化工设计竞赛T0406 计算说明书
化工设计大赛设计说明书
(kmol/h)
Est. Reflux rate
1703.6095
(kmol/h)
Est. T top C
154.9349
Est. T bottom C
191.9125
Est. T 2 C
154.5415
Calc Reflux ratio
1.6700
Calc Reflux mole
15—盘式液体分布器；
16—防涡流器
图4-2填料塔的总体结构
（2）总体结构：
①塔体：即塔外壳，包括筒节、封头、连接法兰等。除操作压力（内压或外压）、温度外，要考虑风载、地震载荷、偏心载荷及试压、运输吊装时的强度、刚度、稳定性等要求。
②内件：塔板或填料及支承装置等。
③支座：塔体与基础的连接结构，一般采用裙式支座。
表4-1板式塔和填料塔的主要特点比较
项目
板式塔
填料塔
备注
各块理论板压降
约1KPa
散装填料约0.3KPa
规整填料约0.15KPa
每块塔板的开孔率为5%-10%，又有25-50mm清液层，故压降大。压降小是填料塔的主要优点
分离效率（HETP）
分离效率比较稳定，大塔效率会更高些
规整填料的HETP值比板式塔小，丝网的效率更高，新型散装填料与板式塔相当
，
其中查得
查得：
③浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。同一横排的孔心距t=75mm=0.075m。排间距：
按t=75mm，t=104以等腰三角形叉排方式作图，排得阀数520，按N=520重新核算孔速及阀孔动能因数：
阀孔动能因数FO变化不大，仍在9~12范围内。塔 Nhomakorabea开孔率= 。
化工设备设计大赛说明书
化工设备设计大赛说明书12020年6月23日华东理工大学第一届化工设备计算机辅助概念设计比赛说明书设计者:高一聪( 过程012)杜鼎( 机设015)孙英策( 机设011)11月6日目录一.设计要求 (3)二.设计思路概述 (3)三.设计尺寸 (4)四.设计建模过程 (4)塔体 (4)裙座 (4)接管 (6)法兰 (6)人孔 (6)32020年6月23日吊柱 (7)操作平台 (7)梯子 (8)五.椭圆形封头钣金展开 (9)六．心得体会 (13)七．参考书目 (14)一．设计要求1 塔设备三维造型2设计平台、扶梯、并与塔组装。
a除了图中已注尺寸, 其余部分形状大小由设计而定。
b塔筒体内零件忽略不作, 只作塔设备外形。
c接管、人孔、支座等方位由设计而定。
d平台与扶手形状、大小自行设计。
42020年6月23日e 支座数量为4个。
f 支座与法兰大小应由有关系列标准而定。
3 画出塔设备椭圆封头的展开图。
展开方法合理, 所用材料最省。
二．设计思路概述塔设备是化工, 炼油生产中最重要的设备之一。
它主要分为板式塔和填料塔两大类。
我们设计的塔设备就是以板式塔为模板的。
我们经过查看实物图片, 查阅相关塔设备资料和设计标准手册研究除了一套较合理的方案。
我们的设计主要分为以下几部分:1、塔体: 塔设备的外壳。
它由等直径、等厚度的圆筒和作为头盖和低盖的椭圆形封头组成。
2、塔体支座: 塔体安放在基础上的连接部分。
它用以确定塔体的位置。
本题中塔设备采用的是最常见的支座形式——裙座。
3、除沫器: 用于捕集夹带在气流中的液滴。
对于回收物料, 减少污染非常重要。
4、接管: 用以连接工艺管道, 把塔设备与其它设备连成系统。
安用途可分为进液管、除液管、进气管、出气管等。
5、人孔: 为安装、检修、检查的需要而设置的。
6、平台: 为安装、检修、检查的需要而设置的。
一般设在经常需要检修、拆装的地方。
52020年6月23日。
化工创业大赛主要设备设计计算说明书
“龙沙杯”华南地区第三届大学生化工设计创业大赛年产1000吨对苯二甲酸二辛酯项目主要设备设计计算说明书茂名学院DOTP项目设计策划团队指导老师：杨鑫莉汤一文二○○九年八月一搅拌反应釜 (3)1 搅拌反应釜尺寸设计 (3)1.1 反应釜体积 (3)1.2 反应釜直径和高度 (3)1.3 壁厚 (4)1.4 夹套 (4)2 搅拌器设计选型 (5)2.1 叶轮尺寸确定 (5)2.2 挡板 (5)2.3 搅拌器的转速 (6)2.4 搅拌器功率 (6)3 搅拌轴设计 (7)3.1 轴强度计算 (7)3.2 轴刚度计算 (8)4 传动装置 (9)4.1 电机 (9)4.2 减速器 (9)5 反应釜传热计算 (10)5.1 夹套内壁对釜液的传热系数 (10)5.2 釜壁及垢层传热系数 (10)5.3 夹套内联苯对釜壁给热系数 (11)5.4 夹套总传热系数 (12)6 