合成氨冷却器设计
合成氨冷却器设计
课程设计说明书目录目录 (1)1换热器概述 (3)1.1列管换热器结构 (3)1. 2列管换热器分类 (3)1. 3列管换热器主要部件 (5)2换热器工艺设计 (5)2.1换热器工艺方案确定 (6)2.1.1冷却介质选择 (6)2.1.2换热器类型选择及流体流动路径选择 (6)2.1.3 流体流速选择 (6)2.2列管式换热器的工艺计算 (6)2.2.1确定物性数据 (6)2.2.2初算换热器传热面积 (7)3主要工艺及基本参数计算 (7)3.1换热管相关设计 (7)3.2其他部件相关设计及计算 (8)4换热器核算 (9)4.1传热能力核算 (9)4. 2换热器压降计算及校核 (10)5换热器主要工艺结构参数和计算结果一览表 (11)参考文献 (12)化工原理课程设计任务书1 设计题目—合成氨车间变换气冷却器设计设计一台列管式换热器以完成合成氨车间用冷却水冷却变换气的任务。
2 设计条件（1）变换气处理量：6000Nm³/h入口温度145℃，出口温度57℃；允许压降：不超过4000Pa；（2）变换气物性数据分子量：17；密度为0.925kg/m3；粘度为：0.0155mPa.S；比热容为：1.9 kJ/（kg. ℃）；导热系数为：0.058 W/（m. ℃）；（3）冷却水水质：处理过的软水全年最高温度：30℃3 设计要求完成换热器的工艺设计，主要包括：（1）设计方案的确定：逆流或并流，冷却水进出口温度、流体流速择等；（2）换热器形式和流体的空间确定；（3）物料衡算和能量衡算：传热量，冷却水消耗量，平均温差；（4）换热器结构设计：管程和壳程，传热面积，管长和管子数，壳体直径，管板和折流板；（5）传热系数K的计算与校核，压降计算与校核；（6）编写设计说明书，画换热器工艺条件图；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
4 成果提供（1）设计说明书一份；（2）换热器工艺条件图一张（2#）。
1 换热器概述换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
合成氨冷冻工段过冷器设计 毕业设计
2.评述换热器在生产中的地位、作用及设备选型（附工艺流程图）
3.单体设备工艺计算及初选设备轮廓尺寸（管径、管长、管子数、管程数、壳径、壳程数等）
合成氨变换工段工艺设计
合成氨变换工段工艺设计合成氨是化工工业中的重要原料，广泛应用于制取尿素、硝化铵等农业肥料，以及制取氨水、氨盐、化肥、染料等合成工艺中。
合成氨变换工段是合成氨生产中的关键环节，其工艺设计对合成氨的产量、质量以及能耗等方面有重要影响。
一、工艺概述合成氨的变换反应器是将反应物氮气和氢气通过催化剂的作用，在一定条件下发生气相合成反应，生成合成氨。
反应器通常采用固定床催化剂反应器，催化剂的选择和催化剂床层的设计都是工艺设计的重要环节。
冷凝器主要用于对反应产生的氨气进行冷凝回收，常见的冷凝器有直接冷凝器和间接冷凝器两种形式，工艺设计中需要根据具体情况选择适用的冷凝方式。
循环气压缩机主要用于将反应器中未反应的气体通入新的循环，提高气相合成反应的转化率。
在工艺设计中，需要考虑压缩机的压比、功率消耗等参数。
氨气的分离净化装置主要用于对合成氨中的杂质进行去除，提高合成氨的纯度。
常用的分离净化装置有吸附装置、膜分离装置等，具体的工艺设计需要根据生产要求和经济效益进行选择。
二、工艺参数及控制合成氨的变换工段的工艺参数主要包括反应温度、反应压力、空速、催化剂活性等。
这些参数直接影响合成氨的产率、选择性和能耗。
反应温度是合成氨变换反应的重要参数，通过控制温度可以提高反应速率和转化率，但过高的温度会导致副反应的发生，降低合成氨的选择性。
反应压力主要用于控制氨气的产量和能耗，压力越高产氨越多，但能耗也相应增加。
空速是指单位时间内通过反应器的氮气体积，可以通过调控压力和进气量来实现，过小的空速会影响反应的效果，而过大会导致固定床催化剂的床层冲击和阻力升高，影响反应转化率。
催化剂活性主要指催化剂的活性组分含量和粒径等参数，这些参数会影响合成氨的选择性和催化剂的寿命。
在工艺设计中，需要考虑这些参数的合理选择和控制，以提高合成氨的产量和质量，并降低能耗。
三、能耗控制合成氨的变换工段是合成氨生产中的能耗重点。
能耗的控制主要体现在压力控制、催化剂选择和热交换等方面。
高效氨吸收冷却器设计
Ｅ ｇｎｅ ｎ ｄ ｕｏ ｔ ｎ Ｂ ｉｎ ｎｖｒｉ ｆ ｒｎ ｕｃ ｄ ｔ ｎｕｉ ， ｅ ｉｇ１０８ ，ｈｎ ） ｎ ｉｅｒ ｇａ ｔｍａｏ ， ｅｉｇＵ ｉｅｓｙｏＡｅ ａｔ ｓ ｎ ｒ ａｔｓＢ ｉｎ ００ ３Ｃ ｉａ ｉ ｎ Ａ ｉ ｊ ｔ ｏ ｉ ａ Ａｓｏ ｃ ｊ
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｓ ｒ ｉ ｇ ｔ ｗｅ ； ｐ ｅ ｔ ｘ ｈ ｎ ｅ ； ｒ ｎ ｆ ｒ ｕ ｌ ｙ ａ ｄ ｈ ａ ｙｗｏ ｄ ： ｂ ｏ ｂ ｎ ｏ ｒ Ｕ— ｅ ｈ ａ ｃ ａ ｇ ｒ ｔａ ｓｅ ａｉ ｎ ｅ ｔ ｔ ｙ ｅ ｑ ｔ Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｅ ｉ ｅ ｂ ｏ ｂ ｎ ａ ｄ ｃ ｏ ｉ ｇ ｍ ｍｏ ｉ ｓ ｎ ｏ ｐ ｒ ｔ ｄ ｗｉ Ｕ—ｙ ｅ ｈ ａ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｄ ｖ ｃ ａ ｓ ｒ ｉ ｇ ｎ ｏ ｌ ａ ｎ ｎ ａ ｗａ ｉ ｃ ｒ ｏ ａｅ ｔ ｈ ｔｐ ｅ ｔ
