简朴压力容器图纸 压力容器分类 压力容器分类 介质危害性：指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等，其中影响压 力容器分类的重要是毒性和易燃性。 1、毒 性：是指某种化学毒物引发机体损伤的能力。 极度危害：最高允许浓度＜ mg/m3； 高度危害：最高允许浓度～＜ mg/m3； 中度危害：最高允许浓度～＜10 mg/m3； 轻度危害：最高允许浓度≥10 mg/m3。 ※ 介质毒性程度愈高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检查和管理的规定愈高。 Q235-B 不能使用 钢板应逐张超声检测 介质危害性100%射线或超声检测 气密性实验 法兰带颈 且PN≥ 2、易燃介质：爆炸下限＜10%，或爆炸下限和上限之差≥20%的介质如 甲烷、乙烷、乙烯、氢气、丙烷、丁烷等。 压力容器盛装的易燃介质重要指易燃气体和液化气体。 ※易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要 求，易燃介质容器均采用全焊透构造 压力容器分类 世界各国规范对压力容器分类的办法各不相似，本节着重介绍我国《压力容器安全技术监察规程》中的分类办法 分类：①按压力等级 ③按安装方式 1、按承压方式分类： 外压容器：当容器的内压力不大于一种绝对大气压时又称为 真空容器 内压容器： 低压容器 MPa≤p＜ MPa 中压容器 MPa≤p＜ MPa 高压容器10 MPa≤p＜100 MPa 超高压容器 p≥100MPa 2、按生产过程中的作用分类： 反映压力容器 换热压力容器 分离压力容器 储存压力容器 3、 按安装方式分类： 固定式压力容器 移动式压力容器 4、按安全技术管理分类 ②按容器在生产中的作用 ④按安全技术管理 分类原则：根据容器压力与容积乘积大小、介质危害程度以及容器的作用将压力容器分类。 第一类压力容器 三类容 第二类压力容器 第三类压力容器 第三类压力容器： 含有下列状况之一的，为第三类压力容器: a、高压容器； b、中压容器； c、中压储存容器； d、中压反映容器； e、低压容器； f、高压、中压管壳式余热锅炉； g、中压搪玻璃压力容器； h、开云体育 开云官网使材料制造的压力容器； i、移动式压力容器 涉及：铁路罐车 罐式汽车[液化气体运输车、低温液体运输 车、永久气体运输车]和罐式集装箱 j、球形储罐 k、低温液体储存容器 第二类压力容器：含有下列状况之一的，为第二类压力容器。a 、中压容器； b、低压容器； c、低压反映容器和低压储存容器 ； d、低压管壳式余热锅炉； e、低压搪玻璃压力容器。 第一类压力容器：除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。 由于各国的经济政策、技术政策、工业基础和管理体系的差别，压力容器的分类办法也互不相似。采用国际原则或国外先进原则设计压力容器时，应采用对应的分类办法。 前言 氢气是一种重要的工业用品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，由于使用规定的不同，这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的规定。近年来随着中国改革开放的进程，随着大量高精产品的投产，对高纯氢气的需求量正在逐步扩大。 烃类水蒸气转化制氢气是现在世界上应用最普遍的制氢办法，是由巴登苯胺公司发明并加以运用，英国ICI公司首先实现工业化。这种制氢办法工作压力为,原料合用范畴为天然气至干点不大于℃的石脑油。近年来，由于转化制氢炉型的不停改善。转化气提纯工艺的不停更新，烃类水蒸气转化制氢工艺成为现在生产氢气最经济可靠的途径。 甲醇蒸气转化制氢技术体现出较好的技术经济指标，受到许多国家的重视。它含有下列的特点： 1、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较，省，能耗低。 2、 与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。 