【甲醇合成工艺的主要设备的计算和选型1500字】

甲醇合成工艺的主要设备的计算和选型目录TOC\o"1-2"\h\u13344甲醇合成工艺的主要设备的计算和选型 1137295.1甲醇合成塔的设计 1672（1）传热面积 110060（2）出塔气体积流量计算 121950（3）催化剂用量 130393（4）传热管数量 118884（5）合成塔壳体直径 215844（6）合成塔壳体厚度 211310（7）合成塔封头设计 22559（8）管子拉脱力计算 37274（9）折流板的确定 312224（10）管板的确定 427500（11）支座的确定 459065.2气化炉的选型 4309895.3甲醇合成厂主要设备一览表 45.1甲醇合成塔的设计（1）传热面积传热温度差10℃，传热量58470545.87kJ/h，合成塔总传热系数取298.87由公式Q=kA可知A=（2）出塔气体积流量计算出塔气的摩尔流量q=据理想气体状态方程，5.2MPa，528.15K时合成气的摩尔体积为：V则此时出塔气的体积流量：q（3）催化剂用量设入塔气空速为12000h-1，且入塔气量为催化剂用量的体积为377469.96（4）传热管数量传热管采用材质为00Cr18Ni5Mo3Si2的钢，直径为Ф32mm×2.5mm，长度9000mm。由公式A=3.14×d×L×n得n=由于要安装6根拉杆，则实际数量为7116根。（5）合成塔壳体直径合成塔中管子分布用正三角形排布，管间距a=45mm，壳体直径：Di=a（b其中：a=45b=1.1×L=125mm则Di=ab-1（6）合成塔壳体厚度壳体材料采用13MNiMoNbR钢，壁厚公式：S=PcDi/（2[σ]tФ其中：Pc：5.15MPaDi=4450mmФ=0.85[σ]t=190Mpa（取壳体温度为50℃）即：S=5.15×4450/（2×190×0.85-5.15）=72.10mm取C1=1mm，C（7）合成塔封头设计上、下封头都用半球形封头，选材同筒体。封头内径为4450+2×80=4610，圆整后取4650mm由封头厚度计算公式：S=PcD其中：Pc：5.15MpaDi=4650mmФ=0.85[σ]t=190Mpa（取壳体温度为50℃）S=4650×5.15/（2×190×0.85-0.5×5.15）=74.74mm取C1=1mm，C2=3mm（8）管子拉脱力计算a.操作压力下，胀接周围产生的力（m2）：其中：f=0.844a2-（3.14/4）×do2=0.844×452-（3.14/4）×322=905.26P=5.15MPa，L=100mmqp=5.15×905.26/（3.14×32×100）=0.46MPa经计算，甲醇合成塔设计计算结果如表25所示。表25甲醇合成塔设计计算结果项目管子壳体材质ａ/（1/℃）E/MPa尺寸管子数管间距/mm管壳壁温差/℃管子与管壁连接方式胀接长度/mm00Cr18Ni5Mo3Si217.42×10-60.180×106Ф32×2.5×900071164510开槽胀接L=10013MNiMoNbR12.25×10-60.186×106Ф254450×80b.温差应力导致胀接周围拉脱力（m2其中：σt=aE（tt-ts）/（1+At/As）At=3.14/4×（do2-di2）n=3.14/4×（322-272）×7116=1647887.70mm2As=3.14×D×Sn=3.14×4450×80=1117840.00mm2σt=17.42×10-6×0.180×106×10/（1+1647887.70/1117840.00）=12.67qt=12.67×（322-272）/（4×32×100）=0.29已知Tt＞Ts，PtTt和Ts分别是管壁温度和壳壁温度；Pt为管侧压力4.9MPa；Ps是0.74MPa的壳侧压力，则可看出qt（9）折流板的确定折流板为弓形h=3/4Di=3/4×4450=3337.5mm，折流板数目为8，间距取1500mm，最小厚度28mm，材料为Q235-A钢。拉杆Ф32，共（10）管板的确定管板直径4450，厚度100mm，管板焊接在封头和筒体之间。（11）支座的确定用裙座支座，其座体厚度55mm；基础环内径4100mm，外径4600mm；地角螺栓公称直径M35，数量为6个。经计算，合成塔设计汇总如表26所示。表26合成塔设计汇总表筒体内径(mm)4450列管数目7116壁厚(mm)80管长9000封头(半球型）半径(mm)4650尺寸(mm)Ф32×2.5壁厚(mm)80折流板数目8拉杆尺寸(mm)Ф32高度(mm)3337.5数目18间距(mm)15005.2气化炉的选型因为本设计采用GSP气化工艺。目前已采用的气化炉规格有三种，如表27[12]:表27GSP气化炉的规格项目中型大型特大型规格/MV130400800投煤量/（t/d）72022004400气化炉内径mm200029003650气化路高度mm350052506700据本设计的需求，应选择规格为400MW、投煤量2200t/d的大型气化炉。5.3甲醇合成厂主要设备一览表表28甲醇合成厂主要设备一览表序号流程号名称规格或型号数量材料备注1R1001气化炉￠2900mm113CrMo442R2002变换炉￠4000mm113CrMo443C7001压缩机BCL456+2BCL40721台备用4R7001合成塔￠4450mm113MNiMoNbR5E7002水冷器￠1000mm220R6V7002甲醇分离器￠2000mm27E7001入塔气预热器F=3600m