第一变换炉直径3200变换炉的结构设计毕业设计论文.doc

第一变换炉直径3200变换炉的结构设计毕业设计论文1.1课题设计内容、设计参数 1.1.1设计内容 1.塔板直径、厚度计算；2.塔内件及有关附件计算；3.筒体选材及壁厚计算；4.上下封头型式、材料的确定以及厚度的计算与校核；5.顶部和底部空间计算；6.裙座设计及校核；7.塔总高的计算；8.载荷分析及强度校核。1.1.2操作参数工作压力(Mpa）： 0.8MPa操作温度（）： 470物料名称： 半水煤气、变换气腐蚀余量（mm） 2塔径（mm）： 3200塔高（m）： 14.2基本风压（Mpa）： 0.35地震烈度 7 1.2课题来源及变换炉的应用及结构 变换炉是合成氨工业中一氧化碳变换工段的核心设备，其作用是提供一氧化碳转换的环境，使一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，反应放出热量。变换的主要目的是制取氢气，变换过程中产生的副产品二氧化碳在变换工段后的气体净化工段中分离出来，从而得到用于合成氨所需的氢气（有时含有少量的氮气、甲烷等）以及用于合成尿素所需的二氧化碳。 变换炉的结构能否满足工艺要求与计算设备、可靠性直接影响到产量、能耗、转化率、触媒用量和投资费用等。在合成氨生产中，一氧化碳有高温变换、中温变换和低温变换之分，对于低温变换，由于在这一过程中一氧化碳转化量少，催化床层温升小，仅需一段绝热催化剂反应即能满足工艺生产要求，因而低温变换炉的结构型式单一，而对于高温、中温变换，由于一氧化碳转化量多，催化床层温升大，相应的中文工艺有所不同，一般来说，工业生产中采用的中变炉结构型式随合成按生产原料的不同而有差异，近十几年，在传统的固定床反应器基础上，又出现了轴径变换炉和列管式等温变换炉等新的结构型式。多段高温、中温变炉通常指两段或三段绝热反应段，两段式高温、中温变炉壳体是用钢板制成的圆筒，内部以钢板隔成上、下两段。上段装两层催化剂，下段装一层催化剂。催化剂靠支架支承，支架上铺上箅子板、钢丝网及耐火球，然后装填催化剂，上部在装一层耐火球，在催化床层内设有热电偶。炉体内壁砌有耐热混凝土衬里，以降低炉壁温度和减少热损失。炉体上配置有人孔和卸催化剂口。多段高温、中温变炉工艺多段高温、中温变炉适用于以煤或重油为原料的合成氨生产装置。以煤为原料制取的半水煤气中含一氧化碳25-34，重油气化制得的水煤气中含一氧化碳44-49,经中温变化炉使一氧化碳降至3。为了有利于反应平衡应尽可能在低的出口温度下操作。因此通常使用二至三段绝热催化剂层，并采用中间换热式、喷水冷激式和蒸汽过热式进行降温，中间换热式是采取预热入口半水煤气的方法，降低变换气温度。喷水冷激式是向反应气内喷入冷激水，既降低反应气温度，有增加水蒸气含量，有利于变换气反应进行，冷激水通常为变换系统的冷凝液。蒸汽过热式是利用导入的饱和蒸汽来冷却反应气体，并使蒸汽过热。以上三种降温方式可以混合使用。多段高温、中温变流程一般包括：（1）多段变换炉及其段间冷却设备；（2）回收变换炉出口变换气的先热以预热入口半水煤气的热交换器；（3）回收过量反应蒸汽潜热的热水饱和塔及其附属的水加热器；（4）加热脱碳溶液的再沸腾器。一段中变炉结构图1： 变换炉的整体结构 与多段高温、中温变炉相比，一段高温、中温变换炉的结构简单。炉内没有分段隔板，仅有支承催化剂层的箅子板和铁丝网。铁丝网上铺一层氧化铝球，用来支承催化剂，避免漏出。为减少气流和压力波动所造成的冲击以及保证气体均匀分布，在催化床层顶部再铺上一层氧化铝球，通常装填一层或二层催化剂。传统变换炉为轴向变换炉，流体流速大，为保证变换反应所需的催化剂，其填装量较多，催化剂床层较高，因此压力降较大。而轴径向变换炉改变了反应流体的方向，使反应流体的速度降低，反应流体通过催化剂的距离缩短，压力降减小，同时降低了催化剂段筒体的温度，是变换炉改进的方向。图2：轴径向变换炉示意图1-塑料口（人孔）；2-进气口；3-分布器；4-内集气器；5-外集气器；6-出气口；7-卸料口；8-外集气器 轴径向变换炉内部没有进口分布器和出口分布器，分布器为壳侧不满小孔的钢制圆筒体，催化剂填充在进口分布器和出口分布器筒体之间。轴径向变化炉的主要特点如下:气体轴径向通过催化床层，催化剂利用率高，床层压降小。