畢業設計——年產2萬噸液氨甲烷化工段工藝設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 diup/u，其中 u 為選定換熱器的實際操作流速，由下式計算：u=Vs/(n2π/4di2)式中 Vs =W2/p=n2=32/2=16 根所以 u=(16π/4)=故 Re=997/(103)=104 由于鋼管的絕對粗糙為 ,故相對粗糙度=諾準數及相對粗糙度的關系圖（化工設備的選擇與工藝設計 P6 圖 15）,得導熱系數為 。又取管程結垢校正系數 Ft=,故得管程壓降△p=（3/+3）2（997）=﹤103Pa，因此，壓降滿足要求。 計算管內給熱系數 ai:因為 Re=104104,而且 l/di=3/=150＞50,故ai=()(104)()=（m2?C） 冷凝給熱系數 a0 及 K 值的計算:a0 的計算：一般情況下，水平管的冷凝給熱系數大于垂直的冷凝給熱系數，所以列管換熱器選用水平安裝方式。對于 n 根水平管束，可用下式計算冷凝給熱系數。湖北師范學院 2022 屆化學與環境工程系畢業設計10式中，水平管束冷凝給熱系數與單根水平管冷凝給熱系數之比，當n100 時，取該系數=，設壁溫 tw=80℃,則平均膜溫 Tw=1/2(T+tw)=1/2(120=80)=100℃，按此溫度查得變換氣的物理量如下：導熱系數=(m.℃)密度=830 kg/m 3 U=a0= (30830334)/()=() 垢層熱阻:變換氣冷凝時，垢層熱阻 R0 較小，管內的垢層熱阻 Ri 則較大，取Ri+R0=。 K 值的計算:d0、di 分別為加熱鋼管的外、內徑，dm 為平均管徑，則K=1/[()++（45）+1/]=(m178。℃) 校核tw =80/=℃與假設值 tw =80℃相比較，差 ℃，認為計算合理。湖北師范學院 2022 屆化學與環境工程系畢業設計11 計算傳熱面積及安全系數按傳熱方程式計算的傳熱面積 S=Q/K△tm=591000/（540）=178。，實際換熱器的傳熱面積為 178。，故安全系數=，此值在 之間，表示選的合理。 管束與殼體溫差的計算根據對流傳熱速率可得 Q=aiS(twtm)，故tw=Q/aiS+tm=591000/（3769）+=℃，而管束的平均溫度為tmg=1/2(tw+tn)=1/2(80+)=℃，則殼體與管束的溫差為Δt=Ttmg==℃。表 2 生產設備一覽表序號 名稱 規格型號 作用 操作要點1 補氣閥（角式截止閥） DN65PN320 向合成系統補充新鮮氣體開關緩慢，均勻2 系統近路閥 DN50PN320 調節溫度 系統升溫時根據需要開啟此閥湖北師范學院 2022 屆化學與環境工程系畢業設計123 付線閥 DN80PN320 調節合成塔爐溫 升溫時嚴禁開此閥，根據爐溫變化適量調節4 合成塔一進閥 DN80PN320 調節氣體進入合成塔 停車時關閉此閥有利于合成保壓5 循環機進口閥 DN80PN320 控制氣體流通 6 循環及出口閥 DN80PN320 控制氣體輸出 停機前先關閉進出口閥，后停機7 循環機回路閥 DN50PN320 調節循環量 循環機啟動或停機時先開此閥8 循環機放空閥 DN15PN320 停機時卸除壓力 卸壓時緩慢開啟9 循環機加氨閥，截止閥 DN20PN25 輸入液氨冷卻循環機填料 開10 循環機填料加氨出口閥 DN25PN25 控制氣氨至氨回收 開機前要11 氨冷器氣氨出口閥，截止閥 DN200PN25 輸出氣氨至回收 此閥如，防止冰機帶液12 補氣放空閥 DN25PN320 系統超壓放空 卸壓時緩慢開啟，防止著火13 水加熱器安全閥根部截止閥 DN80PN40 障檢修 此閥必須常開，否則安全閥失去作用14 放氨角式截流閥 DN80PN320 放空分離后的液氨 調節要求平穩，嚴防氣體進入也氨儲槽15 氨冷器加氨截止閥 DN50PN40 輸送液氨進氨冷器 加氨時均勻緩湖北師范學院 2022 屆化學與環境工程系畢業設計1316 氨冷器排污截止閥 DN32PN40 排出氨冷器內油水 易堵 主要工藝指標表 3 主要工藝指標序號主要工藝指標名稱范 圍 備 注一 壓 力：1 進補氣油分壓力 ≤2 甲烷化塔壓差 ≤3 系統壓差 ≤4 循環機油壓 ~5 系統升降壓速率 ≤二 溫 度：1 甲烷化塔催化劑床層熱點溫度初期 235177。5℃ 后期 285177。5℃2 甲烷化塔出口溫度 ≤180℃甲烷化3 氨冷器出口氣體 ＜15℃湖北師范學院 2022 屆化學與環境工程系畢業設計14溫度4 水冷器出口氣體溫度 ＜35℃5 甲烷化塔壁溫度 ＜120℃6 循環機進口溫度 ≤40℃7 循環機出口溫度 ≤50℃三 氣體成份1 進塔氣: CO+CO2≤％2 出塔氣: CO+CO2≤25ppm四 電流1 循環機電機電流 ＜ 336A系統2 電爐絲最大電流 ＜ 1200A 開、停車操作要點及注意事項 系統開車：系統設備、管道安裝、催化劑裝填結束，所有電器、儀表完好；管道應另行制定分段吹除方案進行管道吹除；系統置換和氣密性試驗另行制定方案進行；系統置換、氣密性試驗合格后，按《催化劑升溫還原方案》開車系統檢修完畢、置換和氣密性試驗,未發現任何泄漏為合格，系統補入湖北師范學院 2022 屆化學與環境工程系畢業設計15合格的原料氣, 充壓至 ,準備升溫。 按循環機開車程序開啟循環機；啟動電爐升溫，升溫速率為 30～40℃/h； 當催化劑床層熱點達 200℃時，緩慢補氣升壓，并調整電爐功率，提壓速率≤。控制床層溫度在指標范圍內,當壓力升到 25Mpa 時,分析系統出口 CO+CO2≤25ppm,即可投入生產。 系統停車，停止本系統的氣體補入，同時關閉系統出口閥，切斷與外界的關聯； ；降溫速率:在 200℃以上，每小時降20℃～30℃；200℃以下，每小時降 30℃～40℃湖北師范學院 2022 屆化學與