Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
1. Tên đề tài: Tính toán, thiết kế các thiết bị trao đổi nhiệt loại Shell and Tube Ứng dụng trong nhà máy công nghiệp hóa chất (các nhà máy hóa học, đạm Ninh Bình…)
2. Nội dung bản thuyết minh: giới thiệu về thiết bị trao đổi nhiệt và tính toán, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt trong một số nhà máy công nghiệp.
3. Số lượng, nội dung các bản vẽ (ghi rõ loại, kích thước và cách thực hiện các
bản vẽ) và các sản phẩm cụ thể (nếu có): 5 bản vẽ
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2
I. Định Nghĩa 2
2.1 Phân Loại Theo Nguyên Lý Làm Việc Của Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt : 2
2.2 Phận Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Sơ Đồ Chuyển Động Chất Lỏng (Với Loại Thiết Bị Có Vách Ngăn ): 3
2.3 Phân Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Thời Gian: 3
2.4 Phân Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Công Dụng : 3
III. Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt làm việc gián tiếp 4
3.1. Loại có vỏ bọc 4
3.2 Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống 6
3.3 Thiết bị trao đổi nhiệt loại tấm 9
3.4 Thiết bị trao đổi nhiệt loại xoắn ốc 12
3.5 Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống có gân 13
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ THỰC NGHIỆM 14
I. Dây chuyền sản xuất HNO3 96% (Nhà máy Z195) 14
1.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất HNO3 96% 14
1.2. Thuyết minh lưu trình 14
1.3. Tính toán và thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt E206 15
II. DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT CUMENE (Nhà máy nhựa và hóa chất Phú Mỹ) 24
2.1. Lưu trình công nghệ 24
2.2. Tính toán, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt 25
III. Nhà máy đạm Ninh Bình (Xưởng Khí Hóa Than – Cương vị Khí hóa than và làm mát) 33
3.1. Mục đích cương vị 33
3.2. Thuyết minh lưu trình công nghệ 33
3.3. Thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt 38
IV. Công nghệ sản xuất ete (Nhà máy Z195) 46
4.1 Nguyên lý dây chuyền 46
4.2 Các công đoạn chính trong sản xuất ete. 46
4.3 Sơ đồ công nghệ của dây chuyền 46
4.4. Tính toán – thiết kế thiết bị Heat Exchanger 51
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
1. V-1307: Thùng đệm nước làm mát đầu đốt
2. E-1308; E-1309: Thiết bị trao đổi nhiệt
3. A-1301: Đầu đốt than
4. X-1321: Bộ trộn oxy- hơi nước
5. S-1302; S-1303; S-1304: Bộ lọc
6. P-1304: Bơm nước làm mát đầu đốt
Oxy cao áp 4,52 Mpa, 40oC từ xưởng phân ly không khí được đưa qua thiết bị gia nhiệt bằng nước cấp bao hơi E-1309 và đạt nhiệt độ 180oC đi tới bộ trộn oxy-hơi nước X-1321. Trong bộ trộn oxy và hơi nước quá nhiệt trung áp 5,1 MPa, 269oC được trộn đều thành dòng hỗn hợp 4,1 MPag, 203oC đi vào đầu đốt cùng với dòng than bột.
Than, oxy, hơi nước được phun vào lò khí hóa qua 4 đầu đốt đối xứng nhau. Trong lò khí hóa, dưới điều kiện nhiệt độ cao, 1400 ÷ 1700oC, áp suất cao, 4 MPa, hỗn hợp than, oxy, hơi nước phản ứng mãnh liệt tạo ra các sản phẩm gồm khí tổng hợp, xỉ lỏng và tro bay. Do 4 đầu đốt than được lắp đặt với các góc nghiêng nhỏ nên dòng khí trong lò di chuyển dạng dòng cuốn theo chiều từ đáy lò lên trên đỉnh lò, tạo ra lực ly tâm, đẩy các hạt xỉ lỏng bám vào tường màng lò khí hóa, chảy lỏng theo thân lò hình trụ đứng, xuống phần côn đáy, qua lỗ thải xỉ đi vào bể xỉ. Tại đây, xỉ được làm lạnh bằng nước, đóng rắn và vỡ thành các hạt nhỏ.
