甲醇制氢生产装置计算说明

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除甲醇制氢生产装置计算书说明3 / 45甲醇制氢生产装置计算书说明甲醇制氢生产装置计算书说明资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除目录前言设计任务书第一章工艺设计lo1物料衡算1.2热量衡算第二章设备设计计算和选型过热器一一第三章机器选型3o1计量泵的选型3o2离心泵的选型第四章设备布置图设计4.1设备布置方案4.2主要设备的尺寸3 / 45资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除第五章管道布置设计5o1管子选型5o2主要管道工艺参数汇总一览表5o3管道上阀门的选型5.4管件选型5.5管道布置图5.6管道空

2、视图5。7法兰选型5o8筒体保温材料一览表5。9管道仪表流程图第六章自动控制方案设计第七章工程项目的经济评价7.1甲醇制氢装置的投资估算7.2总成本费用的估算与分析7.3甲醇制氢项目的财务评价第八章数据校核课程设计总结致谢参考文献4 / 45资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,请联系改正或者删除前言氢气是一种重要的工业用品,它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，由于使用要求的不同，这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的要求。近年来随着中国改革开放的进程，随着大量高精产品的投产，对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。燃类水蒸气转化

3、制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法，是由巴登苯胺公司发明并加以利用，英国ICI公司首先实现工业化。这种制氢方法工作压力为2.0-4。OMPa,原料适用范围为天然气至干点小于215o6c的石脑油.近年来，由于转化制氢炉型的不断改进。转化气提纯工艺的不断更新,燃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标，受到许多国家的重视。它具有以下的特点：1、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较，投资省,能耗低.2、与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。3、所用原料甲醇易得，运输储存方便。而且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要在净化处理，反应条

4、件温和，流程简单，故易于操作。4、可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。错误!未指定书签。错误!未指定书签。l.lo1甲醇制氢物料衡算。(1)依据甲醇蒸气转化反应方程式：CH3OH<0t+2H2tC0+H20<02t+H2CH30HF分解为CO,转化率99&CO变换转化率99*,反应温度280C,反应压力为1.5MPa,醇水投料比Llo5(mol)o(2)投料量计算代如转化率数据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氢气产量为：2900m3/h=129.464kmol/h甲醇投料量为：129.464/2.9601*32=1399.564kg/h水投料量为：129.464/2.9601*L5*181180。882kg/h(3)原料储液槽(V0101)进：甲醇1399a564kg/h,水1180.882kg/h.出：甲醇1399.564kg/h,水1180.882kg/h,(4)换热器(E0101),汽化塔(T0101)、过热器(E0102)没有物流变化(5)转化器(R0101)进：甲醇1399。564kg/h,水1180,882kg/h,总计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总计2580。446kg/h(6)吸收和解析塔吸收塔总压为L5Mpa,其中C02分压为0。38Mpa,操作温度为常温(25)。此时每疗吸收液可溶解C0211。77m3。解吸

7、塔的操作压力为0.IMPa,C02溶解度为2.32,则此时吸收塔的吸收能力为：11. 77-2.32=9.450.4MPaPC02=pM/RT=4*44/0o082*(273.15+25)=7。20kg/m3C02体积重量VC02=1886.104/7.20=261.959m3/h据此,所需吸收液的量为261.959/9.45=270721m3/h考虑吸收塔效率以及操作弹性需要，取吸收液量为27。721*3=83。163m3/h系统压力降至O.IMPa时，析出C02量为261。959m5/h=l886.104kg/h(7) PSA系统略,(8)各节点的物料量综合上面的工艺物料恒算结果，给出物料

8、流程图及各廿点的物料量。7.1. 2热量恒算1)气化塔顶温度确定要使甲醇完全汽化,则其气相分率必然是甲醇40%,水60%(mol),且已知操作压力为l05MPa,设温度为T,根据汽液平衡关系有：0.4p甲醇+0,6P水二屋5MPa初设T=170Cp甲醇=2.19MPa;p水824MPap总二1。3704MPa<l.5MPa再设T=175cp甲醇二2。4MPA;p水0.93MPap总二1。51MPa蒸气压与总压基本一致,可以认为操作压力为1。5MPa时，汽化塔塔顶温度为1752)转化器(R0101)两步反应的总反应热为49.66kj/mol,于是在转化器内需要共给热量为：Q反应二337.8