管式换热器 。工作时液氨与气氨在填料层 内充分接触 进行传质传热 ，氨气被吸收后 由换热器冷 却 ，从塔底排 出，
吸收率高达 ９ ％ 以上。 ７ 关键词：吸收塔 ；ｕ型管式换热器 ；传质传热 中图分类号 ：Ｔ ５ ． Ｑ０ １ ５ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０ —０ ０２ ０ ）２００ —３ ０ ５１９ （０ ６０ ・１４０
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｖ ｃ ｓ ｒ ｉ ｇａ ｄ Ｃｏ ｌ ｍｏ ｉ ｓｇ ｆ Ｄｅ ｉｅＡｂ ｏ ｂ ｎ ｎ ｏ ｉ Ａｍ ｎｇ ｎａ
ＪＮ — ａ ． Ｉ Ｓ ｉ ｎ Ｉ Ｙａｎ Ｌ Ｕ ｈ ． ｍｉ ｇ
（１ ．Ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉｇ＆ Ａｕ ｏ ｔ ｎＣｏ ｌｇ ， ｉ ｏ ｉ ｇ Ｉ ｓｉ ｔ ｆ ｃ ｎ ｌｇ ， ｉｚ ｏ ２ ０ ， ｉ ａ； ． ｃ ｏ ｌ ｆＭ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｃ ａ ｉａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｔ ｍａｉ ｌ ｅ Ｌ ａ ｎ ｎ ｔ ｕ ｅｏ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｊｎ ｈ ｕ １ １ ０１ Ｃｈ ｎ ２ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｅ ｎ ｔ ｏ ｃ ａ ｉａ
合成氨装置配套氨冷冻及储运设施的设计
关键 词 氨冷冻 氨储罐 优化设计
能耗 投资
氨合 成 技 术 通 过不 断地 技 术 研 发 与 创 新 在 我 国的应 用 Ｅ ｔ 趋 成 熟 ，新 工 艺 、高 效 节 能 设 备 、催 化 剂改进 等措 施 的应 用 ，装 置 能耗 逐 步下 降 ；大 、 中合成 氨 厂 技 术 来 源 复 杂 ，在 氨 冷 冻 配 置 上 也 根 据 各 自的实 际 情 况 选 择 路 线 。在 节 能 减 排 严 峻 形 势 及 能源 成 本 上 涨 的环 境 下 ，工 艺 设 计 方 案 最 终 选 择 的关键 将是 能耗 的控 制 。 国 内某 厂 ２ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ 合 成氨 项 目是 利 用 该 厂副 产 的氢气 及 空 分 装 置 富余 氮 气 为 原 料 ，氨合 成 工 艺
１ 传 统 氨冷 冻 与储 运 系统
传 统 的氨 储 存 是 按 不 同温 度 下 氨 的饱 和 蒸 汽 压 考 虑配置 。常 压 低 温 罐 及 中压 常 温 罐 ，或 两 种
储存 方 式 并 用 。确 定 的原 则 是 按 装 置 的规 模 与 上
按 特种 设 备 安 全 技 术 规 范 ２ Ｊ ，常温 氨球 罐 的 工 作压 力取 液 氨 ５ Ｏ ℃ 的饱 和蒸 汽 压 ，即设 计 压 力
表 １ 氨 的饱 和蒸 汽压
Ｔ Ｐ Ｔ Ｐ Ｔ Ｐ Ｔ Ｐ
采用 Ｃ Ａ Ｓ Ａ Ｌ Ｅ技 术 。合 成 气 冷 却 氨 采 用 一 次 水 冷
串二 级氨 冷 ，氨 冷 冻 工 序 为 氨 合 成 回路 提 供 冷 凝
合 成 气 中 的氨 所 需 要 的 冷 量 。储 罐 区 设 置 三 台低
年产30万吨合成氨工艺设计
合成氨是一种重要的工业原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域。
为了满足市场需求，设计一套年产30万吨合成氨的工艺流程是非常必要的。
以下是一个关于年产30万吨合成氨工艺设计的详细描述。
1.原料合成氨的主要原料是氢气和氮气。
在设计工艺流程时，需要考虑原料的纯度和供应。
可以选用化工厂附近的气体供应公司作为原料供应商，以确保原料的质量和稳定性。
2.反应器反应器是合成氨工艺中最关键的设备之一、合成氨的主要反应是哈贡斯法，即通过高温和高压下将氮气和氢气反应生成氨气。
反应器的设计需要考虑反应温度、压力、催化剂的选择和载体的设计等因素。
3.冷凝器由于反应生成的氨气含有大量热能，需要通过冷却过程将其转化为液态。
冷凝器的设计需要考虑冷却剂的选择、冷却剂的流量和温度等因素，以确保氨气能够高效地冷凝成液体。
4.吸收器合成氨工艺中经常使用吸收器来去除氨气中的杂质，如二氧化碳等。
吸收器的设计需要考虑吸收剂的选择、吸收剂的流量和浓度等因素，以确保氨气的纯度符合要求。
5.除尘器合成氨工艺中会产生一些固体颗粒，需要通过除尘器去除。
除尘器的设计需要考虑除尘剂的选择、过滤面积和过滤速度等因素，以确保固体颗粒能够有效地被去除。
6.控制系统合成氨工艺中，需要精确控制反应温度、压力、物料流量等参数。
设计一个可靠的自动控制系统，能够对这些参数进行监控和调节，以确保工艺的稳定性和安全性。
7.能耗优化在工艺设计中，需要考虑能耗的优化，以减少生产成本和环境影响。
可以采用节能设备、优化工艺流程和回收废热等措施，减少能源的消耗。
8.安全设计合成氨是一种具有较高毒性和易燃性的化学物质，因此在工艺设计中需要重视安全性。
