太原科技大学毕业设计（论文）
TCTT水进口管氨冷却器水出口管氨分离器氨压缩机控制方案流程图
图1.3氨冷却器温度控制方案流程图
1.6 各仪表的作用方式
对于系统而言，当发生故障时，应保证气氨出口温度不要太高，即在考虑安全及节能方面，应选用气开阀。
各仪表的作用方式为： 1.气开阀：正作用“+”； 2.变送器：正作用“+”；
3.当阀关小时，气氨出口温度升高，“-” “-”=“+”，取反，故调节器为反作用“-”。验证：T ? ? TT ? ? TC ? ?阀开大? T ?
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2 工艺计算
2.1
原始数据
表2.1原始数据
物 料 温度（进口/出口）℃ 操作压力(MPa) 管程 壳程
表2.2 原始数据2
含量 成份 CO2 H2S CO 体积流量 (m3/h) 120951 9753.2 37/2 -27/-2 2.65 2.10 管程变换气 ?i% ?i% 壳程合成气 ?i% ?i% 40.01 0.12 1.45 49.79 7.03 0.92 0.15 85.88 0.20 1.98 4.86 5.49 1.26 0.29 74.95 24.98 17.64 82.29 H2 CH4 N2 Ar 2.2 类型选择
Tm?tm?T1?T22?t1?t22?37℃?2℃2??27℃?(?2℃)2?34℃?50℃
因此不需考虑热补偿。
2.3 流体流径的选择
考虑逆流时换热效率高，故选择逆流传热。 壳程：变换气（操作压力：2.10 MPa）
管程：变换气（操作压力：2.65 MPa）
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2.4 2.4.1
工艺参数的计算
确定冷热流体的定性温度
工程上对于低黏度流体大多以其平均温度作为定性温度。
Tm?T1?T22t1?t22?37℃?2℃2?19.5℃
tm???27℃?(?2℃)2?-14.5℃
T1, T2 ?热流体进出口温度, ℃
t1, t2 ?冷流体进出口温度, ℃
物性参数的计算
2.4.2
1密度
某况下理想气体的密度可按下式进行计算: ??PMRT
式中 P——气体的绝对压强,Pa; M——气体的相对分子质量,g/mol; T——气体的热力学温度,k;
R——气体常数，其值为8.315J/(molk)。
混合气体的折合摩尔质量为：
Meq??nMiini??xMii
变换气的折合摩尔质量：
=
=40.01%?44+0.12%?34+1.45%?28+49.79%?2+7.03%?16+0.92%?28+
0.15%?40=20.5?10?3kg/mol 合成气的折合摩尔质量
Meqc??xMii???Mii
=74.95%?2+24.98%?28=8.5?10?3kg/mol
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管程变换气的密度：
壳程合成气的密度
?c?PcMeqcRTc?2.1?8.5?1038.315???14.5?273.15??8.305kg/m
32比热容
混合气体的比热容公式为：
c??wc [5，71]
ii式中wi——各组分的质量分数； ci——各组分的比热容，KJ/(Kg
。
管壳程各组分的比热容可由插值法求得：
表2.4 管程和壳程各组分比热容
成份 含量 管程 (KJ/Kg壳程 (KJ/Kg) ) C CO C 14.48 Ar 0.565 1.0764 1.0973 0.55 1.1483 0.9923 1.081 14.304 所以管程变换气的比热容为：
=
（0.861.15+0.0020.99+0.019821.081+0.048614.48+0.05492.31+0.01261.0764+0.550.029）=1.871 KJ/（Kg同理可得壳程合成气的比热容为
）
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Cc??wc=17.64%?14.304+82.23%?1.097=3.43kJiikg?C
。3导热系数
在相当大的压强范围内，气体的导热系数随压强的变化甚微，可以忽略不计。只有在过高或过低的压强（高于2?105KPa或低于3KPa）下，才考虑压强的影响，此时随压强增高导热系数增大。
常压下气体混合物的导热系数可用下式估算，即：
1???yi?iMi31
?yiMi3式中yi——气体混合物中组分的摩尔分数；
Mi——组分的摩尔质量，Kg/Kmol。
由于变换气和合成气的操作压力都不大，因此上式可以用来计算混合气体在操作压力下的导热系数。
查资料，将各组分的导热系数列于表2.5中
表2.5管程和壳程各组分导热系数
成份 含量 管程 (Kcal/m壳程 (Kcal/m) ) C CO C 0.163 0.163 Ar 0.030 0.0226 0.023 0.0173 0.0137 0.0131 0.0226 由上可得管程变换气导热系数为：
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