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目录1

1　工艺设计1

1.1 甲醇制氢概述1

1.1.1 氢气的用途1

1.1.2 制氢工艺路线的评判与选择2

1.1.3　分离方法的选择3

1.2 甲醇制氢工艺设计3

1.2.1 甲醇制氢工艺流程3

1.2.2 甲醇制氢物料衡算4

1.2.3 热量衡算6

参考文献9

1.3　设备设计条件图9

2　过程设备常用零部件10

2.1 简体10

2.1.1 钢制焊接压力容器的筒体10

2.1.2　钢管做筒体10

2.2 封头10

2.2.1　椭圆形封头10

2.2.2　60°与90°折边锥形封头12

2.3　压力容器法兰13

2.3.1 法兰、垫片、螺柱、螺母材料13

2.3.2 甲、乙型法兰的最大允许工作压力14

2.3.3 长颈法兰的最大允许工作压力15

2.3.5 甲型平焊法兰16

2.3.4 密封面代号16

2.3.6 乙型平焊法兰17

2.3.7　长颈对焊法兰19

2.3.8 压力容器法兰用的垫片22

2.4　人孔22

2.4.1 适用范围22

2.4.2 常压人孔23

2.4.3 回转盖带颈平焊法兰人孔24

2.4.4 回转盖带颈对焊法兰人孔27

2.5　设备支座30

2.5.1 鞍式支座30

2.5.2 腿式支座34

2.5.3　支承式支座35

2.5.4 耳式支座38

3　设备设计计算和选型（1）——塔设备40

3.1　塔设备的选型40

3.2　填料塔设计举例41

3.2.1 填料塔工艺计算41

3.2.2　填料塔结构设计43

3.3　塔设备设计常见错误47

3.3.1 化工设计与计算方面主要错误47

3.3.2 结构设计与计算方面主要错误47

3.3.3 强度设计与稳定性校核主要错误47

参考文献48

3.3.4 有关附件设计主要错误48

4.1 管壳式换热器设计程序50

4　设备设计计算和选型（2）——换热设备50

4.2　管壳式换热器设计举例60

4.3 换热设备设计中应注意的问题67

参考文献68

5　设备设计计算和选型（3）——反应设备69

5.1 反应器计算基本方程式69

5.1.1 反应动力学方程式69

5.1.2　物料衡算式70

5.1.3　热量衡算式71

5.2.1 管式反应器计算基础方程式72

5.2 管式反应器的设计与选型72

5.2.2 液相管式反应器设计计算73

5.2.3 气相管式反应器设计计算74

5.2.4 管式反应器的计算机模拟75

5.2.5 反应器型式和操作方式评选75

5.3 管式反应器设计举例75

5.3.1 液相管式反应器的设计举例75

5.3.2 气相管式反应器的设计举例76

5.4 立式搅拌反应釜的选用80

5.4.1 立式搅拌反应釜结构型式80

5.4.2 立式搅拌反应釜选型步骤85

参考文献87

6.1 活塞式压缩机88

6.1.1 活塞式压缩机的结构型式88

6　机器选型88

6.1.2 活塞式压缩机常用型号89

6.1.3 其他类型容积式压缩机90

6.1.4　选择压缩机的注意事项92

6.2　透平式压缩机和风机92

6.2.1　透平式压缩机和鼓风机92

6.2.2　透平式通风机94

6.3　离心泵选型96

6.3.1 离心泵的分类及型号97

6.4　其他类型的泵100

6.3.2 离心泵选型原则及举例100

6.4.1 旋涡泵101

6.4.2 往复泵及计量泵选型101

6.4.3 螺杆泵103

6.4.4 齿轮泵104

6.4.5 液环泵105

6.5 电动机选型106

6.5.1 异步交流电动机106

6.5.2 同步交流电动机和直流电动机108

参考文献109

7.1 厂址的选择与总图设计110

7.1.1　厂址选择110

7　过程装置的系统设计110

7.1.2 总图设计111

7.2　管道及仪表流程图设计114

7.2.1 管道及仪表流程图的图面布置和表示方法114

