大学
毕 业 设 计（论 文）
设计(论文)题目：热粗煤气、合成气热交换器设计
姓 名 _______ __ 学院（系）_______ __ 专 业_ _____ 年 级 _____________ 指导教师 __________
年 月 日
…..大学毕业设计（论文）任务书
学院（直属系）：机电系 时间：年 月 日 学 生 姓 名 设计（论文）题目 指 导 教 师 热粗煤气、合成气热交换器设计 主要研 究内容 1 合成氨生产工艺、低温甲醇洗工段工艺流程及控制方法设计。 2 评述换热器在生产中的地位、作用及设备选型（附工艺流程图）。 3 单体设备工艺计算及初选设备轮廓尺寸（管径、管长、管子数、管程数、壳径、壳程数等）。 4 设备结构设计。 5 设备强度计算。 6 编制制造、检验、安装、运输等技术条件。 7 绘制设备总装配图及零件图。 8 编制设计说明书。 研究方法 查阅翻译综合分析各种文献资料，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。 主要技术指标(或研究目标) 物 料 温度（进口/出口）℃ 变换气 合成气 37/2 -27/-2 操作压力(MPa) 2.65 2.10 体积流量 (m3/h) 120951 9753.2
1 天津大学化工原理教研室，《化工原理》上册，天津科技出版社，1992年 2 国家技术监督局，《钢制管壳式换热器》（GB151-99），1999年 3 国家医药管理局上海医药设计院，《化工工艺设计手册》（上、下册），化学工业出版社，1987 4 国家压力容器标准化委员会，《钢制压力容器》（GB150-2000），学苑出版社，2000 5 燕山石化总公司设计院化工设计院，《钢制列管式固定管板换热器结构设计手册》，化工部设备设计技术中心站，1985 6 化工部第六设计院，《化工设备图样技术要求》（上、下册），化工部设备设计技术中心站，2000 7 石油化学工业部化工设计院，《小氮肥厂工艺设计手册》，石油化学工业出版社，1979 8 化学工业部设备技术中心站，全国压容器标准化技术委员会，《化工设备标准手册》（共4册）1997 9 《过程装备成套设计》，化学工业出版社，2002 10《过程装备成套技术课程设计指南》，化学工业出版社，2002年工业出版社，2002 11 国家压力容器标准化委员会，《钢制焊接压力容器及标准释义》（JB/T4735 – 1997） 12 国家压力容器标准化委员会，《压力容器用锻件、压力容器用镍铜合金》（JB4726～4728、JB4741～4743-2000） 13 国家压力容器标准化委员会，《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG 20592～20635-97） 14 国家压力容器标准化委员会，《钢制压力容器焊接工艺评定、钢制压力容器焊接规程、钢制压力容器产品焊接试板的力学性能测试》（JB4708、JB/T4709、JB4744-2000） 15 国家压力容器标准化委员会，《压力容器法兰》（GB4700～4707-2000） 16 国家压力容器标准化委员会，《压力容器波形膨胀节及标准释义》（GB16749-1997） 17 国家压力容器标准化委员会，《容器支座》（JB/T4712、4713、4724、4725-92） 18 国家压力容器标准化委员会，《换热器基本参数》（JB/T4714～4720、JB4721、JB/T4722～4723-92） 19 国家压力容器标准化委员会，《补强圈、钢制压力容器用封头》（JB/T4736、4746-2002）20 《压力容器安全技术监察规程》 主要参考文献
太原科技大学毕业设计（论文）
热粗煤气、合成气热交换器设计
机电工程系… 指导老师：…
摘 要：换热器是许多工业部门广泛应用的工艺设备。设计中考虑操作条件及介质的特性，本设计采用固定管板式换热器结构。该设备适用于温度不大，壳程流体清洁，不易结垢拆卸，清洗的场合。在设计过程中，依照GB151-1999《钢制管壳式换热器》对换热器依次进行工艺计算、结构设计、强度计算，最后完成专题讨论。本设计每层管子排列方式采用正三角形排列，这种方法在相同的面板面积上可排较多的管子，且管外表面传热系数大。最后检测该换热器是否满足介质换热的需求。
关键词：换热器，固定管板，工艺设计，结构设计，强度计算。
The design of hot coal gas, synthesis gas heat exchanger
Department of mechanical and electrical engineering equipment and process
control1022Liu Huan instructs teacher: Yan Jianxin
Abstract : Heat exchanger is a kind of process equipment which is widely used by many Industry departments. Considering the operating conditions and the characteristic of medium, this design uses the fixed tube sheet heat exchanger structure. The equipment is suitable for the situation that temperature is not high and not easy scaling. In this design process, according to the GB151-1999\type of steel tube shell heat exchanger \process calculation, structure design, strength calculation, finally completes the seminar. The arrangement mode of each layers of tube in this design adopts equilateral triangle arrangement. This method in the same area of the panel can be discharged more pipes, and the outer surface of the tube own high conduct heat coefficient. Finally, testing this heat exchanger whether meet the demand of heat transfer medium. Key words: Heat exchanger a fixed tube sheet process design structure design strength calculation
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太原科技大学毕业设计（论文）
目录
摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1 工艺流程 ......................................................... 1 1.1 合成氨的工艺流程 ..................................................... 1 1.2 低温甲醇洗工段工艺流程 ............................................... 2 1.3 换热器(W-501)的设计说明 .............................................. 2 1.4 工艺过程及控制参数的选取 ............................................. 3 1.5 控制方案的设计 ....................................................... 3 1.6 各仪表的作用方式 ..................................................... 4 2 工艺计算 ......................................................... 5 2.1 原始数据 ............................................................. 5 2.2 类型选择 ............................................................. 5 2.3 流体流径的选择 ....................................................... 5 2.4 工艺参数的计算 ....................................................... 6 2.4.1 确定冷热流体的定性温度 ........................................... 6 2.4.2 物性参数的计算 ................................................... 6 2.4.3 计算热负荷 ...................................................... 11 2.4.4 平均温度差 ...................................................... 12 2.4.5 初选总传热系数 .................................................. 13 2.4.6 初算所需传热面积 ................................................ 13 2.4.7 换热器结构设计 .................................................. 13 2.4.8 核算总传热系数 .................................................. 14 2.5 核算压强降 .......................................................... 15 2.5.1 管程压强降 ...................................................... 15 2.5.2 壳程压强降 ...................................................... 16 3 结构设计 .........................................................18 3.1 设计条件 ............................................................ 18
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