在轴径向催化床中，气体通过催化剂的径向满级大大增加，90的气体径向穿过床层，这样床层中的催化剂得到充分利用；10的气体沿轴向向下通过床层，与传统的轴向床层相比，压降小得多。（2）使高温、中温催化剂免受转化气随二段热回收时夹带来的水滴侵蚀。（3）可采用粒度更小，活性更高的催化剂。轴径向变换炉也适合于改造现有的高温、中温和低温变换炉，并适合采用中变串低变工艺，应用于以天然或石脑油为原料的合成氨装置中。列管式等温变换炉列管式等温变换炉有ICI公司设计，并应用于LIC合成氨新工艺中。列管式等温变换炉为一列管式换热催化反应设备，将诶够型式反应器内，管内装ICI新型催化剂，管间为锅炉给水或工期冷凝液和汽化的蒸汽，能有效控制炉温，设备可用锅炉钢板制造、管壳间温差不大，图0.1所示为应用列管式等温变换炉的工艺流程。出口变换气CO含量为0.4-0.5，经变换炉锅炉给水加热器图3；列管式等温变换炉工艺流程饱和塔；2-列管式等温变换炉；3-锅炉给水加热器图0.1列管式等温变换炉工艺流程图和脱碳溶液再沸器后去脱碳装置。CO变换反应热由列管式等温变换炉壳侧的热水移走，使热水加热和汽化产生蒸汽，供饱和原料天然气，以满足蒸汽转化用大部分蒸汽工艺.1.总体设计方案1.1主要参数的确定存储介质： CO、水煤气设计压力： 0.8MPa设计温度： 470腐蚀余量： 2mm炉内直径： 3200mm地震设防烈度： 7级基本风压值： 0.35MPa建造场地： 类场地土、远震、B类地区1.2材料选用 材料的选择考虑了介质的特性,材料的可焊性,冷热加工性能及实际运用经验,板材,锻件,棒材.管材和焊接材料必须符合相应国家标准或行业标准规定,并具有质量合格证书。1.2.1 板材1.2.1.1 筒体及椭圆形封头采用符合GB6654-1996压力容器用钢板标准的Q345R钢板.1.2.1.2 板材在使用前必须进行复验,复验内容如下: 逐张检查钢板的表面质量,不合格的钢板不准使用,按炉批复验仿办的化学成分和力学性能.1.2.1.3 内筒及椭圆形封头用Q345R钢板逐张进行超声波检测,符合JB4730-2005冲击试验,球形封头用板材还应在正火状态下使用.1.2.2 锻件 接管和人孔、卸料孔用20R锻件,符合JB4726-2000的规定,其他锻件符合JB4726压力容器用钢锻件级要求.1.2.2.1 锻件应逐件进行化学成分和力学性能复验且需样本取样,锻件按炉,批复验化学成分和力学性能.1.2.2.2锻件应逐件超声波检测复查.1.2.3 主螺栓,主螺母选材1.2.3.1 主螺栓,主螺母选棒材应按炉罐号复验化学成分,化学成分分析,取样部位和方法及检验结果,符合相应材料的标准要求.1.2.3.2 加工前按同炉处理,相同截面尺寸的螺柱中取两套试样检验力学性能,每套试样包括拉伸试样一个,冲击试样三个,检验结果符合GB150表4-8或图纸要求.1.2.3.3 螺母热处理后,只要求进行硬度检查,硬度要求按相应标准和图纸要求.1.2.3.4 螺柱用的锻轧钢棒应GB/T4162锻轧钢棒超声波检验方法进行超声波探伤检测,符合B级以上要求.高压管件,紧固件用材料的选用按相应标准1.2.4 焊接材料1.2.4.1 焊材应有质量证明书1.2.4.2 焊条,焊丝,焊剂复验方法,验收标准按相应标准或规定执行.2.筒体的设计2.1 塔壳强度计算塔壳的材料为Q345R。设计温度是470，设计温度下的许用应力t=49.6MPa。采用双面焊对接接头，并且100%无损检测，取1。圆筒内径=3200mm。封头选用标准椭圆形封头，所以K=1。圆筒与封头的计算厚度：圆筒: 圆筒名义厚度为+C并圆整至标准规格的厚度。式中 为腐蚀裕量，=2mm。为钢材负偏差，使用中钢板厚度超过5mm，取=0，故=2+0=2mm+C =26+2=28mm圆整，取圆筒名义厚度为=30mm,则圆筒有效厚度=-=30-2=28mm=30mm，t没有变化，故取名义厚度30mm合适。封头： 封头名义厚度为+C并圆整至标准规格的厚度。式中 为腐蚀裕量，=2mm。为钢材负偏差，使用中钢板厚度超过5mm，取=0，故=2+0=2mm+C =25.91+2=27.91mm圆整，取封头名义厚度为=30mm,则封头有效厚度=-=30-2=28mm=30mm，t没有变化，故取名义厚度30mm合适。