设计团队镣铐舞者队

第一章过程设备概 .-1-I .-18-- .-38.AspenS&TubeExchanger主要特征.-51冷却器E156的工艺设计53冷却器E156的软件选型63冷却器E156的过程强度校核81-- .-83-- .-96--进料泵P101物流数据导出111V泵P0101的设 .-112--- .-123------第一章过程设备概述过程设备的基本造过程，经济的安装、使用与，设备的长期安全运行本身就过程设备设计的湘潭大学·镣铐舞者

-1生产的设备，并可以从厂家的产品或手册中查到其规格及型过程设备设计与选型的湘潭大学·镣铐舞者-2以直接向生产厂家订货或的现成设备。已逐步系列化、定型化。这些设备包括换热器系列、容器系列、搪玻璃设备系列以及圆泡罩、F1型浮阀和浮阀塔塔盘系列等，它们已经有了。关部门进行设计。湘潭大学·镣铐舞者

-3第二章塔设备设计依21名名 编《F1型浮阀 《钢制压力容器 GB150-《钢制塔式容器 JB4710-《碳素钢、低合金钢人孔与手孔类型与技术条件》HG/T21514-《钢制压力容器用封头 JB/T4746-《中国动参数区划图 GB18306-《建筑结构荷载规范 GB50009-塔设备初步操作压力1操作压力134-4

湘潭大学·镣铐舞者湘潭大学·镣铐舞者

-5较塔效 塔径在1.4m以下效率较高，塔径 材 金属及非金属耐腐蚀材料均 一般用金属材料制造 直径小于0.8m，一般比板式塔便宜

重 较T0602板式塔塔板种-6

湘潭大学·镣铐舞者各种塔板性能比较及应用范23塔盘型塔盘型 结 优 缺 主要应用范 复 弹性好无泄

塔 塔T塔T穿流型

24511393湘潭大学·镣铐舞者-7精馏段工艺尺寸量相差不大，因此选取全塔塔板上气液相负荷最大的第15块塔后再与AspenPlus计算的结果比较来检查计算的正确性。对于脱表2液体体积流量气体体积流量液相密度气相密度液体粘度5.22×10-表面张力HTHThL0.38m-8

湘潭大学·镣铐舞者

0.24 0

C200.02 1.536ms uop0.7uf1.0752mu塔径：D u圆整后取塔径D=1.4m。则实际的空塔气速为1.144m21湘潭大学·镣铐舞者

-9流型选26液流型液流型 特单溢 降液管结构简单，加工制造方便，在塔板直径小于U

27液体流量U型 单溢 双溢 多溢\\\\\-10

湘潭大学·镣铐舞者

0.0174m3s62.64m3h70m3h溢流取堰长lw=0.7𝐷=0.98𝑚Francis

Lhow lw

hwhLhow对于1.4m70mm，则板上清液层高度hLhwhow0.07019m降液由lwD0.7WdD0.15,AfAT Af0.09AT0.094降液管管宽：Wd0.15D湘潭大学·镣铐舞者-11液体通过降液管的流速

L0.126ms塔板布rr22A

r2arcsinxsr 其中：rDW D cx 塔板靠近塔壁部分需要留出一圈边缘区域Wc，供支持塔板50mm，安定区宽度Ws是指堰与它最近Ws相对来说比较大一点，对于本塔取为70mm。r0.65mxs0.42,Aa阀孔动能因子F9~12，取F10，则孔速uF07.864ms 阀孔数N

187.44188d 0注：阀孔选用F1型重阀，阀孔直径为d039mm的底边孔中心距固定为75mm，则排间距tAa0.072m。 d00

N 0.146D-12

湘潭大学·镣铐舞者22阻力计

73.1181258.073m V由于u07.8648.065 u2故干板压力降： V2g液层阻力降：hL0.4hwhow当的液柱高度为hp0.02860.028190.05679m。PhpLg529.37Pa湘潭大学·镣铐舞者

-13淹塔校Lhd0.153lhw0h0为降液管底隙高度，指降液管底部到板面的垂直距离h0hw0.006HdhphLhd为了防止淹塔现象的发生，应控制降液管中清液层高度HdHThw，取0.5，则HThw0.19m结果表明HdHThw雾沫夹带校uGVs1.743mhf2.5hL液体表面张力：0.0326mu3 HThf

降液管中的停留时间液体在降液管中的停留时间AfHT3.6s L-14

湘潭大学·镣铐舞者漏液校0取动能因子F50

sm1/2 气速

F03.932mV实际气速u07.864

s，塔的操作稳定性K

2塔板负荷性能以eV0.1Kg(液体)/(气体)5.7106 3 eV

HThf

2

Vs,

2.5hw

0.6670.667 w 得VsLs关系为：V2.02降液管液泛时，取极限值，即HdHThwHdhLhphd(hwhow)(hc(hwhow)hc0.5(hwhow)1.5hw1.5howhc

