設(shè)備選型與設(shè)計說明書

I壓力 傳熱膜系 污垢系 換熱 換熱器型號表示方 換熱器選型示例（以E0201為例 選型用軟件一 工藝參數(shù)確 換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確 換熱器結(jié)構(gòu)校 換熱器機械強度校 換熱器計算與校核小 換熱器裝配 換熱器選型一覽 第四章泵選 泵類型和特 泵選型原 泵選型（以P0203為例 泵選型一覽 第五章儲罐選 選型依 儲罐類 儲罐系 選型原 原料儲 醋 乙 氧 產(chǎn)品儲 醋酸乙烯 I傾析器抽余液儲 儲罐選型一覽 I《化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)定 《設(shè)備及管道保溫設(shè)計導(dǎo)則 GB8175-《鋼制人孔和手孔的類型與技術(shù)條件》HG/T21514-《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定 HG/T20583-《工藝系統(tǒng)工程設(shè)計技術(shù)規(guī)范 《鋼制壓力容器焊接規(guī)程 《不銹鋼人、手孔 《壓力容器封頭 GB/T25198-《壓力容器封頭 GB/T25198-《鋼制塔式容器 《塔頂?shù)踔?1-1差良優(yōu)優(yōu)良優(yōu)優(yōu)良優(yōu)優(yōu)良優(yōu)高良良優(yōu)差良優(yōu)優(yōu)F板S柵板板高444444213444低5552333332335553344341122333240004333343431124445544334344444444442134443344432135534444542235544344431135532321231002441-3 Glitsch圖1-1拉西 圖1-2矩鞍填圖1-3鋼環(huán)鮑爾 圖1-4瓷環(huán)鮑爾圖1-5金屬矩鞍 圖1-6特納

1-7（波紋）40~300mm，具有以下特點：①填料由絲網(wǎng)或（開圖1-8絲網(wǎng) 圖1-9孔板1-4a5----Karapak6---2要求處理量與理論板546中等真空度以上壓力1-6大小應(yīng)1-71-8 AspenPlus進行估算，我們采用的是ASPENRadfracColumnInternals功能。1-10設(shè)計數(shù)據(jù)輸入圖1-11設(shè)計數(shù)據(jù)輸入圖1-12設(shè)計數(shù)據(jù)輸入圖液管液位高度/板間距）0.2~0.5之間，每塊塔板的液泛因子（Floodingfactor）均介于0.6~0.85之間，得到如下結(jié)果。rrBackupTrayrres.23456789emermerBackupTraymerres.2.5~4倍。根據(jù)開根據(jù)上述原則以及Aspen的結(jié)果，在Aspen里面設(shè)計塔盤結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如圖1-15Aspen1-16Aspen11728394#5617283945/6//1m6#2m72038/149/5%1%2%3m4m5m6m7m8m9mmmmm1m52m6374812345678kg液/100kg---9/mmmmmmkg液/kg---%msm/s1目72839410#51161217h32839h0410511/6/12/1m6#02m7238/149/5%1%2%3m4m5m6m7m8m9mmmmm1m52m6374812345678kg液/100kg---9/mmmmmmkg液/kg%msm/s123456

1.10.49()0塔頂出口氣中的液滴夾帶，空間高度一般取1.0~1.5m，這里取HD=1m。HT’800mm，這里取10~15min的儲量，以保2~5minAspenV=24.42m3/h，塔徑D=2.8mt=4min，則H V 0.785

