20萬(wàn)噸合成氨工廠畢業(yè)設(shè)計(jì)(完整版)

　　

【正文】 積 ， PMPa蒸 汽 壓 力 ，設(shè)鍋爐換熱面積 F= ，副產(chǎn) 蒸汽， 07i )?????A（ ）/(④ 總傳熱系數(shù) 的計(jì)算設(shè)氣相污垢系數(shù) )/J????( 液相污垢系數(shù) ?A/ 鋼管的導(dǎo)熱系數(shù) )???鋼 /(總傳熱系數(shù) 120i 442K=)?????????????A外 鋼內(nèi) /(年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 37⑤ 平均溫差 的計(jì)算mt? ???（ ） （ ）.（ ）⑥ 傳熱面積的核算 =?????實(shí)際選換熱面積為 84 2按一根 U 形管 6m 計(jì)，需列管數(shù) ?????根（2） 廢熱鍋爐Ⅱ的工藝計(jì)算 由于前面已經(jīng)對(duì)廢熱鍋爐Ⅰ進(jìn)行了詳細(xì)的工藝計(jì)算，廢熱鍋爐Ⅱ的計(jì)算可參照進(jìn)行計(jì)算，為了避免使本設(shè)計(jì)繁冗，故在此不再進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，僅給出計(jì)算的結(jié)果如下：換熱面積 需列管數(shù) 列管尺寸為 長(zhǎng)2F=56mn20?根 ??l=6（3） 熱交換器設(shè)備工藝計(jì)算① 計(jì)算條件：1）列管式換熱器，冷氣走殼程，熱氣走管程2）列管尺寸 無(wú)縫鋼管142?? ??外 內(nèi)3）熱負(fù)荷 Q=4）產(chǎn)量 5）冷氣體壓力 P=6）冷氣體入口溫度 t80C??入陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 387）冷氣體出口溫度 t27C??出8）冷氣體氣量 3V=(/h標(biāo) ）9）熱氣體壓力 P=10）熱氣體入口溫度 t32C??，入11）熱氣體出口溫度 t147?，出12）熱氣體氣量 3V=(/h， 標(biāo) ）② 管內(nèi)給熱系數(shù) 的計(jì)算0????式中各物性數(shù)據(jù)均取之平均溫度 ??1）壓縮系數(shù)和體積流量由廢熱鍋爐Ⅰ計(jì)算知 ??則對(duì)比壓力和對(duì)比溫度 rcT5+.70.??查得壓縮系數(shù) Z=則氣體體積流量為 ??年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 392）混合氣體分子量 ?3）氣體熱容 ?A4）導(dǎo)熱系數(shù)由廢熱鍋爐Ⅰ的計(jì)算知 ()mKJhC??? ?A,?,?則假對(duì)比參數(shù) ,r,r,cT.+??查對(duì)比導(dǎo)熱系數(shù) ?()mKJmhC???? ?A5）氣體粘度由廢熱鍋爐Ⅰ計(jì)算可得 .2/()g?6）雷諾準(zhǔn)數(shù)取管內(nèi)流速 ?密度 ??? ????.?7）普蘭特準(zhǔn)數(shù) ???陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) ?管內(nèi)給熱系數(shù)?????③ 管外給熱系數(shù) 的計(jì)算i?()i rmd?????式中氣體物性數(shù)據(jù)均取之平均溫度 ???1）壓縮因子由前計(jì)算知 ??則假對(duì)比參數(shù) +?查得壓縮因子 ?2）混合氣體分子量 ?3）氣體比熱容 ?A4）導(dǎo)熱系數(shù)表 420 導(dǎo)熱系數(shù)年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 413NHAr2H2Niy )??A， ( ????其中 1/?.9/()mKJhC??? ?A由前計(jì)算可得 ?+??則查得 ??()mKJmhC????? ?A5）氣體粘度表 421 氣體粘度3NHAr2H2Niy 4 1 1 ,Kg/(mh?A） 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 42iii=1yMC??= /()KgmhA6）換熱器尺寸設(shè)計(jì)設(shè)換熱面積 管長(zhǎng)2450Fm?L=6則換熱管數(shù) ???根管間距 0 ,t7m?外 取正六角形排列管 ,266???層 數(shù) 實(shí) 取 層六角形對(duì)角線排管 取板間距 取h=20me=.5d2m?外則設(shè)備直徑 mm0Dt(b1)87??實(shí)取換熱器直徑為 900mm校核管內(nèi)流速 , ?????則管內(nèi)實(shí)際給熱系數(shù) ,()59./()KJhC??A管外當(dāng)量直徑 +??外外流道截面積年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 4310dfhD().1627t??(t??????外其中 ,21,2arhfcos()(r)Dh80????取擋板直徑 ,Dm,Dr=4m,=7m?則 ?7）雷諾準(zhǔn)數(shù)氣體重量流速 2VMG=(mh)???8）普蘭特準(zhǔn)數(shù) P046MrC???.()?管外給熱系數(shù) ?()i rmd??????陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 = 2/()KJmhC?A④ 總傳熱系數(shù)取 ()/mhCJ????()KJmhC???A鋼,0iKdR???外 鋼內(nèi) = 2/()JmhC?A⑤ 傳熱面積核算 mQFKt??式中 m(3207)(1480)t ?????則?實(shí)取換熱面積 25m實(shí)（4） 合成氣壓縮機(jī)的工藝計(jì)算① 計(jì)算依據(jù)進(jìn)料體積流量： 33V=?