需要设计安全设施，如泄漏报警系统、防爆设备等，并制定严格的操作规程和应急预案，以确保工艺的安全进行。
以上是关于年产30万吨合成氨工艺设计的一个大致描述。
根据具体的实际情况和要求，还需要进行更为详细的工艺设计和设备选择。
工艺设计的关键是在保证产品质量和生产效益的基础上，实现能源节约和环境友好。
年产50万吨合成氨项目变换气水冷器设备设计
摘要现在化工产业是我国经济发展的支柱产业，这一现象还将会持续很久，换热设备是化工设备中的一种典型而且非常重要的设备。
换热器在化工生产中发挥着巨大的作用，固定管板式换热器是一种十分典型的管壳式换热设备，是当今使用非常广泛的一种换热设备。
选用这样结构紧凑、简单的换热器可靠性很高，适应性也很广，而且具有换热表面的清洗方便，生产成本也非常低，选用的材料范围很广泛的优点。
在高温高压和大型换热器中，这种换热器有很大优势。
这次设计的题目是年产50万吨合成氨项目变换气水冷器设备设计：该设备的换热面积为247.5mm2，工艺结构尺寸的计算：管程数（1管程），管程和壳程压力降的计算（小于等于10MPa），换热管的尺寸和数量（内径：20mm 数量：504根），壳体内径计算得（900mm），壳程数计算得（1壳程），折流板的选型（弓形折流板，19块）等。
换热器的强度计算在经过水压试验以及压力校核之后对管箱和筒体厚度的计算和校核，对壳体和管箱开孔的补强，对法兰的计算以及法兰强度的核算。
所得出的结果全部是符合标准的。
关键词：换热器，工艺，结构，强度AbstractThe chemical industry is still the pillar industry of China's economic development, and the mention of chemical equipment will have to mention theheat exchange equipment. Heat exchanger plays a huge role in the chemical production, fixed tube plate heat exchanger is a shell and tube type is a typicalheat transfer equipment, is the use of a very wide range of heat transferequipment. To choose such compact structure, simple heat exchanger has highreliability, adaptability is wide, and has convenient cleaning heat transfer surface, the production cost is also very low, the advantages of a wide range of material selection. In the high temperature and high pressureThis design topicis 400000tons /PVCproject crude vinylchloride purification,compression device of hot water cooler,Water cooler area calculation for (heat transfer area: 323.8mm2), calculation of process dimensions: tube number (1 tubes), calculation of tube side and shellside pressure drop (less than or equal to 0.4MPa), change the size and quantityof heat tube (diameter: 21mm number: 1425), shell diameter thecalculated (1400mm), shell number calculated (1 shell), selectionof baffle(baffle, block).Heat exchanger strength calculation after water pressure test and pressurecheck on the tube box and tube thickness calculation and verification, the shell and tube box opening reinforcement, calculation and strength offlange toflange calculation. The results are consistent with the standard.(B: flange flange), baffle, heat pipe (asbestos rubber sheetgasket, gasket),support (saddle) selection and specification.Keywords: heat exchanger, craft,structure, intensit目录摘要 (1)Abstract (1)前言 (1)第一章生产工艺的介绍 (2)1.1生产项目简介 (2)1.2该项目在世界以及我国的现状 (2)1.3工艺流程介绍 (3)第二章换热器的工艺计算 (3)2.1 设计任务 (3)2.2 确定设计方案 (4)2.2.1 换热器类型的选择 (4)2.2.2 流程安排 (5)2.3 工艺结构设计 (5)2.3.1 物性参数的确定 (5)2.3.2 估算传热面积 (6)2.3.2.1热流量以及的热负荷的确定........ 错误!未定义书签。