和出料管中心線至基礎(chǔ)環(huán)的高度V兩部分組成。則裙座高度HS=U+V=0.75D+1.5=3.6m查《化工工藝設(shè)計手冊（第四版）uv24m/sd vv L=0.0012598m3/sud uud uV=0.00116308m3/sud u裙座結(jié)構(gòu)形式裙座底部截面內(nèi)徑裙座與殼體連接形式裙座高度裙座材料名稱裙座設(shè)計溫度℃裙座腐蝕裕量3裙座名義厚度裙座材料許用應(yīng)力裙座上同一高度處較大孔個數(shù)2裙座較大孔中心高度裙座上較大孔引出管內(nèi)裙座上較大孔引出管厚度地腳螺栓及地腳螺栓座地腳螺栓材料名稱地腳螺栓材料許用應(yīng)力地腳螺栓個數(shù)地腳螺栓公稱直徑全部筋板塊數(shù)相鄰筋板最大外側(cè)間距筋板內(nèi)側(cè)間距筋板寬度蓋板上地腳螺栓孔直徑蓋板寬度0有墊板上地腳螺栓孔直徑墊板寬度基礎(chǔ)環(huán)板外徑基礎(chǔ)環(huán)板內(nèi)徑基礎(chǔ)環(huán)板名義厚度容器殼體強度計算壓力設(shè)計名義厚度(直立容器校核取用厚度(許用內(nèi)壓(許用外壓(第1第1第2名義厚度(取用厚度(操作質(zhì) 最小質(zhì)量m0m010.2m02m03m04ma壓力試驗時質(zhì)量風(fēng)彎矩MIIPl/2 (l /2) (l /2) 000000nMca(I)MII(2/T)2Ym(hh)(h knMca(II)MII(2/T)2Ym(hh)(h T kk順風(fēng)向彎矩MII順風(fēng)向彎矩MII max(MII,(MII)2(MII)2 000000n地震彎矩MIIF(hh注:計及高振型時,此項按B.24 k000000Meme000000最大彎矩 max(MIIM,MII0.25MIIM 需橫風(fēng)向計算時 max(MIIM,MII0.25MIIM 000000n垂直地震力FmhF00/mhi1,2,..,n ii kk000000 (mIIgFII)/D i 4MII/ i (mIIgFII)/D i31PTDi/ mIIg/D i 4(0.3MIIM)/ iBA312A42(pT9.81Hw)(Diei)/ j=1設(shè)計壓力或試驗壓力下引起的軸向應(yīng)力（拉i=2檢修工況 j=2重力及垂直地震力引起的軸向應(yīng)力（壓）i=3液壓試驗工況 j=3彎矩引起的軸向應(yīng)力（拉或壓）[]t設(shè)計溫度下材料許用應(yīng)力B設(shè)計溫度下軸向穩(wěn)定的應(yīng)力許用值注2:A1:軸向最大組合拉應(yīng) A2:軸向最大組合壓應(yīng)A3:液壓試驗時軸向最大組合拉應(yīng) A4:液壓試驗時軸向最大組合壓應(yīng):試驗壓力引起的周向應(yīng)力注3:單位如下 地腳螺栓及地腳螺栓座基礎(chǔ)環(huán)板抗彎斷面模 (D4D4Z (D2D2基礎(chǔ)環(huán)板面積Ab 4基礎(chǔ)環(huán)板計算力矩max(MxCxbmaxb2,MC l2 yb基礎(chǔ)環(huán)板需要厚度基礎(chǔ)環(huán)板厚度厚度校核結(jié)果混凝土地基上最大壓應(yīng)力 M00/Z(mgF00)/ bmax0.3M00M)/Zmg/ 受風(fēng)載時基礎(chǔ)環(huán)板與基礎(chǔ)表面間虛擬的最大拉應(yīng)力MwMemmin 受地震載荷時基礎(chǔ)環(huán)板與基礎(chǔ)表面間虛擬的最大拉應(yīng)力M000.25M00MmgF 地腳螺栓需要的螺紋小徑d 4BAb 0地腳螺栓實際的螺紋小徑地腳螺栓校核結(jié)果筋板壓應(yīng)力 nl1G筋板許用應(yīng)力筋板校核結(jié)果3Fl蓋板最大應(yīng)力 3 4(l'd)2(l'd) 蓋板許用應(yīng)力蓋板校核結(jié)果裙座與殼體的焊接接頭校核焊接接頭截面上的塔器操作質(zhì)量焊接接頭截面上的最大彎矩0 對接接頭校核對接接頭橫截面Dit對接接頭抗彎斷面模數(shù)D2/it對接焊接接頭在操作工況下最大拉應(yīng)力4MJ mJJgFJmax Dit it對接焊接接頭拉應(yīng)力許可值對接接頭拉應(yīng)力校核結(jié)果搭接接頭校核搭接接頭橫截面Aw0.7Dot搭接接頭抗剪斷面模數(shù)Z0.55D2 ot搭接焊接接頭在操作工況下最大剪應(yīng)力MJ mJJgFJmax 搭接焊接接頭在操作工況下的剪應(yīng)力許可值搭接焊接接頭在試驗工況下最大剪應(yīng)力0.3MJJ mJJ e 搭接焊接接頭在試驗工況下的剪應(yīng)力許可值主要尺寸設(shè)計及總體參數(shù)計算結(jié)果裙座設(shè)計名義厚度容器總?cè)莘e直立容器總高殼體和裙座質(zhì)量0保溫層質(zhì)量平臺及扶梯質(zhì)量操作時物料質(zhì)量0液壓試驗時液體質(zhì)量吊裝時空塔質(zhì)量直立容器的操作質(zhì)量m0m01m02m03m04m05ma直立容器的最小質(zhì)量mminm010.2m02m03m04ma直立容器的最大質(zhì)量mmaxm01m02m03m04mamw空塔重心至基礎(chǔ)環(huán)板底截面距 直立容器自振周期s第二振型自振周期s第三振型自振周期s風(fēng)載對直立容器總的橫推力N0地震載荷對直立容器總的橫推力N0操作工況下容器頂部最大撓度0容器許用外壓 GB150.3- pT1.25p[0.5744T1 D2K 2 i=6 2h iKpch=2[]t0.5 =eh=nh-C1-C2=min=nh=壓力計2[]t = GB150.3- pT1.25p[0.5744T0.90s=T=pT.(KDi0.5eh)=2ehT1 D2K 2 i=6 2h iKpch=2[]t0.5 =eh=nh-C1-C2=壓力計2[]t = GB150.3- =2[]t =e=n-C1-C2=n=p=1.25p[]=0.5744 T0.90s=T=pT.(Die)=T[pw]=(Die)=t =et GB150.3- =2[]t =e=n-C1-C2=n=p=1.25p[]=0.5744 T0.90s=T=pT.(Die)=T[pw]=(Die)=t =et 接管 N1, ℃φ3213 1補強圈強度削弱系數(shù)0