0.07,

LL

u V0,ud

L l 2 lhw w000湘潭大学·镣铐舞 -154V，故上式可写为0.93L2/30.00919V2308L20其中u0d03s作为液体在降液管中停留时间下限，即AfHT3LLAfHT0.0208m3最小液量时，平直堰上的最小液层厚度为6mm（即将发生L由0.0060.667 lw

得液相负荷下限为L0.000836m3s0 s 作为规定气体最小负荷m对F1型重阀，取F0 s 作为规定气体最小负荷mV限VNd2u0.882m3s 0-16

湘潭大学·镣铐舞者54210 23设计结果汇28液体表面张力液体粘度湘潭大学·镣铐舞者

-17堰 平堰长 堰高 板上清液层高度 降液管底与板距离 阀孔直径 孔中心距 开孔区边缘与塔壁距离 开孔区边缘与堰距离 浮阀数 开孔率 开孔面积 稳定系数 0.05679m液柱降液管内清液层高度 0.0118m液雾沫夹带 0.0664Kg(液体)/Kg(气体塔整体结构全塔效挥发度为1.684，则脱轻组分塔全塔效率： E0.490245 则实际板数NNT117.04，圆整取N=18，进料位置为第-18

湘潭大学·镣铐舞者414块塔板。有效传质高度：Z(181)0.58.5m塔顶部空间高H12HT0.9m塔底部空间高塔底部空间高度：H2tLs3.39m裙座高H2.01.5D 总塔脱轻组分塔T0602HZH1H2H3塔盘湘潭大学·镣铐舞 -19塔盘的支撑和连圈宽度取50mm，厚度取10mm。分块塔板之间的常用坚固件是降液管和受液液板和紧固件装配而成。降液板倾斜角取为10度，降液板下部设置支撑筋。降液板采用不锈钢制作，厚度3mm。选用凹型可厚度取3mm。-20

湘潭大学·镣铐舞者塔体选常压容器，且GB713-2008中规定的Q245R的适用温度为-20~473℃，故可选用Q245R钢。塔体壁t 6.95mm2tP1mm2mm，并圆整，实际可取塔体壁厚为10mm。封采用标准椭圆形封头，材料同样为Q245RS c2tc1 D2 其中，K i，对于标准椭圆形封 i2，封头6 2hi 状系数K=1，可得到厚度S=6.93mm。考虑负偏差和腐蚀裕量，可取厚度与壁厚相同，为10mm。湘潭大学·镣铐舞者

-21裙塔体设计温度为常温，裙座可采用较便宜的Q245R钢，筒3.05m1000mm处开设人孔，人孔直径400mm。采用外螺栓座，材料为Q235-A，地脚螺栓规格为M72×614人吊按照HG/T21639-2005标准，采用HG/T21639-33型吊柱，起吊重量为1000kg，吊柱重量475kg。-22

湘潭大学·镣铐舞者29厚度\Q245RQ245RQ245RQ235-16\400mm，6HG/T21639-\本塔用CUP-Tower进行设计，设计结果与手算结果基本一致。CUP-Tower源文件及具体计算结果见源文件。塔设备过程强度将相关的设计数据输入到SW6-2011中，进行脱轻组分塔湘潭大学·镣铐舞者

-23塔设 校计算单位压力容器计算软计算条件塔板容器分段数（不包括裙座1压力试验类型封上封头下封头材料名义厚度腐蚀裕量22焊接封头圆设计压力设计长度名义厚度内径/外径材料名称(即钢123456789圆腐蚀裕量纵向焊接头系环向焊接头系外压试验压力(立试验12023456789-24

湘潭大学·镣铐舞者内件及偏心载荷介质密度塔釜液面离焊接接头的高度塔板分段数12345塔板型式浮塔板层数每层塔板上积液厚度最高一层塔板高度最低一层塔板高度填料分段数12345填料顶部高度填料底部高度填料密度集中载荷数12345集中载荷集中载荷高度集中载荷中心至容器中心线距塔器附件及基础塔器附件质量计算系数基本风压基础高度0塔器保温层厚度保温层密度裙座防火层厚度0防火层密度0管线保温层厚度0最大管线外径笼式扶梯与最大管线的相对位场地土类型场地土粗糙度类别B地震设防烈度7度设计地震分组阻尼比塔器上平台总个数3平台宽度塔器上最高平台高度塔器上最低平台高度湘潭大学·镣铐舞者