Khí tổng hợp có thành phần CO + H2 > 90% ra tới đỉnh lò được làm nguội bằng dòng khí dập nguội, là hỗn hợp của dòng khí tổng hợp đã tách tro bay và dòng khí tổng hợp qua rửa ướt. Nhờ đó, dòng khí tổng hợp được làm nguội xuống 900oC, đồng thời các hạt xỉ lỏng còn cuốn theo được hạ nhiệt độ, kết thành các hạt xỉ lỏng lớn hơn, mất động năng, rơi xuống hay bám vào thân lò, chảy lỏng xuống bể xỉ.
Hình 3.3 Giai đoạn đốt than
1. A-1301; A-1302; A-1303: Hệ thống đầu đốt than
2. V-1301; V-1303: Khoang chịu áp khu khí hóa, khu ống chuyển
3. E-1320: Bộ bốc hơi trung áp lò khí hóa
4. E-1301; E-1302; E-1303: Bộ bốc hơi trung áp
5. K-1301: Máy nén
Khí tổng hợp cùng với tro bay đi qua ống chuyển vào thiết bị làm nguội SGC. Tại đây, khí tổng hợp trao đổi nhiệt qua tường màng bộ làm mát khí tổng hợp và các dàn bốc hơi trung áp và hạ nhiệt độ xuống còn khoảng 3400C tại cửa ra, đi tới hệ thống lọc tách tro bay HPHT.
Tường màng lò khí hóa, ống chuyển, bộ làm mát khí tổng hợp và các dàn bốc hơi trung áp là các thiết bị trao đổi nhiệt. Nước nóng trung áp được các bơm tuần hoàn bơm từ bao hơi trung áp V-1304 vào tường màng, các dàn bốc hơi trung áp, trao đổi nhiệt nhằm bảo vệ vỏ tường màng, vỏ chịu áp, ổn định nhiệt độ, làm mát khí tổng hợp, đồng thời sản xuất hơi nước trung áp. Hỗn hợp nước, hơi nước đi ra được đưa tới bao hơi. Trong bao hơi, hơi nước bão hòa 5,3 MPag, 2690C được tách và đưa tới hệ thống hơi nước.
LỜI NÓI ĐẦU
Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nên một số ngành công nghiệp đang từng bước phát triển và hứa hẹn sẽ có nhiều đột phá và đem lại nhiều lợi ích trong tương lai. Một trong số đó là ngành công nghiệp hóa học. Các sản phẩm hóa học ở quy mô công nghiệp luôn đi kèm với sự cải tiến, áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất để nâng cao chất lượng sản phẩm từ đó có thể đáp ứng được nhu cầu cao của người tiêu dùng. Các loại máy móc và thiết bị sản xuất luôn là ưu tiên hàng đầu của các nhà máy, vì chúng phải đảm bảo yêu cầu rất chặt chẽ về khả năng vận hành cũng như độ an toàn. Chính vì điều đó, các kỹ sư luôn phải đưa ra ý tưởng và cố gắng thiết kế các loại thiết bị khác nhau đáp ứng mục đích, yêu cầu đề ra trong ngành công nghiệp phát triển này.
Nắm bắt được tình hình đó, nhóm chúng tui duới sự hướng dẫn tận tình của Thầy ThS. Hà Văn Hảo tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Tính toán, thiết kế các thiết bị trao đổi nhiệt loại “ Shell and Tube ” – Ứng dụng trong nhà máy công nghiệp hóa chất (các nhà máy hóa học, đạm Ninh Bình…)” nhằm cụ thể hóa vấn đề thiết kế máy và thiết bị trong ngành công nghệ hóa học hiện nay.
Đề tài của chúng tui chia làm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về thiết bị trao đổi nhiệt
Chương 2: Nội dung và thực nghiệm
Chương 3: Kết luận
Hơi Ete đi lên đỉnh tháp AK1, đi vào thiết bị ngưng tụ ete D1. Hỗn hợp cồn-nước từ tháp AK1 chảy vào giữa tháp AK2 qua đường chảy tràn của tháp AK1, chạy tăng cường khoảng 40 phút. Khi nhiệt độ đỉnh tháp giảm xuống (33-35)ºC tiến hành lấy mẫu trên đường hồi lưu vào đỉnh tháp AK1, cứ sau 10-15 phút lấy mẫu đi kiểm tra lại. Khi tỉ trọng đạt yêu cầu, cho một sản phẩm ete hồi lưu vào AK1, một phần sản phẩm về thiết bị làm lạnh T6 và qua thiết bị tách nước C.
