1、第 1 页 共 62 页 引引 言言 本次毕业设计是在现有工业在用氧化器的基础上进行改进设计，以提高生 产效率，降低能耗。此设计氧化器高度大，设备重，在满足工艺过程要求的前提 下，换热器应达到安全与经济的目标。 此设计以氧化系统中需回收需要冷却的化学工艺气甲醛混合气的余热 以及 JB4708-200压力容器安全监察规程和本专业所学为依据，氧化器 具有氧化效果好、高效率等特点，由于氧化器的换热管和管板的设计独特性， 使氧化器的使用寿命可达八年以上， 生产遇停电停车后， 不用处理即可开车生产， 产量高。自身带废锅，不需另配汽包。在工业生产中，尤其是化工行业具有重要 地位。 本次设计氧化器为平板氧化
2、器，有反应室和两个管壳式换热器组成。它将 反应热通过第一段即急冷段的换热段将反应汽温度从 650下降到 200左右， 把热能转化为蒸汽，并用于生产上。第二段工艺上称为热水段，将 200左右的 反应汽冷却到 140。带走的反应热用于加热甲醇蒸发器或用于产生热水供给锅 炉。这种结构使得氧化器余热利用相当充分，设计合理。 设计要求有基本的设计绘图能力以及相应专业知识，还应会查阅相关的各 种设计手册， 熟悉 GB150-1998 钢制压力容器 、 GB151-1998 管壳式换热器 、 压力容器安全技术监察规定等现行国家法规标准规范。同时需要指导老师的 悉心指导，更需要有认真负责，一丝不苟的研究态度。
3、 限于水平，虽经努力，设计中不妥甚至错误之处在所难免，还望指导老师 加以指正。 第 2 页 共 62 页 1 总体总体方案方案设计设计 已知装配参数： 壳程 管程 工作压力(MPa)： 0.4 0.02 操作温度 ()： 140 650 物料名称： 水 汽 甲醛混合气 腐蚀余量(mm) 1 0 换热面积(m 2) 210 圆筒内径 D i=1400mm 帽体内径 =1600mm 图 1.1 总装图 n f e d1-2 c1-4 b1-2 b3-4 j1-4 k1-2 a m l h1-2 A 第 3 页 共 62 页 2 主要零部件材料确定主要零部件材料确定 由新标准GB713-2008氧化
4、器壳程不与甲醛混合汽接触的部分设计材料选用 Q245R，与三元混合汽接触的筒体材料选用 0Gr18Ni9。 3 设备零部件设计设备零部件设计 3.1 氧化器氧化器筒筒体设计体设计 3.1.1 壳体计算壳体计算 由新标准 GB713-2008 氧化器壳程设计材料选用 Q245R 最小壁厚不得小于 8mm 查 GB150-1998 得： t =132Mpa，C 1=0 mm，2 C=1.0mm， 氧化器壁厚： p pD t i 2 焊缝系数，=0.85 0.421400 21320.850.42 =1.50mm 取 n =8mm 有效厚度mmCC ne 7 21 取 n =8mm时，设备的最大工作压力： 221320.857 1.120.42 1400+ 7 t e r ie pM paM pa D 能够保证设备正常工作，故 n =8mm
