列管式換熱器的工藝設計

1、前 言 在工業(yè)生產(chǎn)中,要實現(xiàn)熱量的交換,須采用一定的設備,此種交換熱量的設備統(tǒng)稱為換熱器. 換熱器作為工藝過程必不可少的單元設備,廣泛地應用于石油,化工,動力,輕工,機械,冶金,交通,制藥等工程領域中.據(jù)統(tǒng)計,在現(xiàn)代石油化工企業(yè)中,換熱器投資約占裝置建設總投資的30%;在合成氨廠中,換熱器約占全部設備總臺數(shù)的40%.由此可見,換熱器對整個企業(yè)的建設投資及經(jīng)濟效益有著重要的影響. 換熱器的種類很多,按最常見的分類方法可分為：管殼式換熱器，蛇管式換熱器，套管式換熱器，翅片式換熱器等，其中最常用的是管殼式換熱器，它是一種通用的標準換熱設備。它具有結構簡單。堅固耐用，造價低廉，用材廣泛，清洗方便，適應

2、性強等優(yōu)點。管殼式換熱器根據(jù)結構特點分為以下幾種：1）固定管板式換熱器2）浮頭式換熱器3）U形管式換熱器等。當我們在設計換熱器時，要充分考慮原料的溫度變化，相態(tài)變化等方面的因素，合理選有換熱器。所謂換熱器的傳熱過程的強化就是力求使換熱器在單位時間內，單位傳熱面積傳遞的熱量盡可能增多。這是換熱器設計是要遵循的一條重要原則。在設備投資及輸送功耗一定的條件下，獲得較大的傳熱量，從而增大設備容量，提高勞動生產(chǎn)率；在保證設備容量不變的情況下，使其結構更加緊湊，減少占有空間，節(jié)約材料，降低成本；在某種特定技術過程使某些工藝特殊要求得以實施等。本次課程設計始于3月6日，歷時2周時間完成。主要設計內容是精算精

3、餾塔的全凝器、預熱器和離心泵，粗算冷卻器。以及寫出設計方案，繪出流程圖。設計時要根據(jù)實際情況，本著經(jīng)濟節(jié)省的原則，發(fā)揮自己的創(chuàng)造性，設計出符合要求的換熱過程。由于本次換熱器設計是本人的第一次設計，水平有限，在整個設計過程中，難免出現(xiàn)許多錯誤和不足，希望同仁和讀者能夠包涵和指正，在此表示感謝！ 目錄前 言1目錄2第一章 換熱器的設計31.1 概述31.2 設計方案的確定及選型3流程方案的確定31.2.2 換熱器類型的選擇41.2.3 列管式換熱器的基本參數(shù)4設計的基本原理5列管式換熱器結構的確定61.2.6 殼程和管程的確定71.3 列管式換熱器的設計計算71.3.1 設計步驟71.3.2 計算

4、主要公式8第二章 列管式換熱器的工藝設計122.1 塔底冷卻器的工藝計算122.2 預熱器的工藝計算162.3 塔頂全凝器的工藝計算212.4 離心泵的選型26第三章 匯 總 表273.1 塔底冷卻器主要結構尺寸和計算結果273.2 預熱器主要結構尺寸和計算結果283.3 塔頂全凝器主要結構尺寸和計算結果29第四章 主要參考文獻30附錄31致謝33心得體會34第一章 換熱器的設計第二章 列管式換熱器的工藝設計已知：aF=0.5 aD=0.92 aw=0.005 q=1 R=L/D=2 MCH3CH2OH=46.0684Kg/Kmol MH2O=18.0153 Kg/Kmol.D=（2. 5&#

5、215;107）/（300×24）=3.4722×103Kg/h全塔物料衡算：F=W+D FxF=Wxw+DxD 解： F·0.5=(F-D) ×0.005+0.92D F=6.41835×103Kg/h W=F-D=2.9461279×103Kg/hR=L/D=2 L=2D=6.9444×103Kg/h塔頂物料衡算：V=L+D=(6.9444+3.4722) ×103=10.4166×103Kg/h（1）估算傳熱面積，初選換熱器型號熱流體：釜殘液（視為熱水）冷流體：原料液Cph=3.5×0.0