Kiểm tra tỉ trọng Ete ở tháp tách nước C, nếu không đật yêu cầu thì mở van xả toàn bộ Ete về bình chứa hỗn hợp 3 thành phần E2 để chưng cất lại. Khi đạt yêu cầu thì mở van cho sản phẩm Ete về bình chứa E10(E11). Hơi Ete chưa ngưng tụ hết ở D1 đi lên thiết bị K1 để ngưng tụ tiếp. Kiểm tra tỉ trọng Ete ở K1 nếu không đạt yêu cầu thì cho về bình hỗn hợp 3 thành phần E2, đạt yêu cầu thì mở van cho sản phẩm Ete về bình chứa E10(E11).
- Quá trình chưng cất cồn:
Hỗn hợp cồn-nước sau khi chảy tràn từ tháp AK1 sang giữa tháp AK2 thì hơi cồn đi lên đỉnh tháp và đi vào thiết bị ngưng tụ cồn lần 1 D2, hơi cồn chưa ngưng tụ hết ở D2 tiếp tục được ngưng tụ tại thiết bị ngưng tụ cồn lần 2 K2, nước đi xuống đáy tháp AK2 sau đó ra ngoài bằng đường thải nước ngưng.
Lúc đầu hơi cồn sau ngưng tụ ở K2 được hồi lưu hoàn toàn vào đỉnh tháp AK2, duy trì tháp chạy ở chế độ tăng cường khoảng 60 phút, khi nhiệt độ đỉnh tháp giảm xuống còn 74-78.5ºC, lấy mẫu cồn ở thiết bị D2 kiểm tra nồng độ, nếu không đạt yêu cầu cho toàn bộ hồi lưu lại vào đỉnh tháp AK2, cứ sau 10-15 phút kiểm tra một lần. Khi nồng độ cồn đạt yêu cầu thì cho một sản phẩm hồi lưu lại vào AK2, một sản phẩm về thiết bị làm lạnh T5. Kiểm tra nồng độ cồn tại T5, nếu không đạt cho về E2 để chưng lại, nếu đạt về bình chứa E1 để bơm sang bình chứa cồn sản xuất Ete.
4.3.2 Các thông số cơ bản của thiết bị khi làm việc ổn định
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
1. Tên đề tài: Tính toán, thiết kế các thiết bị trao đổi nhiệt loại Shell and Tube Ứng dụng trong nhà máy công nghiệp hóa chất (các nhà máy hóa học, đạm Ninh Bình…)
2. Nội dung bản thuyết minh: giới thiệu về thiết bị trao đổi nhiệt và tính toán, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt trong một số nhà máy công nghiệp.
3. Số lượng, nội dung các bản vẽ (ghi rõ loại, kích thước và cách thực hiện các
bản vẽ) và các sản phẩm cụ thể (nếu có): 5 bản vẽ
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2
I. Định Nghĩa 2
2.1 Phân Loại Theo Nguyên Lý Làm Việc Của Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt : 2
2.2 Phận Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Sơ Đồ Chuyển Động Chất Lỏng (Với Loại Thiết Bị Có Vách Ngăn ): 3
2.3 Phân Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Thời Gian: 3
2.4 Phân Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Công Dụng : 3
III. Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt làm việc gián tiếp 4
3.1. Loại có vỏ bọc 4
3.2 Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống 6
3.3 Thiết bị trao đổi nhiệt loại tấm 9
3.4 Thiết bị trao đổi nhiệt loại xoắn ốc 12
3.5 Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống có gân 13
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ THỰC NGHIỆM 14
I. Dây chuyền sản xuất HNO3 96% (Nhà máy Z195) 14
1.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất HNO3 96% 14
1.2. Thuyết minh lưu trình 14
1.3. Tính toán và thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt E206 15
II. DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT CUMENE (Nhà máy nhựa và hóa chất Phú Mỹ) 24
2.1. Lưu trình công nghệ 24
2.2. Tính toán, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt 25
III. Nhà máy đạm Ninh Bình (Xưởng Khí Hóa Than – Cương vị Khí hóa than và làm mát) 33
3.1. Mục đích cương vị 33
3.2. Thuyết minh lưu trình công nghệ 33
3.3. Thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt 38
IV. Công nghệ sản xuất ete (Nhà máy Z195) 46
4.1 Nguyên lý dây chuyền 46
4.2 Các công đoạn chính trong sản xuất ete. 46
4.3 Sơ đồ công nghệ của dây chuyền 46
4.4. Tính toán – thiết kế thiết bị Heat Exchanger 51
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
1. V-1307: Thùng đệm nước làm mát đầu đốt
2. E-1308; E-1309: Thiết bị trao đổi nhiệt
3. A-1301: Đầu đốt than
4. X-1321: Bộ trộn oxy- hơi nước
5. S-1302; S-1303; S-1304: Bộ lọc
6. P-1304: Bơm nước làm mát đầu đốt
Oxy cao áp 4,52 Mpa, 40oC từ xưởng phân ly không khí được đưa qua thiết bị gia nhiệt bằng nước cấp bao hơi E-1309 và đạt nhiệt độ 180oC đi tới bộ trộn oxy-hơi nước X-1321. Trong bộ trộn oxy và hơi nước quá nhiệt trung áp 5,1 MPa, 269oC được trộn đều thành dòng hỗn hợp 4,1 MPag, 203oC đi vào đầu đốt cùng với dòng than bột.
