稳压罐的设计
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C101尾气压缩机稳压缓冲分离罐设计工艺条件根据稳压缓冲分离罐容器的最高工作压力为2.76.MPa,工作温度为50℃,工作介质为醋酸、碘甲烷、甲醇、CO、水,容积为1.2m3。
一、技术特性表
二、确定容器类别
容器类别的划分在国家质量技术监督局所颁发的《压力容器安全技术监察规程》(以下简称容规)第一章第6条有详细的规定,主要是根据工作压力的大小、介质的危害性和容器破坏时的危害性来划分。本例稳压缓冲分离罐罐为中压(>1.6MPa)且介质有毒易燃易爆高度危害则应划为第三类容器。
三、设计压力
容器的最高工作压力2.7MPa,设计压力一般取值为最高工作压力的1.05~1.15倍。
介质无害或装有安全阀等就可以取下限 1.05,否则就取上限1.15。
介质为有毒有害的醋酸高压含碘尾气,且系统管路中无泄压装置,符合取上限的条件,则得到设计压力为
Pc=1.15x2.76 =3.2MPa。
四、设计温度
在工作状态无保温的情况下,其工作温度为50℃,其冬季环境温度最低极限可到-5℃,则设计温度就应该按容器可能达到的最恶劣的温度确定为-5℃。设计温度200℃
五、几何容积
由于压缩机的吸气排气的间歇性和周期性,而使气体参数呈周期性变化,管道中气体产生脉动,气体的压力脉动会导致气体压力损失,机体振动,气阀寿命降低,增设缓冲器是有效的防备措施。
另外,由于高压吸收尾气冷却器下封头气体出口位置限制无气液分离效果,会导致气体中夹带少量含碘甲醇到尾气压缩机,影响压缩机膜片使用周期。
根据API618 SH/T3413-2004标准规定:压缩机缓冲罐的容积至少为其所连接气缸每转活塞排气量的12倍,但一般压缩机设计制造厂家按25-30倍排气量设计缓冲罐的容积。C301尾气压缩机转速
430R/MIN,排气量:2115Nm3/H,
2115÷(430×60×2)=0.04098Nm3
考虑缓冲罐上述两因素既需要有缓冲作用,又需要有气液分离效果,按30倍取缓冲罐容积,则0.04098×30=1.2294m3取容积为1.2m3。
六、腐蚀裕量
由所选定受压元件的材质、工作介质对受压元件的腐蚀率、容器使用环境和用户期待的使用寿命来确定,实际上应先选定受压元件的材质,再确定腐蚀裕量。
《容规》第三章表3-3和GB150第3.5.5.2节)对一些常见介质的腐蚀裕量进行了一些规定。一般介质有腐蚀的容器,其腐蚀裕量取3mm即可满足使用寿命的要求。本例取腐蚀裕量为3mm。
七、主要受压元件材质
主要受压元件材质采用316L
容器直径:
计算时首先要确定容器直径。一般取长径比为2~5,很多情况下取2~3就可以了。
要求容器的几何容积为1.2m3。
先设定直径,再根据此直径和容积求出筒体高度,验算其长径比。设定的直径应符合封头的规格。
设定为900mm,查标准JB/T4746《钢制压力容器用封头》附录B,得知此规格的封头容积为0.113 m3,
则:
筒体高度为1800mm,
长径比为1800/900=2
比较理想,则我们确定稳压罐分离的内直径为900mm,筒体高度圆整为1800mm。
本例腐蚀裕量为3mm,确定容器厚度为20mm,并且此值符合Q235-B对厚度不超过20mm的要求。
要求的管口直径都在GB150第8.3节的范围内,因此进气口和出气口接管选择公称直径为DN80的无缝316L不锈钢管,排污口选择公称直径为DN32的无缝316L不锈钢管无缝钢管。法兰按HG20592选择6.4MPa的突面(RF)板式平焊法兰(PL)。
本缓冲分离罐不考虑设置检查孔。