1-182-12-2可以看出反應(yīng)溫度對產(chǎn)物生成的影響。溫度升高，反應(yīng)的速率增加，但反應(yīng)的選擇性下降，收率也會下降，權(quán)衡以上兩方面，控制反應(yīng)溫度為145℃

2-3可以看出反應(yīng)壓力對產(chǎn)物生成的影響，有反應(yīng)方程式可以看出，壓力增加，系數(shù)也會下降。一般來說壓力一般取1.0MPaPdPt,Pd3.6~3.8A,4d"5S",d特性百分率46%d帶空穴，對乙烯、氧氣、酷酸和醋酸乙烯有較主活性組份首選。且催化劑的空時產(chǎn)率隨著Pd含量的增加而提高，但Pd含量過高，將因PdAu，Au本身對乙烯氧乙PdPd-Pd-雙中心改變?yōu)?Pd-Au-Pd-Au-結(jié)構(gòu)，形成了單Pd雙中心上解離吸附后易于深度氧化生成二氧化碳,減少了深度氧化，有利于提高催化劑Pd含量控制在-Au含量的增加而提高，通常催化劑中Au/Pd比例控制在0.25~1.0。外，還可抑制深度氧化反應(yīng)，從而提高反應(yīng)的選擇性。在-.定范圍內(nèi)，提高催化劑中的醋理。Pd-Au系催化劑上氣相乙烯氧乙?；铣纱姿嵋蚁┑姆磻?yīng)就是這樣，因而機理對于工用。工業(yè)化過程開發(fā)最常用的模型是建立在對反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的一些合理簡;化基礎(chǔ)上的半機理WielandI.07~1.17MPa壓力、100'C~220"C反應(yīng)溫度下的動力學(xué)2152 100exp[-82.8（kJ/mol）/RT]P0 氧氣分壓，R為普適氣體常數(shù)。CT-II型催化劑在常壓、140'C~180°C反應(yīng)溫度下的反 CTVII: 6lP CTVII: 6lP TemperaturePressureVapor11MoleFlowMassFlow MassFlow00V=V0

