年产5000万吨二硫化碳尾气系统及冷凝器设计

更多相关文档资源请访HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219本毕业论文包含完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要毕业设计论文题目年产5000万吨二硫化碳尾气系统及冷凝器设计学院名称机械工程学院班级过程装备与控制工程092班2013年5月30日年产5000万吨二硫化碳尾气系统及冷凝器设计摘要本次设计介绍了二硫化碳尾气处理系统的工艺设计。它包括总工艺流程设计，冷凝器的设计及校核，计量罐的设计及校核。冷凝器的设计是本次设计的重点。根据实际情况最终确定选用应用最为广泛的间壁式换热设备为此次所需冷凝器。它的设计步骤为先进行传热计算，然后进行冷凝器的尺寸计算，最后进行强度计算和校核。设计前的热力计算是本次设计的难点与重点。由于冷凝的介质中含有不凝性气体，所以加大了热力学传热计算这部分的计算难度。冷凝器的设计包括冷凝器上的筒体、封头、管箱、管板、换热管、折流板、拉杆、接管、开孔补强、支座、法兰等的设计、计算与核算。计量罐的设计包括筒体、封头、接管、开口补强、液面计及支座的设计和校核，是本次设计的一个重要组成部分。关键词总工艺流程；冷凝器；计量罐ANANNUALOUTPUTOF50MILLIONTONSOFCARBONDISULFIDEEXHAUSTSYSTEMSANDCONDENSERDESIGNABSTRACTINTRODUCTIONTOTHEDESIGNOFTHEEXHAUSTGASTREATMENTSYSTEMOFTHECARBONDISULFIDEPROCESSDESIGNITINCLUDESTHETOTALFLOWSTRUCTURALDESIGN,THECONDENSERDESIGNANDVERIFICATION,MEASUREMENTCANDESIGNANDVERIFICATIONCONDENSERISDESIGNEDTOBETHEFOCUSOFTHISDESIGNACCORDINGTOTHEACTUALSITUATIONTODETERMINETHEFINALSELECTIONOFTHEMOSTWIDELYUSEDHEATEXCHANGEREQUIPMENTPARTITIONSREQUIREDFORTHECONDENSERITISDESIGNEDTOCARRYOUTTHESTEPSFORTHEFIRSTHEATTRANSFERCALCULATION,THENTHESIZEOFTHECONDENSER,THEFINALCALCULATIONANDCHECKFORSTRENGTHDESIGNBEFORETHETHERMALCALCULATIONISDIFFICULTINTHISDESIGNANDFOCUSASARESULTOFCONDENSATIONOFTHEMEDIUMCONTAININGNONCONDENSABLEGAS,ITINCREASEDTHEHEATTRANSFERCALCULATIONOFTHETHERMODYNAMICCALCULATIONOFTHEDIFFICULTYOFTHISPARTCONDENSERDESIGNINCLUDESTHECYLINDER,HEAD,CONTROLBOXES,CONTROLPANELS,HEATEXCHANGER,BAFFLE,BAR,TAKEOVER,OPENINGREINFORCEMENT,BEARING,FLANGE,SUCHASDESIGN,COMPUTINGANDACCOUNTINGMEASUREMENTCANDESIGNINCLUDESCYLINDER,HEAD,TAKEOVER,OPENINGREINFORCEMENT,ANDTHEBEARINGSURFACEOFTHEDESIGNANDVERIFICATION,ISANIMPORTANTDESIGNCOMPONENTKEYWORDSTOTALFLOWCONDENSERMEASUREMENTCAN目录前言11二硫化碳尾气处理系统工艺设计211国内外二硫化碳生产概况212工艺流程设计32冷凝器的设计421冷凝器的结构选型422冷凝器设计的各种参数的计算43计量罐的设计4231筒体设计4232封头设计4333计量罐开孔与接管及补强圈设计与计算4334液面设计4435计量罐裕量校核4536支座设计4537水压试验46英文翻译47参考文献57谢辞58前言我们把热量由热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。