典型设备选型计算说明书

目第一章塔目第一章塔设备设 塔设备设计依 设计要 塔设备简 板式 填料 塔型选择一般原 板式塔设备设计（以T0402为例 塔设备设计步 塔设计条件（以T0402为例 2.3.1醋酸回收塔T- 机械强度校 塔体强度核算小 设备条件 设备装配 1.8塔设备选型一览 第二章换热器选 换热器设计依 换热器简 换热器选用原 基本要 介质流 终端温 流 压力 传热膜系 污垢系 2.3.8换热 换热器型号表示方 换热器选型示例（以E0301为例 2.3.8换热 换热器型号表示方 换热器选型示例（以E0301为例 选型用软件一 设计条件确 换热器结构参数的确 换热器结构校 换热器机械强度校 换热器强度计算与校核小 换热器工艺条件 换热器装配 2.10换热器选型一览 第四章 泵的概 泵类型和特 泵选型原 泵选型示例（以P0101为例 4.4.1具体选型（以P0101为例 泵选型一览 第五章压缩机选 选型依 压缩机分 压缩机适用范 压缩机选 压缩机工艺参 压缩机选型实例（以C0101为例 压缩机选型一览 第六章储罐选 选型依选型依 储罐类 储罐系 选型原 原料储 6.5.1醋 产品储 6.6.1醋酸乙 中间储 6.7.1丙三醇储 液液分相罐选 6.8.1V0401液液分相 储罐、回流罐选型一览 塔设备设计依GB8175-2008HG/T21514-HG/T20583-HG/T20570-1995GB/T25198-2010GB/T塔设备设计依GB8175-2008HG/T21514-HG/T20583-HG/T20570-1995GB/T25198-2010GB/T25198-1.2（1）（2）降1/1.3.11-几类主要塔的性塔性泡罩浮阀筛板穿流1.3.11-几类主要塔的性塔性泡罩浮阀筛板穿流生产能差良优优良优优良造高良良优2/操作弹 1-各类塔板性量化比FS指十字条舌浮动圆条栅筛波筛浮型浮浮板射塔泡泡泡板板板高444444213444555233333233低操作弹555334434112233324000433压力5544334344443344432131-各类塔板性量化比FS指十字条舌浮动圆条栅筛波筛浮型浮浮板射塔泡泡泡板板板高444444213444555233333233低操作弹555334434112233324000433压力5544334344443344432135534344431135531.3.23/污垢对操作的影 材料消 单位体积设备处理 雾沫夹带 压力 1-3填料分类与拉西环，十字环，内螺旋环鞍弧鞍形，矩鞍形，改进矩塑料球形，花环形，麦勒垂直1-3填料分类与拉西环，十字环，内螺旋环鞍弧鞍形，矩鞍形，改进矩塑料球形，花环形，麦勒垂直波纹网波纹型，板波纹水平波纹栅格Glitsch板片压延金属板，多孔金属绕圈古德洛1.3.2.11-1拉西1-2矩鞍填（2）（3）4/环鞍 金属环矩鞍形，金属双弧形，纳特开孔环 鲍尔环，改进鲍尔环，阶梯填料类 填料名1-31-4瓷环1-51-61-31-4瓷环1-51-61-7阶梯1.3.2.25/1-8丝网1-9孔板1-4常见波纹填丝网不锈纹填5聚丙烯/聚丙-不锈碳-铝板波--填聚丙聚偏氯乙Karapak6陶-1-8丝网1-9孔板1-4常见波纹填丝网不锈纹填5聚丙烯/聚丙-不锈碳-铝板波--填聚丙聚偏氯乙Karapak6陶---1-工业常用波纹填料性能以及应用范6/气体负 每块理论板每米填 滞留 操作压填料类 填料适用范 压 理论板 比表面积水力直 倾 孔隙 密名 类 材 要求处理量与理论板约40(约2理论板的有机物蒸馏6制高度的中等真空度以上压力要求处理量与理论板约40(约2理论板的有机物蒸馏6制高度的中等真空度以上压力有污染的有机物蒸馏压和高压吸收(解吸)1.3.31.3.3.11-6填料塔和板式塔相比填料项板式散堆填规整填空塔气较大比散堆压较小一般比填料塔液气对液体喷淋量有一定要范围适应范围材可用非金属耐腐蚀材适应各类材7/造 小塔较 较板式塔 大直径塔较持液 较 较 较高（对大直径无放 塑料丝 约60( 低温(＜80℃)下，脱除 约 波纹 臭味物质，回收溶 热敏性，难分离物系 空精较困适较容1.3.3.2较困适较容1.3.3.21-塔型选用顺塔填料有降液管板式填料有强腐蚀性物穿流8/考虑因 选择顺筛板大孔筛板泡罩填料筛板斜喷式板导向筛板多降液管板式填料浮阀筛板条型泡罩穿流筛板大孔筛板泡罩填料筛板斜喷式板导向筛板多降液管板式填料浮阀筛板条型泡罩穿流填料1.4板式塔设备设计（T0402为例1.4.19/泡罩浮阀浮阀泡罩筛板浮阀穿流(3)SW6-2011进行塔的强度(3)SW6-2011进行塔的强度1-设计所10/1名 用 来AspenPlusAspenTech1.4.2塔设计条件（T0402为例（1）（2）1.4.2塔设计条件（T0402为例（1）（2）24411/ 液 气 液 气 液 气 液 气 液 气 液温 温 质量流 质量流 体积流 体积流 密 密 粘 粘 表面张 626888983549712/ 626888983549712/ 2 3 168532945618213/168532945618213/ 35161521589914/35161521589914/ 2428002.8AspenPlusT-0402塔板间距HT的选取与塔高、塔径、物性性质、分离效率、操作弹性以及塔的安装、检修等因素有关。