-25裙座结构形式裙座底部截面内径裙座与壳体连接形式对裙座高度裙座材料名称裙座设计温度℃裙座腐蚀裕量2裙座名义厚度裙座材料许用应力裙座与筒体连接段的材裙座与筒体连接段长度裙座上同一高度处较大孔个1裙座较大孔中心高度裙座上较大孔引出管内裙座上较大孔引出管厚度5裙座上较大孔引出管长地脚螺栓及地脚螺栓座地脚螺栓材料名称地脚螺栓材料许用应力地脚螺栓个数地脚螺栓公称直径全部筋板块数8相邻筋板最大外侧间距筋板内侧间距筋板厚度筋板宽度盖板类型整盖板上地脚螺栓孔直径盖板厚度盖板宽度0垫有垫板上地脚螺栓孔直径垫板厚度垫板宽度基础环板外径基础环板内径基础环板名义厚度-26

湘潭大学·镣铐舞者计算结果容器壳体强度计元件名称压力设计名义厚度直立容器校核取用厚度许用内压(许用外压(下封头第1圆第1段变径段第2圆第2段变径段第3圆第3段变径段第4圆第4段变径段第5段圆第5段变径段第6段圆第6段变径段第7段圆第7段变径段第8段圆第8段变径段第9段圆第9段变径段第10上封头名义厚度取用厚度湘潭大学·镣铐舞者

-27裙座与筒连接1－1(筒体1－1(下头操作质 m0m01m02m03m04m05ma最小质量m0m010.2m02m03m04ma压力试验时质量风弯矩MIIPl/2 (l /2) (l /2) nMca(I)MII(2/T)2Ym(hh)(h knMca(II)MII(2/T)2Ym(hh)(h T kk顺风向弯矩MII顺风向弯矩MII max(MII,(MII)2(MII)2 n弯矩MIIF(hh注:计及高振型时,此项按B.24 k偏心弯矩Meme-28

湘潭大学·镣铐舞者0000最大弯矩 max(MIIM,MII0.25MIIM 需横风向计算时 max(MIIM,MII0.25MIIM nFmhF00/mh(i1,2,..,n ii k垂直地震 k0000应力计算11PcDi/ (mIIgFII)/D i 4MII/ i (mIIgFII)/D i31PTDi/ mIIg/D i 4(0.3MIIM)/ iB湘潭大学·镣铐舞者

-29215塔设备校核-组合A112323许用值许用值A312许用值A42许用值(pT9.81Hw)(Diei)/许用值校核结果合合合合注1ij中i和j的意义如下i=1操作工况 j=1设计压力或试验压力下引起的轴向应力（拉）i=2检修工况 j=2重力及垂直力引起的轴向应力（压）i=3试验工况 j=3弯矩引起的轴向应力（拉或压）[]t设计温度下材料许用应力B设计温度下轴向稳定的应力许用值A1:轴向最大组合拉应 A2:轴向最大组合压应A3:试验时轴向最大组合拉应 A4:试验时轴向最大组合压应:试验压力引起的周向应力-30

湘潭大学·镣铐舞者计算结果地脚螺栓及地脚螺栓座基础环板抗弯断面模 (D4D4Zb (D2D2基础环板面积Ab 4基础环板计算力矩max(MxCxbmaxb,MC l y基础环板需要厚度基础环板厚度厚度校核结果混凝土地基上最大压应 M00/Z(mgF00)/b max0 0.3M0M)/Zmg/ 地脚螺栓受风载时最大拉应力 Mm -地脚螺栓受载荷时最大拉应M000.25M00MmgF 地脚螺栓需要的螺纹小径d 4BAb 地脚螺栓实际的螺纹小地脚螺栓校核结果筋板压应力 nl1G筋板许用应力筋板校核结果3Fl盖板最大应力 3 4(l'd)2(l'd) 盖板许用应力盖板校核结果裙座与壳体的焊接接头校核焊接接头截面上的塔器操作质量焊接接头截面上的最大弯矩湘潭大学·镣铐舞者

-31216塔设备校核-对接接头校核对接接头横截面Dit对接接头抗弯断面模数D2/it对接焊接接头在操作工况下最大拉应力4MJ mJJgFJDmax0D2it it对接焊接接头拉应力对接接头拉应力校核结搭接接头校核搭接接头横截面Aw搭接接头抗剪断面模数Z0.55D2 ot搭接焊接接头在操作工况下最大剪应力MJ mJJgFJmax 搭接焊接接头在操作工况下的剪应力搭接焊接接头在试验工况下最大剪应力0.3MJJ mJJ e 搭接焊接接头在试验工况下的剪应力搭接接头拉应力校核结主要尺寸设计及总体参数计算结果裙座设计名义厚度容器总容积直立容器总高壳体和裙座质量附件质量内件质量保温层质量平台及扶梯质量操作时物料质量液压试验时液体质量吊装时空塔质量-32