2.2 质量载荷计算取塔壳和裙座的厚度均为30mm塔壳和裙座质量：附件质量：ma=0.25m01=0.2533933.7=8483.4kg内构件质量：m02=1525+3189+508+376+95+4000+74+255.6+82.2+240+74 =10418.8kg其中：支承圈3196/2630 =25，1525kg; 栅板，2810 =10，3189kg; 支承环3196/2630 =25，508kg; 筋板，=20，376kg; 防冲板，1600 =6，95kg. 隔热层（耐热混凝土），4000kg; 稳定杆， 12.6m，74kg; 横梁，I 12.6m,255.6kg; 横梁托架，=20，82.2kg； 导流板，1200,=10，240kg; 筋板，=20，74kg.保温材料质量：m03=0平台、扶梯质量（扶梯单位质量40kg/m,平台共6层，宽1.2m）：操作时塔内物料质量：m05=0充水质量：塔器操作质量：m0=m01+m02+m03+m04+m05+ma=54406.3kg塔器最大质量：mmax=m01+m02+m03+m04+ma+mw=160084.5kg塔器的最小质量：mmin=m01+0.2m02+m03+m04+m05+ma=46071.3kg将塔器沿高度分为10段，每段高为1.42m（如图3所示）其质量列入表1： 表2.1：各段质量明细表图2.1：炉高分段示意图2.3 塔的自振周期计算：取T1=3.0s。2.4地震载荷及地震弯矩计算：计算结果见表2：表2.2：地震力及地震弯矩 表2.3：地震力及地震弯矩H/Di=14200/3200=4.4415，无须考虑高振型影响。-截面地震弯矩：-截面地震弯矩：2.5 风载荷和风弯矩计算：将塔沿高分成5段，从下到上每段相隔3m（第五段高为2.2m），集中压力作用于每段的中点，作用力大小为Pi（i=1，2，），如图2所示， 图2.2： 炉风载荷示意图表2.4分段以计算弯矩-截面风弯矩：-截面风弯矩：2.6 最大弯矩的计算塔底部0-0处：取其中较大值（该塔由风弯矩和地震弯矩一起控制）-截面：-截面：2.7 塔壳应力校核验算塔壳-截面处操作时的强度和稳定性。见表4：在求许用轴向压应力时，载荷组合系数K取1.2。L/D=14200/3200=4.4,D/=3200/28=114.3.查过程设备设计图4-6和4-8得A=0.00025，B=28Mpa薄壁圆筒，外压计算只考虑失稳问题。正常操作时应力校核：计算截面-计算截面的横截面积 (mm2) 2.86105计算截面以上的塔操作质量 (kg)36486.25塔壳有效厚度 (mm)28计算截面的截面系数 (mm4)2.17108最大弯矩 (Nmm) 2.97109许用轴向压应力（取小值）（Mpa）1.2B33.641.2t59.50许用轴向拉应力1.2t (MPa)59.50操作压力引起轴向拉应力 (MPa)22.43重力引起的轴向应力 (MPa)1.32弯矩引起的轴向应力 (MPa)13.69轴向压应力2+3cr (MPa)15.0133.64组合拉应力1-2+3Kt （MPa）38.2159.50表2.5液压试验时塔壳应力校核：计算截面-PT+液柱静压力 (MPa)2.193液压试验时，计算截面上的塔的质量 (MPa)45768许用轴向压应力 取小值 (MPa)168许用周向应力0.9s (MPa)248.63许用周向拉应力0.9Ks (MPa)298.35周向应力 (MPa)230.4248.63压力引起的轴向应力 (MPa)22.67重力引起的轴向应力 (MPa) 1.65弯矩引起的轴向应力 (MPa)4.1轴向压应力2+3cr (MPa)5.75168组合拉应力1-2+30.9Ks (MPa)25.12298.35表2.62.8 裙座壳轴向应力校核：2.8.1 0-0截面采用圆筒形裙座，=0， cos=1.裙座材料为Q345R。查过程设备设计图4-6和4-8得：A=0.00025 ，B=28MPa ，0.9Ks=351MPa KB=33.6MPa ，取两者的小值33.6MPa33.6KB=33.6Mpa, 0.9Ks=351MPa取两者的小值33.6MPa33.62.8.2 -截面(人孔所在截面)人孔中心距地面高度h=600mm 人孔处裙座有效厚度es=28mm 人孔水平方向最大宽度bm=480mm 截面处加强管的厚度m=30mm 检查孔加强管的长度lm=100mm 裙座壳的内直径Dim=3200mm =2KB=33.6MPa ，取两者的小值33.6MPa.33.6，补强圈在有效补强范围内。