HT-hT=1000- 0.5534.055Ls428002.8AspenPlusT-0402塔板间距HT的选取与塔高、塔径、物性性质、分离效率、操作弹性以及塔的安装、检修等因素有关。HT-hT=1000- 0.5534.055Ls L V2432315/流量量m3/h 2-1 9.15C0.125 L789.799Vu0.10690.7716m/fV2-1 9.15C0.125 L789.799Vu0.10690.7716m/fVu0.8uf0.80.0.m/424323/3.14圆整后取AT444Vs424323/实际空塔气速u3.1416/ೢೢ௟௟故堰长lw0.638002-2 0.06，DAf0.0611.3354Wd0.11D0.113.8ೢೢ௟௟故堰长lw0.638002-2 0.06，DAf0.0611.3354Wd0.11D0.113.80.418所以以有效塔截面积（ATAf）WGA Hf(hwhow)0.05123m则雾沫夹带量eV 0.000723kgkgV 1Tf17/0.000723kg/kg0.1kg/kgHT10.000723kg/kg0.1kg/kgHT14.5865s根据以上两步核算的结果，可以认为塔径D=3.5m形式：U型流、单流型、双流型、阶梯流型。2.1018/塔径液体流量U降液管形圆弓由于精馏塔内流量为534.055m3/h，且估算塔径3.8m，所以选择阶梯双流型L68)2.2(2w2-322 h534.055由于精馏塔内流量为534.055m3/h，且估算塔径3.8m，所以选择阶梯双流型L68)2.2(2w2-322 h534.055how1.2 19/745970119011110111101111011110hwhLhow0.20.12950.0705'hwhow0.070.12950.1995'因为所以假设的hL合适hwhLhow0.20.12950.0705'hwhow0.070.12950.1995'因为所以假设的hL合适降液管的截面积Wd0.418h0hwh0hw0.010.06阀孔数，取决于操作时的阀孔气速u0u0由阀孔的动能因数F0决定Fu0 2.8522则24323/3600V所以阀孔数n3.140.03922 1984td0.039A02-5浮阀塔板F114.87422hc0.0417m2789.799220/ε0hL0.60.1197m液取00.6hPhch1ε0hL0.60.1197m液取00.6hPhch1 0.1614m液柱△PphpρLg0.1614789.7999.811250.52hPhch1 0.1614m液柱534.055/3600hd0.153 0.1594m2.28lhwhL0.1594m，则0.16140.15940.3208，hwHT取φ=0.5，已选则HThw)0.5（10.07）0.535Hd hw，所以符合防止淹塔的要求根据泛点负荷因数图可得：CF=0.145，取物性系数21/2-6V 1.36LZV 1.36L(D2W)dLF KCF(AT2Af2-6V 1.36LZV 1.36L(D2W)dLF KCF(AT2Af24323/1.36534.055/3600(3.82 0.503110.145(11.33542534.055/3600hd0.1530.15942.28lhwHd0.16140.15940.3208则HThw)0.5（10.07）0.535Hd hw，所以不会产生降液管内液2-72-8Aspen2.1122/②塔顶空间高HD：塔顶空间高度的作用是安装塔板和开设人孔的需要，也使气23/气相流量②塔顶空间高HD：塔顶空间高度的作用是安装塔板和开设人孔的需要，也使气23/气相流量液相流量液体表面张力液体粘度塔板间距空塔气速板上清液层高度降液管底与板距离孔间距开孔率开孔面积稳定系数10.1614m0.000723kg液/kg③塔板间距HT：由上面计算可知HT=0.7mH④开设人孔的板间距T:600mmHT=800mm③塔板间距HT：由上面计算可知HT=0.7mH④开设人孔的板间距T:600mmHT=800mmHF=1000mm⑦塔底空间高度HB10~15min的储量，以保证塔底料液不至排完。提取AspenVHB0.785D2HHD(N2S)HSH‘HFHB45.9（EHAV0.785d1圆整后，选取规的热轧无缝钢管V实际流速u取液体流速uD2ms，根据AspenLs0.1483m3/sVd0.0944620.785D95圆整后，选取规格的热轧无缝钢24/V实际流速u2.09m/0.785d取出料管流速为u=2m/s，液相体积流量V=76.1645m3/h，则管V0.785uV实际流速u2.09m/0.785d取出料管流速为u=2m/s，液相体积流量V=76.1645m3/h，则管V0.785ud3V实际流速u2.003m/0.785d因此选择Q345R作为塔体和封头的材料。