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1、不问收获，但问耕耘，最好的资料给最好的自己！简单压力容器图纸 压力容器分类时间：20XX年X月X日简单压力容器图纸 压力容器分类时间：2021-07-24 09:46:49 1.2 压力容器分类1.2.1 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主要是毒性和易燃性。1.毒 性：是指某种化学毒物引起机体损伤的能力。（1）极度危害（级）：最高容许浓度0.1 mg/m3；（2）高度危害（级）：最高容许浓度0.11.0 mg/m3；（3）中度危害（级）：最高容许浓度1.010 mg/m3；（4）轻度危害（级）：最高容许浓度10 mg/m3。 介质毒性程度愈高，压力容器
2、爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。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试验法兰带颈 且PN1.6MPa2.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主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结构1.2.2 压力容器分类世界各国规范对压力容器分类的方法各不相同，本节着重介绍我国压力容器安全技术监察规程中的分类方法分类：按压力等级按安装方式1.按承压方式分类：外压容器：当容器
3、的内压力小于一个绝对大气压（约0.1MPa）时又称为真空容器内压容器：（按照设计压力p分）低压(L)容器 0.1 MPap1.6 MPa中压(M)容器 1.6 MPap10.0 MPa高压(H)容器 10 MPap100 MPa超高压(U)容器 p100MPa2.按生产过程中的作用分类：反应压力容器 (代号R)换热压力容器（代号E）分离压力容器（代号S）储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）3. 按安装方式分类：固定式压力容器移动式压力容器（该安装方式的压力容器在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。）4.按安全技术管理分类按容器在生产中的作用 按安全技术管理分类原则：根据容器压力与容积乘积大
4、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（1）第三类压力容器：具有下列情况之一的，为第三类压力容器:a高压容器；b中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；c中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPam3）；d、中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5MPam3）；e、低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于0.2MPam3）；f高压、中压管壳式余热锅炉；g中压搪玻璃压力容器；h使材料制造的压力容器；（指度规定值下限540MPa）i移动式压力容器包
5、括：铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）罐式汽车液化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体等）j球形储罐（容积大于等于50m3）k低温液体储存容器（容积大于5m3）（2）第二类压力容器：具有下列情况之一的，为第二类压力容器。 a、中压容器；b低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；c低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；d低压管壳式余热锅炉；e低压搪玻璃压力容器。（3）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异，压力容器的
6、分类方法也互不相同。采用国际标准或国外先进标准设计压力容器时，应采用相应的分类方法。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，由于使用要求的不同，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要求。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渐扩大。烃类水蒸气转化制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法，是由巴登苯胺公司发明并加以利用，英国ICI公司首先实现工业化。这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa,原料适用范围为天然气至干点小于215.6的石脑油。近年来，由于转化制
7、氢炉型的不断改进。转化气提纯工艺的不断更新，烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标，受到许多国家的重视。它具有以下的特点：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。而且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要在净化处理，反应条件温和，流程简单，故易于操作。4、 可以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。在设计中要经过工艺设计计算，典型设备的工艺计算和结构设计，
8、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种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包括化工原理、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面训练。设计包括以下内容和步骤：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、 设计一个单参数、单回路的自动控制方案。9、 对该装置进行技术经济评价。10、
9、整理设计计算说明书。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(PL0104-15L1B)8、 管道空视图(PL0105-15L1B)第一章 工艺设计1.1.1甲醇制氢物料衡算.(1)依据甲醇蒸气转化反应方程式：CH3OHCO + 2H2CO + H2O CO2
19、Q2+ Q3=1.407*106 kj/h冷却介质为循环水，才用中温型凉水塔，则温差T=10 用水量 w=Q/(cpt)= 1.407*10/(4.19*10)=3.359*10 kg/h第二章设 备设计计算和选型换热设备1.1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。 1.2总体设计确定结构形式。由于介质换热温差不大，在工艺和结构上均无特殊要求，因此选用固定管板式换热器。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。 1.3热工计算 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