换热设备在人们生活生产的领域应用广泛，在我们生活中换热设备也举不胜数，是不可或缺的工艺设备之一。冷凝器是通过取走潜热而用于蒸汽液化的特殊传热设备。冷却冷凝器是有相变发生的换热设备，是化工生产的重要换热设备之一。主要用于单组分可凝蒸汽和含不凝性气体的混合气体的冷却冷凝。冷凝器可以分为两种类型，一是壳管式冷凝器，需要一个管式的传热面把冷凝的蒸汽和冷凝剂分开。二是接触式冷凝器，冷凝剂和水进行混合，然后作为唯一的物流流出冷凝器。间壁式换热器，就是采用固体壁面把传递热量的热流体和吸收热量的冷流体隔开，热量透过间壁传递的换热器。在生产二硫化碳工艺中，间壁式换热器是溶解SO2气体净化生产装置中的冷凝冷却设备，主要是使混合气体中的二硫化碳冷凝而使有毒的HS气体排出并进行处理。冷却机理在冷凝器中，如果冷凝传热管的表面温度低于混合气体的露点，则混合气体里的蒸气（可凝性蒸气为二硫化碳蒸气，不凝性气体为硫化氢气体）冷凝，湿润整个管的表面，表面被气体界膜所包裹，而混合气体中通过气体界膜的蒸汽，一直扩散到管的表面上冷凝。1二硫化碳尾气处理系统工艺设计11国内外二硫化碳生产概况二硫化碳是一种非常重要的无机化工原料，主要应用于燃料、树脂、药品、农业、防腐溶剂、其他多种溶剂以及橡胶等各种各样产品的生产。由于二硫化碳用途广泛，而国内外各行业的需求量也较大，仅我国国内橡胶促进剂、选矿药剂、粘胶纤维、玻璃纸及农药、医药等行业每年需求量近30万吨，特别是粘胶行业的飞速发展，每年仍需3万吨的二硫化碳的供应才能满足需要；其次，国际市场发达国家如美、日、俄、法等国因生产二硫化碳环境投入成本太大，生产成本增加以及竞争能力下降等原因，使得有较大部分的二硫化碳生产厂关闭，这也直接造成了国际市场二硫化碳的需求极大增加，有非常好的市场前景。而我国一些重点需求二硫化碳的医药橡胶行业的发展，市场需求量也稳步增长，目前出现短暂的产品供不应求。而市场评估其需求量和生产量每年将以15的速度增长。我国现有生产二硫化碳的工厂或生产车间约有一百来处，其生产工艺基本采用比较古老的电炉法，原来使用木炭和硫，流程如下图所示图11电炉法流程图电炉法不仅消耗大量的森林资源，而且会产生有毒气体H2S，工艺古老，效率低，破坏自然环境。现在国内外先进的生产技术普遍以天然气代替木炭为原料生产二硫化碳。美国的技术、技术和技术。是比较常用的几种技术路线。此外还存在着以丙烯为原料的生产工艺，但是由于以丙烯为原料不如用天然气，极少采用。反应干燥熔硫除硫木炭硫磺冷凝粗二硫化碳精馏冷凝成品二硫化碳12工艺流程设计整套尾气系统的工艺流程由四个子系统共同配合交替完成。第一部分是将CS2、H2S混合气体进行冷凝，这部分设备的主要功能是把CS2蒸汽冷凝成液体并收集起来，绝大部分的CS2蒸汽被冷凝收集。第二部分是活性炭吸附塔吸收CS2的过程，这部分设备主要作用是对从冷凝器接口4排出来的H2S气体与从第一部分还未冷凝的CS2蒸汽进行吸收。第二个部分有两个相同的活性炭填料塔，当一个塔里的活性炭吸附饱和后，及时进行更换另外一个吸附塔，保证吸附工作的连续不断进行。第三部分是H2S与氨水的反应，这部分设备主要的功能是对从吸附塔接口15和20排出的气体进行处理，采用的原理是低浓度氨水与H2S的反应。这个部分同样是采用两个相同的反应罐，以便其中一台反应罐反应完毕后及时更替。第四部分是燃烧炉。气体在反应罐内进行充分反应后，残余气的体随流程进入燃烧炉内燃烧后排出。2冷凝器的设计21冷凝器的结构选型已知有初进水的工作温度T5出口工作温度T7,两种介质都无腐蚀性，不易结垢，所以我们选用固定管板式管壳换热器。采用的形式为工业清水走管程，而混合气体走壳程。22冷凝器设计的各种参数的计算221计算传热量Q已知初始数据1）、尾气的气体性质组成成分为600/H的饱和二硫化碳蒸汽和9133KG/H硫化氢气体，气体压力为013MPA，尾气温度为45。2）、冷凝器的尾气出口温度10，冷却水进口温度为5，出口温度为7，冷却水的进口压力042MPA。