6、05+(1-0.005) ×4.24=4.2363 KJ/(Kg·)Wh=2.9461279×103 Kg/h Wc=6.41835×103 Kg/h 根據(jù)熱量衡算可以由試差法得出：Wh ×Cph×T= Wc× Cpc×t，t=36.8 t2=56.8Cpc=0.5×(2.58+4.22)=3.4 KJ/(Kg·) 本物性數(shù)據(jù)的查取原料液的定性溫度 （20+56.8）/2=38.4 釜殘液的定性溫度 （35+99.3）/2 =63.25物性參數(shù)：名稱密度Kg/m3定壓比熱CpKJ/(Kg

7、3;)導熱系kW/(m·)粘度Pa·s汽化熱rKJ/Kg乙醇液38.4774.04472.580.16218.475×10-4水 38.4992.85514.220.62826.7437×10-4水67.15979.3694.240.66084.202×10-4熱負荷計算Qh = Wh·CPh·(T1-T2)=222.9188×103W確定流體的流徑設計任務的熱流體為釜殘液，冷流體為原料液，為使釜殘液通過殼壁面向空氣中散熱提高冷卻效果，并且防止釜殘液在管程中流動從而使管程結垢，令釜殘液走殼層，原料液走管程。計算平均

8、溫度差暫按兩殼程四管程考慮，先求逆流平均溫度差 釜殘液 T1=99.3 T2 =35 原料液 t2=56.8 t1=20 t 42.5 15tm=（42.5-15）/ln（42.5/15）=26.4（tm<50,無需膨脹節(jié)）計算R和P：R=(T1-T2)/(t2-t1)=1.75 P=(t2-t1)/ (T1-t1)=0.464 需校正tm。由化工原理課程設計查得：t=0.86因此tm=tm·t=0.86×26.4=22.7選K值，估算傳熱面積取K=300W/(m2·)S=Q/(K·tm )=222.9188×103 /（300×

9、;22.7）=32.7m2初選換熱器型號 由于兩流體溫差小于50，可選用不帶熱膨脹節(jié)的固定管板式換熱器，初選換熱器型號為：G600 主要參數(shù)如下：外殼直徑600mm公稱壓力1.60MPa公稱面積33.1m2管子尺寸25×2.5管子數(shù)222管長2000mm管中心距32mm管程數(shù)Np4管子排列方式正三角形管程流通面積0.0174m2實際換熱面積：So=ndo(L-0.1)=222×3.14×0.025×(2-0.1)=33.11m2采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為：Ko=Q/ (So·tm )=222.9188×103 /

10、（33.11×22.7）=296.59W/(m2·)（2）核算壓降管程壓強降 Pi=（P1+P2）Ft·Ns·Np其中Ft=1.4，Ns=2，Np=4xA =(aA/46.0684) /( aA/46.0684+aB/18.0153)=0.2811, xB=1-xA=0.71891/m=wA/A+wB/B ， 平均密度：m=869.9Kg/m3 lgm =xi·lgi， 平均粘度： m=7.178×10-4 Pa·s管程流速：ui=Wc/(m·Ai)=6.41835×103 /(869.9×0.