氨循环冷却器的设计分析
Ｊ ／ ７０ －２ ０ 承压 设备无 损检测第 四部分 ： ＢＴ４ ３ ． －０ ５《 ４ 磁粉检测 》 Ｉ 中 级合格 。４ ＣＮ Ｍｏ ０ ｒ ｉ Ａ钢螺柱应进行 ３ Ｉ ３。冲击试 验 ，３个标 准试样 冲击 功平均 值 ≥４ 。 ＝ ７ Ｊ ２２ Ｕ形 换热 管 ．
一
ｕ 形 换 热 管 采 用 １Ｍｎ ６ ，
１ ×３ｍｍ 高 精 ９ｍｍ
收稿 日期 ：２ １— ５ １ ０２ ０— ７
作者 简介 ：钱 玉平 （９ ３ ） １８一 ，女 ，武 汉人 ，助 理工 程 师 ，大学本 科 ，毕业 于 武汉 化工 学 院 ，过 程装 备 与控 制工 程 专业 ，主 要从 事 压力
容 器设 计工作 。 ຫໍສະໝຸດ 研究与探讨 能 源研 究 与 管 理 ２ １（ ） ０２３
・ ３・ ５
图 １ 氨循环冷却器 的外形结构 表 ｌ 氨循 环冷却器 的设计参数
度 冷拔 管 ，标 准 为 ＧＢ６ ７－２ ０ ４ ９－ ００《高 压 化 肥 用 无 ＇
缝 钢管 》 ，钢管 外径偏 差为 ± ． ／ ，壁厚偏 差 ０１ ｍｉ ５ ｉ 为 ±１ ０％Ｓ （ Ｓ为 钢 管壁 厚 ） 钢 中 含 硫 量 应 ≤ 。 ０ １％ ，含 磷 量 ４０ ２ ％ （ 以 质 量 分 数 计 ） ．２ ０ ．５ ０ 均 。 １Ｍｎ ６ 钢管应进行 一 Ｏ℃冲击试验 ，３ ４ 个标准试样冲 击 功平 均值 ≥３ 。Ｕ 形管 在投 料前 应进 行化 学成 分 ４Ｊ
・
５ ２・
能 源研 究 与管 理 ２ １（ ） ０２ ３
研究与探讨
氨循环冷却器的设计分析
钱 玉 平
（ 江西江联 能源环保股份有 限公 司 ，南昌 ３ ０ ０ ） ３０ １
年产8万吨合成氨合成工艺设计毕业设计
本科毕业论文设计年产8万吨合成氨工艺设计PRODUCES 80,000 TONS OF AMMONIA SYNTHESIS PROCESSDESIGN学院（部）：理工大学专业班级：化学工程与工艺学生姓名：指导教师：2013年6月 1 日目录中文摘要 (2)外文摘要 (3)1．总论 (4)1.1设计任务的依据 (4)1.2概述……………………………………………………………………………1.2.1设计题目 (7)1.2.2 设计具体类容范围及设计阶段 (7)1.2.3设计的产品的性能、用途及市场需要 (8)1.2.4简述产品的几种生产方法及特点 (8)1.3产品方案 (8)1.4设计产品所需要的主要原料规格、来源 (8)1.4.1设计产品所需要的主要原料来源 (8)1.4.2涉及产品所需要的主要原料规格 (8)1.5生产中产生有害物质和处理措施 (8)1.5.1氨气和液氨 (8)1.5.2合成氨废水 (8)2．生产流程及生产方法的确定 (8)3．生产流程简述 (14)4．工艺计算 (16)4.1原始条件 (16)4.2物料衡算 (16)4.2.1合成塔物料衡算 (18)4.2.2氨分离器气液平衡计算 (19)4.2.3冷交换器气液平衡计算 (19)4.2.4液氨贮槽气液平衡计算 (25)4.2.5液氨贮槽物料计算 (29)4.2.6热交换器热量计算 (35)4.2.7水冷器热量计算 (36)4.2.8氨分离器热量核算 (39)5. 主要设备选型 (39)5.1废热锅炉设备工艺计算 (40)5.1.1计算条件 (40)5.1.2 官内给热系数α计算 (41)5.1.3管内给热系数αi计算 (42)5.1.4总传热系数K 计算 (43)5.1.5平均传热温差m Δt 计算 (44)5.1.6传热面积 (45)5.2主要设备选型汇总 (46)6. 环境保护与安全措施 (47)6.1环境保护 (48)6.1.1化学沉淀—A/ O 工艺处理合成氨废水 (49)6.1.2 合成氨尾气的回 (50)6.2安全措施 (51)6.2.1防毒 (52)6.2.2 防火 (53)6.2.3防爆 (54)6.2.4防烧伤 (55)6.2.6防机械伤 (56)6.2.5防触电 (57)结束语 (40)注释 (40)参考文献 (42)致谢 (43)附录 (43)摘要在整个合成氨工艺中，精制工序是非常重要的环节，经CO变换和脱硫碳后的原料气中撒花姑娘含有少量的CO和CO2，它们会毒害氨合成的催化剂。
小合成氨厂低温变换工段工艺设计
小合成氨厂低温变换工段工艺设计1.工艺流程合成氨的低温变换工艺流程包括氨气脱除、氢气供应、氮氢混合、压缩、变换反应和冷却净化等步骤。
具体流程如下：(1)氨气脱除：从合成气中去除氨气。
合成气通常包括氮气、氢气和少量的甲烷、一氧化碳等。
氨气脱除可以采用吸收剂或者低温冷凝的方式进行。
(2)氢气供应：合成氨需要大量的氢气供应。
氢气可以通过蒸汽重整、部分氧化等方式产生。
(3)氮氢混合：将氮气和氢气按照一定的比例混合，以提供合适的反应物组成。
(4)压缩：将混合气体压缩到合适的工艺压力，以增加反应速率和提高反应效果。
(5)变换反应：将压缩的气体通入低温变换器中，反应产生氨气。
这个过程是一个放热反应，需要控制反应温度和催化剂的作用。
(6)冷却净化：将变换产生的气体冷却，去除其中的杂质和不稳定的气体组分，以获得高纯度的合成氨。