3600

McatVRB24.02混程度，該模型應(yīng)滿足的條件為：當(dāng)雷諾準(zhǔn)數(shù)Re>10Pea=2。此時，有：1Da

dp

1

udp 2列管管長l=12m。A

24.023.0m3

d 43.0 Ad2x0.050.0042 4

n

1807AnA18071.66103 um0 1.58m/s 3Lu2(1P dpf1501.75,Redpum dp—顆粒直徑，m；

AspendPlusRedpum 1 1f1501.75 1.75 Lu2(1 8*0.63432*0.9039*1P 3.00* =7098.2Papd p12t1.25d01.25502-12nc 1.1180747e1.25d01.2550

Dit(nc1)2e62.5(471)262.525%，

h0.25D0.256000B0.3D0.36000N

11200016塊Q345RGB/T6713-2014《鍋爐和壓力容器用鋼板》及雙面焊對接接頭，100%無損探測，焊接系數(shù)為φ=1。 +C

PT1.25Pt1.250.25157PTDie0.3682(450024)

2170℃、0.8MPa0.8MPa2-7設(shè)計選用逆流換熱操作。反應(yīng)進出口物流以及冷卻介質(zhì)物流物性信息見表2-7。2-7熱℃1/1/////////m=Q1.26108kJ/h冷 2047.7kJ/

61532kg/ dG0 d1t=3.5 exp4.6p dt，W/(mK)G—流體的表觀質(zhì)量流速，kg/(m2K)；，Pas； =3.5 exp4.6 148.44W/mK