9、26*0.99/32*1000*(-49.66)=-5.190*105kj/h此热量有导热油系统带来，反应温度为280C,可以选用导热油温度为320,导热油温降设定为5,从手册中查到导热油的物性参数，如必定压热容与温度的关系，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)则导热油的用量w二Q反应/(CpAt)=5.190*105/(2.83*5)=3o668*10'kg/'h3) 过热器(E0102)甲醇和水的饱和正气在过热器中175过热到280C,此热量由导热油供给。气体升

10、温所需热量为：Q二ECpmAt=(lo90*337.828+4.82*285.042)*(280175)=2。117*105kj/h导热油Cp=2.825kj/(kg.K),于是其温度降为At=Q/(Cpm)=2o117*107(2.86*3。668*10,)=2。042c导热油出口温度为:3152.042=312.9584) 汽化塔(T0101)认为汽化塔仅有潜热变化.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导热油Cp计算Cp=2。76kj/(kg.K)At=Q/(Cpm)=2o3

11、6*1072.76*3a668*10：)=8。145则导热油出口温度tm3120958-8.145=304,812导热油系统温差为AT=320-304.812=15.2基本合适5) 换热器(E0101)壳程：甲醉和水液体混合物由常温(25)升至175C液体混合物升温所需的热量Q=ScpmAt=(337.828*3.14+285.042*4.30)*(175-25)=3。430*10整j/h管程：取各种气体的比定压热容为：CpCOclOo47kj/(kg.K)CPH：14.65kj/(kg.K)CPH：04.19kj/(kg.K)则管程中反应后其体混合物的温度变化为：At=Q/(Cp*m)=3o

12、430*107(10.47*455.267+14o65*62。5+4。19*98。8)=56。264换热器出口温度280-56。264=223.736(6)冷凝器(E0103)。八CO、H2的冷却Q：=2；cpmAt=(10c47*41886.104+14.65*258o928+4。19*12。124)*(223。736-40)=4o335*106kJ/h压力为1.5MPa时水的冷凝热为：H=2135kj/kg,也冷凝热Q：=H*m=2135*409.294=8.74*105kJ/h水显热变化Q=cpmAt=4.19*409.294*(223.73640)=3。15*10'kj/hQ=

13、Q：+Q二+Qk5。524*106kJ/h冷却介质为循环水，才用中温型凉水塔，则温差ATnoc用水量w=Q/(cpAt)=5.524*107(4o19*10)二1。318*105kg/h错误!未指定书签。错误!未指定书签。3。1计量泵的选择往复泵是容积式泵。在高压力小流量，输送粘度大的液体,要求精确计量即要求流量随压力变化小的情况下宜选用各种类型式的往复泵。要求精确计量时，应用计量泵。往复泵的流量可采用各种调节机构达到精确计量，即计量泵.计量泵用于生产中需要精确计量,所输送介质的场合:如注缓蚀剂，输送酸,碱等.流量可在0T00%范围内调行,但一般应在30%-100%范围内使用，计量泵有柱塞式和

14、隔膜式，柱塞式计量流量的精度高玉隔膜式。J型计量泵适用于输送各种不含固体颗粒的腐蚀性和非腐蚀性介质。甲醇制氢工艺需要精确的投料比，故应选用计量泵。现工艺设计要求甲醇的投料量为337。826kg/h,水为285。041kg/h,现按工艺要求分别选择一台甲醇计量泵,一台纯水计量泵,一台原料计量泵。已知条件：1、甲醉正常投料量为337.826kg/h,温度为25,密度为0.807kg/h,操作情况为泵从甲醇储槽中吸入甲醉，送入与原料液储槽，与水混合。2、水的正常投料量为285.041kg/h,温度为259 / 45,密度为0。997kg/h,操作情况为泵从纯水储槽中吸入水，送入原料液储槽，与甲醇混A

15、口O3、原料液储槽出来的量为甲醉337。826kg/h,水285.041kg/h,温度为25C,操作情况为泵从原料液储槽中吸入原料液，送入换热器。3。11甲醇计量泵选型工艺所需正常的体积流量为：1399.564/0.807=1734。280L/h泵的流量0=1。05*1734.280=1820,994L/h工艺估算所需扬程30m,泵的扬程H=l。l*30=33mo折合成计量泵的压力（泵的升压）P=pHg=0。807*8.81*103*33=0。261Mpa泵的选型，查文献一，JZ-1000/0.32型计量泵的流量为1000L/h,压力为0.32Mpa,转速为126r/min,进出口管径为24m