2.工艺参数合成氨的低温变换工段的设计需要考虑多个工艺参数，包括反应温度、反应压力、气体流量、催化剂选择等。
(1)反应温度：低温变换反应需要控制在适当的温度范围内进行。
反应温度过高会导致催化剂失活，而温度过低则会影响反应速率和产氨量。
(2)反应压力：反应压力是影响反应平衡的重要参数，对氨气产率和选择性有很大影响。
通常情况下，反应压力较高可以提高氨气产率，但同时也增加了设备的投资和运行成本。
(3)气体流量：气体流量直接影响反应物在催化剂上的接触和反应速率。
合适的气体流量可以提高反应效果，但如果流量过大，会增加压力损失和能耗。
(4)催化剂选择：催化剂是低温变换反应的关键，其选择需要考虑活性、稳定性和寿命等因素。
常用的催化剂有铁、铂、钼等，可以单一使用或者组合使用。
3.安全控制在低温变换工段的设计中，安全控制是非常重要的。
一方面，低温反应需要保证设备和管道的密封性和抗冻性，以防止设备爆炸和泄漏事故。
另一方面，反应温度和压力需要在合适的范围内稳定控制，以防止设备超负荷运行和产生危险反应。
此外，还需要考虑废气处理、电力供应等问题，以确保低温变换工段的安全和稳定运行。
氨冷却器出口温度控制系统
辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：氨冷却器出口温度控制系统的设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）： 教研室：注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 学 号学生姓名 专业班级 设计题目氨冷却器出口温度控制系统的设计 课程设计（论文）任务设计任务工业中，氨冷却器是利用液氨汽化吸收大量的热来冷却热物料的，工艺要求冷物料的出口温度为135±1℃，同时气氨不能带液，否则将危机氨压缩机的安全，所以当液位达到75%时，就应该采取软保护措施。
试设计氨冷却器出口温度控制系统。
设计要求1、确定控制方案并绘制原理结构图、方框图；2、选择传感器、变送器、控制器、执行器（阀），给出具体型号和参数；3、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式，确定阀的流量特性和开闭形式；4、进行模拟调试或仿真5、按规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。
技术参数测量范围：温度0～200℃ ；液位0-4米控制温度：135±1℃ ；工作计划 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。
（2天 ）2、确定系统的控制方案，绘制原理结构图、方框图。
（1天 ）3、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号和参数。
（2天 ）4、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式（ 1天），调节阀的气开气关形式以及流量特性选择。
（ 1天）5、上机实现系统的模拟运行或仿真、答辩。
（2天 ）6、撰写、打印设计说明书（1天 ）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩： 指导教师签字：总成绩： 年 月 日摘要本文的物料冷却过程主要是借助于氨冷却器来实现的，氨冷却器是利用液氨气化吸收热量，使温度下降来冷却物料这一原理进行的。
液氨在氨冷却器中气化需要一定的时间，氨冷却器在某一液位高度上气化面积为最大。
因此，当液氨高度超过安全液位高度后，气氨有很大可能夹带液氨输出，进去氨压缩机从而损坏压缩机。
公用工程车间氨冷却器的控制方案
系统 。当冷却 器负 荷 或操 作 条 件发 生 变 化 时 ， 主控 制 器能 够适应 这一变 化及 时地 改变副控 制器 的给定 值 ， 系统在 新 的工 作点上 运行 ， 而保 证在 新 的负 使 从
荷 和操 作条 件下 ， 然具 有较好 的控制 效果 。 仍
１ ３ 控 制 液 氨 的汽 化 压 力 ．
１ 氨 冷 却 器 的 常 用 控 制 方 案
１ １ 控 制 液 氨 的 流 量 ｔ］ ．
在大 多数情况下 ， 冷却器 的被 控变 量通常 是冷 氨
冻 水 的 出 口温 度 ， 而操 纵 变 量 则 是 液 氨 流 量 。在 实 际
生产操作 中， 当氨冷却器 的传热面积 、 汽化空 间有 裕度
第４ ０卷
第 ９期
聚 氯 乙 烯
Ｐｏ ｙ ｉ ｙ ｌ ｒｄ ｌｖｎ ｌ Ｃｈ ｏ ｉ ｅ
Ｖｏ ． ０，ＮＯ． １４ ９
Ｓｅ ｐ．，２ ２ ０１
２１ ０ ２年 ９月
【 仪表 与 自动 化】
公 用工 程 车 间氨冷 却器 的控 制 方案
薛道伟
（ 疆 天业 （ 团） 新 集 天辰化 工有 限责任 公 司 ， 疆 石 河子 ８ ２ ０ ） 新 ３ ０ ０
Ｋ ｅ ｒ ：ＰＶ Ｃ ；ｌｑｕ ｄ ａ ｍ ｏ ａ ｆ ｅ ｚｎｇ ｗ ａｅ ； ａ ｍ ｏ ａ ｃ ｏｌ ｒ ｏｎ ｒ ｃ ｍ ｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ｉ ｉ ｍ ｎｉ ； ｒ ｅ ｉ ｔ ｒ ｍ ｎｉ ｏ ｃ ；ｃ ｔｏｌｓ ｈｃ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｏｍ ｅ ｋ ｎ ｏ ｒ ｃ ｍ ｃ ｏ ｍ ｍ ｏ ａ ｃ ｌ ｒｉ ｔｌｔ ｏ ｋ ｈ ｒ ｐ ｏ ｃ ｉ ｄｓｏｆｃ ｎｔｏｌｓ ｈｃ ｓ ｆ ｒ ａ ｎｉ ｏｏ ｅ ｎ ｕ ｉｉｙ ｗ ｒ ｓ ｏｐ ｆ ｒ ｄｕ － ｏ
