八组计算书3.doc

题目八 CNG站工程初步设计 1、设计资料和原始数据 1）1:500地形图（见图CNG-DZ） 2）CNG站天然气处理能力：2×104Nm3/d； 储油能力：90#汽油15m3 、93#汽油15m3、97#汽油15m3 、0#柴油30m 3）加气站的天然气气质参数： CH4：95.74% C2H6:0.62% C3H8:0.005% i-CiH10:0.005% n-C4H10:0.004% CO2:0.53% (N2+He):0.107% H2S:18mg/m3 总硫：25mg/m3 4）进站压力：0.25-0.3 MPa 、流量：0.05-0.1X104Nm3/d、温度：20℃。 2、工程设计要求 1）根据地形图按国标汽车加油加气站设计与施工规范GB50 156-2002 2006年版进行初步设计，站棚900-1000 m2，站房面积约400 m 2）进行总平面布置设计，确定工艺流程； 3）计算工艺中所涉及到的设备、阀、管线并选型； 4）编制设计说明书、计算书和材料表。 3、提交设计成果 1）总平面布置图和工艺流程图； 2）设计说明书、计算书和材料表。 计算说明书 1 天然气脱硫系统的计算 1.1脱硫塔的工艺计算 采用海棉铁法脱硫工艺，用浸渍了氧化铁（）的海棉铁做氧化剂。按天然气硫化氢平均含量为18 mg/Nm3计算，所需脱硫剂为XXXkg。脱硫剂主要物理性质及技术指标： 规格：Φ（4～5）（5～15） 堆密度：0.65～0.95Kg/L 取=0.8kg/L 侧压强度：≥40N／cm2 硫容：≥30％ 1.2脱硫塔的直径计算 设脱硫塔操作周期为100天， 160 102 28.2mg 18 mg 所需脱硫剂质量：56400Kg 所需脱硫剂体积： 45120 L 海棉铁床层高度取5 m。 脱硫塔截面积： 45120/1000/5=9.02 脱硫塔的直径： 3.39 高径比： 5/3.39= 1.47 1.3脱硫塔的壁厚计算 根据《压力容器手册》，选用合金钢，合金钢的最大许用应力。设计压力取，则操作压力: 脱硫塔的壁厚计算公式如下： =9322.5/405.04+0.6+1=24.62 mm (1.1) 式中 ——脱硫塔的壁厚，mm； ——气体的操作压力，MPa； ——脱硫塔管外径，mm； ——合金钢的最大许用应力，MPa； ——焊缝系数，无缝钢管取0.9，焊接钢管取0.8； ——钢板负偏差，取0.6mm； ——脱硫塔腐蚀裕量，取1mm。 1.4封头的计算 长短轴之比为2的椭圆封头为标准椭圆封头，它与材料和壁厚相同的筒体等强度有关。其形式及尺寸按JB1154-1973《椭圆形封头形式与尺寸》的规定选取。选用公称直径3400mm，曲面高度 850，直边高度。50 1.4.1形状系数计算 封头的形状系数可用下列公式计算： (1.2) 式中 ——封头的形状系数； ——脱硫塔管外径，mm； ——封头的高度，mm。 =1/6*[2+((3390+24.62*2)/2/900)^2]=0.942 1.4.2 封头的壁厚计算 封头的壁厚可用下列公式计算： =2.5*1.1*3439.24*0.942/(2*197*0.9-0.5*1.1*2.5)+0.6+1=26.82 (1.3) 式中 ——封头的壁厚，mm； ——气体的操作压力，MPa； ——封头管外径，mm； ——封头的形状系数； ——合金钢的最大许用应力，MPa； ——焊缝系数，无缝钢管取0.9，焊接钢管取0.8； ——钢板负偏差，取0.6mm； ——封头腐蚀裕量，取1mm。 因此取封头的壁厚 xx 。 1.5脱硫塔安全阀的计算 1.5.1安全阀的泄放量 安全阀的泄放量应根据具体工艺过程来确定。本设计安全阀的泄放量均认为单位时间内流过设备的气体质量流量，即： =624.777 有M=16.794 1.5.2安全阀的泄放压力（定压） 安全阀开始起跳时的进口压力称为安全阀的泄放压力或定压。它应等于或小于受压设备或管道的设计压力。可按下面的方法确定： 当1.8MPa 0.18MPa （1.4） 当1.8MPa7.5MPa =1.1P （1.5） 当P7.5MPa