3）、各物性参数H2S的分子量M34；比热容CP025KCAL/KGCS2的分子量M76；比热容CP024KCAL/KG汽化潜热R84KCAL/KGCS2的饱和蒸汽压PA/TB；A1446，B7410热量衡算设P0为总压力P1为C，S2出口蒸气压力，P2为CS2进口蒸气压力，P3为H2S出口蒸气压力，P4为H2S进口蒸气压力。（1）CS2出口压力P1为（出口温度T10）LOGP1B；其中A1466,B7410,T273TTA得到P1266KPA（2）计算CS2进口压力P2（进口温度T45）LOGP2B；其中A1466,B7410,T273TT得到P2953KPA所以；P3P0P10103MPAP4P0P20045MPAH2S的进口压力为0045MPA，H2S的出口压力为0103MPA（3）CS2的出口流量为G1有道尔顿分压定律，压力比摩尔数得到G1N1T221NP1032621PN则有G15138HKG其冷凝量为600513854862K（4）设混合气体的入口焓为I1T由4510R84KCAL84KJ10591864SPHC2KKGJ10052PCSKKGJIGCPG1TR9133160054510600059011864235502155HKJ（5）设混合气体的出口焓为I2T由57R84KCAL84KJ10591864SPHC2KKGJ10052PCSKKGJIGCPGTR91331513857560005910118641836663423550215518366634HKJ217135521603210W3222冷凝时需要的冷却水量的计算由已知中知道冷却水的进、出口温度为CT015T027其特性温度TS6C21T750查在此温度时的物性参数CP4199J/KGKW进出WPTCQ）（574190326718SKG71830223冷凝器尺寸初步选定根据经验值，估算管壳式换热器的总传热系数约为200W/M2K（采用逆流）如下图图21逆流计算平均温度差为TM（T1T2）（T2T1）/（T1T2）/（T2T1）457105/457/10516262MM5186203TKP估A（1）初选管子方案采用水走管程，蒸汽走壳程的形式。初选取管程中的水的流速为08，取管径的规格为2525MM则内径D120MMS初选为单管程，估算管子数为N224VDGI水801389722859所以取29根。则L84过长，不符和长径比值0NDA估29051438所以需取四管程，采用116根管子。即L203M即取25米。ND0估1625438采用的排列形式为正三角形，得到管心距T125D01252532MM内径D105T105324397MMIN70所以取450MM。（2）校核水的流速根据雷诺数，初选换热器为四管程，同时设有4根拉杆，考虑布管，则布有120个孔，116个换热管管孔。则对于单管程管束有N116/429查得在特性温度T57/26下的物理参数CP4199103J/KK9998KG/M31498103PAS0565W/MK在冷凝器中有相变发生的传热，为避免管内产生气液两相流，所以设计蒸气在管外冷凝，即冷凝水走的是管程，而蒸气走的是壳程。得到管内水的流速07924U1NDGI水29048917SM（3）、校核总传热系数管程对流传热系数1U1079M/S441109109872RED普兰特常数568PR243C管内流体温度上升，为加热，查资料得到公式4082408119013RRED023KMW/489壳程对流传热系数2冷凝器中壳程有相变发生的对流传热，所以根据以下的步骤进行计算纯CS蒸气的传热系数0241032075TDNG4163235108051629750KMW29367则特性温度为TW527104黏度380SPA6密度312MKG导热系数KW60管子外径0025MM0DD温差451035TTHS的CS混合气体的传热系数的计算22不凝性气体的HS的混合气体的传热系数为150013DC设HS的摩尔分数为C2C3407691为混合气体的运动黏度D为两种气体的相互扩散系数21331217504BABAVPMT得到T2732753005KP013MP13BAR大气压原子及其单分子的扩散体积的数据位H231C159S229下列分子式的M为HS34CS7622得到M47AB176342475SVSH29231592229617C2则21331217564730BABABD5980127SM26122761CSSHAB6103541032775SPA62271CSSHAB36539MKG1303KG运动黏度2135461027ABS2610则混合气体的传热系数为221082500173431KMW23总传热系数的计算取热流体的污垢热阻为RD114MK/W402取冷流体的污垢热阻为RD258MK/W1碳钢的导热系数为45W/M2K428910540182112DBKD所以KMW2/67RD1混合蒸气热阻RD2管子内流体即冷凝水的热阻1管程对流传热系数壳程对流传热系数2B管璧厚25MM（4）传热面积的校核04617521043M7526/02选校ALNDTKQM根据计算大约留有5的传热面裕量，并且我们在设计的时候余出了005的传热系数，所以计算表明所选管子规格、材料、管程数皆为可用。224冷凝器结构设计（1）管束分程由之前的设计计算可知选择换热器为四管程，因此其管程结构顺序如下图所示图22管程结构顺序（2）管子的排列选用排列形式为正三角形，如下图所示图23管子排列顺序有计算得到管间距D32管子的长度L选泽为25米（3）冷凝器管板结构形式有前面的设计为四管程的排列方式，管板上又120个孔，其实116个换热管孔，4个拉杆孔,黑色部分为拉杆位置。管板上管孔的设计排列方M205M16式如下图所示图24管孔排列顺序查得管板与法兰的的结构图图25管板与法兰结构图管板的型号为HG2059397,规格20个螺栓孔直径为23MM，螺纹THM202（4）管子与管板、管板与壳体的连接管子与管板的连接我们采用机械滚胀法，如图所示图26管子与管板的连接管板与壳体的连接我们采用的是焊接，如图所示图27管板与壳体的连接（5）冷凝器壳体设计根据数据，冷凝器中最大的压力P013MPA，所以选择的材料为Q235A，由上可知设计壳体内径D450MM查表得Q235A的温差应力113MPITMCPDCTI26130851242焊缝采用的是局部无损探伤厚度附加裕量分为两部分分别为钢板或钢管厚度的负偏差C1和腐蚀裕度C2，取CC1C22MM。因为壳体厚度不得低于6MM，取名义厚度MN6筒体外径DD24502462MM0I66冷凝器封头设计封头的结构形式是根据其工艺过程、承载能力、制造工艺、技术等要求而成型的。我们设计的封头采取的是标准椭圆形封头，选择的材料与筒体相同为Q235A，设计压力P013MP，封头内径450MM,由公式可以得到计算厚度为SIDMDSTI370125081324502设计厚度C0372237MMDC腐蚀余量，取C2MM22由于焊接因素，所以取封头名义厚度。MN6封头结构如下图所示图28封头结构7折流板设计换热器一般都采用弓形折流板，所以本设计的冷凝器折流板也采用弓形。在卧式冷凝器中的折流板底部设有缺口（A90，高度为1520MM），供冷凝器排液时使用。折流板材料为Q235B，由于气体走壳程，折流板的缺口选择为左右开。折流板的名义直径DDS34503447MM由于折流板的最小间距应不少于1/5筒体的内径，则取折流板的间距B035M得到NBL/B125/035171161因此在冷凝器内要安装7块折流板，厚度为12MM，折流板取左右缺口，缺口高度为H0202M，采用弓形折流板H09，而且在底部开缺口，ID9045供其停车排液之用,缺口面积约为接管的两倍。如下图所示图29折流板与拉杆（8）拉杆设计换热器采用的是拉杆定距杆结构，根据GB1511999的规定选取拉杆直径与数量为4根，直径为16MM。拉杆与定距管是固定的，拉管的一端用螺纹连接于管板，定距管固定在两块折流板之间，对于每一块拉杆最后一块折流板，都用螺纹螺母与拉杆固定，如上图所示。9进出口管设计与与与管程进出口管设计管内流体质量流量G718KG/S流体密度99983/MKG假设进、出口管管内流速均为S/M80进口管管口面积AG29917ADN0143综合考虑选用管子规格取。M48壳程进出管的设计1）、壳程进口（壳程内走混合蒸气）；混合蒸气密度130混3/MKG假设的进口管管内混合蒸气的流速S/18进口管的面积AG2018392MADN4根据计算选取管子的规格为。41082）、壳程出口在冷凝过程中CS有90冷凝成为液体，则出口管道有两个2对于未冷凝的蒸气出口管道（145）混3/MKG出口管的面积AG201518453690对于90的CS冷凝液出口管道（1262，）23/KGS/出口管的面积AG2015816390MADN9543管子选取为。