MIPl/2P(l/2) (ll2)1.076109 w 对直立容器总的横推力Pin F(hh)IE1 k地震载荷对直立容器总的垂直推力25/26/塔设备26/塔设备计算单位27/内件及偏心载荷介质密度0塔釜液面离焊接接头的0计算条件板容器分段数（不包括裙座3压力试验类型液上封头下封头93311椭圆椭圆长度12345678913110231103311045678927/内件及偏心载荷介质密度0塔釜液面离焊接接头的0计算条件板容器分段数（不包括裙座3压力试验类型液上封头下封头93311椭圆椭圆长度12345678913110231103311045678928/塔板分段数12345塔板型式塔板层数每层塔板上积液厚度000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3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离集中载荷方位角塔器附件及基础塔器附件质量计算系数基本风压2基础高度塔器保温层厚度0保温层密度0裙座防火层厚度防火层密度管线保温层厚度0最大管线外径0笼式扶梯与最大管线的相对场地土类型场地土粗糙度类别A地震设防烈度设计地震分组28/塔板分段数12345塔板型式塔板层数每层塔板上积液厚度000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3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离集中载荷方位角塔器附件及基础塔器附件质量计算系数基本风压2基础高度塔器保温层厚度0保温层密度0裙座防火层厚度防火层密度管线保温层厚度0最大管线外径0笼式扶梯与最大管线的相对场地土类型场地土粗糙度类别A地震设防烈度设计地震分组29/裙座结构形式裙座底部截面内径裙座与壳体连接形式裙座高度裙座材料名称裙座设计温度℃裙座腐蚀裕量3裙座名义厚度裙座材料许用应力a裙座与筒体连接段在设裙座上同一高度处较大孔个2裙座较大孔中心高度裙座上较大孔引出管内径（或宽度）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a地震影响系数最大值阻尼比塔器上平台总个数0平台宽度0塔器上最高平台高度0塔器上最低平台高度0012345管道力方向管道力大小N线(或基础)的距离管道力方位角6789管道力方向管道力大小N线(或基础)的距离管道力方位角29/裙座结构形式裙座底部截面内径裙座与壳体连接形式裙座高度裙座材料名称裙座设计温度℃裙座腐蚀裕量3裙座名义厚度裙座材料许用应力a裙座与筒体连接段在设裙座上同一高度处较大孔个2裙座较大孔中心高度裙座上较大孔引出管内径（或宽度）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a地震影响系数最大值阻尼比塔器上平台总个数0平台宽度0塔器上最高平台高度0塔器上最低平台高度0012345管道力方向管道力大小N线(或基础)的距离管道力方位角6789管道力方向管道力大小N线(或基础)的距离管道力方位角30/计算结果容器壳体强度计算元件名称压力设计名义厚度(mm)直立容器校核取用厚度许用内压许用外压下封头第1第1第2第2第3第3第4第4第5段圆筒第5段变径段第6段圆筒第6段变径段第7段圆筒地脚螺栓个数地脚螺栓公称直径全部筋板块数3筋板内侧间距筋板厚度筋板宽度盖板类型盖板厚度盖板宽度0有垫板厚度垫板宽度30/计算结果容器壳体强度计算元件名称压力设计名义厚度(mm)直立容器校核取用厚度许用内压许用外压下封头第1第1第2第2第3第3第4第4第5段圆筒第5段变径段第6段圆筒第6段变径段第7段圆筒地脚螺栓个数地脚螺栓公称直径全部筋板块数3筋板内侧间距筋板厚度筋板宽度盖板类型盖板厚度盖板宽度0有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31/1－1(筒体操作质 m0m01m02m03m04m05ma最小质量m0m010.2m02m03m04ma31/1－1(筒体操作质 m0m01m02m03m04m05ma最小质量m0m010.2m02m03m04ma压力试验时质量风弯矩MIIPl/2 (l /2) (l /2) nMcaI)MII2T)2Ym(hhh knMcaII)MII2T)2Ym(hhh T kk第7段变径段第8段圆筒第8段变径段第9段圆筒第9段变径段第10上封头99名义厚度取用厚度32/顺风向弯矩MII顺风向弯矩MII0000000 max(MII,(MII)2(MII)2 32/顺风向弯矩MII顺风向弯矩MII0000000 max(MII,(MII)2(MII)2 n地震弯矩MIIF(hh注:计及高振型时,此项按B.24 k0000000偏心弯矩Meme0000000最大弯矩 max(MIIM,MII0.25MIIM 需横风向计算时 max(MIIM,MII0.25MIIM n垂直地震力FmhF00/mhi1,2,..,n ii kk0000000应力计算11PcDi/ (mIIgFII)/D i 4MII/ i (mIIgFII)/D i33/组合应力校A112323许用值A223123(外压许用值A31233/组合应力校A112323许用值A223123(外压许用值A312许用值A42许用值(pT9.81Hw)(Diei)/31PTDi/ mIIg/D i 4(0.3MIIM)/ iB34/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Ab34/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(MC b2,MC l2 x y基础环板需要厚度基础环板厚度厚度校核结果合M00/Z(mgF00)/bmaxmax0 0.3M0M)/Zmg/ 受风载时基础环板与基础表面间虚拟的最大拉应力M00Mm min 受地震载荷时基础环板与基础表面间虚拟的最大拉 0 0 0.25MwMem0g 许用值校核结果合合合合合合合注1:ij中i和j的意义如下i=1操作工 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 j=2重力及垂直地震力引起的轴向应力（压i=3液压试验工况 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注2:A1:轴向最大组合拉应 A2:轴向最大组合压应A3:液压试验时轴向最大组合拉应 A4:液压试验时轴向最大组合压应:试验压力引起的周向应力注3:单位如下质量: 弯矩: 应力:35/地脚螺栓需要的螺纹小径d1 4BAbC2n[地脚螺栓实际的螺纹小径地脚螺栓校核结果合筋板压应 n1Gl'筋板许用应力筋板校核结果合3Fl盖板最大应 3 35/地脚螺栓需要的螺纹小径d1 4BAbC2n[地脚螺栓实际的螺纹小径地脚螺栓校核结果合筋板压应 n1Gl'筋板许用应力筋板校核结果合3Fl盖板最大应 3 4(l'dc)2(l'2d 3 盖板许用应力盖板校核结果合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 mJJgFJ max D it it对接焊接接头拉应力许可值对接接头拉应力校核结果合搭接接头校核搭接接头横截面A0.7D ot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许可值搭接焊接接头在试验工况下最大剪应力0.3MJJ mJJ eZ 搭接焊接接头在试验工况下的剪应力许可值36/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 mJJgFJ max D it36/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 mJJgFJ max D it it对接焊接接头拉应力许可值对接接头拉应力校核结果合搭接接头校核搭接接头横截面A0.7D ot搭接接头抗剪断面模数Z0.55D2 ot搭接接头拉应力校核结果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0液压试验时液体质量吊装时空塔质量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mmaxm01m02m03m04mamw37/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许可值搭接焊接接头在试验工况下最大剪应力0.3MJJ mJ37/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许可值搭接焊接接头在试验工况下最大剪应力0.3MJJ mJJ eZ 搭接焊接接头在试验工况下的剪应力许可值搭接接头拉应力校核结果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0液压试验时液体质量吊装时空塔质量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mmaxm01m02m03m04mamw38/上封头校核计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条椭圆封头简C材 (板材38/上封头校核计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条椭圆封头简C材 (板材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N0操作工况下容器顶部最大挠度容器许用外压操作工况下塔顶振幅检修工况下塔顶振幅0检修工况下自振周期s39/下封头校核计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条椭圆封头简C材 (板材39/下封头校核计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条椭圆封头简C材 (板材压力试验时应力校压力试验类液压试试验压力p1.25p[]0.3642(或由用户输入 [压力试验允许通过的应力T0.90ReL=试验压力下封头的应T=pT.