湘潭大学·镣铐舞者直立容器的操作质量m0m01m02m03m04m05ma直立容器的最小质量mminm010.2m02m03m04ma直立容器的最大质量mmaxm01m02m03m04mamw空塔重心至基础环板底截面距离直立容器自振周期s第二振型自振周期s第三振型自振周期s临界风速(第一临界风速(第二雷诺系设计风风载对直立容器总的横推力N地震载荷对直立容器总的横推力N操作工况下容器顶部最大挠度容器许用外压湘潭大学·镣铐舞 -33217塔设备校核-上封头校核计算单压力容器计算软计算所依据的标GB150.3-计算椭圆材Q245R(板材)压力试验时压力试试验压力PT=1.25Pc[]0.2278(或由用压力试验允许通过的应T0.90s=试验压力下封头的应力T=pT.(KDi0.5e)=校核T校核合厚度及重量计算形状K=1 D2=2i62hi计算h=2[]t0.5Pc=有效eh=nh-C1-C2=最小min=名义nh=结重压力计最大允许工作压[P]=2[]=wKD05-34

湘潭大学·镣铐舞者论论格218塔设备校核-下封头校核计算压力容器计算软计算所依据的标GB150.3-计算条椭圆材Q245R(板材)压力试验时压力试试验压力PT=1.25Pc[]0.2278(或由用压力试验允许通过的应力T0.90s=试验压力下封头的应力T=pT.(KDi0.5e)=校核T校核合厚度及重量计算形状K =计算 =c=h2[]t0有效eh=nh-C1-C2=最小min=名义nh=结重压力计最大允许工作压[P]=2[]te= KDi05结合湘潭大学·镣铐舞者

-35第三章换热器换热器概换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递0%%4。湘潭大学·镣铐舞者-36换热器设计选型31名名 《钢制压力容器 GB150-《管壳式换热器用高效换热管 PC101-《钢兰管件 GB/T17185-《化工配管用无缝及焊接尺寸选用系列 HG/T20553-《石油化工企业尺寸系列 HG/T3405-《石油化工换热器钢制鞍式支座技术条件 SH/T3418-《钢制管法兰类型与参数 《热交换器 《热交换器型式与基本参数固定管板换热器 《管壳式换热器用奥氏体不锈钢焊接技术要求 HG/T20537.2-32《典型化工单元操作设计 化学工业《换热器工艺设计 中《化工原理 《化工工艺设计手册第四版 化学工湘潭大学·镣铐舞者

-37换热器类型冷却器(Chiller)：用制冷剂冷却流体，制冷剂有氨(Ammonia)、乙烯、丙烯、冷却水(Chilledwater)或盐水-38

湘潭大学·镣铐舞者加热器(Heater)：增加热焓，通常没有相变化，蒸汽发生器( generator)（废热锅炉(wasteheatboiler)湘潭大学·镣铐舞者

-393.3.4.33 换热器特

浮头 管内外均能承受高压，可用于高温高压场U型管 管内外均能承受高压，管内及检修\\\\\\

鼓 用于空气预热器 室 非紧凑 可用于高温及腐蚀性气体场-40

湘潭大学·镣铐舞者34 公 公称直径程管 管 12 固定管 66单、紧凑，长管时造 9U形管 3φ19△U形端自由伸缩补偿 温差较大；管好；结构简单，管束易66单、紧凑，长管时造 9U形管 3φ19△U形端自由伸缩补偿 温差较大；管好；结构简单，管束易 6φ25□紧凑，管长分布不均 内可承受高浮头式

2

- φ25

注：表中未碳钢和低合金的尺寸，不锈钢材质的管子为φ192及φ252，换热管为光滑管和螺纹管；管心距：φ192为25mm，φ252.5为32mm湘潭大学·镣铐舞者-41换热器选型对、维修的要求湘潭大学·镣铐舞者-42换热管械的场合，则采用正方形排列。压降越大，为了满足允许的压力降一般选用外径为19mm的管湘潭大学·镣铐舞者-43压降增大，一般选用范围为管外径的1.25~1.5倍。壳程数和台用单壳程换热器。双壳程的隔板在制造和检修时都较，若把6~8倍。只有壳程流量很小，采用最小板间-44

湘潭大学·镣铐舞者类型选体进口温度差超过110度；AES5001.654625I：表示管束为I级，采用较高级冷拔湘潭大学·镣铐舞者-451.6MPa54m2，碳素钢较高级冷拔换热管外径25mm，管长6m，四管程，单壳程的浮头式换热器。在冷却或冷凝工艺流体时，冷却剂的温度应高于工艺流5℃；当冷凝带有惰性气体5℃；在冷却反应物时，为了控制反应，应维持反应流体和冷却剂之间的温差不小于10℃。湘潭大学·镣铐舞者-46