补强圈厚度为 = 25.42mm考虑钢板负偏差并经圆整，取补强圈名义厚度为26mm。5.2.2卸料孔的单孔补强计算接管内径400mm，补强圈在有效补强范围内。补强圈厚度为 = 23.2mm考虑钢板负偏差并经圆整，取补强圈名义厚度为24mm。5.2.3人孔的单孔补强计算接管外径500mm,接管的名义厚度为nt=16mm；接管材料为20R，设计温度下许用应力t=45MPa。因为计算压力Pc=0.80.4t=0.4451=18MPa。故接管的计算厚度：（一）所需最小补强面积：接管的有效厚度：et=nt（C1+C2）=16（0+2）=14mm;开孔直径：d=500+2C2=500+22=504mm;开孔所许补强面积：A =d+2et（1fr） =50425.91+225.9112（10.91） =13114.60mm2。强度削弱系数：fr=45/49.3=0.91。（二）有效补强范围：最大有效补强宽度：B =MAX（2d,d+2n+2nt） =MAX（2504，504+232+214） =1008mm。最大有效外伸或内伸长度：接管实际外伸250mm，有效外伸取89.8mm接管实际内伸185mm，有效内伸取89.8mm.（三）补强范围内补强金属面积：壳体多余金属面积：A1=（Bd）（e）2nt（e）（1fr） =（1008504）（3025.91）216（3025.91）（10.91） =2049.58mm2接管多余金属面积：A2=2h2（ett）fr+2h2（etC2）fr =289.8（144.48）0.91+289.8（142）0.91 =3517.14mm2接管和封头焊角高定为8mm, 所以补强区的焊缝金属面积为：A3=64mm3；（四）补强所需另行补强面积 =13114.60-5630.72=7483.88补强圈设计根据接管公称直径500选补强圈，参照补强圈标准4736取补强圈变换炉开有人孔，选用补强圈坡口形式为D型外径=840，内径=512。因为=1008mm，补强圈在有效补强范围内。补强圈厚度为 = 22.81mm考虑钢板负偏差并经圆整，取补强圈名义厚度为24mm。5.2.4封头出气孔的开孔补强接管内径500mm,接管的名义厚度为nt=16mm；接管材料为20R，设计温度下许用应力t=45MPa。因为计算压力Pc=0.80.4t=0.4451=18MPa。图5.3:封头接管示意图故接管的计算厚度：（一）所需最小补强面积：接管的有效厚度：et=nt（C1+C2）=16（0+2）=14mm;开孔直径：d=500+2C2=500+22=504mm;开孔所许补强面积：A =d+2et（1fr） =50425.91+225.9112（10.91） =13114.60mm2。强度削弱系数：fr=45/49.3=0.91。（二）有效补强范围：最大有效补强宽度：B =MAX（2d,d+2n+2nt） =MAX（2504，504+232+214） =1008mm。最大有效外伸或内伸长度：接管实际外伸250mm，有效外伸取89.8mm接管实际内伸185mm，有效内伸取89.8mm.（三）补强范围内补强金属面积：壳体多余金属面积：A1=（Bd）（e）2nt（e）（1fr） =（1008504）（3025.91）216（3025.91）（10.91） =2049.58mm2接管多余金属面积：A2=2h2（ett）fr+2h2（etC2）fr =289.8（144.48）0.91+289.8（142）0.91 =3517.14mm2接管和封头焊角高定为8mm, 所以补强区的焊缝金属面积为：A3=64mm3；（四）补强所需另行补强面积 =13114.60-5630.72=7483.88补强圈设计根据接管公称直径500选补强圈，参照补强圈标准4736取补强圈变换炉开有人孔，选用补强圈坡口形式为D型外径=840，内径=512。因为=1008mm，补强圈在有效补强范围内。补强圈厚度为 = 22.81mm考虑钢板负偏差并经圆整，取补强圈名义厚度为24mm。6.