(KDi0.5eh)=2校核条T校核结合厚度及重量形状系1 D2K 2 i=6 2h i计算厚 h=2[]t0.5 =有效厚eh=nh-C1-C2=最小厚min=名义厚nh=结满足最小厚度要重压力计最大允许工作压2[ [pw]= =KDi0.5结合40/第1段筒体校计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条筒体简C材 压40/第1段筒体校计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条筒体简C材 压力试验时应力校压力试验类液压试试验压力p1.25p[]0.3672(或由用户输入 [压力试验允许通过的应力T0.90ReL=试验压力下封头的应T=pT.(KDi0.5eh)=2校核条T校核结合厚度及重量形状系1 D2K 2 i=6 2h i计算厚 h=2[]t0.5 =有效厚eh=nh-C1-C2=最小厚min=名义厚nh=结满足最小厚度要重压力计最大允许工作压2[ [pw]= =KDi0.5结合41/第2段筒体校计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条筒体简C材 41/第2段筒体校计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条筒体简C材 厚度及重量厚度及重量计算厚 =2[]t =有效厚e=n-C1-C2=名义厚n=重压力试验时应力校压力试验类液压试试验压力pT=1.25p[]= (或由用户输入[的应力水平TT0.90ReL=T=pT.(Di e)=2e校核条T校核结合压力及应力最大允许工作压2e[[pw]=(Die)=设计温度下计算应pc(Diet =e校核条 结合42/第3段筒体校计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条筒体简C材 厚度42/第3段筒体校计算单上海迅羽化工工程高技术计算所依据的标GB/T150.3-计算条筒体简C材 厚度及重量计算厚 =2[]t =计算厚 =2[]t =有效厚e=n-C1-C2=名义厚n=重压力试验时应力校压力试验类液压试试验压力pT=1.25p[]= (或由用户输入[的应力水平TT0.90ReL=T=pT.(Di e)=2e校核条T校核结合压力及应力最大允许工作压2e[[pw]=(Die)=设计温度下计算应pc(Diet =e校核条 结合1.5.643/设计温度设备直径材料名称号1操作质 m0m01m02m1.5.643/设计温度设备直径材料名称号1操作质 m0m01m02m03m04m05ma有效厚e=n-C1-C2=名义厚n=重压力试验时应力校压力试验类液压试试验压力pT1.25p[]= (或由用户输入[的应力水平TT0.90ReL=圆筒的应T=pT.(Di e)=2e校核条T校核结合压力及应力最大允许工作压2e[[pw]=(Die)=设计温度下计算应pc(Diet =e校核条 结合44/nMIIF(hh 地震弯 注:计及高振型时,此项按B.24计0000000地脚螺栓及地脚螺栓座(D4D4Zb44/nMIIF(hh 地震弯 注:计及高振型时,此项按B.24计0000000地脚螺栓及地脚螺栓座(D4D4Zb 基础环板抗弯断面模 (D2D2Ab 基础环板面 max(MxCxbmaxb2,MyCybmaxl2合容器壳体强度计取用厚度合合裙座设计温℃3裙座名义厚个合1.5.71.5.845/1.5.71.5.845/-填料6岩不锈钢薄1形封-3填料岩不锈钢薄形封-1-填料6岩不锈钢薄1形封-3填料岩不锈钢薄形封-1浮阀岩不锈钢薄形封46/ 再生 填料 标准椭 岩 不锈钢薄 填料 岩 不锈钢薄 形封 水洗 浮阀 岩 不锈钢薄 形封塔 设 位 板 度 力 材 -填料岩不锈钢薄1形封1浮阀岩不锈钢薄4-形封-填料-填料岩不锈钢薄1形封1浮阀岩不锈钢薄4-形封-填料5岩不锈钢薄1形封47/ 填料 岩 不锈钢薄 形封 再生 填料 岩 不锈钢薄 形封形封2.12003-2009-TSG21-GB150-GB/T151-HG20553-2.12003-2009-TSG21-GB150-GB/T151-HG20553-SH/T3405-2.248/刚性结构：用于管壳温差较小的情况（一般≤50℃，管间不能清固定管板带膨胀节：有一定的温度补偿能力，壳程只能承受较低压浮头管内外均能承受高压，可刚性结构：用于管壳温差较小的情况（一般≤50℃，管间不能清固定管板带膨胀节：有一定的温度补偿能力，壳程只能承受较低压浮头管内外均能承受高压，可用于高温高管壳管内外均能承受高压，管内清洗及检管外填料函：管间容易漏泄，不宜处理易挥发，易燃易爆及压力较高的介式内填料函：密封性能差只能用于压差较小的场釜壳体上都有个蒸发空间，用于蒸汽与液相分结构比较复杂，主要用于高温高压场合，或固定床反应器套管套管能逆流操作，用于传热面积较小的冷却器、冷凝器、或预热螺浸没用于管内流体的冷却、冷凝、或者管外流体的加盘管喷淋只能用于管内流体的冷却板拆洗方便，传热面能调整，主要用于粘性较大的液体间换板螺旋可进行严格的逆流操作，有自洁作用，可回收低式伞板伞形传热板结构紧凑，拆洗方便，通道较小，易堵，要求流板壳板束类似于管束，可抽出清洗检修，压力不能太2-2管壳式换热器优缺点对管束可以抽出，方便清洗介质温度不受小浮头易发生浮头可在高温高压下工作，一般温度≤450金属材料耗量大，成本高换热可用于结垢比较严重的场49/ 于50℃时应在壳体上设置膨胀节；固 旁路漏流较小 管板与管头之间易产生温差应力而损坏种 优 缺换热器型 