20、工作压力 管程的质量流量 （表2-1） 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 （表2-2） 有效平均温差 计算内容或项目64符号 Ti;T0 ti;t0 pt;ps Wt单位 MPa kg/s 计算公式或来源 结果 备注 甲醇和水混合液混合气体 已计算 25;175 已计算 280 ;223.736 已计算 1.5;1.5 已计算 01730符号 Q ws 单位 W kg/s 计算公式或来源 取用 结果 098 3.43*105 01730 备注符号 单位 计算公式或来源结果 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 tlog R P tM
21、开云 开云体育初步确定1-2型管壳式换热器查图4-2tM = tlog 146.918 1壳程-2管程 0375 0.588 0.95 141.041（表2-3） 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 （表2-4） 换热器结构设计符号 单位 计算公式或来源 结果K0 W/(m2) 参考表4-1 240A0 m22815 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 (外径*壁厚) 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
22、 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（表2-5）结构设计与强度设计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标准管长折半根据管内流体流速范围选定按接管内流体流速m m m m m1分程隔板槽两侧正方形排列，其余正正三角形排三角形排列 列 S=1.25d或按标准 0.032 按标准 0004L/ Di 作图 选定按GB151-1999 取 取合理选取70171 8771 36弹弓形折流板 0.168 0.0342 0.17
23、1 16合理 选取1)换热流程设计：采用壳程为单程、管程为双程的结构型式.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=219mm 6)封头：采用标准椭圆形封头，材料采用16MnR钢。取Dn=219mm采用标准封头，长径是短径的2倍，即54.75取55 筒体厚度， =1.05mm考虑到内部压力较大，有腐蚀性等因素，取=4mm 封头h2=25mm h1=55mm
25、=M16,C=2-,B1=78,N=104,R=6,H=32,质量=3.66 （图2-2）8)管板：采用固定式管板，其厚度可以按照GB151管壳式换热器标准进行设计,取40mm。 9)支座： 型式：重型安装形式，固定式，代号F 材料：Q235-AF结构特征， 包角，弯制，单筋，不带垫板 标记：JB/T 4712-92 鞍座 BV219-F第三章 机器选型3.1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，要求精确计量即要求流量随压力变化小的情况下宜选用各种类型式的往复泵。要求精确计量时，应用计量泵。 往复泵的流量可采用各种调节机构达到精确计量，即计量泵。开云 开云体育计量泵用于生产中需要精
26、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%范围内调节，但一般应在30%-100%范围内使用，计量泵有柱塞式和隔膜式，柱塞式计量流量的精度高玉隔膜式。J型计量泵适用于输送各种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。现工艺设计要求甲醇的投料量为337.826kg/h,水为285.041 kg/h,现按工艺要求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337.826 kg/h,温度为25,密度为0.807kg/h，操作情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、水
30、选型 3.2.1吸收剂循环泵已知条件：碳酸丙烯酯吸收剂的用量为20.07m3/h,温度为40,密度为1100kg/m 3,由吸收塔出口出来经泵送到吸收塔，选择离心泵作为吸收剂的输送泵。 工艺所需正常的体积流量为:20.07m3/h。 泵的流量Q=1.05*20.07=21.07m3/h 工艺估算所需的扬程30M 泵的扬程H=1.1*30=33M泵的选型：查文献一，选用B型单级离心泵，BJ(B)25-40型离心泵，流量为25m 3/h,扬程为40m,转速为2950r/min,电机功率5.5KW,满足要求。 3.2.2冷却水泵。已知条件：冷凝水为循环水，采用中温型冷水塔,温差T=10,用水量3.1
31、9*104kg/h,温度为常温25，密度为997kg/m3,在冷凝器中进行换热，采用B型单级离心泵。 工艺上所需正常体积流量为3.19*104/997=32m3/h泵的流量：Q=1.05*32=33.6m3/h 工艺估算所需的扬程30M 泵的扬程H=1.1*30=33M泵的选型：查文献一，选用B型单级离心泵BJ(B)50-40型离心泵,流量50m /h，扬程42m,转速2950r/min,电机功率10KW,满足要求。 第四章 设备布置图设计 4.1设备布置方案本次设备布置方案，采用设备在室外布置，具体设备布置方案和尺寸清参加设备布置图，比例为1:100。 4.2主要设备的尺寸 代号 V0101
46、25L1B R00102-125L1B R00103-125L1B R00104-125L1B CWS0101-80L1B CWR0101-80L1B 320 320 320 320 50 50 100 100 100 100 80 80 岩棉 岩棉 岩棉 岩棉 岩棉 岩棉（表5-4） 5.9管道仪表流程图关于管道仪表流程图有以下说明：1、 图中，甲醇储罐给水处罐、冷却水泵，水泵均未表现出来。本章补充说明：本章有些数据是参照本组其他同学的设计、计算数据，而关于汽化器、解析塔以及另外两台换热器的相关数据通过推力假设所得。第六章 自动控制方案设计61 选择一个单参数自动控制方案 本组选择温度作为控
47、制系数进行设计选择从E0103换热器出来的气体温度作为控制系数，冷却水的流量作为调节参数。 首先从被测点测出的温度通过测量元件及变送器，将所测数值与定植进行比较，然后通过调节器读对执行器进行有所动作，以用来调节冷却水的流量，以利于换热器出来的气体达到一个稳定的温度值，有效的控制好气体温度。 62换热器温度控制系统 （图6-1）6.3 换热器温度控制系统方块图（图6-2） 该温度控制系统为一负反馈控制系统 T表示被加热介质的出口温度，是被调节参数 TT表示温度测量并将其变换为TC可接受的信号的仪表 TC表示用来控制温度的调整器 气动执行阀是执行器 换热器是被控制物理对象f表示干扰因素，有原料气体
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