7.2.2 管道及仪表流程图的安全性分析123

7.3 设备布置设计方法及设备布置图126

7.3.1　设备布置设计方法126

7.3.2 设备布置图的绘制128

参考文献135

8 自控设计136

8.1 控制部分施工图设计主要流程136

8.2.1 温度仪表137

8.2 设计依据137

8.2.2 压力仪表138

8.2.3 液位仪表139

8.2.4 流量仪表139

8.2.5　调节阀的选择139

8.2.6　控制室仪表140

8.3 设计示例140

8.3.1 例题简介140

8.3.2 施工图文件的组成和用途140

参考文献152

9.1.1 压力管道及压力管道设计资格153

9.1　管道设计概述153

9　管道设计153

9.1.2 管道设计一般程序和主要内容154

9.2 管子选型154

9.2.1 选择材料155

9.2.2 管子的规格尺寸156

9.3 管件选型161

9.4 阀门选型163

9.4.1 阀门型号编制方法163

9.4.2 本系统阀门选用165

9.4.3 常用阀门型号和主要结构尺寸166

9.5 法兰选型175

9.5.1 管道法兰类型及其代号和标准号176

9.5.2 管道法兰的密封面型式177

9.5.3 管道法兰的连接尺寸180

9.5.4 法兰、垫片、紧固件的配合使用188

9.6　管道布置图190

9.6.1 分区索引图190

9.6.2　管道布置设计190

9.6.3 管道布置图绘制方法及须注意的问题195

9.7 管道空视图绘制及应注意的问题197

9.7.1 管道空视图示例197

9.7.2 绘制管道空视图应注意的问题197

9.7.3 管道图上管件阀门的画法198

9.8.1 管道设计说明202

9.8　管道设计技术文件202

9.8.2　图纸目录204

9.8.3 管道安装材料汇总表204

参考文献204

10　管道支座设计和管道应力分析205

10.1　管道支座设计205

10.1.1 管道支吊架的设置205

10.1.2 水平直管道最大支架间距205

10.1.3 垂直管道最大支架间距208

10.1.4 空间管道支架间距209

10.1.5 导向支架的间距209

10.2.2　管道柔性分析210

10.2　管道应力分析210

10.2.1　管道应力空视图及其绘制210

10.2.3 管道支座对管道柔性影响的实例213

参考文献214

11　过程设备绝热设计215

11.1　过程设备绝热设计215

11.1.1　过程设备绝热设计概述215

11.1.2　过程设备的绝热设计步骤219

11.2　管道绝热设计220

11.2.1 管道绝热设计计算示例220

11.2.2　管道绝热设计文件223

11.3.1　保冷绝热设计226

11.3　保冷绝热设计226

11.3.2　保冷结构设计的特殊要求228

11.4 绝热设计中应特别注意的问题228

参考文献229

12　基础设计230

12.1 静止设备基础设计230

12.1.1 静止设备基础的形式230

12.1.2　静止设备基础的地基变形计算231

12.1.3　塔设备基础构造232

12.2　机器基础设计235

12.2.1 机器基础的设计所需要的资料235

12.2.2　机器基础设计的一般要求235

12.2.3　往复运动机器的基础237

13　工程项目的经济评价239

13.1 工程项目投资估算239

13.1.1　单元设备价格估算239

13.1.2 甲醇制氢装置的投资估算242

13.2 总成本费用的估算与分析243

13.2.1 总成本费用的构成243

13.2.2 总成本费用的估算与分析244

13.3 甲醇制氢项目的财务评价248

13.3.1 盈利能力分析248

13.3.2　清偿能力分析249

13.3.3　盈亏平衡分析249

参考文献249

附录　过程装备与控制工程专业综合课程设计指导书250