换热器特管束可抽出来机械清洗壳体与管壁不受温差限制,可在高温、高在管子的U形出冲蚀，应控管束可抽出来机械清洗壳体与管壁不受温差限制,可在高温、高在管子的U形出冲蚀，应控制管内流U下工作，一般适用温度≤500℃，压管程不适用于结垢较严重的场合管单管程换热器不适用换热可用于壳程结构结垢比较严重的场合不适用于内导流筒，故死可用于管程易腐蚀场传热面减少设备数量和属耗量双壳传热效率提高分程隔板与壳体密封片处易泄露换热适用于大型化壳体直径圆度要求较适用于串联台数较多适用于高温、高压场折流不易发生诱导振动损失在低雷诺数Re<6000（液相、Re<10000（气相50/进出口压降降低90%进出口处流动死区，旁路漏流减小，可金属耗量增加10%（按相同直径比较外导流 高传热有效面积7%以上制造难度加大，外导流筒换热 在DN325~1800范围内可增加要求100%射线探传热面积总传热效率相应提高管束可抽出机械清洗介质间温差不受制可用于结构比较严重的场合；可用于填程腐蚀较重的场合；金属耗量较浮头 密封处易漏；不适用于有毒、易燃函 易爆、易挥发及贵重介质换热左右；适用温度可达200℃，压力可管板 锻件使用较少，成本低20%以上 壳程无法清洗 不适用于壳程易结垢场换热传热死区小，传热效率提高20%热效率较低压降小；抗垢性能良好造价提换热传热死区小，传热效率提高20%热效率较低压降小；抗垢性能良好造价提适用于换热器大型化，特别是核电换热用2.32.3.12.3.2（1）（2）（3）（4）腐蚀性较强的物流应走管程，可以降低对外壳材料的要求（5）51/2.3.32.3.452/2-常见流物流速物流速冷却用海冷却用海高粘度油高粘度油气液混合流气液混合流2-常见流物流速物流速冷却用海冷却用海高粘度油高粘度油气液混合流气液混合流2.3.52-4常见真空（0~0.1MPa绝压0.035(MPa下同2.3.6传热面两侧的传热膜系数如1 2最好能使两侧的值大体相等。计算传热面积时，常以增加（1）（2）增设挡板或促进产生湍流的插入物（3）53/ 0~0.7(MPa表压下同 操作压力 压力降油类蒸 油类蒸 低粘度油 低粘度油 冷却水（淡水 冷却水（淡水 流体在直管内常见适宜流 壳程内的常见适宜流2.3.7有机化合物蒸氯化钠溶可聚合有机蒸汽2.3.7有机化合物蒸氯化钠溶可聚合有机蒸汽焦炉有机化合物液沥青水蒸制冷剂液硬2.3.854/制冷剂蒸 萃取 有机热载体蒸 压缩空 醋酸及乙 处理后锅炉 天然气烟道 二氧化 液化 天然 循环 重 溶剂蒸 盐 煤 GB/T8163-碳GB2270-不锈可以选用8~9m的管长。GB/T8163-碳GB2270-不锈可以选用8~9m的管长。55/材 钢管标 外径×厚度（4）（4）1~2.5m/s；2.4型号AES5001.6-16164I表示公称换热面积为54m256/2.5换热器选型示例（E0301为例2.5.12-软件一AspenPlus换热器工艺参SW6-换热器机械强度设计与校2.5换热器选型示例（E0301为例2.5.12-软件一AspenPlus换热器工艺参SW6-换热器机械强度设计与校2.5.22.5.2.12-流股参0醋0氮气2.5.2.2该换热器的管程工作温度为202.35～212.44℃，壳程工作温度为119.39～据，一般为工作温度+（15～30）215℃，壳程设计温度为120℃。1.033MPa，壳0.103MPa。换热器的设计压力为设计温度下的最大工作压力，一般为正常工作压力的1.1倍。这里取壳程设计57/壳程出 氮气管程出 醋流股名 压力 温度 质量流量 气相分 主要介质名称和组成（MoleExchangerDesignand 换热器结构设名 用2.5.2.32.5.2.3四版）给的污垢热阻经验系数，确定本换热器壳程介质污垢热阻为2.5.2.42.5.2.52.5.2.611.6m258/2.5.2.7EDR2-2EDR工艺数59/2-3换热器结构2-3换热器结构由于管侧流体有结构倾向，为了易于清洗污垢，选用B60/（2）换热器的壳体选用使用最广泛的壳体型式，E（3）M2.5.3.2EDR（2）换热器的壳体选用使用最广泛的壳体型式，E（3）M2.5.3.2EDR2-4EDR初步设2.5.3.3以利用换热器结构来解决结构问题等因素，综合考虑，使用19mm的管径。61/2-9排列方式分类和应用场流体方向与正三角形的顶点2-9排列方式分类和应用场流体方向与正三角形的顶点垂直，应用最普遍，其传热正三角形排数高于正方形排列。一般适用于不产生污垢或生成污垢能以化学方式处理，以及允许压力降较高的操作常用于要求流体压力降较低和需要机械方法清理管子外正方形排的情况下，但传热系数比正三角形排列的低6~10（对直《固定管板式热交换器》上推荐的标准换热器型号，本换热器采用的管长为3000mm62/转角正方 的那样低）和需要机械方法清理管子外部的情况下，传系数比正方形排列的高转角三角形排 的三角形那样普遍，传热系数也不如它高，但高于正方排列。