夹套传热面积 (12)6.1 所需夹套传热面积 (12)6.2 夹套实际传热面积 (12)7 附件及开孔设计 (13)7.1 开孔及补强 (13)7.2 轴封 (13)7.3 底座 (14)7.4 支座 (15)二水洗釜 (16)1 水洗釜尺寸设计 (16)1.1 水洗釜体积 (16)1.2 水洗釜直径和高度 (17)1.3 壁厚 (17)2 搅拌器设计 (17)2.1 液层高度 (17)2.2 叶轮 (18)2.3 搅拌器的转速 (18)2.4 搅拌功率 (18)3 搅拌轴设计 (19)3.1 轴强度计算 (20)3.2 轴刚度计算 (20)4 传动装置 (21)4.1 电机 (21)4.2 减速器 (21)5 附件及开孔设计 (22)5.1 开孔 (22)5.2 轴封 (22)5.3 支座 (23)三乙二醇蒸发器 (24)1 主要参数 (24)2 蒸发器选型 (24)3 蒸发量、加热蒸汽消耗量及传热面积的计算 (24)3.1 蒸发量 (25)3.2 加热蒸汽消耗量 (25)3.3 蒸发器的传热面积 (26)4 蒸发器主要结构尺寸的计算 (26)4.1 加热管的选择和管数的初步估计 (26)4.2 循环管的选择 (26)4.3 加热室直径及加热管数目的确定 (27)4.4 分离室直径与高度的确定 (27)5 蒸发装置的辅助设备及开孔设计 (28)5.1 接管尺寸的确定 (28)5.2 气液分离器 (28)5.3 蒸汽冷凝器 (29)5.4 淋水板的设计 (29)5.5 封头的选择 (31)5.6 底座的选择 (31)5.7 法兰的选择 (32)6 计算结果汇总 (32)四过滤器 (33)五其它设备 (33)1 容器储罐类 (33)1.1 异辛醇原料储罐 (33)1.2 异辛醇计量罐 (33)1.3 搅拌配料罐 (34)1.4 分液罐 (34)2 换热类 (34)2.1 混合气体（乙二醇、异辛醇）冷凝器 (34)2.2 DOTP产品冷凝器 (35)2.3 乙二醇产品冷凝器 (35)3 机泵类 (35)3.1 异辛醇进料泵 (35)3.2 联苯输送泵 (36)3.3 料液输送泵 (36)一 搅拌反应釜1 搅拌反应釜尺寸设计1.1 反应釜体积由物料衡算结果可知：生产每釜成品需要废涤纶的质量为：=1m 584.53 kg ；废涤纶密度38.11=ρ3/cm g ，需要异辛醇的质量为：=2m 1187.32 kg ；异辛醇密度832.02=ρ3/cm g 则废涤纶所占体积：=⨯==31111038.153.584ρm V 0.424 m 3， 异辛醇所占体积： =⨯==322210832.032.1187ρm V 1.427 m 3 所以物料总体积为： =+=21'V V V 0.424 + 1.427 = 1.851 m 3由于还有催化剂的加入，故取 V = 1.860 m 3考虑到废涤纶较松散且呈沸腾状态及釜内安装的附件，参照《化工设备设计基础》，根据标准投料系数范围，取反应釜投料系数为0.7，则所需反应釜体积为：657.27.0860.1==V m 3 1.2 反应釜直径和高度参照《化工设备设计基础》，取反应釜的长径比H/D i ＝1.2，反应釜的内径D i 由下式估算：3244ππ+=i i D HVD由1.1的所得数据及长径比，代入以上公式可求得内径为：=i D 1.353 m ，取圆整值1400mm 。
化工设计计算说明书
化工设计计算说明书
化工设计计算说明书是指针对化工生产过程中的设备、工艺参数、化学反应等环节进行设计和计算的一份详细文档。
它包括以下内容：
1. 设备设计：对所需要的设备进行设计和选择，包括设备类型、材料、尺寸、壁厚等参数。
2. 工艺设计：确定化工生产过程中的操作步骤、工艺条件、流程图等。
3. 化学反应设计：对化学反应进行研究、评估，确定反应方式、条件、反应物比例等。
4. 计算方法：针对所设计的设备、工艺和化学反应等，进行相关的物理、化学和数学计算，并给出详尽的计算公式和计算过程。
5. 安全设计：根据化工生产中可能存在的危险因素，确定安全措施、安全设备等，保障生产安全。
化工设计计算说明书是化工生产中非常重要的一份文档，它直接关系到生产效率和生产质量，尤其是化工安全问题。
因此，每一个化工生产单位都需要根据其生产过程的特点，制定符合自身实际的化工设计计算说明书，以确保生产的安全、高效和优质。
化工工艺计算说明书