合成氨工艺设计总流程及压缩机
合成氨工艺总流程本装置以中原油田天然气为原料，采用传统流程的一二段烃类水蒸气转化，上下变，脱碳及甲烷化法。
1、原料气压缩和脱硫来自界区，压力2.25巴〔绝〕、温度30℃，含总硫50p.p.m的天然气，经别离器(01-F001)别离掉所带油水后，进入原料气压缩机(01-K001),经四段压缩至52.5巴〔绝〕、温度114℃。
出原料气压缩机的气体与来自合成压缩机〔07-K001〕的少量合成气相集合，控制含2-5%H2，作为予脱硫钴-钼加氢转化用。
一二段烃类水蒸汽转化是在镍催化剂上进展，硫及其化合物对镍催化剂毒害极大，要求进入转化的原料气中含硫量在0.1p.p.m以下，因此转化前必须脱硫。
经压缩和返氢后的原料气，入对流段盘管〔03-B002E04〕加热至370℃，于钴-钼加氢反响器〔01-R001〕中反响，将有机硫转化为无机硫。
然后在氧化锌脱硫槽〔01-R002A/B〕里硫被脱除，控制含硫小于0.1p.p.m。
2、转化经脱硫的原料气与来自工艺冷凝液汽提塔〔05-C003〕的水蒸汽和来自冰机的蒸汽透平〔09-MT01〕或发电机蒸汽透平〔85-MT01〕的背压蒸汽，按比例调节进展混合，控制水碳比为2.75左右、温度在372℃。
此原料-水蒸汽混合气相继进入一段转化炉对流段盘管〔03-B002E01A〕和〔03-B002E01B〕换热，在两盘管间还设置喷雾温度调节器〔03-B002E08〕用它来调节出盘管〔03-B002E01B〕的混合气加热至580℃。
此混合气从转化炉管顶部进入，在镍催化剂作用下进展转化反响。
出一段炉的转化气压力43.5巴、温度804℃，含16.3%CH4。
含CH416.3%的一段转化气自二段炉〔03-R001〕底部进入，经中心管至炉顶，与来自空压机〔02-K001〕，压缩至45巴，途径加热盘管〔03-B002E03〕加热至500℃的工艺空气相混合，于炉中上部空间进展燃烧反响，反响后气体温升至1250℃左右。
氨冷却器
管壳式换热器（1）固定管板式换热器：其结构如图1所示。
固定管板式换热器由管箱、壳体、管板、管子等零部件组成，其结构较紧凑，排管较多，在相同直径下面积较大，制造较简单。
管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在一起，管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。
这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。
与其它型式的管壳式换热器相比，结构简单，当壳体直径相同时，可安排更多的管子，也便于分程，同时制造成本较低。
由于不存在弯管部分，管内不易积聚污垢，即使产生污垢也便于清洗。
如果管子发生泄漏或损坏，也便于进行堵管或换管，但无法在管子的外表面进行机械清洗，且难以检查，不适宜处理脏的或有腐蚀性的介质。
更主要的缺点是当壳体与管子的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，在壳体与管中将产生较大的温差应力，因此为了减少温差应力，通常需在壳体上设置膨胀节，利用膨胀节在外力作用下产生较大变形的能力来降低管束与壳体中的温差应力图1固定管板式换热器（2）浮头式换热器：其结构如图2所示。
浮头式换热器的一端管板与壳体固定，而另一端的管板可在壳体内自由浮动，壳体和管束对膨胀是自由的，故当两张介质的温差较大时，管束和壳体之间不产生温差应力。
浮头部分是由浮头管板，钩圈与浮头端盖组成的可拆联接，因此可以容易抽出管束，故管内管外都能进行清洗，也便于检修。
由上述特点可知，浮头式换热器多用于温度波动和温差大的场合，尽管与固定管板式换热器相比其结构更复杂、造价更高。
图2浮头式换热器（3）U型管式换热器：其结构可参见图3。
一束管子被弯制成不同曲率半径的U型管，其两端固定在同一块管板上，组成管束，从而省去了一块管板与一个管箱。
因为管束与壳体是分离的，在受热膨胀时，彼此间不受约束，故消除了温差应力。
其结构简单，造价便宜，管束可以在壳体中抽出，管外清洗方便，但管内清洗困难，故最好让不易结垢的物料从管内通过。
合成氨生产工艺中的冷冻工段氨冷却器(W_556)的设计说明书
C+O2→CO2+Q
C+O2→CO+Q
CO+O2→CO2+Q
气化层：
C+ H2O→CO2+H2－Q
C+ H2O→CO+ H2－Q
C+ H2→CH4+Q
CO+ H2O→CO2+ H2+Q
粗煤气继续在200# 经过洗涤降温，分离等程序最后进入300#，粗煤气变换系统的主要成分有CO2、CO、H2、H2S、CH4等。到300#的粗煤气洗涤变换后进入400#，在300#的变换炉发生的主要反应有：C+ H2O→CO2+ H2+Q。进入400#变换气冷却系统的变换气主要成分是CO2、H2，还有少量的CO、N2、H2S、CH4等。400#2段的主要作用是冷却变换气，气体的成分基本没有变化。
对工艺要求无余差的，则选用比例积分微分（PID）调节规律，如温度，成分，PH值等参数的控制。所以本次温度控制选用PID调节规律。
参数的整定：温度系统其对象容量滞后较大，被控变量受干扰作用后变化迟缓，一般选用较小的比例度，较大的积分时间，同时要加入微分作用，微分时间是积分时间的四分之一。 [1，35]
