据的确定 . 45 热器工艺结构设计 . 47 算换热面积 . 47 艺结构尺寸 . 48 第 8 章 氨合成塔的强度计算 . 49 体的设计计算 . 49 计条件 . 49 体厚度计算 . 49 部封头的设计计算 . 50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 5 头型式选择 . 50 头厚度计算 . 50 封件的设计计算 . 51 锥环结构尺寸 . 51 螺栓的计算 . 52 体上下端部平盖设计 . 54 体下端部平盖设计 . 54 体下端部平盖设计 . 56 体端部法兰的设计计算 . 57 兰型式及尺寸的确定 . 57 兰强度校核 . 58 通的结构设计 . 60 压试验 . 60 膨胀量计算 . 61 媒筒中心管热膨胀量估算 . 61 件总膨胀量估算 . 61 第 9 章 典型零部件的制造安装工艺 . 62 料的检验 . 62 材料的矫形和净化 . 62 形 . 62 化 . 63 合成塔外筒的制造 . 63 介 . 63 造工艺 . 63 合成塔内件的制造 . 64 套管式触媒筐的制造 . 64 管式换热器的制造 . 66 合成塔的检验 . 67 合成塔试压 . 68 合成塔的安装 . 69 工前的准备 . 69 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 6 合成塔的 安装 . 70 装安全技术 . 73 合成塔的维护和检修 . 75 合成塔的维护 . 75 合成塔的检查 . 76 总结 . 82 参考文献 . 83 致谢 . 84 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 1 第一章 绪 论 次设计的要求 本次设计是在合成氨工业的基础上，对合成氨工业中的核心设备 氨合成塔进行设计。要求设计的氨合成塔，直径为 1800 毫米，筒体为整体锻焊式，内部换热器类型为螺旋板式换热器。本次设计的最大特点为在常规设计的基础上筒体采用分析设计的方法，对其焊接应力作论证，以便更好的节约了材料，降低 了生产成本，且更加安全可靠。 成氨生产的概况 上世纪初，人们研究成功并在工业上实现了三种固定氮的方法：电弧法、氰氨法和合成氨法。由于电弧法和氰氨法在能耗和经济性方面都有较大欠缺，因此，从 1913 年工业上实现氨的合成以后，合成氨法发展很快，到三十年代已成为固定氮生产中的最主要方法。 氨是化学工业中产量最大的产品之一。氨本身可以用作肥料，还可以加工成各种氮肥。氨还可以加工成含氮复混肥料。氨在工业上是各种含氮化合物或其它产品的原辅材料，如纯碱、硝酸、己内酰胺、某些塑料、染料、中间体药物等，另外还可作致冷剂， 用途广泛。但最多的还是用来生产氮肥，对提高农作物产量具有重要作用，所以在国民经济中占有重要地位。 近年来合成氨工业发展很快，大型化、低耗能、清洁生产均是合成氨设备发展的主流，技术改进主要方向是开发性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料净化气方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位热能等方面上。目前合成氨产量规模以中国大陆、俄罗斯、美国、印度等国最大，约占世界总产量一半以上。合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等，因以天然气为原料的合成氨生产设备投资较低、能耗较低、成本较低的缘故，世界大多数合成 氨生产设备均是以天然气为原料，但是自从石油涨价后，由煤制氨制法重新受到重视，因从世界燃料储量来看，煤的储量约占石油、天然气总和的十倍。 中国大陆合成氨工业经过 40 多年的发展，产量已跃居世界第一位，现已掌握了以焦炭、无烟煤、褐煤、焦炉气、天然气及油田伴生气等多种原料生产合成氨的技术，形成中国大陆特有的煤、石油、天然气并存和大、中、小生产规模并存的合成氨生产格局。 合成塔在合成氨生产中的作用 氨合成塔通常被称为合成氨厂的心脏。它是整个合成氨厂生产过程中的主要关键设备之一。 经过精制的氢氮混合气体，在 高温、高压和触媒的催化作用下，于合成塔内直接合成为氨。 氨合成塔工艺参数的选择和结构设计是否合理，直接影响到整个合成氨生产能力的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 2 大小和技术经济指标的好坏，而氨合成循环系统其他设备能力的大小，又直接影响了氨合成塔的正常生产和生产能力。 因此，在设计氨合成塔时，必须在一定的工艺条件下，连同整个合成系统其他设备一齐考虑，才能达到技术先进、经济合理和提高生产能力的目的。 的性质和用途 氨在常温、常压下为无色气体，比空气轻，具有特殊的刺激性臭味，较易液化。氨有强烈的毒性，空气中含有 评积 ）的氨，就能使人在几分钟内窒息死亡。在标准条件下， l 摩尔气氨体积为 ，比重为 气为 1）。当温度 25 、压力 1气态氨可液化为无色的液氨。氨极易溶于水，可生产含氨 1530% （重量）的商品氨水，氨溶解时放出大量的热。氨的水溶液是弱碱姓，易挥发。液氨或干燥的氨气对大部分物质不腐蚀，但在有水存在时，对铜、银、锌等金属有腐蚀作用。氨是一种可燃性气体，自燃点为 630 ，在空气中燃烧分解为氮和水。氨空气遇火能爆炸、常压室温下爆炸范围为 8%，或 2%（在氧气中）。 氨 易与许多物质发生反应，例如：在催