制造工艺6.1 冷热加工成型6.1.1根据制造工艺条件确定加工裕量，以确保筒体的厚度不小于该零部件的名义厚度减去钢材负偏差；6.1.2焊接坡口加工应采用机械加工，坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷；6.1.3筒身的制造6.1.3.1清除钢板表面的氧化皮，并逐张检查厚度；6.1.3.2筒节形成前钢板的平面度不大于1.5mm，最小筒节长度不小于550mm；6.1.3.3筒节纵焊缝对口错边量不大于0.5mm，筒节环焊缝端口错位不大于3mm；6.1.3.4筒节周长允许差小于或等于3Di（圆筒内径），且不大于3mm；6.1.3.5纵焊缝内、外表面需要进行打磨，内表面打磨与母材平齐，不允许保留焊缝余高，外表面按图纸要求打磨；6.1.3.6不允许错边、咬边，焊缝区的圆度和筒身圆度一样；6.1.4螺柱、螺栓和螺母的制造6.1.4.1螺柱、螺栓或通孔的中心圆直径及相邻两孔弦长允差为0.6mm，任意两孔弦长允差为1.5mm；6.1.4.2螺孔中心线与端面的垂直度允差符合GB/T1184标准10级精度；6.1.4.3螺纹基本尺寸按GB/T196普通螺纹基本尺寸的规定，螺纹的公差按GB/T197普通螺纹公差与配合；6.1.4.4螺纹精度6H或6g要求，表面粗糙度Ra不高于3.2m。密封面及表面不得有裂纹及其它降低强度或连接可靠性的缺陷。6.1.4.5机加工表面未注公差尺寸的极限偏差按GB/T1804-m。6.1.4.6所有螺柱、螺母、螺栓根据图纸要求分别按相应的标准规定进行制造和验收；6.1.5管件、紧固件的制造和验收按图纸或相应的标准；6.1.6椭圆形封头6.1.6.1根据图纸要求确定成型方案，编制冲压工艺；6.1.6.2确定椭圆形封头的毛坯下料尺寸；6.1.6.3椭圆形封头的制造按GB150中10.2.3的规定；6.1.6.4椭圆形封头成型后对表面质量、几何尺寸进行检查和测量并测厚，符合图纸要求及标准要求；6.1.6.5椭圆形封头检验合格后对内外表面进行打砂，内外表面按JB/T4730.4标准进行100%MT，级合格；6.2 筒体与封头的组对6.2.1检查各零件几何尺寸及标记6.2.2筒体与封头的环向焊接接头坡口采用机械加工方法加工或返修达图样要求；6.2.3组焊件所有纵环对接接头外表面打磨与母材平齐，内表面打磨至图样要求；6.3 焊接6.3.1承担受压元件焊接操作的焊工，必须由持有相应类别的有效焊工合格证书的焊工担任；6.3.2焊接工艺评定应按JB4708钢制压力容器焊接工艺评定进行；6.3.3施焊前应按JB4708的规定对层板的焊接接头做焊接工艺评定；6.3.4施焊前应按GB/T4709的规定、图样技术要求和经评定合格的焊接工艺，制定焊接工艺规程，焊工必须遵守该规程；6.3.5施焊前应将坡口表面的氧化物、油污及其它有害杂质清除干净，清除范围（以离坡口边缘的距离计）不小于20mm；6.3.6受压元件焊接接头焊前预热部位按有关标准及图样要求执行，预热温度按焊接工艺；其它焊接接头当焊件温度低于0时，应在施焊处100mm范围内预热到15；6.3.7焊接接头表面的形状尺寸及外观质量要求按1规定；6.3.8施焊后，焊工应在焊接接头附近规定部位打上焊工钢印，并做记录；6.3.9焊接返修6.3.9.1当焊接接头需要返修时，应制定返修工艺；6.3.9.2在热处理前进行返修，如在热处理后进行返修，施焊后应做必要的热处理；6.3.9.3压力试验后，一般不进行焊缝返修，确需返修的返修部位必修按原要求经无损检测合格。由于焊接接头泄露造成的返修或返修深度大于1/2壁厚的压力容器还应重新进行压力试验；6.4 无损检测6.4.1主要受压元件的焊接接头必须经形状尺寸和外观检查合格后，检验员开具委托单方可进行无损检测；6.4.2筒体的A、B类焊接接头，筒体和封头的A类焊接接头以及标准规定、图样要求部位须经100%射线检测合格；6.4.3焊接接头射线探伤按JB/T4730.2标准进行，其检测结果级合格，磁粉和渗透探伤分别按JB/T4730.4、JB/T4730.5标准进行，其检测结果级合格；6.4.4重复检测6.4.4.1经射线探伤的焊接接头中，如有不允许的缺陷，应在缺陷清除干净后进行补焊，并对该部分采用原探伤方法重新检测，直至合格；6.4.4.2磁粉探伤和渗透探伤发现的缺陷，应进行修磨和补焊，并对该部分采用原探伤方法重新检测，直至合格；6.5 热处理符合下列条件之一者，应进行消除残余应力热处理：6.5.1筒体的A类焊接接头；6.5.2筒体和封头之间的A类焊接接头；6.5.3封头和封头上的接管（或支承）圈相连的焊接接头；6.6 