压缩机二级分离罐设计说明书

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1、设计说明书2011天津大学化工学院七里台化工设计队[压缩机一级分离罐的设计说明书][在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。]11设计说明书目录1设计任务12闪蒸过程的仿真模拟13汽液两相闪蒸罐的设计23.1沉降速率的计算23.2最小直径的计算34.2液体保留时间的计算34.3丝网除雾垫的选择45压缩机一级分离罐的机械设计初步45.1设备选材45.2壁厚的设计45.3封头的设计55.4法兰的设计55.5支座的设计65.6人孔的设计75.7人孔补强的确定7

2、5.8接管的设计7备注：（内径详细计算过程）8参考文献1111设计说明书1设计任务V0202压缩机一级分离罐用于分离烃类物质与水、甲醇和二甲醚的初步分离，旨在减小后续脱丁烷塔的操作负荷。该闪蒸过程为绝热闪蒸，设计条件：操作压力3bar；操作温度绝热闪蒸存在温度变化；建厂地址陕西省榆林市榆神煤化工业园区。2闪蒸过程的仿真模拟V0202压缩机一级分离罐的进料来自压缩机一级，其组成主要是烃类混合物，还含有水、甲醇和二甲醚。设定闪蒸压力为3bar，热负荷=0（绝热闪蒸），用AspenPlus的两相闪蒸Flash1模块进行模拟，物

3、性方法选用NRTL-RK。模拟结果如下：进口温度/℃40出口温度/℃40进口压力/bar3出口压力/bar3汽化分率0.841热负荷/kW0净负荷/kW0模拟还得到了相关流股的信息：210B211212温度C404040压力bar333汽化分率0.57410质量流率kg/hr415902.9230183.62185719.28体积流率m3/hr37052.81536748.427304.375质量流率kg/hr甲烷4407.5594239.875167.684乙烯4145.213912.019233.191乙烷306.0

4、74282.46123.612丙烯7100058765.39112234.609丙烷968.193764.309203.883丁烯42133.44225359.09416774.34711设计说明书丁烷119541.2766663.31152877.954戊烯17648.0159459.1438188.872戊烷114673.953503.1861170.721己烯736.115204.148531.966己烷4909.6741155.8043753.87汽油18276.0191272.06417003.956水1038

5、7.324928.2659459.059甲醇4863.5152284.9952578.519二甲醚1906.5951389.562517.033汽相物性热焓J/kg-1.20E+06-1.20E+06热容J/kg-K1760.4741760.474传热系数W/m-K0.0180.018密度kg/m36.2646.264黏度N-sec/sqm<0.001<0.001液相物性热焓J/kg-2.72E+06-2.72E+06热容J/kg-K2813.6172813.616传热系数W/m-K0.1090.109密度kg/m361

6、0.165610.166黏度N-sec/sqm<0.001<0.001表面张力N/m0.0210.0213汽液两相闪蒸罐的设计对于汽液两相闪蒸罐，需要大约5min的滞留时间，并且期望闪蒸罐的体积足够小，故采用带丝网除雾垫卧式闪蒸罐进行设计3.1沉降速率的计算将物性数据代入沉降速率公式可得：ut=0.07×ρL-ρVρV1/2=0.07×610.165-6.2646.2641/2=0.636m/s11设计说明书3.2最小直径的计算由于该闪蒸罐压力较小，根据长度和直径最经济的比率推荐表，令LvDv=3作为初步设计，设液体高度

7、为容积直径的一半，即hv=Dv2蒸汽流的横截面积可由下式计算得到：Sv=πDv24×0.5=0.393Dv2因而蒸汽流速即可表达为uv=V0.393Dv2=36748.43/36000.393Dv2=25.97Dv-2对于液体沉降到液体表面上所需的蒸汽滞留时间由下式计算得出tv=hvut=Dv/20.574=0.871Dv而实际的滞留时间由容器长度和蒸汽流速确定，如下式tR=Lvuv=3Dv25.97Dv-2=0.1155Dv3为了满足分离要求，蒸汽滞留时间应当等于实际滞留时间，故存在下列等式tv=tR=0.871Dv=

8、0.1155Dv3由此，可以计算出容器最小直径为Dv=2.746m4.2液体保留时间的计算液相流的横截面积可由下式计算得到：SL=πDv24×0.5=π×2.74624×0.5=2.960m2滞留体积由下式计算得到：VL=Lv×SL=3Dv×SL=3×2.746×2.960=24.391m3故液体的滞留时间为tL=V