M53210进出口管法兰设计该冷凝器为低压容器，故冷凝器的管法兰根据GB/T91192000系列选取，选取突面板式平焊钢制管法兰。材料为Q235A，结构尺寸如下表表21法兰尺寸管子公称直径法兰螺栓DHDGD0D1D2D3BF数量直径10810010701441101624M16575014011088591424M1232251007558331424M10图210法兰结构11开孔补强表22补强尺寸图211补强结构12管箱设计及管箱与壳体接管的位置前、后管箱的结构尺寸和接管位置如下管子MM公称直径（MM）补强圈尺寸MMDHDGD1D2B质量（KG）10810021010361175750130536048管箱与封头为埋弧自动焊，全焊透，里面使用手工焊。焊缝系数为085下图的接管位置L由公式（查换热器手册）可以得到2D开孔补强的补强圈的外径，D210MM；CHDLFH00H0H管板的厚度，48；2481FHFHL175MMC修正系数，CS为壳体壁厚。0S4L图212官箱结构及官箱和封头的焊接壳体接管位置与结构尺寸如下图所示图213壳体接管位置与结构尺寸、按下列公式（查换热器手册）计算得1L231）CMBDH41268230取135MM1L2）CMBDH45385L取90MM23）CMBDH43268210L取175MM3D此处开孔补强的补强圈的外径，D130MM1H1HD此处开孔补强的补强圈的外径，D210MM33D此处开孔外径，D25MM；HHB管板的厚度，B48MM；C修正系数，CS为壳体壁厚。S413支座设计（1）、本设计的冷凝器选取的是卧式容器，因此鞍式支座型号为471292TJB鞍座BI450F因为1）该容器圆筒鞍座处的周向应力大于规定的周向应力；2）容器圆筒筒体有热处理的要求；3）容器质量较大，地基为非钢筋混泥土时。所以鞍座必须设计有垫板。图214鞍座（2）、支座尺寸如下表所示表23支座尺寸MM底板腹板筋板公称直径DN允许载荷Q/KN鞍座高度HL1B12B3螺栓间距L24506120042012088968290垫板弧长B4E鞍座质量KG5401606281414校核冷凝器应力（1）换热管与管板连接强度校核表24管子、壳体数据管子壳体材质20号铜Q235A1/112106112106E/MPA021106021106尺寸MM252525004502500数量1161管间距32MM壳体的璧温约为275，所以管子的壁温可估算为管子的进口温度T15，出口温度T27。751627521WT假设装配时温度为15，则壳体伸长量LSS0M1035215271036）（S管子伸长量LTT3601049521712管子与筒体伸缩量之差（管子受拉，壳体受压）333050TSE壳体截面积242DITIAS23105984650M管子截面积2322202010516055413MNTDAT1）筒体上的应力TTAF31由于筒体和管子的温差而产生的应力1F1TSTEEAL）（535366331020120598460MN1由于壳程和管程的压力而作用于筒体上的力2FTSEAQ2Q由于壳程与管程压差而产生的力242020SITPNDDPDNMN063025164555122PS壳程设计压力,PS03MPAPT管程设计压力，PT042MPAMNQEAFTS0146102105210106868633632故MNSSAF21192385024190685357SMN2）管子上产生的力TT31F由于壳体及管程压力而作用于管子上的力3MNQEATST0324610210521068636363故PAPAAFTTT139510523313）管子与管板连接的拉脱力MPA64有效密封宽度B253B01/2759MM8MM对筒体的端部结构DGD2B54428528MM螺栓载荷1预紧状态下需要的最小螺栓载荷WAFA314DGBY31452881317105N2操作状态下需要的最小螺栓载荷WPFFP0785DG2P628DGBMP0785528202262852882022698178N螺栓面积预紧状态下需要的最小螺栓面积AAWA/B螺栓材料选用2CR13，常温螺栓材料的许用应力B126MPAAA17105/12613492MM2操作状态下需要的最小螺栓面积APWP/BT698177/111（查得BT111MPA）62899需要的螺栓截面积取AA与AP之大值AMAA13492MM2基本法兰力矩SA垫片压紧力的力臂为螺栓中心圆直径与DG之