N2+3 H2→2NH3
经氨合成系统合成的氨经处理后进入氨库。
冷冻工段工艺说明
冷却工段即为气氨的液化。气氨的液化包括气氨的压缩和冷凝，气氨在常压常温下冷凝温度为—33.35℃。因此，在常压常温下，气氨不能用常温水使其冷却成液氨。氨的冷凝温度随压力的提高而升高，当压力提高1.6MPa时，冷凝温度为40℃，高于一般冷却水温度，因此可以用25～35℃的常温水冷却，使之液化。
3．干扰因素：（1）气氨进口温度,压力及流量的变化；
年产15万吨合成氨合成工段设计说明
毕业设计说明书题目年产15万吨液氨合成工段工艺设计另0 材料与化学工程系专业班级无机化工九八级一班学生姓名____________________________ 指导教师----------------------------部分说明书3原材料及产品主要技术规格危险性物料主要物性表生产原理及流程简述主要设备的选择与计算原材料及动力消耗分析废排第八存在问题及建议第九主要参考第十工艺设计计算书第二部分料衡算和衡算第三部分备的选型与计算27第四部分带主要控制点的工艺流程图46第一部分说明书第一章概述1-1 工段的概况及特点：1 ．设计依据：本设计按照材化系下达设计任务书进行编制，参照鸿鹄化工总厂的现场生产，以及中国五环化学工程总公司（原化工部第四设计院），和石油化工部化工设计院的有关资料设计而成。
2 ．设计规模及特点：本工段生产液氨，生产能力为15 万吨液氨/ 年，与传统流程相比较，具有节能低耗的特点，通过设计两个串联的氨冷器，在低压下，既减少了动力消耗，又保证了合成塔入口氨含量的要求；现具体起来如下：（ 1 ）循环机位置：本工段设置在氨分离系统后，合成塔之前，从而充分利用循环机压缩功，提高进合成塔温度，减少冷量消耗，降低氨冷器负荷，同时提高进塔压力，提高合成率，而进循环机的氨冷量较低，避免了塔后循环机流程容易带液氨而导致循环机泄漏。
（ 2 ）反应热回收的方式及利用：这涉及到废热锅炉的热量利用几合成塔塔外换热器如何科学设置的问题，废热锅炉的配置实际上是如何提高反应热的回收率和获得高品位热的问题，本设计选择塔后换热器及后置锅炉的工艺路线，设置塔后换热器使废热锅炉出口气体与合成塔二进气体换热，充分提高合成塔二进温度，相应提高了合成塔二出温度，进废热锅炉的气体温度为360 度，副产 1.3 兆帕的中压蒸汽，充分提高回收热量品位。
（ 3 ）采用“二进二出”合成流程：全部冷气经合成塔环隙后进入热交换器，可使合成塔体个点温度分布均匀，出口气体保持较低温度，确保合成塔长期安全稳定运行，与循环机来的冷气直接进入热交换器相比，使热交换器出口温度增大。
氨吸收制冷的工艺设计
氨吸收制冷工艺的应用1.概述《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20％左右，主要污染物排放总量减少10％的约束性指标。
电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等六大行业的节能减排工作便成了重中之重，煤化工企业也不是例外。
在这个特殊的时期，氨吸收制冷工艺成为很多新建厂和老厂改造常采用的方法。
氨吸收制冷工艺利用工厂内尾气或低品味余热为驱动源，通过氨水循环方式来实现制冷，从而达到节能减排的作用。
氨吸收制冷工艺与其它的制冷形式相比较有如下特点：(1)采用蒸汽或热水作为热源，有利于废热的综合利用，特别适合于化工、冶金和轻工业中的制冷设备；(2)以氨作为制冷剂，能制取0℃以下的低温；(3)整个装置除泵外均为塔、罐等热交换设备，结构简单，便于加工制造；(4)振动、噪音较小，可露天安装，从而降低了建筑费用；(5)负荷在30~100%范围内调节时，装置的经济性没有明显变化；(6)维修简单、操作方便、易于管理；(7)氨价格低廉，来源充足；2.原理氨吸收制冷是以消耗热能而获得冷量的装置。
它是以氨作为制冷剂，以水为吸收剂构成溶液循环系统的制冷装置。
由于采用氨为制冷剂，因此氨吸收制冷适用于蒸发温度为-5~-60℃的制冷工况[1]。
在一定温度和压力下，溶液在气相和液相分界面上物质和能量交换相等，这种状态称为相平衡状态（也称为饱和状态）。
在气相中易挥发组分的浓度比液相中要大。
纯物质在给定压力下蒸发时，蒸发温度固定不变，而溶液在等压下蒸发时，则伴随温度升高。
当溶液蒸发时，液相浓度逐渐变稀，原来的气-液平衡条件遭到破坏，在相同压力的情况下，有新的平衡条件，此时所要求的平衡温度必须升高。
吸收制冷机中蒸发和发生过程就是利用溶液的这种特性，即在等压下提高溶液温度来达到蒸发和发生的目的[2]。
该装置由发生器、精馏塔、冷凝器、过冷器、蒸发器、吸收器、氨水泵、节流阀等部件组成。
浓氨水溶液进入精馏塔，由低温热源驱动，发生器中出来的气氨、氨水被提浓，塔顶分离出一定流量的氨蒸气进入冷凝器中，气氨在冷凝器中被循环水冷却，并凝结成液氨；液氨在过冷器中过冷，过冷液氨送至需冷量的装置，经节流降压，进入蒸发器，在蒸发器内吸热蒸发，产生冷效应，达到制冷的效果。