11、0174×3600)=0.117788m/sRei=di·m·ui /m=（0.02×869.9×0.117788）/（7.178×10-4）=2.8549×103對于碳鋼管，取管壁粗糙度=0.1，則相對粗糙度為/di=0.1/20=0.005由-Re關系圖查得，=0.049P1=0.049×（2/0.02）×（869.9×0.1177882）/2=29.569PaP2=1.5×869.9×0.1177882=18.1PaPi=（P1+P2）Ft·Ns·N

12、p=（29.569+18.1）×1.4×2×4=533.893Pa（<50 KPa） 殼程壓強降 Po=（P1+P2）Fs·Ns其中Fs=1.15，Ns=2 , 因為殼程走的為釜殘液，需加折流擋板，取折流擋板間距z=0.15m,NB=(L/z )-1=12.33nc=1.1(222)0.5=16.39殼程流通面積：Ao=z(D-nc·do×0.025)=0.0285m2殼程流速：uo=Wh/(·Ao)=2.9461279×103 /(979.3691×0.0285×3600)=0.0293

13、m/sReo=do··uo /=（0.025×0.0293×979.3691）/（4.202×10-4）=1.708×103（500）Fo=5.0×Reo-0.228=5.0×（1.708×103）-0.228=0.916管子為正三角形排列F=0.5P1=F·fo·nc（ NB+1）·u2o/2P1=0.5×0.916×16.39×(12.33+1)×979.3691×0.02932/2=42.0655PaP2=NB·

14、;(3.5-2×z/D) ·u2o/2=15.55 PaPo=（P1+P2）Fs·Ns=(42.0655+15.55)×1.15×2=132.5Pa（<50 KPa）計算結果表明，管程和殼程的壓降均能滿足條件選擇結果：選用不帶熱膨脹節(jié)的固定管板式換熱器，型號：G600 （4）接管管程流體進出口接管，取接管內流體流速為：u=2.0m/s，則接管內徑為d=(4V/u)0.5=0.03613m，查出do=40mm,b=2.0mm,di=36mm，因為u=V/Ao=(6.41835×103×4)/(3.14×3600

15、×869.9×0.0362)=2.01m/s( 1m/s <u <3m/s)所以，標準接管內徑為36mm。 程流體進出口接管，取接管內流體流速為：u=2.0 m/s，則接管內徑為d=(4V/u)0.5=0.023m，查出do=28mm,b=2.5mm,di=23mm，因為u=V/Ao=(2.9461279×103×4)/(3.14×3600×979.3691×0.0272)=2.01m/s( 1m/s <u <3m/s) 所以，標準接管內徑為23mm。（1） 估算傳熱面積，初選換熱器型號熱流體：水蒸汽

16、冷流體：原料液 本物性數(shù)據(jù)的查取水蒸氣的定性溫度 120.2 （絕對壓力為0.2MPa）原料液的定性溫度（56.8+81.9）/2 =69.35物性參數(shù)：名稱密度Kg/m3定壓比熱CpKJ/(Kg·)導熱系kW/(m·)粘度Pa·s汽化熱rKJ/Kg乙醇69.35745.44063.30.15525.0571×10-4水 69.35978.19074.240.66254.08×10-4水蒸汽120.21.11991.90.025441.36×10-52204.3水 120.2943. 14.2600.68622.373×10

17、-4熱負荷計算Qh = Wh·r =Wc·CPc·(t2-t1)=QcCpc=0.5(3.3+4.24)=3.77 KJ/(Kg·)Qc= Wc·CPc·(t2-t1)= 3.77×6.41835×106×(81.9-56.8)/3600=168.708×103W因為r=2204.3KJ/Kg ，水蒸汽的消耗量：Wh=275.53 kg/h確定流體的流徑設計任務的熱流體為水蒸汽，冷流體為原料液，為使水蒸汽通過殼壁面向空氣中散熱提高冷卻效果，令水蒸汽走殼層，原料液走管程。計算平均溫度差暫按單殼程單

18、管程考慮，先求逆流平均溫度差 水蒸汽 T1=120.2 T2 =120.2 原料液 t2=81.9 t1=56.8 t 38.3 63.4tm =（）/ln（63.4/38.3）=49.8（50<tm<70,需加膨脹節(jié)）計算R：R=(T1-T2)/(t2-t1)=0 無需校正tm。選K值，估算傳熱面積取K=750W/(m2·)S=Q/(K·tm )=168.708×103 /（750×49.8）=4.517m2初選換熱器型號 由于兩流體溫差大于50，可選用帶有熱膨脹節(jié)的固定管板式換熱器，初選換熱器型號為：G219主要參數(shù)如下：外殼直徑273m