压力试验6.6.1压力容器制造完毕后，应进行压力试验；6.6.2液气压试验压力按GB150中3.8.1和3.8.2的规定；6.6.3液压试验时按GB150中10.9的规定；第 62 页 共 62 页参考文献1、GB150钢制压力容器2、JB4710钢制塔式容器3、GB6654压力容器用钢板4、JB/T4736-2002补强圈5、HG/T21517-2005回转盖带颈平焊法兰人孔6、GB731-2008锅炉和压力容器用钢板7、丁伯民、黄正林，化工设备设计全书-化工容器化学工业出版社，2003年1月8、王非，化工压力容器设计-方法、问题和要点化学工业出版社，2005年5月9、郑津洋、董其武、桑芝富过程设备设计（第二版）化学工业出版社，2005年7月10、于永泗 齐民主编机械工程材料大连哩工出版社，200711、刘湘秋 编著常用压力容器手册 机械工业出版社200412、丁伯明 黄正林 等编 化工容器化工工业出版社 200313、汤善普 朱思明 等编化工设备机械基础 华东理工大学出版社，199114、蔡纪宁 张秋翔 编 化工设备机械基础课程设计指导书 化学工业出版社，2000谢 辞走的最快的总是时间，来不及感叹，大学生活已近尾声，四年多的努力与付出，随着本次论文的完成，将要划下完美的句号。本论文设计在卿老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具体的写作过程，论文初稿与定稿无不凝聚着卿老师的心血和汗水，在我的毕业设计期间，卿老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，卿老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动，没有这样的帮助和关怀和熏陶，我不会这么顺利的完成毕业设计。在此向卿老师表示深深的感谢和崇高的敬意！在临近毕业之际，我还要借此机会向在这四年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们四年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢同组的各位同学以及我的各位室友，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地感谢！最后，衷心地祝愿我们美丽的南华大学明天会更好！外文文献及翻译Title:Combined reformer and shift reactor （United States Patent 5458857 ）Inventors:Collins, Robert D. (Derby, GB2) Oakley, Michael J. (Derbyshire, GB2) Application Number:08/155642 Publication Date:10/17/1995 Filing Date:11/22/1993 Abstract:A combined reformer and shift reactor comprises a cylindrical reforming chamber arranged within and on the axis of a cylindrical vessel. An annular steam generator is arranged within, and coaxially with, the vessel. The steam generator is arranged around the reforming chamber. A plurality of shift reactors extend axially, with respect to the vessel, through the steam generator. Methane and steam are supplied via helically coiled pipe to the reforming chamber and air is supplied via helically coiled pipe. The