使用情况与上述正三角形排列排列方 特点及应用场2.5.3.42.5.3.5单弓形折流传热2.5.3.42.5.3.5单弓形折流传热效率高；价廉；易于压力降最高；不适用于高粘度流三弓形折流压力降较双弓形折流板传热效率比双弓形折流板流体穿过折流板孔和管子孔式折流压力降较大，仅适用于较清洁的流的缝隙流动，以增加传热壳侧不易结垢；压力降与不易制造，设计方法没有标准化；质量螺旋形折流效率适中；减小或消除滞率较大时管束和壳体之间的旁路流较积；减小或消除管子振63/盘环形折流在相同压力降下，传热效率比正方形排管方式相比，径向排列制造方流体纵向穿过折流杆于换之间的间隙，压力降小折流 要求流量大，管子排列方式较效地将压力降转移到热传为换热管提供支所有的管子都得到支撑管子振动；比单弓形折流板 需要较小的官署或者更大的壳径弓形区不排加有效的将压力降转移到热 壳径增大导致费用增递双弓形折流 压力降较单弓形折流板 传热效率比单弓形折流板折流板类 优 缺最大无支撑折流板间距/壳最大无支撑折流板间距/壳1/3（单相流束长度的一本换热器折流板间距根据EDR初步设计结果进行调整，最终调整为350mm（2）为直径的15%~25%。0.25（单相流圆缺率/壳<壳径的一0~壳径的一0.40~0.45（多相流0.15（弓形区不排管（3）64/最 最 一般范 最佳项 最 最 一般范 最佳场 度间隙要比靠近中间的管子大这就需在径向管排间增加额外的非径向排2.5.3.6接管参考2.5.3.6接管参考65/2-6管侧接管圆2-换热器接管尺寸及方位汇总2-6管侧接管圆2-换热器接管尺寸及方位汇总壳程进口ZJUT-E0301-管程进口ZJUT-E0301-66/管程出口 见ZJUT-E0301-壳程出口 见ZJUT-E0301-接管名 接管尺 方位2-7圆整2-7圆整后结构型，其圆缺率为40%。折流板间距为350mm，在理论值范围之内。67/2-8计算2-8计算2-9计算68/2-10流体分析结2-10流体分析结热阻）770.3W/(m2·K)，在经验值范围之内。3参考化工工艺手册（下册E0301型号为BEM400-0.11-69/2-11E03012-11E030170/2-管板布换热器机械强度校71/设计 算条 设计压力12-管板布换热器机械强度校71/设计 算条 设计压力1设计温度管箱圆筒内径 72/C内径 (试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点 =2[]t72/C内径 (试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点 =2[]t =e=n-C1-C2=n pT1.25p[] [的应力水平TT0.90ReL T=pT.(Di e)=2eT73/C内径 设计温度许用应力试验温度许用应力pT1.25p[] [73/C内径 设计温度许用应力试验温度许用应力pT1.25p[] [T0.90ReL T=pT.(KDi0.5eh)=2T1 D2K 2 i=6 2h i Kpc h=2[]t0.5 =2e[ (Die)=pc(Diet =e 74/C内径 (试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点 =2[]t =e=n-C1-C2=74/C内径 (试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点 =2[]t =e=n-C1-C2=n pT1.25p[] [的应力水平TT0.90ReL T=pT.(Di e)=2eT2e[ (Die)=eh=nh-C1-C2=min=nh=压力计2[ [pw]=KD = 75/C内径 设计温度许用应力试验温度许用应力pT1.25p[] [75/C内径 设计温度许用应力试验温度许用应力pT1.25p[] [T0.90ReL T=pT.(KDi0.5eh)=2T1 D2K 2 i=6 2h i Kpc h=2[]t0.5 =eh=nh-C1-C2=min=nh=pc(Diet =e 76/C内径 (试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点 =2[]t =e=n-C1-C2=76/C内径 (试验温度许用应力设计温度许用应力试验温度下屈服点 =2[]t =e=n-C1-C2=n pT1.25p[] [的应力水平TT0.90ReL T=pT.(Di e)=2eT2e[ (Die)=pc(Diet =e 压力计2[ [pw]=KD = 77/C外径 试验温度许用应力设计温度许用应力=C外径 (管材77/C外径 试验温度许用应力设计温度许用应力=C外径 (管材 =2[]t =e=n-C1-C2=n 2e[ Doe=Pc(Doet =e 78/C外径 试验温度许用应力设计温度许用应力=e=n-C1-C2=n 78/C外径 试验温度许用应力设计温度许用应力=e=n-C1-C2=n 外径Do=A e=n-C1-C2=n 外径Do=A B 当D 20时，[p]B Do/Do/e20[p]min{(2.250.0625)B,2o Do/ Do/ Do/=79/C外径 (试验温度许用应力设计温度许用应力 =2[]t =e=n-79/C外径 (试验温度许用应力设计温度许用应力 =2[]t =e=n-C1-C2=n 2e[ Doe=设计温度下计算应Pc(Doet =e B 当D 20时，[p]B Do/Do/e20[p]min{(2.250.0625)B,2o Do/ Do/ Do/=80/直管换热管壳程压力试验外压计计算单上海迅羽化工工程高技术计算条换热管简-C材料名 (管材设计温度许用应C外径80/直管换热管壳程压力试验外压计计算单上海迅羽化工工程高技术计算条换热管简-C材料名 (管材设计温度许用应C外径 试验温度许用应力设计温度许用应力=e=n-C1-C2=n 外径Do=A B 当D 20时，[p]B Do/Do/e20[p]min{(2.250.0625)B,2o Do/ Do/ Do/=81/厚度及重量计算厚=有效厚e=n-C1-C2=81/厚度及重量计算厚=有效厚e=n-C1-C2=名义厚n=L=Do=AA=BB=重压力计许用外压当D 20时，[p]B Do/Do/e20[p]min{(2.250.0625)B,2o Do/ Do/ Do/=结换热管壳程压力试验外压计算合2.72-换热器强度计算壳管设计温度℃设计温度℃换热器换热管详管管子排列方转2.72-换热器强度计算壳管设计温度℃设计温度℃换热器换热管详管管子排列方转角三角后端管箱筒体名义厚前端管箱封头名义厚82/头、(平盖)校核计算、后端管箱圆筒校核计算、箱封头(平盖)校核计算、管箱法兰校核计算、管板计后端管箱封头名义厚 壳程圆筒名义厚 前端管箱筒体名义厚 管数 折流板间 换热管直 管心 壳程直径 设计压力 设计压力 管壳式换热器工艺换热器工艺条件83/换热器装配换热器装配84/2.10BEM500-0.11-45.1-3-1醋酸吸2BEM400-0.11-25.4-3-醋酸回1BKU600-0.88- 272.10BEM500-0.11-45.1-3-1醋酸吸2BEM400-0.11-25.4-3-醋酸回1BKU600-0.88- 27精馏塔75085/ 精馏塔再沸 BKU450-0.88-23.1-2- 600 醋酸回收塔再沸 BKU250-0.22-3-1.5- 450 醋酸吸收塔再沸 BKU800-0.22-231.2-4.5-2Ⅰ 1000 数换热 面积 壳 管 总设备位 设备名 型 管 积 量 材 材 量BEM400-0.11-30.1-3-换热1BEM400-0.11-30.1-3-换热186/4.14.24-1泵的类型4.14.24-1泵的类型及类离心轴流旋涡往复转子87/流 较 项 叶片 容积均匀均不均较均扬较低高高高结构简单，造价低，体积小，重量轻，安装检修动均匀均不均较均扬较低高高高结构简单，造价低，体积小，重量轻，安装检修动大，体大，造价维简麻简4.388/特别适用于小 特别适用 适用于中低黏度较低的各种 特别适用于大流量量、较高压力的压力、小流力、中小流量适用范 低扬程，黏度较低低黏度的清洁 量的清洁 其适用于黏介 高的介启 出口阀关 出口阀全 出口阀全对应一定流量，可以达到特 对应一定流量，只能达到一定的扬扬程，由管道系统确稳定 不恒定，随管道情况变化而变 恒（6）（7）1、流量稳进料泵（2、一般扬程较1、一般选用离心括原料泵3、有些原料粘度过大或含固体颗4、泵入口温度一般为常温，但某式泵或高速泵中间给料泵的入口温度可大于3、泵的备用率为5、工作时不能停89/泵名 特 选用要1、流量变动范围大（一般用液位控流量1、一般选用离心2、流量较2、选用低气蚀余量泵，1、流量变动范围大（一般用液位控流量1、一般选用离心2、流量较2、选用低气蚀余量泵，并塔底用必要的灌注液体一般处于气液两相态，NPSHa3、泵的备用率为5、工作可靠性6、工作条件苛刻，一般有污垢沉1、宜选用离心1、流量较2、对纯度高或贵重产品2、扬程较产品3、泵入口温度低（塔顶产品一般对连续操作的产品泵，备常温，中间抽出和塔底产品温度稍高50%~100%；对间歇操作4、某些产品泵间断操泵，一般设备用1、流量较小，扬程较1、选用污水泵、渣浆2、污水中往往有腐蚀性介质和排污2、常需采用耐腐蚀材3、设备备用率50%-3、连续输送时要求控制流90/燃料油 1、流量较小，泵出口压力稳定（ 1、根据不同的粘度，选用1、流量很小，计量要求严 1、选用柱塞或隔膜计量 4、注入介质为化学药品、催化 3、一般间歇操作，可不设备等，往往有腐蚀 1、选用离心1、流量稳定，扬程较循环 2、按介质选用泵的型号和材2、介质种类繁3、泵的备用率为50%-回流泵（ 1、流量变动范围大，扬程较较1、一般选用离心括塔顶及 2、泵入口温度不高，一般为30-2、泵的备用率为底回流泵 3、工作可靠性要求1、一般均随主机配套供1、润滑油1、一般均随主机配套供1、润滑油压力一般为0.1-润滑油泵2、一般均为螺杆泵和齿轮2、机械密封封液压力一般封液但离心泵压缩机组的集中腔压力高0.05—往使用离心91/般为1.0- 子泵或离心2、粘度较 2、泵的备用率为3、泵入口温度一般不4.4泵选型示例（P0101为例4-待选泵1乙烯进SPG100-离心单1醋酸进SPG200-离心单进料SPG80-离心单2醋酸进4.4泵选型示例（P0101为例4-待选泵1乙烯进SPG100-离心单1醋酸进SPG200-离心单进料SPG80-离心单2醋酸进SPG50-离心单421进料SPG300-离心单92/ 水 SPG150- 离心 单 进料 SPG150- 离心 单 进料 SPG40- 离心 单 乙烯压缩 SPG50- 离心 单 电 流 率93/93/ 回收塔塔釜液 SPG50- 离心 单 4.4.1具体选型（P0101为例4-4P0104特乙烯进料4.4.1具体选型（P01