進(jìn)口壓力：出口壓力：查進(jìn)氣各組分絕熱指數(shù)如下：表 422 絕熱指數(shù)3NHAr2H2N年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 45iK 根據(jù)公式 ???=.49?查得 ??jpjjjjk1m???式中 jpk??段 的 平 均 絕 熱 指 數(shù)段 的 平 均 多 端 效 ?② 計(jì)算壓縮機(jī)的理論功率 m1s sdp1634PVZN=Kw2??????????.， 為進(jìn)排氣狀態(tài)下的壓縮系數(shù)sZd時(shí)，可認(rèn)為 ，則P20MasdZ12?N=取傳動(dòng)效率 ，????壓縮機(jī)的軸功率 shcmN580Kw陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 46 主要設(shè)備型號(hào)一覽表設(shè)備選型的總體原則是：1. 滿足工藝要求；2. 設(shè)備成熟可靠；3. 能夠充分利用原料，避免浪費(fèi)；4. 使用壽命盡量長(zhǎng)；5. 容易安裝，便于操作；6. 盡量采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。 .().309154L39。因補(bǔ)充氣中惰性氣體的含量較低，合成回路的弛放氣量較少，除去氨后的弛放氣與干燥器的進(jìn)氣混合進(jìn)入工藝系統(tǒng)，因此不需要單獨(dú)的弛放氣回收裝置。深冷凈化器對(duì)粗合成氣進(jìn)行最后的凈化，它由三個(gè)簡(jiǎn)單的部分組成:進(jìn)出口換熱器、低速膨脹機(jī)及頂部有冷凝器的精餾塔。壓縮空氣與部分混合氣一起導(dǎo)入 ATR 進(jìn)口——專門設(shè)計(jì)的混合區(qū)。 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 7 3 化工工藝設(shè)計(jì) 車間組成概述 本設(shè)計(jì)中合成氨的生產(chǎn)由轉(zhuǎn)化、變換、凈化、合成四個(gè)工段組成，由于合成氨的生產(chǎn)不適合室內(nèi)生產(chǎn)，因此生產(chǎn)在露天進(jìn)行。既有專門的綠化區(qū)，也有環(huán)繞廠房及其他建筑物的綠化帶。年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 5B 鍋爐房：布置在用蒸汽較多的地方，且是主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。（5） 人流、物流各行其道，路線短捷，避免交叉。 公用工程概述 廠址選在四川某市的郊區(qū)，有可靠的供電網(wǎng)，輸、供電系統(tǒng)，附近有鐵路、國(guó)道，交通便利，另外在不遠(yuǎn)處有著一條河流，解決了水的難題。合成氨以天然氣為原料的工業(yè)生產(chǎn)以二段蒸氣轉(zhuǎn)化法為主，該法具有技術(shù)成熟、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。硝酸、各種含氮的無(wú)機(jī)鹽及有機(jī)中間體、磺胺藥、聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料；液氨常用作制冷劑。隨著這些化工產(chǎn)品需求的快速增長(zhǎng)，工業(yè)用氨的消費(fèi)比例不斷增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)速度高于化學(xué)肥料對(duì)合成氨需求的增速。（3） 大多數(shù)廠房，特別是主要生產(chǎn)車間的布置，應(yīng)考慮到日照方位和主導(dǎo)風(fēng)向，保證自然通風(fēng)，廠前區(qū)和防污染的車間放在上風(fēng)向，產(chǎn)生粉塵、煙、熱等的車間及易燃庫(kù)布置在下風(fēng)向。建筑系數(shù)一般為 25%～40%，場(chǎng)地利用系數(shù)一般為 50%～60%，這是總平面設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這樣有利于原料或產(chǎn)品的進(jìn)廠和出廠，且有利于火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防車的順利到達(dá)出事地點(diǎn)。原料﹑半成品和成品形成整個(gè)順序，盡量保證流水作業(yè)，避免逆行和交叉；B 鍋爐房﹑水泵房﹑配電站等輔助車間盡量靠近其主要部門，以縮短期間距離，節(jié)省投資；陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6C 由前區(qū)到生產(chǎn)區(qū)主要干道，應(yīng)避免與主要運(yùn)輸?shù)缆方徊妫籇 盡量使大多數(shù)廠房向陽(yáng)﹑背風(fēng)﹑避免瓦斯等，盡可能使各廠區(qū)有條件采用自然采光和自然通風(fēng)等；E 按防火規(guī)范的要求，保證建筑物之間的距離，符合規(guī)定；F 根據(jù)衛(wèi)生規(guī)范的要求，保證廠區(qū)內(nèi)衛(wèi)生符合規(guī)定；G 根據(jù)環(huán)境發(fā)展的要求，生產(chǎn)區(qū)設(shè)在有廢渣處理系統(tǒng)﹑廢水處理系統(tǒng)﹑廢氣處理系統(tǒng)等設(shè)施 ；H 考慮工廠今后的發(fā)展，在廠區(qū)留有建筑余地；I 盡量做到以生產(chǎn)區(qū)為軸線，再考慮輔助車間﹑行政樓和道路的安排。另外，釕系催化劑的活性也比鐵系催化劑有了很大的提高。KRES 流出物溫度為 645℃，經(jīng)蒸汽發(fā)生器冷卻到370℃后流到高、低變爐。合成氣也由凈化器進(jìn)氣預(yù)熱。 .()39。（1） 廢熱鍋爐Ⅰ設(shè)備工藝計(jì)算① 計(jì)算