生产能力为2700Nm3h甲醇制氢生产装置设计冷凝器设计（word格式）..doc

南京工业大学 机械与动力工程学院 过程装备与控制工程专业课程设计 设计题目：生产能力为2700Nm3/h 甲醇制氢生产装置设计 设 计 人： 曹亚熹 王太彬 姚同林 徐征尧 环彬彬 杨靖 指导教师： 班 级： 过程装备与控制工程02班 组 号： 2（2 7 12 17 22 29） 设计时间： 2010年12月20日—2011年1月14日 前 言 3 摘 要 4 设计任务书 5 第一章 工艺设计 6 1.1.甲醇制氢物料衡算. 7 1.1.1依据 7 1.1.2投料量计算 7 1.1.3原料储液槽 (V0101) 7 1.1.4换热器(E0101),汽化塔(T0101)、过热器(E0102) 7 1.1.5转化器(R0101) 7 1.1.6吸收和解析塔 7 1.2热量恒算 8 1.2.1气化塔顶温度确定 8 1.2.2转化器(R0101) 8 1.2.3过热器(E0102) 9 1.2.4汽化塔(T0101) 9 1.2.5换热器(E0101) 9 1.2.6冷凝器(E0103) 10 2.1.冷凝器的计算与选型 11 2.1.1.设计任务 11 2.1.2.总体设计 11 2.1.3.热工计算 11 2.1.4详细结构设计与强度设计 17 2.2 结构设计 17 2.2.1筒体 17 2.2.2封头 18 2.2.3管程接管补强计算（按照GB150-1998 等 面 积 补 强 法） 19 2.2.4壳程接管补强计算（按照GB150-1998 等 面 积 补 强 法） 19 2.2.5换热管（GB151-1999） 20 2.2.6折流板（GB151-1999） 20 2.2.7拉杆（GB151-1999） 20 2.3SW6软件校核 21 2.3.1 固定管板换热器设计计算 21 2.3.2前端管箱筒体计算 22 2.3.3 前端管箱封头计算 23 2.3.4后端管箱筒体计算 24 2.3.5 后端管箱封头计算 25 2.3.7开孔补强计算 26 2.3.8延长部分兼作法兰固定式管板 28 第三章 机器选型及管道设计 39 3.1计量泵的选型 39 3.1.1甲醇计量泵P0102选型 39 3.1.2纯水计量泵P0101选型 39 3.1.3混合原料计量泵P0103选型 39 3.1.4吸收液用泵P0105选型 40 3.1.5冷却水用泵P0104选型 40 3.2管子选型（确定几种主要管道尺寸的方法如下） 41 3.2.1材料选择 41 3.2.2管子的规格尺寸的确定及必要的保温层设计 41 3.4.3管件选型 47 3.4.4管道仪表流程图 48 3.4.5管道布置图 48 3.4.6管道空视图 48 第四章　自动控制方案设计 49 4.1选择一个单参数自动控制方案 49 4.2温度控制系统流程图及其控制系统方框图 49 4.3如何实现控制过程的具体说明 49 第五章 技术经济评价 50 5.1甲醇制氢装置的投资估算 50 5.1.1单元设备价格估算 50 5.2总成本费用估算与分析 51 5.3财务评价 53 5.3.1盈利能力分析 54 5.3.2清偿能力分析 54 5.3.3盈亏平衡分析 55 小结 56 参考文献 56 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，投资省，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