学号:10401108 常州大学化工工艺设计题目10万吨/年重整抽提油分离碳六馏份工艺设计学生王惠茹学院石油化工学院专业班级化工101校内指导教师叶青专业技术职务副教授二零一四年一月目录文献综述.................................................................................................................................... .1 1.物料衡算. (2)1.1物料流程简图 (2)1.2物料衡算 (3)2.热量衡算 (3)2.1原料预热器(E-101)热量衡算 (4)2.2初馏塔塔顶冷凝器热量衡算 (4)2.3初馏塔塔釜再沸器热量衡算 (5)2.4初馏塔塔底冷却器热量衡算 (6)塔塔顶冷凝器热量衡算 (6)2.5脱C5塔塔釜再沸器热量衡算 (7)2.6脱C5塔塔顶冷却器热量衡算 (7)2.7脱C5塔塔顶冷凝器热量衡算 (7)2.8脱C6塔塔釜再沸器热量衡算 (8)2.9脱C6塔塔底冷却器热量衡算 (8)2.10脱C62.11异己烷塔塔顶冷凝器热量衡算 (9)2.12异己烷塔塔釜再沸器热量衡算 (9)2.13异己烷塔塔顶冷却器热量衡算 (9)2.14异己烷塔侧线冷凝器热量衡算 (10)2.15异己烷塔侧线冷却器热量衡算 (10)2.16正己烷塔塔顶冷凝器热量衡算 (10)2.17正己烷塔塔底再沸器热量衡算 (11)2.18正己烷塔塔顶冷却器热量衡算 (11)2.19正己烷塔塔底冷却器热量衡算 (11)2.20系统热量衡算 (12)3.精馏塔的设计 (12)3.1精馏塔的工艺计算 (12)3.2精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (13)3.3塔板主要工艺尺寸 (14)3.4筛板的流体力学验算 (16)3.5塔板负荷性能图 (17)4.设备选型 (19)4.1罐体选型 (19)4.2换热设备 (21)4.3泵的选型 (29)5.管径计算与选型（摘自GB8163-88） (32)5.1物料管道的计算和选型 (32)5.2换热器接管 (40)6.环境保护与安全管理 (44)6.1三废排放量及有害物质含量表 (44)6.2三废处理意见 (45)6.3安全技术 (45)6.4建筑措施及设备布置 (45)6.5工艺控制措施 (46)6.6其他管理措施及通风设施等 (47)7.投资估算及经济分析 (47)7.1工程费用 (47)7.1.1工艺设备费用 (47)7.1.2 电气仪表费用 (49)7.1.3 安装工程费 (49)7.1.4 建筑工程费 (49)7.1.5 给排水消防 (49)7.1.6 总图 (49)7.2其他费用 (49)7.2.1生产职工培训费 (49)7.2.2办公生活家居费 (50)7.2.3技术转让费 (50)7.2.4工程设计费 (50)7.3预备费用 (50)7.3.1基本预备费 (50)7.3.2涨价预备费 (50)7.4专项费用 (50)7.4.1建设期贷款利息 (50)7.4.2关于产品单位成本表 (50)7.4.3关于流动资金 (51)7.4.4关于所得税 (52)7.4.5关于投资回收期 (52)参考文献 (53)文献综述由于我国有生产环境友好的清洁燃料的要求，对车用汽油、柴油、煤油等的烯烃、芳烃、硫含量已经做出严格的规定，而且这些规格指标将继续提高，逐渐与世界先进国家的规格标准接轨。
道达尔杯首届全国大学生化工安全设计大赛
“道达尔杯”首届全国大学生化工安全设计大赛题目完成30万吨/年气体分离装置工艺设计及安全预评价。
作品应包括以下内容：1.工艺设计部分（1）30万吨/年气体分离装置带控制点的工艺流程图（Piping and Instrumentation Diagram，PID），给出详细的控制方案并以文字说明；（2）30万吨/年气体分离装置设备平面布置图（Equipment Floorplan）；（3）完成换热器、机泵、安全阀和容器的选型，以清单形式列出；（4）计算装置能耗。
2.安全预评价部分（1）概述①预评价的目的；②预评价范围；③预评价工作重点。
（2）危险有害因素分析①主要危险、有害物质分析；②工艺过程中的危险及有害因素分析；③生产过程危险及有害因素分析；④其他危险及有害因素分析。
（3）生产装置系统定性分析评价①采用预先危险分析法，对系统内设备进行定性安全分析评价，格式见下表（注：每台设备一表）；预先危险分析表注：a. 危险/意外事故——填写危险/意外事故或潜在意外事故的名称；b. 起因——填写危险/意外事故或潜在意外事故发生的原因；c. 影响/事故后果——填写危险/意外事故或潜在意外事故对人和设备的影响或事故后果；d. 危险分类——填写危险/意外事故或潜在意外事故的类别，见下表：危险严重度分类e. 对策——填写消除危险/意外事故或潜在意外事故的措施。