16、m,电机功率为1。1KW,满足需要.3.1。2纯水计量泵的选型工艺所需正常的体枳流量为：1180。882/0o997=1184.435L/h泵的流量0=1。05*1184.435=1243o657L/h0工艺估算所需扬程30X,泵的扬程：H=l.l*30=33M折合成泵的压力：P=Hpg=33*997*9.81/10Mo323Mpa泵的选型：查文献一，JZ-630/0.5型计量泵的流量为630L/h,压力为0。5Mpa,转速为126r/min,进出口管径为24mm,电机功率为1。1KW,满足要求.3.1»3原料计量泵的选型原料液密度:P=807*1/（1+1.5）+997*1.5/（

17、1+1.5）=921kg/m8工艺所需正常的体积流量为：（1399。564+1180.882）/（0。921）=2801。79L/h泵的流量0=1。05*2801.79=2941,88L/h工艺估算所需的扬程80X,泵的扬程H=l0l*80=88M折合成泵的压力P二pHg=88*921*9。81/10呛0。795MPa泵的选型查文献一,JD-1000/L3型计量泵的流量为1000L/h,压力为1.3MPa,转速为115r/min,电机功率为2.2KW,满足要求.3。2离心泵的选型3。2.1吸收剂循环泵已知条件：碳酸丙烯酯吸收剂的用量为80.29nf/h,温度为40,密度为1100kg/,由吸收

18、塔出口出来经泵送到吸收塔,选择离心泵作为吸收剂的输送泵。工艺所需正常的体积流量为：80。29m7ho泵的流量0=1。05*80。29=84o304m7h工艺估算所需的扬程30M泵的扬程H=l。l*30=33M泵的选型：查文献一，选用IS型单级离心泵，IS100-65-200型离心泵,流量为100m7h,扬程为50m,转速为2900r/min,电机功率17.9KW,满足要求。资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除322冷却水泵。已知条件：冷凝水为循环水，采用中温型冷水塔，温差ATnOC,用水量3。19*1180.882kg/h,温度为常温25C,密度为997kg/m3,在冷凝器

19、中进行换热，采用B型单级离心泵.工艺上所需正常体积流量为3.19*1180.882/997=32m7h泵的流量:Q=l.05*32=33。6m7h工艺估算所需的扬程30期泵的扬程H=l.l*30=33M泵的选型：查文献一，选用B型单级离心泵BJ(B)5040型离心泵，流量50m3/h,扬程42m,转速2950r/min,电机功率10KW,满足要求错误!未指定书签。错误!未指定书签。1. 1设备布置方案本次设备布置方案，采用设备在室外布置,具体设备布置方案和尺寸清参加设备布置图,比例为1:100,4. 2主要设备的尺寸代号名称高度nun直径mmV0101甲醇储罐12002000V0102纯水储罐

20、12002000V0103原料液储罐18002000T0101气化塔6600800T0102吸收塔66002000TO103解析塔66002000R0101转化器E0101预热器4505500E0102过热器E0103冷凝器计量泵代号流量L/h压力MPa转速r/min电机功率KW甲醇计量泵JZ-1000/0.3210000.321261.1纯水计量泵JZ-630/0.56300.5126lo1原料液计量泵JD-1000/lo310001.31152o2往复泵代号流量L/h压力MPa转速r/min电机功率吸收剂循环泵IS100-65-20010065290017.9冷却水循环泵BJ(B)50-4

21、05040295010错误!未指定书签。错误!未指定书签。5. 1管子选型（确定几种主要管道尺寸的方法如下）5。11脱盐水管径确定脱盐水流量为1180.882kg/h,密度为997kg/m1流速取2m/s,由V=Jl/4*d=*u得d=14。5mm根据标准选用DW5无健钢管，壁厚取为2。5mm5.1.2走甲醇管的管径确定甲醇流量为1399。564kg/h,密度为807kg/m3,流速取为2m/s。同样由V=刀/4*d2*u=8.61mm,得d=22.3mm根据标准选用DN25无缝钢管，壁厚取2。5MM5.1。3原料输送管原料液用量为2580.446kg/h,密度为921kg/m,流速取为2m/