3、 所用原料甲醇易得，运输储存方便。并且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要在净化解决，反映条件温和，流程简朴，故易于操作。 4、 能够做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。 摘要 本次课程设计是设计生产能力为700m3/h甲醇制氢生产装置。 在设计中要通过工艺设计计算，典型设备的工艺计算和构造设计，管道设计，单参数单回路的自动控制设计，机器选型和技术经济评价等各个环节的基本训练。 在设计过程中综合应用所学的多个专业知识和专业基础知识，同时获得一次工程设计时间的实际训练。课程设计的知识领域涉及化工原理、过程装备设计、过程机械、过程装备控制技术及应用、过程装备成套技术等课程。本课程设计是以甲醇制氢装置为模拟设计对象，进行过程装备成套技术的全方面训练。 设计涉及下列内容和环节： 1、工艺计算。 2、 生产装置工艺设计。 3、 设备设计。分组进行。 4、 机器选型。 5、 设备不知设计。 6、 管道布置设计。 7、 绘制管道空视图。 8、 设计一种单参数、单回路的自动控制方案。 9、 对该装置进行技术经济评价。 10、整顿设计计算阐明书。 设计任务书 一、题目：生产能力为700m3/h甲醇制氢生产装置 二、设计参数：生产能为700m3/h 三、计算内容： 1、工艺计算：物料衡算和能量衡算。 2、 机器选型计算。 3、 设备布置设计计算。 4、 管道布置设计计算。 5、 技术经济评价计算。 四、图纸清单： 1、甲醇制氢装置物流图 2、 换热器设备图 3、 管板零件图 4、 管道仪表流程图 5、 设备布置图 6、 管道布置图 7、 管道空视图 8、 管道空视图 第一章 工艺设计 甲醇制氢物料衡算、 根据 甲醇蒸气转化反映方程式： CH3OH→CO2↑ + H2 CH3OHF分解为CO,转化率99%,CO变换转化率99*,反映温度280℃,反映压力为 1、5 MPa,醇水投料比1:。 投料量计算 代如转化率数据 CH3OH → CO2↑ + H2↑+ CO↑ 合并得到 CH3OH + H2O —换热设备 设计任务 根据给定的工艺设计条件，此设计为无相变热、冷流体间换热的管壳式换热器设计任务。 总体设计 ①拟定构造形式。由于介质换热温差不大，开云体育 开云官网在工艺和构造上均无特殊规定，因此选用固定管板式换热器。 ②合理安排流程。安排水和甲醇的混合液体走管程，混合气体走壳程。 热工计算 ①原始数据 计算内容或项目 管程流体名称 壳程流体名称 管程进、出口的温度 壳程进、出口的温度 管程、壳程的工作压力 管程的质量流量 ②物料与热量恒算 计算内容或项目 换热器效率 负荷 壳程的质量流量 ③有效平均温差 计算内容或项目 6 4 符号 Ti;T0 ti;t0 pt;ps Wt 单位 ℃ ℃ MPa kg/s 计算公式或来源 成果 备注 甲醇和水混合 液 混合气体 已计算25;175 已计算280 ; 已计算 ; 已计算 0、1730 符号 η Q ws 单位 W kg/s 计算公式或来源 取用 成果 0、98 *105 0、1730 备注 符号 单位 计算公式或来源 成果 备注 逆流对数平均温度 流程型式 参数 参数 温度校正系数 有效平均温差 Δtlog ℃ R P Φ ΔtM ℃ 初步拟定1-2型管壳式换热器 查图4-2 ΔtM = ΦΔtlog1壳程-2管程 0、375 ④初算传热面积 计算内容或项目 初选总传热系数 初算传热面积 ⑤换热器构造设计 符号 单位 计算公式或来源 成果 K0 W/ 参考表4-1240 A0 m2 2、815 备注 计算内容或项目 符号 管 换热管材料 程 换热管内径、外径 di;d 换热管管长 L 结 换热管根数 n 管程数 Ni 构 管程进出口接管djt*Sjt 尺寸 设 计 管壳程数 程换热管排列形式 结 构换热管中心距 设分程隔板槽两侧计 中心距 管束中心排管数 壳体内径 换热器长径比 实排热管根数 折流板形式 折流板外直径 折流板缺口弦离 折流板间距 折流板数 壳程进出口接管尺寸 ⑥构造设计与强度设计 Ns S Sn nc Di L/ Di n Db h B Nb djs*Sjs 单位 m m m 计算公式或来源 选用碳钢无缝钢管 选用9m原则管长折半 根据管内流体流速范畴选定 按接管内流体流速 m m m m m 1 分程隔板槽两侧正方形排列，其它正正三角形排三角形排列 列 S=或按原则 按原则 0、004 L/ Di 作图 选定 按GB151-1999 取 取 合理选用 7 0、171 8、77136 弹弓形折流板 16 合理 选用 1)换热流程设计：采用壳程为单程、管程为双程的构造型式、 2)换热管及其排列方式:采用的无缝钢管，材料为20号钢。热管排列方式为三角形排列。如图所示，共排列36根。 3)折流板：采用通用的单弓形折流板，材料为Q235-B钢，板厚6mm,板数16块。 4)拉杆：采用Q235-B, mm,共6根。 5)筒体：材料采用16MnR钢，采用钢管，取Dn=219mm6)封头：采用原则椭圆形封头，材料采用16MnR钢。 取Dn=219mm采用原则封头，长径是短径的2倍，即取55 筒体厚度， = 考虑到内部压力较大，有腐蚀性等因素，取δ=4mm 封头h2=25mm h1=55mm 7)法兰：甲型。垫片种类。非金属轻垫片，石棉橡胶板 法兰材料：板材16MnR 螺栓材料：35 螺母材料：Q235-B 筒体法兰 选用甲型平焊法兰JB4701-92，密封面选用平密封面 JB4701-92 法兰PⅡ219-16M DN=300 D=430,D1=390,D2=355,D3=345,D4=345,δ=342,螺柱：M20,16个 管程和壳程进出口接管法兰 选用带颈平焊钢制管法兰 尺寸分别为： 管程：D=140,K=100,L=18,n=4,Th=M16,C=18,B1=39,N=60,R=5,H=30,质量= 壳程：D=185,K=145,L=18,n=4,Th=M16,C=2-,B1=78,N=104,R=6,H=32,质量= 8)管板：采用固定式管板，其厚度能够按照GB151《管壳式换热器》原则进行设计,取40mm。 9)支座： 型式：重型 安装形式，固定式，代号F 材料：Q235- A、F 构造特性， 包角，弯制，单筋，不带垫板 标记：JB/T4712-92 鞍座 BV219-F 第三章 机器选型 计量泵的选择 往复泵是容积式泵。在高压力小流量，输送粘度大的液体，规定精确计量即规定流量随压力变化小的状况下宜选用多个类型式的往复泵。规定精确计量时，应用计量泵。 往复泵的流量可采用多个调节机构达成精确计量，即计量泵。计量泵用于生产中需要精确计量，所输送介质的场合：如注缓蚀剂，输送酸，碱等。流量可在0-100%范畴内调节，但普通应在30%-100%范畴内使用，计量泵有柱塞式和隔阂式，柱塞式计量流量的精度高玉隔阂式。J型计量泵合用于输送多个不含固体颗粒的腐蚀性和非腐蚀性介质。 甲醇制氢工艺需要精确的投料比，故应选用计量泵。现工艺设计规定甲醇的投料量为/h,水为 kg/h,现按工艺规定分别选择一台甲醇计量泵，一台纯水计量泵，一台原料计量泵。 已知条件： 1、甲醇正常投料量为 kg/h,温度为25℃,密度为/h，操作状况为泵从甲醇储槽中吸入甲醇，送入与原料液储槽，与水混合。 2、开云体育 开云官网水的正常投料量为/h，温度为25℃,密度为/h,操作状况为泵从纯水储槽中吸入水，送入原料液储槽，与甲醇混合。 3、 原料液储槽出来的量为甲醇/h,水/h,温度为25℃，操作状况为泵从原料液储槽中吸入原料液，送入换热器。 甲醇计量泵选型 工艺所需正常的体积流量为：/=/h 泵的流量Q=*=/h 工艺估算所需扬程30M,泵的扬程H=*30=33M。 折合成计量泵的压力P=ρHg=33*807*/106= 泵的选型，查文献一，JZ-500/型计量泵的流量为500L/h,压力为,转速为102r/min,进出口管径为15mm,电机功率为,满足需要。 纯水计量泵的选型 工艺所需正常的体积流量为：/=/h 泵的流量Q=*=/h、 工艺估算所需扬程30M,泵的扬程：H=*30=33M

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