methane and steam mixture and air flowing through the pipes are preheated by the reforming chamber product gases flowing in annular passage. The shift reactors convert carbon monoxide and water in the product gases to carbon dioxide and hydrogen and the heat produced is transferred to the water in the steam generator to produce steam. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the generation of hydrogen, for fuel cells or other purposes, by reforming hydrocarbon fuels. BACKGROUND OF THE INVENTION Methane, the major component of natural gas, is a potential source of hydrogen for fuelling fuel cells. However, the hydrogen in methane is chemically bound to the carbon and must be liberated by chemical processing before it can be used. The liberation of hydrogen from methane may be achieved by reforming. One known method of reforming methane, or natural gas, is by catalytic steam reforming. Hydrogen is liberated according to the following overall reaction: CH 4 +2H 2 OCO 2 +4HIt is known to recover some hydrogen by passing the product gases leaving the reformer, after cooling, into a shift reactor where a suitable catalyst causes the carbon monoxide and water/steam to react to produce carbon dioxide and hydrogen. In addition to recovering otherwise lost hydrogen the shift reactor is important in fuel cell fuel processing systems because carbon monoxide acts as a severe anode catalyst poison in low temperature fuel cells, such as solid polymer electrolyte fuel cells. The shift reactor provides a convenient method of reducing the carbon monoxide content of the reformer product gases.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention seeks to provide a novel combined reformer and shift reactor which is more thermally efficient than either a steam reformer or a partial oxidation reformer and