Than, oxy, hơi nước được phun vào lò khí hóa qua 4 đầu đốt đối xứng nhau. Trong lò khí hóa, dưới điều kiện nhiệt độ cao, 1400 ÷ 1700oC, áp suất cao, 4 MPa, hỗn hợp than, oxy, hơi nước phản ứng mãnh liệt tạo ra các sản phẩm gồm khí tổng hợp, xỉ lỏng và tro bay. Do 4 đầu đốt than được lắp đặt với các góc nghiêng nhỏ nên dòng khí trong lò di chuyển dạng dòng cuốn theo chiều từ đáy lò lên trên đỉnh lò, tạo ra lực ly tâm, đẩy các hạt xỉ lỏng bám vào tường màng lò khí hóa, chảy lỏng theo thân lò hình trụ đứng, xuống phần côn đáy, qua lỗ thải xỉ đi vào bể xỉ. Tại đây, xỉ được làm lạnh bằng nước, đóng rắn và vỡ thành các hạt nhỏ.
Khí tổng hợp có thành phần CO + H2 > 90% ra tới đỉnh lò được làm nguội bằng dòng khí dập nguội, là hỗn hợp của dòng khí tổng hợp đã tách tro bay và dòng khí tổng hợp qua rửa ướt. Nhờ đó, dòng khí tổng hợp được làm nguội xuống 900oC, đồng thời các hạt xỉ lỏng còn cuốn theo được hạ nhiệt độ, kết thành các hạt xỉ lỏng lớn hơn, mất động năng, rơi xuống hay bám vào thân lò, chảy lỏng xuống bể xỉ.
Hình 3.3 Giai đoạn đốt than
1. A-1301; A-1302; A-1303: Hệ thống đầu đốt than
2. V-1301; V-1303: Khoang chịu áp khu khí hóa, khu ống chuyển
3. E-1320: Bộ bốc hơi trung áp lò khí hóa
4. E-1301; E-1302; E-1303: Bộ bốc hơi trung áp
5. K-1301: Máy nén
Khí tổng hợp cùng với tro bay đi qua ống chuyển vào thiết bị làm nguội SGC. Tại đây, khí tổng hợp trao đổi nhiệt qua tường màng bộ làm mát khí tổng hợp và các dàn bốc hơi trung áp và hạ nhiệt độ xuống còn khoảng 3400C tại cửa ra, đi tới hệ thống lọc tách tro bay HPHT.
Tường màng lò khí hóa, ống chuyển, bộ làm mát khí tổng hợp và các dàn bốc hơi trung áp là các thiết bị trao đổi nhiệt. Nước nóng trung áp được các bơm tuần hoàn bơm từ bao hơi trung áp V-1304 vào tường màng, các dàn bốc hơi trung áp, trao đổi nhiệt nhằm bảo vệ vỏ tường màng, vỏ chịu áp, ổn định nhiệt độ, làm mát khí tổng hợp, đồng thời sản xuất hơi nước trung áp. Hỗn hợp nước, hơi nước đi ra được đưa tới bao hơi. Trong bao hơi, hơi nước bão hòa 5,3 MPag, 2690C được tách và đưa tới hệ thống hơi nước.