35 允许的压力降<9.8 9.89.8104~16.7 3.9103~3.3>16.7 <9.8湘潭大学·镣铐舞 -4736 壳侧流-48

温差较大的流体（>37.78℃）便，采用外径25mm或38mm的管子；对于有气1.25~1.5高的管程数，以免压力降过大，一般选在1～6。布，排布的管数较少，但方便；转角45度排布，可45度正方形排湘潭大学·镣铐舞者40%~50%的裕量；对于工艺物流与公用工程间的换热，留有20%~35%的裕量。37公称直径公称直径 管长 折流板间距\\\

\\\\\\湘潭大学·镣铐舞者

-49AspenEDRAspenExchangerDesignandRating（AspenEDR）是AspenTech公司推出的一款传热计算工程软件套装，包含在AspenONE产品中。AspenEDR包括原HIFSTASCACOL两款设计软件，还包括Aspen的B-JAC软件，软件采用B-JAC的窗口模式，计算内核主要移植HIFSB-JAC计AspenEDRAspenS&TubeAspen & 用于HTFS的设计报告、、用户手册和数AspenAirCooledAspenFired-50

湘潭大学·镣铐舞者AspenPlateAspenPlateFinAspenEDR AspenS&TubeExchange用于管壳式换热器的详细模拟湘潭大学·镣铐舞者

-51拥有所有的TEMA换热器（发卡型、U型ASME机械标准，使得尺寸、成本费用和重量更精EN、JIS、ASMEAFNOR-52

湘潭大学·镣铐舞者E156估算传热面积，初选换热器AspenPlus具有非常完善的企业物性数据库（需要连接本地SQL服务器AspenPlusUserInterfaceTemple模式查取换热器E156中两股物流的物性数据，并从AspenEnergyyzer中提取出热容分率信息，汇总结果如下表所示。（物流38Hot）Cold CoolingVapor1051MoleMassHeat 338.095294（Aspen模拟热负荷湘潭大学·镣铐舞 -5339PhysicalHotColdCPMX（J·kg-1·K-KMX（W·m-1·K-\QW TT14312.31934.9026135.945 J/ W

63957.141kg/ tt 3804.1125 影响选择流体空间的因素有很多，本节3.3.4列举了一些。Hot→Cold←-54

湘潭大学·镣铐舞者tttt1t2110.90ln R1t2 Pt2t1T1

计算温差修正系数FT（NS为壳程数R1103 1PR1/ 1 .18 .1811P 1 1.18nP 1PR1/NSn

1

R2 nRR2 nR11F R

ln1

R

ln .18

2 ln

1R R1

ln0.04314118.1818.181 1R R1 118.1818.181P tmFTtm逆查取相关的资料和书籍，本设计情况下可取 W/m2K湘潭大学·镣铐舞者

-55KK350

对于无相变换热过程，一般面积余量范围在10%~20%比较S1.1S1.117.19310 2 SndL0.11640.01920.1 KoSQt337861.11323.44w/m2K 18.60 -56

湘潭大学·镣铐舞者核算压PiP1P2FtNsFt：管程结垢校正系数，对于φ192mm的管子Ft=1.5； u 4426.9279m3/h=1.23m/ic 996.3653Rdiuic0.0151.23996.365319054.22104（湍流 换热管选用碳，管壁绝对粗糙度0.316R0250.31619054.22025 P i0.0269 20.275Pa u2 2P i3 2 湘潭大学·镣铐舞 -57Pi0.02032.2611.512PoPPFs NS：串联的壳程数，单壳程NS=1；11PFfn

1o 22P

3.52ho B

D f：壳程流体的摩擦系数，当R500时，f5.0R0228 NB：折流挡板数，NBL（z为折流挡板间距znc1.1n=1.1164=14.09，取nc-58

湘潭大学·镣铐舞者311\\\\\、\\\、\\\\\\\本设计取折流板间距h200mm，符合1DhD5NL120001 AzDnd=0.20.4-15 ouWh214312.31/28.92ms。对于壳程流速而言改值略大，oh 5.306 douoh0.0198.925.306=37159.54>500（湍流h

2.4210-湘潭大学·镣铐舞 -59 f5.0R0228=5.037159.54-0228 0.50.4539151015.3068.922 20.2P293.50.4