差的一半SA（D1DG）/2625528/2485MMAMSAB13492106485103126106824496NM管程压力作用下的法兰力矩MPFDSDFTSTFGSGFD作用于法兰内径截面上的流体压力引起的轴向力FD0785DI2P0785500202243175NFG操作状态下需要的最小垫片压紧力FG314DGBY31452881317105NFT流体压力引起的总轴向力与作用于法兰内径截面上的流体压力引起的轴向之差FTFFD0785DG2PFD07855282022431754971NSGD1DG/2625528/2485STSGSD/2485575/253MPFDSDFTSTFGSG431755754971531710548511107NMM管板采用管板与换热管机械滚胀接连接，则管板的最小厚度除满足计算要外,还应满足结构设计和制造的要求。材料选用20号钢由结构设计和制造要求取管板厚度48MM管子的加强系数K1318DI/ETNA/EPL1/21/21318500/251834388/041900251/21/251管板刚度削弱系数04法兰根据选用甲型平焊法兰（平面密封）法兰外径DF615MM法兰宽度BFDFDI/2615500/2575管箱法兰厚度F”30MMH/DI45/5000009F/DI30/500006查图315得”00009旋转刚度K”27MPAFHIFFIEDBE321确定壳体法兰厚度F30MMH/DI45/5000009F/DI30/500006则同上”00009KK”27MPAFF旋转刚度无量钢参数FKKF/4KT31427/（435915）00059F由K51，00059，根据GB15199图27查出FM0321M管板第一弯矩系数1系数3905281FK由K和，根据GB15199图28查出G32F2系数M10531528021GQMK51，Q231，根GB15199图29查出，系数G000133法兰力矩折减系数820130593GKF管板边缘力矩变化系数；M因为FF所以055FFK11820法兰力矩的变化系数，FM055FMKFF由K51，Q231，根据GB15199图28（A）查出2452M（8）壳程压力作用下的危险组合壳程设计压力PP022MPASC管程压P0T线膨胀系数（1/）换热器材料的线膨胀系数（）T1壳程圆筒材料线膨胀系数（）S制造环境温度0T沿长度平均壳程圆筒金属温度S沿长度平均的换热管金属温度TY换热管与壳程圆筒的热膨胀的变形差管板边缘力矩系数，对于延长部分兼作法兰的管板即是MM法兰力矩系数管板径向应力系数R管板布管区周边外径向应力系数管板布管区周边剪切应力系数P在壳程压力作用工况下的壳体法兰力矩系数WS壳体法兰的应力MPAR管板布管区周边剪切应力MPAP壳体法兰应力MPAF管子应力MPAT壳程圆筒轴向应力MPACQ拉脱应力MPA1）不计膨胀接0ET073023TSAP43107568944AIMDM1055000590003440718800034003340145203821M因MAXG1E,G1I1G其中3M/K304034/51008EM1,K13,G1I3M/K21/K2145故028102523145421GQR078332KMR14142P1MFMWS0820305300062026管板应力2IARDPMPATR5201973462022IRARDMKP22508717908120476308TR512536704TAPDP48TR5壳体法兰应力KDF/DI615/500128由GB15099表31A查得Y80124FIAWSFDPMY23057602817125MPAMPA5TF管子应力ACTPGQP21TMA0123703417壳程圆筒轴向应力ASCPGQA2TCTC60837031460315拉脱应力（焊接）TATQMPANDLQ5205722）计入膨胀差TS1706106TT（11540）/（LN115/40）775T025TS15030012TTSTET017（12103）186103379MPAMPA936720543TSAREP0651164463AIMDM100065053000620003288000280025205142058121M因MAXG1E,G1I1G其中3M/K304022/42006EK13时G1I02824103。