天津石化废气脱硫装置项目5-设备设计计算书.doc
中北大学天津石化1.0×104Nm3/h废气脱硫装置项目·设备设计说明书
知行NUC队PAGE23
2017
2017“东华科技—陕鼓杯”第十一届全国大学生化工设计竞赛
天津石化
天津石化1.0×104Nm3/h
废气脱硫装置项目
废气脱硫装置项目
设备设计计算书
设备设计计算书
中北大学
中北大学
知行NUC
知行NUC队
团队成员：亓天夏智文刘东李林洪张娇娇
指导老师：李同川程原王艳红马忠平杨朝明
1.塔备计算说明书
本工艺含有3个塔设备，根据工艺条件对其进行设计与强度校核，输入数据与核算内容如下所示。
1.1输入数据
对塔设备的设计压力、设计温度、设计直径进行了分析与优化，将其导入SW6-2011软件中进行强度校核。具体输入数据如下表所示。
塔设备位号
设计压力/MPa
设计温度/℃
设计直径/m
T0301
0.15
120
2
T0302
0.2
50
0.8
T0303
0.15
149
1.2
1.2核算内容
通过SW6-2011对塔设备进行校核，考虑到风载荷与地震载荷，对应力进行分析，具体数据如下所示。
塔设备位号
风载荷/(MPa)
地震载荷/(MPa)
T0301
0.19
0.05
T0302
0.18
0.05
T0303
0.18
0.05
1.3计算结果
通过SW6-2011对塔设备的筒体壁厚、封头壁厚、裙座厚度、地脚螺栓大小及个数进行了详细校核与计算，其结果如下表所示。
塔设备位号
筒体壁厚/mm
封头壁厚/mm
裙座厚度/mm
地脚螺栓个数/直径(mm)
T0202
10
10
12
24/20
T0303
10
10
10
16/30
T0302
15
15
10
24/30
关于塔设备设计与校核的具体设计细节请详见文档“塔设备计算说明书”、“初步设计说明书”。
2换热器设计
2.1换热器设计结果表
全厂总共具有20台换热器，对其中十台进行校核，以下是换热器设计的输入数据和计算结果。
换热器
设计压力(T/S)/MPa
设计温度/℃
设备直径/mm
E0101
0.21/0.19
300
1200
E0102
0.38/0.21
150
900
E0103
0.38/0.19
150
2300
E0201
0.35/0.19
300
2300
E0202
0.21/0.19
330
1000
E0203
0.38/0.19
300
1000
E0204
0.38/0.19
320
1200
E0205
0.38/0.19
357
1200
E0206
0.21/0.19
260
1200
E0302
2.31/1.34
270
500
2.2计算结果
通过SW6-2011进行强度校核，得到设备筒体壁厚、封头壁厚、管板厚度、设备法兰复核如下表所示。
换热器
筒体壁厚/mm
封头壁厚/mm
管板厚度/mm
设备法兰复核/mm
E0101
11
11
38
65
E0102
8
8
32
50
E0103
8
8
40
55
E0201
6
6
38
60
E0202
6
6
38
58
E0203
8
8
42
54
E0204
8
8
42
52
E0205
10
10
35
55
E0206
6
6
38
60
E0302
10
10
42
52
关于换热器设计的详细输入与输出结果，请详见文档“换热器设计结果表”、“初步设计说明说”。
3反应器设计说明书
本工艺有两台克劳斯反应器、一台选择性氧化反应器、一台加氢还原反应器，共四台反应器。采用SW6-2011对反应器进行强度校核，以下是输入数据与计算结果。
3.1输入数据
将反应器内筒的设计压力、设计温度、设备直径以及计算长度输入SW6-2011软件中进行强度校核，具体输入数据如下所示。
反应器
设计压力/MPa
设计温度/℃
设备直径/mm
R0203
0.15/0.15
300
3600
3.2计算结果
通过软件校核，设备筒体、封头壁厚、设备法兰复核的核算结果如下表所示。
反应器
筒体壁厚/mm
封头壁厚/mm
法兰壁厚/mm
R0203
17
12
17
具体反应器的详细计算过程以及校核数据，请详见文档“反应器设计说明书”、“初步设计说明书”
4燃烧炉设计说明书
本工艺有两台燃烧炉。采用SW6-2011对反应器进行强度校核，以下是输入数据与计算结果。
4.1输入数据
将燃烧炉内筒的设计压力、设计温度、设备直径以及计算长度输入SW6-2011软件中进行强度校核，具体输入数据如下所示。
燃烧炉（壳体校核）
设计压力/MPa
炉壁设计温度/℃
设备直径/