0uLVVr2=2.7duLVVr Su 0

302=2.7 V

dTT 210350 K S 19W/(m2K)R00.000174m2KW,RI0.00008m2KW

K

1bdt1 2d傳熱溫差t

Qt

K45.65W/(m3K

ndl6030

25mm2000m直邊高度為40mm。本設(shè)計所采用的氣體分布器為一種雙通道環(huán)形氣體分布裝置，專利號為CN本設(shè)計所采用的氣體分布器為一種雙通道環(huán)形氣體分布裝置，專利號為CN14593.5m3/h。選擇進入反應(yīng)器之前和反應(yīng)器出料的管口速度為15m/s。則反應(yīng)物進出料的接管管徑為：d 12597.7m3/h。選擇進入反應(yīng)器之前和反應(yīng)器出料的管口速度為15m/s。則反應(yīng)物進出料的接管管徑為：d d 2選取出口接管尺寸為：φ232x12mmNB/T47023-2012，本設(shè)計中法蘭可選用長頸對焊法蘭,采用凹凸面密封Φ38×2.5mm，所以選用拉桿定距管結(jié)構(gòu)。查表確定拉桿的直徑為16mm，拉桿數(shù)為32根。350℃，350℃的條件下進行反應(yīng)，在容器內(nèi)應(yīng)設(shè)置保溫層，選擇材料為硅酸鋁受熱膨脹小、隔熱性能好等優(yōu)點。保溫層厚度20mm。 12 內(nèi)夾1188焊接接頭系數(shù)0000000 量 GB150.3- =2[]t =e=n-C1-C2=n=pT=1.25p[]=T0.90s=T=pT.(Die)=T[pw]=(Die)=t =etGB150.3- pT=1.25p=T0.90s=T=L=Do=Di+2n=Doe20 Doe20[p]min{(2.250.0625)B,2o(11Do Do Do GB150.3- pT1.25p[1.2500TM=13 Ri= 4 r Mpc =h2[]t05eh=nh-C1-C2=min=nh=壓力計2[]t[pw]=MRi0.5eh= GB150.3- pT1.25p[1.2500T0.90s=T=pT.(KDi0.5eh)=2ehTKpch=2[]t0.5 =eh=nh-C1-C2=min=nh=壓力計2[]t =GB150.3- pT=1.25p=T0.90s=T=pT.(KDi0.5e)=T厚度計h=eh=nh-C1-C2=nh=Do=Di+2nh=K1=AA=K1Do/e =BB=壓力計B[p]=(K1Do/e = GB150.3- =2[]t =e=n-C1-C2=n=pT=1.25p[]=T0.90s=T=pT.(Die)=T[pw]=(Die)=t =et GB150.3- pT1.25p[1.2500T0.90s=T=pT.(KDi0.5eh)=2ehTKpch=2[]t0.5 =eh=nh-C1-C2=min=nh=壓力計2[]t = 接管 N1, 1℃φ00010 A 接管 N3，N4, 1℃φ1000610 6A 接管 N5，N10, 1℃1000610 補強圈強度削弱系數(shù)016 接管 N6，N8，N9, 1℃φ18010 1補強圈強度削弱系數(shù)010A 接管 N11, 1℃φ1000100補強圈強度削弱系數(shù)011A0mm2 接管 N16, 1℃φ1000000 1補強圈強度削弱系數(shù)010 接管 M, 1℃φ100800 18A 接管 H, 1℃φ100610 16 接管 S1, 1℃φ100610 16A3.1《化工工藝設(shè)計手冊》（第四版TSG21-GB150-HG20553-SH/T3405-據(jù)其結(jié)構(gòu)特點，分為固定管板式、浮頭式、U形管式、料函式和釜式重沸器五類。各類換熱器特性如下表3-1：3-1洗UU管式在管子的U形出沖蝕，傳熱有效面積7%以上；100%射線探傷液相傳熱Re<600Re<3000，傳熱效率提高25%以上；給熱系數(shù)比光管提高3.3~10倍以上；造價上升10%~15%；正方形管子排列，并采用可拆式（浮頭式、填料函式、U形管式）換熱器；分的凝點5℃以上；3-3望換熱器的壓力降在下述參考范圍內(nèi)或附近。常見壓降表如表3-4。0~0.7(MPa表壓下同0.035(MPa下同3-5用的管長為4~6m。對于大面積、或無相變的換熱器可以選用8~9m的管長。潔不便、殼程壓降增大，一般選用范圍為1.25~1.5d（d為管外徑）。1、24管程。管程數(shù)增加，管內(nèi)流速增加、給熱系數(shù)也增加。1~2.5m/s；材 外徑×厚度示例說明如表3-7：其中： ES64I