22、s0则d=22.3mm根据标准选用DW5无缝钢管，壁厚度为2。5mm5o1.4进入吸收塔混合气体所需管径尺寸确定混合气体质量为2157.156kg/h,密度0.557kg/m：流速35m/s.则d=197。8mm根据标准选用DM100无缝钢管，壁厚度为4mm5。1。5吸收液管子尺寸吸收液量为83.163m3/h,密度为llOkg/m',流速2.5皿公。则d=10.3mm根据标准选用DW5无健钢管，壁厚度为2。5mm5.1。6冷却水管子尺寸冷却水为3.19*1180.882kg/h,密度为997kg/m1流速2m/s.则d=2508mm根据标准选DN8-无缝钢管，壁厚为3mm5。2主要管

23、道工艺参数汇总一览表序号管道编号管内介质设计压力MPa设计温度管子规格材料1DN0101-15L1B脱盐水0.350202DN010215L1B脱盐水Oo350203PL0101-20L1B甲醇0.350204PL010220L1B甲醇Oo350205PL010325L1B原料液0o350206PL0104-25L1B原料液1.650207PL010525L1B原料液lo6175208PG0101-225N1B原料气lo6175209PG0102225N1B原料气1.62802010PG0103225N1B原料气lo62802011PG0104-225N1B原料液1.62252012PG010

24、5-225N1B原料气lo6502013H0101100N1B氢气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导热油0o63202019R00102-125L1B导热油0o63202020R00103125L1B导热油0.63202021R00104-125L1B导热油0.63202022CWS0101-30L1B冷却水0o350镀锌管23CWR0101-30L1B（表

25、51）冷却水0.350镀锌管以上20号钢军参照GB/T8163-19990Crl8Ni9Ti参照标准GB/T14976镀锌管参照GB/T149765.3管道上阀门的选型序号管道编号设计压力MPa公称直径DWMM连接形式阀门型号1DN010115L1B0.315法兰闸阀Z15W-1.0T2DN0102-15L1B0o315法兰、螺纹闸阀Z15W-1。0T3PL0101-20L1B0.320法兰Z20W-1.0K4PL010220L1B0o320法兰、螺纹Z20W1.0K5PL0103-25L1B0o325法兰Z25W-K00K6PL010425L1B1.625法兰、螺纹Z15W-1.0K7PL0

26、106-20N1Blo6520法兰、螺纹Z15W-1.0T8PL0108-20N1B1.6520法兰Z15W-1.0T9R00101-125L1B0o6125法兰Z41Hlo6C10R00104125L1B0o6125法兰Z41H-1.6C11CWS010180L1B0o380法兰Z15W-1.0T12CWE0101-80L1B0o380法兰Z15W-1.0T13H0101-100N1B1.6100法兰Z41H1.6C14PG010680N1B0。480法兰Z41H-1.6C（表5-2）所选阀门军参照标准JB308755.4管件选型弯头采用90°弯头，参考文献一，弯头曲率半径R=L5

27、D0,D0为外管。管件与弯头处采用焊接连接°管件与筒体连接处采用法兰连接，参见标准HG20595.管法兰、垫片，紧固件选择参见文献一，P1895. 5管道布置图选取该区域的中上部区域来布置管线，具体管路布置清参考JQ11-032管道布置图,所含设备有P0101,P0102,P0103,E0101,V0101管线，支座情况清参见管道布置图（具体定为参照参考文献一）6. 6管道空视图选取：PL010415L1B和PL0105-15L1B两根管线作管道空视佟I,具体请参见空视图，7. 7法兰选型法兰的选用主要根据工作压力，管子外径等参数，现将主要管道法兰列表如下：管道编号管内介设计压力质公

28、称直径阀n公称法兰类型压力等级（MPa）密封面形公称压力等式级(MPa)H0101-100N1B氧气lo61002o5带颈平焊凹凸面2.5PG0101-225N1B原料气lo62252o5带颈平焊凹凸面2a5PG0102-100N1B原料气1.62254.0带颈平焊凹凸面4.0PG0103100N1B氢气1。610%2254.0带颈平焊凹凸而4.0PG0104100N1B二氧化1。6碳73%2254.0带颈平焊凹凸面4.0PG0105100N1B水17%lo62252.5带颈平焊凹凸面2O5PG0106-80N1B食品二0。4氧化碳801.6带颈平焊凹凸面1.6R00101125L1B导热油0