②安全设备清单。
（4）安全对策措施与建议①建筑场地及布置方面的对策措施；②工艺及设备等方面的对策措施；③管理方面的对策措施。
（5）结论作品以可工程实施为原则。
附录供选手参考，如给定的条件不足，可自行设定。
作品载体要求：（1）采用Microsoft Office进行文字、数据文本建档，以PDF格式提交。
（2）采用Auto CAD绘图，图幅根据需要自行选定。
（3）决赛作品纸质版以A4纸双面打印，图纸为蓝图。
首届全国大学生化工安全设计大赛评审委员会2013年7月20日附录130万吨/年气体分离装置一、装置概况装置原料系催化裂化装置所产的并经脱H2S、硫醇后的液化气，装置公称设计规模30万吨/年，年开工8400小时，操作弹性为60～120%，占地99×29= 2871m2（除管廊外），共用管廊占地99×10= 990m2。
化工设计竞赛T0406 校核结果
**************上封头计算结果 **********************内压椭圆封头校核**********计算条件:计算压力: 0.14 设计温度: 130.00 筒体内径: 1800.00腐蚀裕量: 2.00 负偏差: 0.30 焊接接头系数: 0.85曲面高度: 475.00 材料: S31603输入厚度: 8.00计算结果:应力校核: 合格许用压力: 0.68 水压试验值: 0.3438 椭圆封头应力: 59.61 0.9*ReL: 162.00 压力试验合格提示:参考厚度: 5.00**************第1段筒体计算结果 **********************内压圆筒校核**********计算条件:计算压力: 0.11 设计温度: 130.00 筒体内径: 1800.00腐蚀裕量: 2.00 负偏差: 0.30 焊接接头系数: 0.85材料: S31603输入厚度: 14.00计算结果:应力校核: 合格许用压力: 1.30 σt＝ 8.52 [σ]t*Φ= 100.47水压试验值: 0.3438 圆筒应力: 31.32 0.9*ReL: 162.00 压力试验合格提示:参考厚度: 4.50**************地震载荷，风载, 计算结果 *****************************等直径，等壁厚塔器校核结果******************校核参数：基本自振周期 T1: 0.277344(秒)塔器总高度 H： 15623(mm) ; 裙座高度：3500(mm) ;整个塔器的操作质量 m0：25771.8(kg)*******************************************************************************************************************************************************************************************圆筒应力校核*************************************－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－塔器分段类型：第 1 个圆筒段的底部截面。
化工设计大赛项目初步说明书
目录1 总论 (1)1.1项目综述 (1)1.2设计依据 (1)1.3设计思想及原则 (1)1.4工艺特点 (2)1.5产品及原料方案 (2)1.6辅助设计软件的应用 (2)2 厂址选择 (3)2.1选择原则 (3)2.2厂址选定 (3)2.3地理位置 (4)2.4原料和市场 (4)2.5自然状况 (4)3 工艺流程设计及优化 (6)3.1设计目标 (6)3.1.1概述 (6)3.1.2生产规模 (6)3.2 合成异丙苯基本工艺流程 (6)3.3 二异丙苯的优化 (7)3.3.1 优化流程 (7)3.3.2优化流程分析 (8)3.4泡点反应器合成异丙苯 (11)3.4.1优化流程 (11)3.4.2分离过程节能降耗分析 (12)3.4.3同时采用泡点反应器和新增二异丙苯塔新增侧线采出 (13)3.5 催化精馏合成异丙苯 (14)3.5.1 催化精馏合成异丙苯的操作特性 (14)3.5.2 固定床催化精馏塔合成异丙苯工艺流程 (15)3.6 烷基化和烷基转移反应同时进行的固定床催化精馏 (16)3.6.1 优化流程 (16)3.6.2 优化固定床催化精馏塔的操作特点 (17)3.6.3不同苯烯比时对优化固定床催化精馏塔的操作特点 (18)3.7 小结 (18)4主设备选型设计及ASPEN