故028101231480542GQR76132KMR0523442P1MFMWS083（00065）053000620009管板应力2IARDPTR314250469301221IRARDMKP59MPTR32583049360TAPDP36MPAPTR51壳体法兰的应力24FIAWSFDPMY230596090182228MPA3411MPATF管子应力ACTPGQP2TMA03179361450壳程圆筒的轴向应力ASCPGQA2TCTCA8138799364025615拉脱应力TTQMP。NDLAQ562051管程在压力作用下的危险组合壳程压力为0SP管程设计压力为170,10TCTPPA1）不计膨胀差0ET05031035TTTAPP20153015601034463363AIPDM20P880217661745276180121M因MAXG1E,G1I1G其中3M/K304166/42048EM1,K13,G1I3M/K21/K213故131170231476421GQR532KMR1304761142P1MMWS08702000620017管板应力2IARDPTRMPA51325046530172IRARDMKP22506179806150436137MPATR1TRTAPMPADP5031258130456壳体法兰的应力2FIAWSFPMY230560178457MPATF5管子应力ACTPGQVP21TMA01503417637壳程圆筒的轴向应力ATSCPGQVA25031476063125411MPATCTATQMPNDLQ5010257802）计入膨胀差300TTST53108217035TTAEP38MPA356164433AIPDM00026026P88（00055）0048M17048152048121。M因MAXG1E,G1I1G其中3M/K304022/420063E由图GB15199图31（A）查得2601IG所以2601LI2314421GQR560032KMR4631412PMFMWS087（00055）0006200014管板应力2IARDPTR351602540638012IRARDMKP2250170981705643861114TRTRTAPDP1462583408壳体法兰的应力24FIAWSFDPMY23058601408。357MPATF3管子应力ACTPGQP21TMA03819381470壳程圆筒的轴向应力ATSCPGQVA23814060631254822TC拉脱应力QMPANDLAQAT3918205719（16）水压试验校核进行水压试验目的是检验材料在超过工作压力下的宏观强度，包含有检查材料的缺陷、容器各个部分的变形、容器法兰连接的泄漏检查和焊接接管的强度等。为了防止检测过程中受到氯离子的干扰，应当控制试压用水为。质量）10256CL以免低温脆性破坏，对于Q235A钢制压力容器，试压液体的温度不低于5。壳体材料为Q235A，查表可得常温下MPAS235根据规定水压试验压力PT为PA37501或04A3MA10PT）（试压值取最大值为PT04MPA应力校核筒体壁内应力（合格）（）（MPA521903590MPA8178624T2DEITS封头壁内应力613/64T25EIT）（KF（合格）PA3109490SPT试验压力MPAP设计内压MPADI筒体内径MMTE筒体璧厚MM焊缝系数（局部无损检测）085（17）压力试验根据GB15098，进行的压力试验须用两个量程相同并且经过专业校核的压力表。使用的压力表量程为试验压力的2倍左右（应大于或等于15倍且小于或等于4倍的试验压力）。容器的开孔补强圈应在压力试验以前通入0405MPA的压缩空气检查焊接接头质量。液压试验试验的液体一般情况下为水。根据实际情况也可使用不会导致危险情况发生的其他液体。实验时实验液体的温度应低于它的闪点或沸点。对于奥氏体不锈钢制容器用水我们在进行液压试验后应将实验所产生的水渍清除下来，但当无法清除的时候应控制水的氯离子含量不超过25MG/L。试验压力PT125P在实验过程中容器顶部应设有排气口，充液时将容器内的空气排空。试验过程中应保持容器观察面的干燥。试验时压力应缓慢上升，达到实验所规定的试验压力后，之后的保压时间不少于30MIN。然后降低压力至规定试验压力的80。降压之后保持容器足够的时间对所有焊接接头和连接部位进行检查，有漏不漏重新试验。