29、o6125lo6带颈平焊凹凸面K6R00104125L1B导热油0.6125lo6带颈平焊凹凸面1.6PL0101-15L1B甲醇0.3201.6带颈平焊凹凸面1.6PL010215L1B甲醇0o3201.6带颈平焊凹凸面1.6PL0103-15L1B原料液0.3252.5带颈平焊凹凸面1.6PL010415L1B原料液1.6252.5带颈平焊凹凸面2.5PL010620N1B吸收液1.65202o5带颈平焊凹凸而2o5PL0107-20N1B吸收液lo65202o5带颈平焊凹凸而2.5PL0108-20N1B吸收液1.65202.5带颈平焊凹凸面2.5DN0101-20L1B脱盐水0.315

30、lo0带颈平焊凸而lo0DN0102-20L1B脱盐水0。315lo0带颈平焊凸面1.0CWS0101-80L1B冷却水0.3301.0带颈平焊凸而1.0CTO101-80L1B冷却水（表53）5.8筒体保温材料一览表Oo3301.0带颈平焊凸而lo0序号管道编号1DN010115L1B设计温度50保温层厚度mm保温材料80岩棉2DN010215L1B5080岩棉3PL0101-20L1B5080岩棉4PL0102-20L1B5080岩棉5PL010325L1B5080岩棉6PL0104-25L1B5080岩棉7PL010525L1B175100岩棉8PL010620L1B5080岩棉9PL0

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

32、010180L1B5080岩棉（表54）8. 9管道仪表流程图关于管道仪表流程图有以下说明：图中，甲醉储罐给水处罐、冷却水泵，水泵均未表现出来。本章补充说明：本章有些数据是参照本组其他同学的设计、计算数据，而关于汽化器、解析塔以及另外两台换热器的相关数据通过推力假设所得。错误!未指定书签。错误!未指定书签。9. 1选择一个单参数自动控制方案本组选择温度作为控制系数进行设计选择从E0101换热器出来的气体温度作为控制系数，冷却水的流量作为调节.参数。首先从被测点测出的温度通过测量元件及变送器，将所测数值与定植进行比较,然后通过调门器读对执行器进行有所动作，以用来调行冷却水的流量，以利于换热器出来

33、的气体达到一个稳定的温度值，有效的控制好气体温度.10. 2换热器温度控制系统错误!未指定书签。错误!未指定书签。7。1甲醇制氢装置的投资估算7.11单元设备价格估算本套装置共有储罐和锅容器4台，分别为甲醇储槽(V0102,常温常压)，水储槽(V0103),原料液储槽(V010L常温常压)，导热油(V0104).该套装置有3台换热器，1台转化器，分别为：换热器(E0101,P=l.5MPa)o过热器(E0102,P=l05MPa),冷凝器(E0103,P=l.5MPa)、转化器(R0101,P=K5WPa)0该套装置共有3台它设备，分别为汽化塔,(T0101)吸收塔(T0102)解析塔(T01

34、03)o7。12总投资估算用系数连乘法球总投资，各系数由参考文献二表3-1查的,匕=1.0559,匕=1。2528,kFl.0483,kEl.0277,HL0930,匕=1.0803,k；=l03061已知设备费A=19。42万元，计算结果如下设备安装工程费率B二匕A设备安装费二B一A管道工程费率C=k：B管道工程费二C-B电气工程费率D=k£电气工程费二D-C仪表工程费率E=kD仪表工程费二E一D建筑工程费率F=kE建筑工程费二F一E装置工程建设费率G=IqF装置工程建设费二G一F总投资H二Kt.G7。2总成本费用的估算与分析(1)外购原材料外购燃料(3)外购动力(4)工资(5)职

35、工福利固定资产折旧费(7)修理费(8)租贷费摊销费用(10)财务费用(11)税金(12)其他费用(13)固定成本与变动成本7. 3甲醇制氢项目的财务评价11. 3.1盈利能力分析1.3o2清偿能力分析7.3。3盈亏平衡分析第八章数据校核22 / 45固定管板换热器设计计算设计计算条件壳程管程设计压力八2.0MPa设计压力外2.0MPa设计温度L295C设计温度；320C娟碉曲至D,400mm管箱圆筒内径D400mm材料名称16MnR（正火）材料名称16MnR（正火）筒图计算内容光程圆筒校核计算前端管箱圆筒校核计算前端管箱封头（平盖）校核计算后端管箱圆筒校核计算后端管箱封头（平盖）校核计算膨胀节