PLUS7.1模拟 (19)4.1主设备设计原则 (19)4.2 用aspen plus7.1对主设备的初步模拟 (20)4.3 用aspen plus7.1对分离精馏塔进行了第一次模拟优化 (29)4.4用aspen plus7.1对分离精馏塔进行了第二次模拟优化 (33)5 换热网络优化 (38)5.1概述 (38)5.2夹点的确定 (38)6 自动控制及仪表 (40)6.1 设计依据 (40)6.2 自动控制方案概述 (40)6.3主要现场仪表选型原则 (42)7 供电与通信 (45)7.1 设计说明 (45)7.1.1 设计范围 (45)7.1.2 设计标准、规范 (45)7.2 供电电源 (46)7.3 变电所和配电间 (46)7.4 照明系统 (47)7.5 接地防雷系统 (48)7.6 电信工程 (51)8 供热供暖 (52)8.1 概述 (52)8.2 标准与规范 (52)8.3 供热方案 (53)8.4 锅炉给水系统 (55)8.5 供热系统配套设施 (56)9 环境保护 (57)9.1 设计依据 (57)9.2 环保治理措施 (58)9.2.1 废气 (58)9.2.2 废水 (58)9.2.3 废渣 (58)9.2.4 噪声 (58)9.3 场内绿化 (59)9.3.1厂区绿化的作用 (59)9.3.2场内绿化选择原则 (60)10 土建 (62)10.1 设计编制依据 (62)10.2建筑、结构设计原则 (63)10.3建筑、结构设计方案 (63)10.4防火、防水防腐、防噪、防尘及建筑物内外装修等 (64)11 给水排水 (66)11.1 编制依据 (66)11.2 设计范围 (66)11.3 给水工程 (67)11.4排水工程 (68)11.4.1污水处理工程 (68)11.4.2雨水工程设计 (69)12 总图运输 (72)12.1 设计依据 (72)12.2 设计范围 (72)12.3 总平面布置 (73)12.3.1 厂区总体布局概述 (73)12.3.2 厂区各处面积指标 (73)12.3.3 厂前区 (75)12.3.4 储运区 (75)12.3.5 生产区 (76)12.3.6 辅助生产区 (76)12.3.7 厂区出入口的布置 (77)12.3.8 围墙的设置 (77)12.4 厂内运输设计 (78)12.4.1 厂内运输设计要求 (78)12.4.2 本厂运输设计 (78)参考文献 (79)1 总论1.1项目综述丙烯是源自石油、煤、天然气的重要基础有机化工原料，全球丙烯的产能已超1亿吨/年，随着我国今后几年中丙烯产能的快速增长，加快除聚丙烯以外的丙烯化工的综合发展已成为我国烯烃化工可持续发展成为重要课题。
化工设计竞赛3-典型设备(标准设备和非标设备)工艺设计计算说明书(0001)
目录第一章设备设计总述 (5)1.1过程设备类别 (5)1.2过程设备设计与选型原则 (5)1.3过程设备设计与选型的主要内容 (5)第二章反应器设计 (7)2.1工艺参数 (7)2.1.1催化剂 (7)2.1.2反应机理 (8)2.1.3工艺参数 (10)2.2反应器设计 (14)2.2.1设计选材 (14)2.2.2反应器选型 (14)2.2.3催化剂计算 (17)2.2.4反应管设计 (19)2.2.5反应筒体设计 (21)2.2.6管板设计 (23)2.2.7气体分布板设计 (36)2.2.8封头设计 (39)2.2.9支座及拉杆设计 (39)2.2.10接管设计 (40)2.2.11连接设计 (41)2.2.12强度校核 (42)2.2.13热量衡算 (77)2.3反应器设计结果一览表 (80)2.4设备条件图 (82)第三章塔设备设计 (83)3.1塔设备设计规范 (83)3.2塔设备选型 (83)3.2.1塔设备简介 (83)3.2.2塔型选择原则 (83)3.2.3塔型选择方法 (84)3.3设计条件 (86)3.3.1工作介质 (86)3.3.2设计温度与设计压力 (86)3.3.3设计条件与工艺参数汇总 (86)3.4塔内部结构设计及校核（T0206） (88)3.4.1塔型和塔径 (88)3.4.2塔内构件设计 (90)3.4.3水力学校核 (91)3.5 塔总体结构设计及校核（T0206） (98)3.5.1塔高计算 (98)3.5.2管口设计 (99)3.5.3筒体壁厚计算 (101)3.5.4封头尺寸计算 (101)3.5.5裙座尺寸及开孔 (101)3.5.6地脚螺栓 (101)3.5.7机械强度校核 (102)3.6塔设备装配图（T0206） (125)3.7塔设备设计一览表 (125)第四章换热器选型设计 (127)4.1换热器选型设计依据 (127)4.2换热器简介 (127)4.3换热器选型原则 (128)4.3.1基本要求 (128)4.3.2介质流程 (129)4.3.3终端温差 (129)4.3.4流速选择 (130)4.3.5压力降 (130)4.3.6传热膜系数 (130)4.3.7污垢系数 (131)4.3.8换热管 (131)4.4换热器型号的表示方法 (131)4.5换热器类型选择 (132)4.5.1壳型及封头选择 (132)4.5.2换热管规格选择 (133)4.5.3壳程 (135)4.6换热器的选型软件 (135)4.7选型范例（以E0202为例） (136)4.7.1工艺参数确定 (136)4.7.2EDR数据输入 (136)4.7.3换热器结构参数确定 (137)4.7.4详细尺寸 (139)4.7.5换热器机械强度校核 (140)4.7.6 换热器设计和校验小结 (155)4.8换热器设备选型一览表 (156)第五章容器选型 (159)5.1储罐、回流罐 (159)5.1.1概述 (159)5.1.2设计原则 (159)5.1.3设计参数 (159)5.1.4储罐形式 (160)5.1.5储罐材料 (161)5.1.6储罐容积 (161)5.1.7原料储罐 (162)5.1.8产品储罐 (164)5.1.9回流和缓冲罐 (164)5.1.10选型结果一览表 (165)5.2气液分离器 (167)5.2.1设计原则 (167)5.2.2设计目标 (167)5.2.3气液分离器类型 (167)5.2.4设计过程 (167)5.2.5分离器设计结果 (189)5.3油水分离器 (190)5.3.1 D0202油水分离器 (190)5.3.2 油水分离器选型一览表 (190)第六章泵设备选型 (191)6.1泵 (191)6.1.1选型依据 (191)6.1.2化工装置对泵的要求 (191)6.1.3工业泵的特点和选用要求 (191)6.1.4选型原则 (192)6.1.5工作参数 (193)6.1.6选型示例与结果 (193)6.1.7泵选型一览表 (195)第七章压缩机选型 (198)7.1压缩机设备概述 (198)7.2压缩机使用范围 (198)7.3选型依据 (198)7.4选型原则 (199)7.5压缩机选型 (199)7.5.1 C0201选型 (199)7.5.2 C0202选型 (200)7.5.3 C0203选型 (201)7.5.4 C0301选型 (202)7.5.5 C0302选型 (203)7.5.6 C0401选型 (204)7.6压缩机选型一览表 (205)第八章汽轮机选型 (206)8.1汽轮机设备概述 (206)8.2汽轮机选型 (206)8.2.1 C0101选型 (206)8.3汽轮机选型一览表 (207)第九章汽包设计说明 (208)9.1汽包设计概述 (208)9.2汽包设计 (209)9.2.1汽包安装高度计算 (209)9.2.2汽包尺寸计算 (211)9.3汽包设计参数一览表 (212)第一章设备设计总述化工设备的工艺设计与选型是在物料衡算和热量衡算的基础上进行的，其目的是决定工艺设备的类型、规格、主要尺寸和数量，为车间布置设计、施工图设计及非工艺设计项目提供足够的设计数据。
化工设计竞赛11-能量衡算计算书(0001)
目录1能量衡算 (3)1.1 概述 (3)1.2 热量衡算原理 (3)1.3 热量衡算任务 (3)1.4 热量衡算 (4)1.4.1 醋酸乙烯反应工段热量衡算 (4)1.4.2 精馏工段热量衡算 (5)1.4.3 吸收工段热量衡算 (9)1.4.4 污水处理工段热量衡算 (11)1.5 总结 (12)1能量衡算1.1 概述拟建一套年产11万吨的醋酸乙烯装置，在全工艺段中伴随着物料从一个体系或单元进入另一个体系或单元，在发生质量传递的同时也伴随着能量的消耗、释放和转化。
其中的能量变换数量关系可以从能量衡算求得，对于新设计的车间，可以由此确定设备的热负荷。
再根据设备的热负荷大小、所处理物料的性质及工艺要求选择恰当的设备。
下述能量衡算，可以为后续设计工作中提高热量的利用率，降低能耗提供主要依据。
1.2 热量衡算原理工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。
其中一个主要依据是能量平衡方程：∑∑∑+=loutinQ QQ其中，∑inQ——表示输入设备热量的总和； ∑outQ——表示输出设备热量的总和；∑lQ ——表示损失热量的总和。
对于连续系统：Q + W =∑H out - ∑H in其中，Q ——设备的热负荷。