Po7.904.7511核算总传热系cPCp,cc3804.11 c 因为R104，0.7P120，且L60 did0.023iR08P0 idiid0.023

19054.22086.089044833.63w/m2K-60 湘潭大学·镣铐舞者R37159.54，符合R2103~1106范围，Kern 0.36iR055P1/3

d de

换热管采用正三角形排列，管心距取 3t2d2 30.02520.01922 4o 2 d o o

A do hD1t0.20.4210.025 AhuWh/214312.31/267434.56kg/h18.73m/Ah 5.306312400、500、600、、、、8壳程流体被冷却，Rdeuoh0.017318.735.306h

PCp,h

934.9026

h h 0.036 71154.1560550.7161/31273.87w/m2K 湘潭大学·镣铐舞者-612管内污垢热阻：Rs0.00053mK/w（河水）2iooKo

o oR

si i 370.66w/m2K 0.0005319 15 o、：管/ Rdosiidi、do：换热管的内/外直径 手算设计结-62

湘潭大学·镣铐舞者E156Aspen单元操作模AspenS&TubeExchanger中的数据可以用手动输入，也可以通过数据交互功能从AspenPlusAspenHYSYS中导入。本设计采用从AspenPlus中导入数据的方法。在AspenPlus中对冷却 E156先选择简捷计算模（ShortcutCalculationE156进行能量衡算和质量&TubeCalculation将数据传递给EDR的AspenS &TubeExchanger程序。31E156AspenPlus湘潭大学·镣铐舞者

-63EDR初步设计AspenS&Tube的DesignCalculationMode可以对换热313E156111管心距管长折流板数/4折流板圆缺率折流板间距1材料（壳体/换热管流速\\压降热负荷有效传热温差3-64

湘潭大学·镣铐舞者流路分析法简 ysis以获得壳程流体在各个流道的流态分布。按照Tinker模型，壳程32湘潭大学·镣铐舞者-65流流路（单程换热器中不存在此流路B流路平在这些流路中，B流路是管束热传递的有效流路，C、F流F>EB值越大越好，C、E、F值越小越好。314流路名流路名 湍流状态下 错流（B流路 旁流（C流路 折流板与壳体间泄漏流（E流路 管束与折流板间泄漏流（A流路 换热器计算结-66

湘潭大学·镣铐舞者不常见。对于立式虹吸式再沸器，要控制在3~10内。湘潭大学·镣铐舞 -67不但需要校核管子处，壳侧进口处和接管内的流速，流板，错流流速/窗口流速的比值应在0.8~1.2之间，最好接近于1；对于窗口不布管（NTIW2~3之间。放大支承板间距（过大会降低壳侧传热系数或超出-68

湘潭大学·镣铐舞者流体为冷却水，则流速控制在1m/s比较理想；若流速不满足要B流速度（可使用密封设备或减小壳体和折流板之；F型或G湘潭大学·镣铐舞 -69 湘潭大学·镣铐舞者-70冷却器E156设计方案调换热器型式为BEM11，并联台数为1，换热器壳径387mm，管长1800mm，管数143，管外径0.23767bar0.10271bar，均小侧流体最高流速为36.5m/s，偏高，可以考虑通过两台换热器并联来减小壳侧流速；管侧流体最高流速为1.41m/s，在冷却0/

K基本符合经验值范湘潭大学·镣铐舞者-7133315热阻值/(m2热阻分布00003倍多，为总传在校核模式中应添加污垢热阻的值（壳侧取值0.00053m2K/W，管侧取值0.000017m2K/W。316压降大小百分率压降大小百分率InletEntering\\Inside\\InletspaceX\\BundleX\\Baffle\\-72

湘潭大学·镣铐舞者压降大小 百分率压降大小百分率OutletspaceX\\Exiting\\Outlet\\总压降317流路分数壳侧进 壳侧中 壳侧出Crossflow（B流路BaffleholetubeOD（A流路BaffleOD ID（E流路 IDbundleOTL（C流路Passlanes（F流路000由上表数据可知壳侧中间错流分率为0.61，窗口流流率为0.65，比例为0.94，在合理范围内。振动及接管动能（v2湘潭大学·镣铐舞 -73换热器壳体内径400mm，单壳程；管长2000mm，排管数146，管径19mm，管壁厚2mm，4管程。封条，4根拉杆和定距管。冲板；管侧进、出口接管内径圆整为200mm。软件选型结果汇经过AspenPlus单元操作模拟，EDR初步设计以及EDR详-74

湘潭大学·镣铐舞者318E156压力51密度粘度/Pa 121管心距管长折流板数/7折流板圆缺率折流板间距4材料（壳体/换热管流速压降热负荷有效传热温差湘潭大学·镣铐舞者