36、校核计算开孔补强设计计算管板校核计算前端管箱法兰计算窄面整体（或带颈松式）法兰计算前端管箱筒体计算计算单位计算条件筒体简图计算压力Pcio50MPa设计温度t内径D295.00400.00mm1-r)i一J材料16MnR（正火）（板材试验温度许用应力。170o00MPa设计温度许用应力。了163.56MPa试验温度下屈服点5345o00MPa钢板负偏差G0o00mm腐蚀裕量C2L00mm焊接接头系数。0.85厚度及重量计算计算厚度的&=2团*匕=2。71mm有效厚度5c=8n-C1C2=5o00mm名义厚度5n=6.00mm重量8.98Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力

37、值Pt=1o25尸卫=1。9488（或由用户输入）（TFMPa压力试验允许通过的应力水平司Toi<0o900s=310.50MPa试验压力下圆筒的应力。尸+式）=115/78MPa校核条件Wot校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力RJ-(意；一2。75299MPa设计温度下计算应力a*='式=75.75MPa司s139。03MPa校核条件结论筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度6.00mm,合格前端管箱封头计算计算条件椭圆封头简图计算压力几lo50MPa设计温度t320.00内径。i400o00mm曲面高度hi125.00mm材料16MnR（正火）（板材）试验温

38、度许用应力。170。00MPa设计温度许用应力。了163.56MPa钢板负偏差C,0o00mm腐蚀裕量C2lo00mm焊接接头系数。0.85厚度及重量计算形状系数2=lo0000计算厚度屋29旧）$兄一2.70mm有效厚度SSn-CjC2=5o00mm最小厚度6min=0o75mm名义厚度5n=6o00mm结论满足最小厚度要求重量14。58Kg压力计算最大允许工作压力2打私P，=KR+0.55c=2，76669MPa结论合格后端管箱筒体计算计算单位计算条件筒体简图计算压力Pcio50MPa设计温度t内径D295o00400.00mm1-r)i一J材料16MnR（正火）（板材）试验温度许用应力。

39、170o00MPa设计温度许用应力。了163.56MPa试验温度下屈服点5345.00MPa钢板负偏差G0o00mm腐蚀裕量C21.00mm焊接接头系数。0o85厚度及重量计算计算厚度的&=2团*匕=2。71mm有效厚度5c=8n-CC2=5.00mm名义厚度5n=6.00mm重量29O95Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值Pt=1o25尸二£=1.9488（或由用户输入）（TFMPa压力试验允许通过的应力水平司Toi<0o900s=310。50MPa试验压力下圆筒的应力3=+工)=115/78竺.0MPa校核条件校核结果合格压力及应力计算最大允许工作

40、压力Pw-2.75299MPa设计温度下计算应力a*='2SCC)=75.75MPa5W139.03MPa校核条件。了归b结论筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度6.00mm,合格后端管箱封头计算计算条件椭圆封头简图计算压力几lo50MPa设计温度t295o00内径。i400o00mm曲面高度hi125。00mm材料16MnR（正火）（板材）试验温度许用应力。170.00MPa设计温度许用应力。了163.56MPa钢板负偏差C,0o00mm腐蚀裕量C2lo00mm焊接接头系数。0.85厚度及重量计算形状系数2=lo0000计算厚度屋29旧）$兄一2.70mm有效厚度5c=5

41、n-C-C2=5.00mm最小厚度6min=0o75mm名义厚度5n=6o00mm结论满足最小厚度要求重量14.58Kg压力计算最大允许工作压力29r限Ph=KR+0.5,=2。76669MPa结论合格壳程圆筒计算计算单位计算条件筒体简图计算压力Pcio50MPa设计温度t内径D320o00400o00mm1-r)i一J材料16MnR（正火）（板材试验温度许用应力。170.00MPa设计温度许用应力。了170.00MPa试验温度下屈服点5345.00MPa钢板负偏差G0o00mm腐蚀裕量C2L00mm焊接接头系数。0o85厚度及重量计算计算厚度5=2all-Pc=°»17m

42、m有效厚度5c=8n-Ci-C2=5.00mm名义厚度5n=6o00mm重量336.92Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值Pt=L25Pi.i=E9488(或由用户输入)kMPa压力试验允许通过的应力水平司Toi<0.90as=310o50MPa试验压力下圆筒的应力5=+戋)=7。43MPa校核条件校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力25Jal，0岛一（6+/）-2。86139MPa设计温度下计算应力(jJ2<Jc=5©()3MPa5W144O50MPa校核条件。了归b结论筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度6o00mm,合格资料内容仅

