1500t_d合成氨工艺粗煤气变换工段第三变换热交换器设计毕业设计

1500t_d合成氨工艺粗煤气变换工段第三变换热交换器设计毕业设计

太原理工大学

毕业设计（论文）任务书

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1500t/d合成氨工艺粗煤气变换工段第三变换

热交换器设计

摘要

本次设计在安全前提下，以经济实用为原则，从原始数据开始经工艺计算、机械设计和强度校核三步详尽地阐述了本台换热器的设计过程。

此设计过程有五个部分：绪论，工艺计算，机械设计，强度校核和技术条件的编制。

在绪论中主要叙述了合成氨生产生产中的变换工段在本次这个天脊集团合成氨装置增产节能改造项目中的作用及简单介绍。控制方案的设计主要是通过对整体设备的综合分析，确定设备的控制方案，达到自动控制目的；工艺计算主要是通过对热量负荷的计算得到换热器的传热面积、初步确定换热器的基本尺寸，为下一步提供依据；机械设计主要任务是在设计条件下，从主体到部件，进行材料和零部件的设计入手，设计合理的结构；强度校核是在满足工艺条件的要求下，对所设计的设备进行强度校核，以便生产可以顺利的进行。

关键词：换热器，工艺计算，机械设计

A Design of 1500t / d of crude ammonia process gas shift

conversion section third heat exchanger

Abstract

The premise of the design in a safe, economical and practical principle to begin the process calculated from the raw data by the mechanical design and strength check-step detailed exposition of this station heat exchanger design process.

This design process has five parts: the preparation of the introduction, process calculations, mechanical design, strength check and technical conditions.

Described in the introduction the main role in the production of ammonia production in the second section of this transformation Tianji Group ammonia unit

increase in energy-saving projects and brief. Control scheme designed primarily through a comprehensive analysis of the whole device to determine device control solutions, to achieve automatic control purposes; process calculation is mainly through the calculation of the heat load to get the heat exchanger heat transfer area of the heat exchanger initially identified the basic dimensions provide the basis for the next step; mechanical design of the main tasks is under design conditions, from the body to the parts, and materials and components designed to start, well-designed structures; strength check is to meet the requirements under process conditions, equipment designed for the strength check, in order to produce a smooth conduct. Key words: Heat Exchanger;Process calculation;Mechanical Design

目录

1.绪论 (14)

1.1变换工段的说明 (14)

2 工艺设计 (16)

2.1 确定设计方案 (16)

2.1.2 管程安排 (16)

2.2 确物性数据 (16)

2.3 估算传热面积 (16)

2.3.1 热流量（忽略热损失） (16)

2.3.2 粗煤气用量（忽略热损失） (17)

2.3.3 平均传热温差 (17)

2.4 工艺结构尺寸 (17)

2.4.1 管径和管内流速 (17)

2.4.2 管程数和传热管数 (17)

2.4.3 平均传热温差校正及壳程数 (17)

2.4.4 传热管排列和分程方法 (18)

2.4.5 壳体直径 (18)

2.4.6 折流板 (18)

2.5 换热器核算 (19)

2.5.1 传热面积校核 (19)

2.5.2 换热器内内压降核算 (21)

3 .机械结构设计 (24)

3.1 设计压力 (24)

3.2 设计温度 (24)

3.3 管壁温度 (24)

3.3.1 符号 (24)

3.3.2 管程壁温 (24)

3.3.3 壳程壁温 (25)

3.4 筒体壁厚 (25)

3.4.1 筒体选材 (25)

3.4.2 筒体壁厚计算 (25)

3.5 管箱厚度 (26)

3.5.1 管箱选材 (26)

3.5.2 筒体壁厚计算 (26)

3.6 管箱法兰 (27)

3.6.1 材料选择 (27)

3.6.2 法兰尺寸 (27)

3.6.3 法兰型式 (29)