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4.1 传热能力核算................................................................................................10 4. 2 换热器压降计算及校核...............................................................................12 5 换热器主要工艺结构参数和计算结果一览表...............................................13 参考文献.............................................................................................................. 15
化工原理课程设计任务书
1 设计题目—合成氨车间变换气冷却器设计 设计一台列管式换热器以完成合成氨车间用冷却水冷却变换气的任务。 2 设计条件 （1）变换气
处理量：6000Nm³/h 入口温度 145℃，出口温度 57℃； 允许压降：不超过 4000Pa； （2）变换气物性数据 分子量：17；密度为 0.925kg/m3；粘度为：0.0155mPa.S； 比热容为：1.9 kJ/（kg. ℃）；导热系数为：0.058 W/（m. ℃）； （3）冷却水 水质：处理过的软水 全年最高温度：30℃ 3 设计要求 完成换热器的工艺设计，主要包括： （1）设计方案的确定：逆流或并流，冷却水进出口温度、流体流速择等； （2）换热器形式和流体的空间确定； （3）物料衡算和能量衡算：传热量，冷却水消耗量，平均温差；
课程设计说明书
目录
目录...................................................................................................... 1 1 换热器概述.........................................................................................................3 1.1 列管换热器结构..............................................................................................3 1. 2 列管换热器分类.............................................................................................3 1. 3 列管换热器主要部件.....................................................................................5 2 换热器工艺设计.................................................................................................5 2.1 换热器工艺方案确定......................................................................................6 2.1.1 冷却介质选择...............................................................................................6 2.1.2 换热器类型选择及流体流动路径选择.......................................................6 2.1.3 流体流速选择.............................................................................................. 6 2.2 列管式换热器的工艺计算..............................................................................6 2.2.1 确定物性数据...............................................................................................6 2.2.2 初算换热器传热面积...................................................................................7 3 主要工艺及基本参数计算.................................................................................8 3.1 换热管相关设计..............................................................................................8 3.2 其他部件相关设计及计算..............................................................................9 4 换热器核算.........................................................................................................9