W ——输入系统的机械能。
∑H out ——离开设备的各物料焓之和。
∑H in ——进入设备的各物料焓之和。
在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。
最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。
1.3 热量衡算任务在进行醋酸乙烯装置的热量衡算中，主要通过定量计算完成下述基本任务： ①确定工艺单元中物料输送机械（如泵）所需要的功率，以便于进行设备的设计和选型；②确定精馏等单元操作中所需要的热量或冷量以及传递速率，计算换热设备的尺寸，确定加热剂和冷却剂的消耗量，为后续设计中比如供汽、供冷、供水等专业提供设备条件；③确定为保持一定反应温度所需移除或者加入的热传递速率，指导反应器的设计和选型；④提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率，降低能耗；⑤最终计算出总需求能量和能量的费用，并由此确定工艺过程在经济上的可行性。
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4.23
12 ( m0I I g FvI I ) / Diei
5.59
5.43
5.04
3.26
13
4M
I I max
/
Di2ei
15.98
15.04
9.90
6.66
22 ( m0I I g FvI I ) / Diei
2.11
31 PT Di / 4ei
8.65
32 mTI I g / Diei
直立容器总高
mm
壳体和裙座质量
kg
附件质量
kg
内件质量
kg
保温层质量
kg
平台及扶梯质量
kg
操作时物料质量
kg
液压试验时液体质量
kg
吊装时空塔质量
kg
直立容器的操作质量
kg
m0 m01 m02 m03 m04 m05 ma me
直立容器的最小质量
kg
mmin m01 0.2m02 m03 m04 ma me
过程设备强度设计计算书
压力设计 名 义 厚 度 (mm)
8
14
计算结果 容器壳体强度计算 直立容器校核 取 用 厚 度 (mm)
8
14
许 用 内 压 (MPa) 0.682 1.298
8
名 义 厚 度 (mm) 10
8 裙座 取 用 厚 度 (mm) 10
0.682
SW6-2011 许 用 外 压 (MPa)
裙 座 上 较 大 孔 引 出 管 厚 mm 度
裙座上较大孔引出管长度 mm 125
地脚螺栓及地脚螺栓座
地脚螺栓材料名称
Q345
地 脚 螺 栓 材 料 许 用 应 力 MPa
地脚螺栓个数
15
地脚螺栓公称直径
mm
全部筋板块数
25
相 邻 筋 板 最 大 外 侧 间 距 mm
筋板内侧间距
mm
85
筋板厚度
mm
3.253e+08 3.057e+08 2.016e+08 1.983e+08 1.983e+08
n
Mca (I)
M II ca
( 2 / T1
)2 YT 1
mk ( hk h )k1( h )
k i
n
Mca
(II)
M II ca
( 2 / T2 )2 YT 2
mk ( hk h )k2( h )
地震弯矩 0
n
M I I E
F1k ( hk h ) 注:计及高振型时,此项按B.24计算
k i
0
0
0
0
偏 心 弯 矩 Me me gle
0
0
0
0
0
最大弯矩
M max
m
ax(M
I I w
Me
,M
I I E
0.25M
I I w
Me
)
需横风向计算时
M max
max(MeIwI
Me
,M
I I E
SW6-2011
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7
过程设备强度设计计算书
组合应力校核
A1 1 2 3 (内压), 2 3(外压)
7.63 许用值
120.56
15.67 120.56
A2 2 3 (内压), 1 2 3 (外压)
21.57
20.48
14.94
许用值
125.68
125.68
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5
过程设备强度设计计算书
SW6-2011
0－0
A－A
风载及地震载荷
裙座与筒体 连接段
1－1(筒体)
1－1(下封 头)
操 作 质 量 m0 m01 m02 m03 m04 m05 ma me
25771.8
25440.1
23233.8
21980.2
21980.2
Zw
Aw
MPa