-7534热力学校核-35热力学校核-传热系数/-76

湘潭大学·镣铐舞者36热力学校核-37热力学校核-湘潭大学·镣铐舞者

-7738热力学校核-39机械设备构造校核--78

湘潭大学·镣铐舞者310机械设备构造校核-311机械设备构造校核-湘潭大学·镣铐舞者

-79312机械设备构造校核-313机械设备构造校核--80

湘潭大学·镣铐舞者314机械设备构造校核-E156在完成冷却器E156的工艺设计和校核后，使用SW6-2011湘潭大学·镣铐舞者-81-82

湘潭大学·镣铐舞者第四章反应器概2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。床湘潭大学·镣铐舞者

-8314可将多个绝热反应器串联成多级绝热式固定床反应器(见图4-3),-84

湘潭大学·镣铐舞者4424144344湘潭大学·镣铐舞者

-85优点缺点；（湘潭大学·镣铐舞者-8645湘潭大学·镣铐舞者-87草酸二甲酯加氢反应器催化剂为Cu/SRA-15，反应相态为气固两相。在该反应系统中，模拟可得，该反应系统在绝热条件下ΔTad为69℃，即整个反应系统表现为放热。工程中绝热温升在200℃以下均可用绝热式反-88

DMO2H2MGCH4OMG2H2EGCH湘潭大学·镣铐舞者EGH2ETOHH2EGH2BD2H41项项 参催化剂直 空隙 密 42项项 参反应温 反应压 催化 Cu/SBA-反应转化 反应选择 年操作时 空 反应器压 催化剂填充湘潭大学·镣铐舞者

-89MRMMR—催化剂填充量，M35686KgRVcat23790m320.23m3反应器长度计

VVcat20.23m3 1 1AV09.5142m2

u

dR

12.12m3.93m湘潭大学·镣铐舞者-90HR

28.9mR4.3.4.2

Pb bp m pb ab1bm

Romdp取u0=0.35m/s，ξb=0.3，ρ=1176Kg/m3，μ=10-5PaRom 0.35 1.7515010.3 1Pb 0.3材料选合金钢0Cr18Ni9（S30408、GB/T14976。湘潭大学·镣铐舞者-91筒体厚度的计t C1C2 3.25

0.91

筒体有效厚度：te701.968.1mm试验校P1.25P1.253.25137 PTDite4.76400068.1e 2e0.9s0.90.85205根据T0.9s，可以判断该容器符合强度要求。 2te[t]268.11170.85ie Die

4000-92

湘潭大学·镣铐舞者根据[PwP3.25MPatP(Dite)3.25(400068.1)97.07MPa 268.1[t]1170.85根据t[t]，可知反应器所受应力符合设计要求反应器进口管反应器出口管u u湘潭大学·镣铐舞 -931 D2K i6 2Hi CC68.58mm 2[t]en1.92011源文件及计算说明书。-94

湘潭大学·镣铐舞者第五章气液分离器选设计依《工艺系统工程设计技术规定气液分离器设计》HG/TV0102L过Aspen中的数据可知气液分离器混合介质进口体积流量为VL=8.593041m3/h，密度为793.5kg/m3,出口气相体积流量为VG=57087.26m3/h，密度为1.6kg/m3，μg=8.94×10-6Pa·sLGHG/T20570.8-952部分：立湘潭大学·镣铐舞者-95各个调节点间的最小距离100mm来加以限制的，应采用立式重立式重s4gd0 49.81350106793.51.60sVt

3C G

WVd6WVd6

HG/T20570.8-95中查图得Cw=1.3,s4gd0 49.81350106793.51.60sV't

3C G

1.32 W Vd 1.32350106R G eG-96

湘潭大学·镣铐舞者HG/T20570.8-95中的查图得试算结束，Vt1.272ms，已经满足要求。取ueVt，Vt1.272ms，故ue1.272ms 0Dmin0.0188Gmax 0 57087.261.350Dmin0.0188Gmax D=4.8mD3.34103VV050253.341038.657087051.6025 选取管规格为248010mm较小的出口气速有利于分离。取管道内流速u=10m/s，则 0.785 0.785湘潭大学·镣铐舞 -97圆整后取253010mm流速u=0.8m/s，则： 0.785 0.785

8.6/0.785

圆整后取683mmLLHL之间的距离

式中t6minHVLt8.6 0.024m 47.1HlHL0.05HG1.3D0.15h280mmHHGHl2h1h2-98 湘潭大学·镣铐舞者51所以设计温度取为40℃，设计压力p=1.1×0.1=0.11MPa。用SW6-2011计算出壁厚和质量。湘潭大学·镣铐舞者

-99立式搅拌容器校核计算压力容器计算软筒体内8材料许用ts2焊接接头系 压力筒体上封筒体下封夹套封封头椭圆形材料22内圆内筒上封内筒下封校核 量 搅拌轴计算轴径 -100