LỜI NÓI ĐẦU
Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nên một số ngành công nghiệp đang từng bước phát triển và hứa hẹn sẽ có nhiều đột phá và đem lại nhiều lợi ích trong tương lai. Một trong số đó là ngành công nghiệp hóa học. Các sản phẩm hóa học ở quy mô công nghiệp luôn đi kèm với sự cải tiến, áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất để nâng cao chất lượng sản phẩm từ đó có thể đáp ứng được nhu cầu cao của người tiêu dùng. Các loại máy móc và thiết bị sản xuất luôn là ưu tiên hàng đầu của các nhà máy, vì chúng phải đảm bảo yêu cầu rất chặt chẽ về khả năng vận hành cũng như độ an toàn. Chính vì điều đó, các kỹ sư luôn phải đưa ra ý tưởng và cố gắng thiết kế các loại thiết bị khác nhau đáp ứng mục đích, yêu cầu đề ra trong ngành công nghiệp phát triển này.
Nắm bắt được tình hình đó, nhóm chúng tui duới sự hướng dẫn tận tình của Thầy ThS. Hà Văn Hảo tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Tính toán, thiết kế các thiết bị trao đổi nhiệt loại “ Shell and Tube ” – Ứng dụng trong nhà máy công nghiệp hóa chất (các nhà máy hóa học, đạm Ninh Bình…)” nhằm cụ thể hóa vấn đề thiết kế máy và thiết bị trong ngành công nghệ hóa học hiện nay.
Đề tài của chúng tui chia làm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về thiết bị trao đổi nhiệt
Chương 2: Nội dung và thực nghiệm
Chương 3: Kết luận
Hơi Ete đi lên đỉnh tháp AK1, đi vào thiết bị ngưng tụ ete D1. Hỗn hợp cồn-nước từ tháp AK1 chảy vào giữa tháp AK2 qua đường chảy tràn của tháp AK1, chạy tăng cường khoảng 40 phút. Khi nhiệt độ đỉnh tháp giảm xuống (33-35)ºC tiến hành lấy mẫu trên đường hồi lưu vào đỉnh tháp AK1, cứ sau 10-15 phút lấy mẫu đi kiểm tra lại. Khi tỉ trọng đạt yêu cầu, cho một sản phẩm ete hồi lưu vào AK1, một phần sản phẩm về thiết bị làm lạnh T6 và qua thiết bị tách nước C.
Kiểm tra tỉ trọng Ete ở tháp tách nước C, nếu không đật yêu cầu thì mở van xả toàn bộ Ete về bình chứa hỗn hợp 3 thành phần E2 để chưng cất lại. Khi đạt yêu cầu thì mở van cho sản phẩm Ete về bình chứa E10(E11). Hơi Ete chưa ngưng tụ hết ở D1 đi lên thiết bị K1 để ngưng tụ tiếp. Kiểm tra tỉ trọng Ete ở K1 nếu không đạt yêu cầu thì cho về bình hỗn hợp 3 thành phần E2, đạt yêu cầu thì mở van cho sản phẩm Ete về bình chứa E10(E11).
- Quá trình chưng cất cồn:
Hỗn hợp cồn-nước sau khi chảy tràn từ tháp AK1 sang giữa tháp AK2 thì hơi cồn đi lên đỉnh tháp và đi vào thiết bị ngưng tụ cồn lần 1 D2, hơi cồn chưa ngưng tụ hết ở D2 tiếp tục được ngưng tụ tại thiết bị ngưng tụ cồn lần 2 K2, nước đi xuống đáy tháp AK2 sau đó ra ngoài bằng đường thải nước ngưng.
Lúc đầu hơi cồn sau ngưng tụ ở K2 được hồi lưu hoàn toàn vào đỉnh tháp AK2, duy trì tháp chạy ở chế độ tăng cường khoảng 60 phút, khi nhiệt độ đỉnh tháp giảm xuống còn 74-78.5ºC, lấy mẫu cồn ở thiết bị D2 kiểm tra nồng độ, nếu không đạt yêu cầu cho toàn bộ hồi lưu lại vào đỉnh tháp AK2, cứ sau 10-15 phút kiểm tra một lần. Khi nồng độ cồn đạt yêu cầu thì cho một sản phẩm hồi lưu lại vào AK2, một sản phẩm về thiết bị làm lạnh T5. Kiểm tra nồng độ cồn tại T5, nếu không đạt cho về E2 để chưng lại, nếu đạt về bình chứa E1 để bơm sang bình chứa cồn sản xuất Ete.
4.3.2 Các thông số cơ bản của thiết bị khi làm việc ổn định
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links