完毕后，将实验液体全部拍出来并且用压缩空气将容器内部吹干。3计量罐的设计初始要求设计一个冷凝器计量罐，能够装下一班时间生产的冷凝液，工作实际为一天三班倒，每八小时一班。设计的要求压力为06MP,设计温度为45，实际工作压力为045MP，工作温度为1030。31筒体设计311已知参数已知计量罐的入口流量为温度为10。HKG62548计量罐每八小时须装下的CS2液为MTGCS254862438896KG44吨K由于要求有10的余量，防止过量生产时不会耽误工程。所以M4410484吨，在此取484吨。则筒体容量至少大于V常温下3126MKGCSV3812640MM初选容器内径为D1400MM，则筒体长度为L0L249M取25M2241384DV312筒体结构设计与计算因为设计的容器盛装的液体没有腐蚀性，且工作压力也不不是很高。我们用的容器用钢16MNR筒体内径DN1400MM,L2500MM,厚度14MM实际筒体容积为V3228454134MLDI筒体质量为M2548712175KG筒32封头设计封头使用椭圆封头,封头材料选用的是容器用钢16MNR,封头厚度取14MM其结构尺寸如下图所示图31封头结构质量M238KG容积V0398M封头封头333计量罐开孔与接管及补强圈设计与计算表31管子尺寸83520液面计口液面计口RFPL25GFV管口表14976备用口物料出口水出口水进口物料进口608伸出长度管子尺寸用途或名称密封面法兰形式公称尺寸EDCBA符号ABCEDFG补强圈外径厚度内径9141140图32计量罐开孔34液面设计液面设计中采用双玻璃板式液面计，因为其结构较为简单，制造较方便，通道大，不容易发生堵塞，且比玻璃管液面计安全可靠。型号为玻璃板液面计APN16,L1260液面计与设备之间用阀门相连。其图如下图所示配螺栓与螺母图33液面计与设备的连接35计量罐裕量校核表32计量罐筒体M25014封头（DN1400）H300MM,H25MM鞍座鞍座A1400F92471TJB容积M3质量KG容积M3质量KG载荷KN质量KG38412175039823816064计量罐总质量（KG）计量罐总容积（M3）计量罐工作中的最大载荷KN16935464683则计量罐的容积裕量为3418625412TGCS故有34的裕量。合格36支座设计查阅化工容器及设备简明设计手册，本设计的卧式容器采用鞍式支座，材料为Q235A，鞍式支座型号为鞍座A1400F和92471TJB92471TJB鞍座A1400S，本设计中支座的结构尺寸如下必须要注意的是支座带有垫板而且这两个的型号不一样，其中一个采用可以有一点横向位移的S型，这样设置的目的是可以消除由于各种原因造成的横向载荷。配螺栓配螺栓图34支座尺寸结构37水压试验计量罐材料采用16MNR，查过程设备设计表D1得，MPAS345170MPA，T170MPA。查过程设备设计表43得850试验压力PT125P125015019MPAT17应力校核10MPAEITD236042190因为09085345S90所以符合要求外文翻译HEATEXCHANGEEQUIPMENTHEATENERGYISTRANSFERREDBYAVARIETYOFMETHODS,INCLUDINGCONDUCTIONINELECTRICRESISTANCEHEATERSCONDUCTIONINEXCHANGERS,BOILERS,ANDCONDENSERSRADIATIONINFURNACESANDRADIANTHEATDRYERSANDBYSPECIALMETHODSSUCHASDIELECTRICHEATINGOFTENTHEEQUIPMENTOPERATESUNDERSTEADYSTATECONDITIONS,BUTINMANYPROCESSESITOPERATESCYCLICALLY,ASINREGENERATIVEFURNACESANDAGITATEDPROCESSVESSELSTHISPAGEDEALSWITHEQUIPMENTTYPESWHICHAREOFMOSTINTERESTTOAPROCESSENGINEER,NAMELY,TUBULAREXCHANGERS,CONDENSERS,SCRAPEDSURFACEEXCHANGERS,ANDAGITATEDVESSELSHEATEXCHANGERSHEATEXCHANGERSAR