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1太原理工大学毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：1500t/d合成氨工艺粗煤气变换工段第三变换热交换器设计毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）：1设计要求毕业设计的主要目的是培养和训练学生综合运用所学知识独立进行过程设备设计、控制方案制定及和制造中技术问题处理的能力。毕业设计环节要求学生完成以下任务：⑴了解合成氨生产工艺，掌握粗煤气变换工段的工艺流程及控制方法。⑵使用国家最新压力容器和换热器设计标准、规范进行设计。掌握最新化工容器及设计的全过程。⑶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。⑷设计计算以手算、电算相结合，要求设计思路新颖、计算数据准确、可靠、且正确掌握计算机操作和专业软件使用。⑸采用CAD绘制所设计的工程图纸。⑹毕业设计全部工作由设计者独立完成。2设计数据物料温度（进口/出口）℃操作压力(MPa)流量(kg/h)变换煤气438.7/319.32.87210943.8粗煤气200.0/325.02.97228564第1页2毕业设计（论文）主要内容：具体内容包括：1合成氨生产工艺、粗煤气变换工段工艺流程及控制方法设计；2评述所设计的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（如：管径、管长、管子数、管壳程数、壳径等）；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。第2页3学生应交出的设计文件（论文）：1设计说明书一份。2合成氨生产工艺方块流程图一张(A1)、粗煤气变换分离工段工艺物料流程图一张(A1)、设备总装配图和零部件图不少于四张（折合A1图纸）3相关题目中文文献综述一篇，译文一篇。第3页4主要参考文献（资料）：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，19874国家压力容器标准化委员会，《压力容器》（GB150-2011），20115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，19856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，20007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，19798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）19979《过程装备成套设计》，化学工业出版社，200210《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，200211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》（HG20592～20635-2009）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国家压力容器标准化委员会，《固定式压力容器安全技术监察规程》，2010专业班级过程装备与控制工程学生宫金良要求设计（论文）工作起止日期指导教师签字日期教研室主任审查签字日期系主任批准签字日期第4页51500t/d合成氨工艺粗煤气变换工段第三变换热交换器设计摘要本次设计在安全前提下，以经济实用为原则，从原始数据开始经工艺计算、机械设计和强度校核三步详尽地阐述了本台换热器的设计过程。此设计过程有五个部分：绪论，工艺计算，机械设计，强度校核和技术条件的编制。在绪论中主要叙述了合成氨生产生产中的变换工段在本次这个天脊集团合成氨装置增产节能改造项目中的作用及简单介绍。控制方案的设计主要是通过对整体设备的综合分析，确定设备的控制方案，达到自动控制目的；工艺计算主要是通过对热量负荷的计算得到换热器的传热面积、初步确定换热器的基本尺寸，为下一步提供依据；机械设计主要任务是在设计条件下，从主体到部件，进行材料和零部件的设计入手，设计合理的结构；强度校核是在满足工艺条件的要求下，对所设计的设备进行强度校核，以便生产可以顺利的进行。关键词：换热器，工艺计算，机械设计ADesignof1500t/dofcrudeammoniaprocessgasshiftconversionsectionthirdheatexchangerAbstractThepremiseofthedesigninasafe,economicalandpracticalprincipletobegintheprocesscalculatedfromtherawdatabythemechanicaldesignandstrengthcheck-stepdetailedexpositionofthisstationheatexchangerdesignprocess.Thisdesignprocesshasfiveparts:thepreparationoftheintroduction,processcalculations,mechanicaldesign,strengthcheckandtechnicalconditions.DescribedintheintroductionthemainroleintheproductionofammoniaproductioninthesecondsectionofthistransformationTianjiGroupammoniaunitincreaseinenergy-savingprojectsandbrief.Controlschemedesignedprimarilythroughacomprehensiveanalysisofthewholedevicetodeterminedevicecontrolsolutions,toachieveautomaticcontrolpurposes;processcalculationismainlythroughthecalculationoftheheatloadtogettheheatexchangerheattransferareaoftheheatexchangerinitially6identifiedthebasicdimensionsprovidethebasisforthenextstep;mechanicaldesignofthemaintasksisunderdesignconditions,fromthebodytotheparts,andmaterialsandcomponentsdesignedtostart,well-designedstructures;strengthcheckistomeettherequirementsunderprocessconditions,equipmentdesignedforthestrengthcheck,inordertoproduceasmoothconduct.Keywords:HeatExchanger;Processcalculation;MechanicalDesign7目录1.绪论..................................................................101.1变换工段的说明...................................................102工艺设计..............................................................122.1确定设计方案....................................................122.1.2管程安排..................................................122.2确物性数据......................................................122.3估算传热面积....................................................122.3.1热流量（忽略热损失）......................................122.3.2粗煤气用量（忽略热损失）..................................132.3.3平均传热温差..............................................132.4工艺结构尺寸....................................................132.4.1管径和管内流速............................................132.4.2管程数和传热管数..........................................132.4.3平均传热温差校正及壳程数...................................132.4.4传热管排列和分程方法.......................................142.4.5壳体直径...................................................142.4.6折流板.....................................................142.5换热器核算......................................................152.5.1传热面积校核...............................................152.5.2换热器内内压降核算.........................................173.机械结构设计.........................................................193.1设计压力........................................................193.2设计温度........................................................203.3管壁温度........................................................203.3.1符号.......................................................203.3.2管程壁温...................................................203.3.3壳程壁