湘潭大学·镣铐舞者内筒体内压计算单压力容器计算软计算所依据的标GB150.3-计算条筒体简材Q245R板材厚度及重量计算计算=2[]tPc=有效e=n-C1-C2=名义n=重压力试验时压力试试验压力PT=1.25P[]= (或由用[压力试验允许通T0.90s=T=pT.(Die)=2e校核T校核合压力及应力计算最大允许工作压2e[]t[Pw]=(Die)=设计温度下t =e校核t结合湘潭大学·镣铐舞者

-101内筒上封头内压计计算压力容器计算软计算所依据的标GB150.3-计算条椭圆材Q245R(板材)压力试验时压力试试验压力PT1.25Pc[0.1394(或由用[压力试验允许通过的应力T0.90s=试验压力下封头的应力T=pT.(KDi0.5e)=校核T校核合厚度及重量计算形状K=12D=6 2h 计算h=2[]t0.5Pc=有效eh=nh-C1-C2=最小min=名义nh=结重压力计最大允许工作压2[]t[Pw]=KDi05e=结合-102 湘潭大学·镣铐舞者内筒下封头内压计计算压力容器计算软计算所依据的标GB150.3-计算条椭圆材Q245R(板材)压力试验时压力试试验压力PT1.25Pc[0.1394(或由用[压力试验允许通过的应力T0.90s=试验压力下封头的应力T=pT.(KDi0.5e)=校核T校核合厚度及重量计算形状K=12D = 6 2h 计算h=2[]t0.5Pc=有效eh=nh-C1-C2=最小min=名义nh=结重压力计最大允许工作压2[]t[Pw]=KDi05e=结合湘潭大学·镣铐舞者

-103第六章储罐选型选型依61名名 标准《石油化工储运系统罐区设计规范 SH/T3007-《钢制立式圆筒形内浮顶储罐系列 HG21502.2- 储罐的设计式、、搅拌等多个品种。首先应根据介质的性质及腐蚀性进行储罐材料的选择，形储罐的承压能力较差，当介质的压力不大于0.1MPa时，-104

湘潭大学·镣铐舞者储罐的设计储量为VQVt11.5171524m34607m3，取装填系数为0.85 需容积为V' 4607m35419.765m3，考虑到储罐 的钢制立式圆筒形浮顶式储罐，根据标准选取公称容积为3000m3的钢制立式圆筒形浮顶式储罐2个，材料选用Q345R，原料罐的条件为常温常压，温度为25℃，压力为1bar，选择该原料的天数为1天，储罐的装配系数φ=0.9,量为VQVt11083.8124m3295568m30.85 需容积为V' 295568m3347727.1m3考虑到储罐 湘潭大学·镣铐舞者

-105的钢制立式圆筒形浮顶式储罐，根据标准选取公称容积为20000m3的钢制立式圆筒形浮顶式储罐2个，材料选用Q345R，由SW616mm。标准号为：HG21502.2-92-129。原料罐的条件为常温常压，温度为25℃，压力为1bar，选择该原料的天数为15天，储罐的装配系数φ=0.8,储量为VQVt911524m340950m3，取装填系数为0.85 积为V' 40950m348176.47m3，考虑到储罐 30000m3和HG21502.2-92-131。DMC产品原料罐的条件为常温常压，温度为183.3℃，压力储量为VQVt8.81524m33960m3，取装填系数为0.85 容积为V' 3960m34658.824m3考虑到储罐 -106

湘潭大学·镣铐舞者制立式圆筒形浮顶式储罐，根据标准选取公称容积为5000m3的1Q345R，由SW6设计出来壁厚为16mm。标准号为：HG21502.2-92-125。湘潭大学·镣铐舞者

-107第七章泵的选型泵选型的基本原泵、隔膜泵、泵。对输送腐蚀性介质的泵，要求对工程塑料磁力驱动泵。对输送含固体颗粒介质的泵，要湘潭大学·镣铐舞者-108较大(650~1000mm2/s)时，可考虑选用转子泵或往复泵(齿轮泵、螺杆泵)75%37.4mm2/s泵选型的基本依湘潭大学·镣铐舞者-109常流量的1.1倍作为最大流量；要用放大5%～10%余量后扬程来选型；它性质，物理性质有温度c、密度d、粘度u、介质中固操作条件的内容很多，如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、-110

湘潭大学·镣铐舞者62泵的名泵的名 特

温，但某些中间进料泵温度也可大于

循环 流量稳定，扬程较低；介质种类繁多 P101AspenPlusP10163P101 Vapor0015MoleMass湘潭大学·镣铐舞者

-11164P101 CPMX（J·kmol-1·K-\KMX（W·m-1·K-\P0101Hezz：压头位差

P

2u2gu

hf Pguu2/hf2

2.0m/43600436002