43、供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除U型膨胀节设计计算计算条件简图设计内压力Plo50MPa设计外压力PcMPa设计温度/320.00?z-7设U波纹管直边段要拗楙熄材料016MnR(正:次k)腐蚀裕量C?1。00Mm许用应力同170.00MPa常温下弹性模量以2.058e+05MPa设计温度下弹性模量2O052e+05MPa设计温度下屈服点。；337.50MPa下限操作温度下弹性模量EzMPa上限操作温度下弹性模量Eb”MPa几何尺寸直边段与波纹内径区=500.00mm波长VV=200o00mm直边段长度lx=20.00mm波纹管层数m=l波高/尸120.00mm波数n=8成型前一

44、层名义厚度s=6.00mm成型前一层有效厚度鼠=5.00mm波纹管直边段平均直径遥=506。00mm加强圈有效厚度s,=mm加强圈平均直径D(=Db+2mS+Sc=mm加强圈弹性模量£二MPa加强圈材料加强圈长度=mm波纹管平均直径DmD后0)+任632。00mm成型后波纹管一层最小有效厚度Sps*=侏%s,=5。00mm系数计算系数&k=/力=A74可自.Su。-(当耐，取Xc=D疲劳寿命的温度修正系数Tf室温条件下=1"若=修正系数w横坐标值也=0o83右端纵坐标曲线值22网彳一1。71系数按3.内查图6-2得：q=0.35系数按劣古事查图得：q=0.48系数按

45、ww燮/6君得:q=10462A一刚度及位移计算一个波轴向钢度K倍j=57679.61N/mm总体轴向刚度=%=28839.81N/mm轴向力F尸=152940.99z一个波的轴向位e=F/K=2065移mm应力计算许用值内压应力直边段周向薄膜应力巴03同|=170.00MPa加强圈周向薄膜应力V=Ml=170.00MPa波纹管周向薄膜应力0/%口57ol=170o00MPa波纹管经向薄膜应力%O_ph.lo202-Z7T-2/吟dl=170.00MPa波纹管经向弯曲应力55=；2j）h:9.96q=MPa轴向位移波纹管经向薄膜应力*耳耳U.90MPa波纹管经向弯曲应力仇海%W>/59,

46、893QMPa组A口应力计算<=C5H-C5=11O163506.25MPa计算478MPa计算所有组合最大值外七寐方za=279。592b=675.00MPa疲劳寿命校核对于奥氏体不锈钢膨胀比当气2寸时，需要进行疲劳校核，4 =（按 GB151 1999,，之 15）则财并用解必曲疲劳寿命安全系数“I许用楙燃N平而失一L4，*a=L88n/n京一稳应力L/，G罐r=rs十奥大怩外刀仅北西坦咖要好臊俯麻例救4N校核条件资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除延长部分兼作法兰固定式管板设计计算条件简图壳程圆筒设计压力2。0MPa设计温度Ts3209c平均金属温度6280&#

47、39;c装配温度to159c材料名称16MnR（正火）设计温度下许用应力司t170Mpa平均金属温度下弹性模量ES2.058e+03Mpa平均金属温度下热膨胀系数以L094e05mm/mm_c光程圆筒内径。500mm懈耐名刈胸6mm筒W嫄圾5mm光体法兰设计温度下弹性模量E；2o052e+05MPa光程画筒内直径横截面积A=00257lDr1.963e+05mm2光程圆筒金属横截面积A产；rW（。+房）7933mm2管箱圆筒设计压力1。5MPa设计温度Tt200c材料名称16MnR（正火）设计温度下弹性模量E力U932e+05MPa管箱圆筒名义厚度（管箱为高颈法兰取法兰颈部大小端平均值）苏17mm管箱圆筒有效厚度苏。16mm管箱法兰设计温度下弹性模量E；1.932e+05MPa换热管材料名称20g（正火）管子平均温度0132c设计温度下管子材料许用应力：117MPa设计温度下管子材料屈服应力。；186。8MPa设计温度下管子材料弹性模量网1.846e+05MPa平均金属温度下管子材料弹性模量匕1.897e+05MPa平均金属温度下管子材料热膨胀系数与26/451。175e05mm/mmc管广外径d25mm2mm资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除换热管管子根数104换热管中心距S32mm-根管子金属横截面