3-8名 用AspenPlusExchangerDesignand3-9溫度10101089%1089%溫度為17.3℃。EDR20%。阻為EDR自動默認值。熱器殼程介質(zhì)污垢熱阻為2x10-4m2-K/W,換熱器管程介質(zhì)污垢熱阻為3x10-4m2-K/W。換熱器的殼體選用使用最廣泛的殼體型式，E的壓力降，一般使用外徑為19mm的管子。3-10參考EDR初步設(shè)計的結(jié)果，本換熱器采用的管長為1200mm。傳熱面積的金屬耗量則越低。本換熱器殼徑圓整為200mm。 優(yōu) 缺3-12折流板間距最大無支撐管束長度的流1/3（10%~45%，雙弓形折流板的缺口高度為直徑的圓缺率殼徑的0~流0.15（排管3-53-6200mm19mm1200mm，管程數(shù)23mm。折流板形式為單弓形折流板，折流板為橫缺型，其圓缺率為44%。折流板間距為135mm，在理論值范圍之內(nèi)。3-83-91.351kPabar2.926kPa，壓降在可接受范圍內(nèi)?？倐鳠嵯禂?shù)（含污垢熱阻）為6.1W/(m2·K)。 設(shè)計計算條 C設(shè)計溫 tC簡圖 GB150.3- =2[]t =e=n-C1-C2=n=pT=1.25p[]=T0.90s=T=pT.(Die)=T[pw]=(Die)=t =et GB150.3- pT1.25p[0.7500T0.90s=T1 D2K 2 i=6 2h iKpch=2[]t0.5 =eh=nh-C1-C2=min=nh=壓力計2[]t = GB150.3- =2[]t =e=n-C1-C2=n=pT=1.25p[]=T0.90s=T=pT.(Die)=T[pw]=(Die)=t =et N1,設(shè)計條件簡圖℃301開孔補強計算00|pc|(Aps+NN 接管 N2, ℃011 1補強圈強度削弱系數(shù)01 簡圖℃設(shè)計要求的循環(huán)次數(shù)0次波紋管直邊Eb段s幾 寸DbW直邊段長度L4m=波高hn=成型前一層名義厚度SDC=Db+2mS+SCEcDm=D’o+h1DbSP SDm系 算系數(shù)k L 1 Db（當(dāng)k1時，取kTEbc 按W 查圖6-4得：Cd2h2.2Dm KmDEtSpC2 3K mb KnKnF=N應(yīng) 許用值內(nèi) pD0L4Eb 2(mSEtLDSkEtLDb4 c 壓 pDcLcEc 2(mSEtLDSkEtLDb4 c tEb(SpC2)2e f彎曲應(yīng)力 d組p231.5ts合計算d45R0.7pd2ts 校核對于奧氏體不銹鋼膨脹節(jié),當(dāng) 2t時,需要進行疲勞校 nfGB151－1999，nf15許用循環(huán)次數(shù)NNNnf設(shè)計要求的操作循環(huán)次數(shù)NpsPs=h2P 計算 簡圖℃設(shè)計要求的循環(huán)次數(shù)0次波紋管直邊Eb段s幾何 DbW直邊段長度L4 m=波高h n=成型前一層名義厚度S加強圈有效厚度Sc系 算系數(shù)k L 1 Db（當(dāng)k1時，取kTEbc W橫坐標(biāo)值 DmS 按2h,2.2DS查圖6-2得：Cp m 按2h,2.2DS查圖6-3得：Cf m KmDEtSpC2 3K mb KnKnF=N應(yīng) 許用值內(nèi) pD0L4Eb 2(mSEtLDSkEtLDb4 c 壓 pDcLcEc 2(mSEtLDSkEtLDb4 c t薄膜應(yīng)力pDm 8.51 2mS0.5712h/Wpt pt彎曲應(yīng)力ph3 Cp2mSpEb(SpC2)2e f彎曲應(yīng)力55Eb(SpC2)ed組p231.5ts合計算d45R0.7pd2ts =2[]t =e=n-C1-C2=n= =t =et =e=n-C1-C2=n=L=Do=AA=BB=當(dāng)D/20時，[p] Do/Doe20[p]min{(2.250.0625)B,2o(1 Do/ Do/ Do/ =2[]t =e=n-C1-C2=n= =t =et =e=n-C1-C2=n=L=Do=AA=BB=當(dāng)D/20時，[p] Do/Doe20[p]min{(2.250.0625)B,2o(1 Do/ Do/ Do/ N殼體法蘭f螺栓bdd個墊DDhNmb片 b= DGD外+Db0> b=2.53b0 DGD螺栓受力計Wa=πbDGy=NWp=Fp+F=NAm=max(Ap,Aa)=力矩計作FG==NLG=0.5(Db-DG=MG=FG=FT=F-=NLT=0.5(LA+1+LG=MT=FT=外壓:Mp=FD(LD-LG)+FT(LT-LG);內(nèi)壓:Mp= Mp=W=NLG=Ma=WLG=計算力矩o=p與a[]f/[]中大 =t 螺栓間距校 DL =nLmin Lmax形狀常數(shù)確h0Di0h/ho=K=Do/DI=10ZYeFh eFLh07-7f=d1Uho =d1Uho =3f ψ=δf==4fe13=計算許用結(jié)論W DiWp Di 計算許用結(jié)論R(1.33fe1)M0f[]t=fM0YZ 2 f[]t=f=[