搭接焊接接头在操作工况下的剪应力许可值
MPa
搭接焊接接头在试验工况下最大剪应力
0.3M
J w
J
Me
m J J max
g
MPa
Zw
Aw
搭接焊接接头在试验工况下的剪应力许可值
MPa
搭 接 接 头 拉 应 力校 核 结 果
裙座设计名义厚度
主要尺寸设计及总体参数计算结果 mm
容器总容积
mm3
头系数
接头系数
(mm)
(Mpa)
1
2
0.85
0.85
0
0.225
0.343848
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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1
过程设备强度设计计算书
SW6-2011
内件及偏心载荷
介质密度
kg/m3
910.4
塔 釜 液 面 离 焊 接 接 头 的 高 度 mm
200
塔板分段数
1
2
3
4
5
塔板型式
浮阀
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 力 A3: 液 压 试 验 时 轴 向 最 大 组 合 拉 应 力 : 试 验 压 力 引 起 的 周 向 应 力 注 3: 单 位 如 下
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10
过程设备强度设计计算书
125.68
8.77 86.47
18.01 73.97
A3 1 2 3
许用值
8.00 162.00
16.41 162.00
A4 2 3
16.29
15.77
许用值
109.05
109.05
13.92 109.05
4.65 88.68
9.55 61.64
( pT 9.81Hw )( Di ei ) / 2ei
Di2t es
Dit es
MPa
对接焊接接头拉应力许可值
MPa
对接接头拉应力校核结果
搭接接头校核
搭 接 接 头 横 截 面 Aw 0.7Dotes
mm2
搭 接 接 头 抗 剪 断 面 模 数 Zw 0.55Do2tes
mm3
搭接焊接接头在操作工况下最大剪应力
M JJ max
m J J 0
g
F JJ v
焊接接头系数
0.85
0.85
封头形状
椭圆形
椭圆形
圆筒 设计压力(Mpa) 设计温度(℃) 长度(mm) 名义厚度(mm)
内径/外径 (mm)
材料名称(即钢号)
1
0.11
130
11600
14
1800
S31603
2
3
4
5
6
7
8
9
10
圆筒 腐蚀裕量(mm) 纵向焊接接 环向焊接 外压计算长度 试验压力(立) 试验压力(卧)(Mpa)
k i
Mca (I) 检修状态
顺风向弯矩
M
I I cw
(I)
顺风向弯矩
M
I I cw
(II)
顺风向弯矩
M
I I cw
(I)检修状态
3－3
组合风 弯 矩
M ew
max(
M
I w
I
,
(
M
I ca
I
)2
(
M
I cw
I
)2
)
3.253e+08 3.057e+08 2.016e+08 1.983e+08 1.983e+08
0.25M
I I w
Me
)
3.253e+08 3.057e+08 2.016e+08 1.983e+08 1.983e+08
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6
过程设备强度设计计算书
n
垂 直 地 震 力
Fvi
mi
hi
F 00 v
/
mkhk ( i 1,2,..,n )
k 1
0
0
0
0
应力计算
11 Pc Di / 4ei
11.50
11.26
10.95
2.66
33
4(
0.3M
I I w
Me
)/
Di2ei
4.79
4.51
2.97
[]t
189.00
189.00
189.00
B
104.73
104.73
104.73
2.00 118.20 72.06
0
8.68 6.69 13.67 4.34 17.76 5.45 4.10 118.20 61.64
Ab
(Do2b 4
Di2b )
mm2 565486
基 础 环 板 计 算 力 矩 max(Mx Cxbmaxb2 ,M y Cybmaxl2 )
全 基国础化环 板工需设要 厚备度设 计 技 术 中 心 站
Nmm 1423.71 mm 7.62
8
基础环板厚度厚度校核结果
合格
混凝土地基上最大压应力
130 60 0 45 80 1700
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