19、m公稱壓力1.60MPa公稱面積7.4 m2管子尺寸19×2.0管子數(shù)65管長2000mm管中心距25mm管程數(shù)Np1管子排列方式正三角形管程流通面積0.0115m2實際換熱面積：So=ndo (L-0.1)=65×3.14×0.019×(2-0.1)=7.368 m2采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為：Ko=Q/ (So·tm )= 168.708×103 /（7.368×49.8）=459.787 W/(m2·)（2）核算壓降管程壓強降 Pi=（P1+P2）Ft·Ns·Np其中

20、Ft=1.5，Ns=1，Np=1xA =(aA/46.0684) /( aA/46.0684+aB/18.0153)=0.2811, xB=1-xA=0.71891/m=wA/A+wB/B ， 平均密度：m=846.101 Kg/m3 lgm =xi·lgi ，平均粘度： m=4.3341×10-4 Pa·s管程流速：ui=Wc/(m·Ai)=6.41835×103 /(846.101×0.0115×3600)=0.1832m/sRei=di·m·ui /m=（0.015×846.101

21、5;0.1832）/（4.3341×10-4）=5365對于碳鋼管，取管壁粗糙度=0.1，則相對粗糙度為/di=0.1/15=0.0067由-Re關系圖查得，=0.04P1=0.04×（2/0.015）×（846.101×0.18322）/2=75.7 PaP2=1.5×846.101×0.18322=42.596PaPi=（P1+P2）Ft·Ns·Np=（75.7+42.596）×1.5×1×1=177.44Pa（<50 KPa） 殼程壓強降 Po=（P1+P2）Fs·

22、;Ns其中Fs=1.0，Ns=1 , 因為殼程走的為水蒸汽，不需加折流擋板，即NB=0, 所以P2=0PaP1=F·fo·nc（ NB+1）·u2o/2管子為正三角形排列F=0.5nc=1.1n0.5=1.1×650.5=8.87殼程流通面積：Ao=（/4）·(D2- n·do2 )=（3.14/4）×（0.2732-65×0.0192）=0.0401 m2殼程流速：uo=Wh/(·Ao)=275.53/(1.1199×0.0401×3600)=1.704m/sReo=do·

23、·uo /=（0.019×1.704×1.1199）/（1.36×10-5）=2.666×103（500）fo=5.0×Reo-0.228=5.0×（4.866×103）-0.228=0.8277P1=0.5×0.8277×8.87×1.1199×1.7042/2=5.968PaPo=（P1+P2）Fs·Ns=5.968×1.0×1=5.968 Pa（<50 KPa）計算結果表明，管程和殼程的壓降均能滿足條件（3） 核算總傳熱系數(shù)管程對流傳

24、熱系數(shù)hi： 平均密度：m=846.101 Kg/m3，平均粘度： m=4.3341×10-4 Pa·sui=Wc/(m·Ai)=6.41835×103 /(846.101×0.0115×3600)=0.183m/sRei=di·m·ui /m=（0.015×846.101×0.183）/（4.3341×10-4）=5365.56hi=0.023×0.3680×(5365.56)0.8×(4.44)0.4/0.015=986.57 W/(m2·)

25、 程對流傳熱系數(shù)ho：由nc=8.87, t=5；=0.725 (2204.3×103×943.12×9.81×0.68623)/(8.872/3×2.373×10-4×0.019×5)0.25=1.1546×104W/(m2·)污垢熱阻。查書附錄有Rso=0.859×10-4 ( )/WRsi=1.7197×10-4( )/W總傳熱系數(shù)K:k=48.85 W/(m·)dm=(do-di)/2=0.017m =1/566.3即 Ko=566.3W/(m2·

26、)K計/K選=566.3/459.787=1.264 符合故所選的換熱器是合適的，安全系數(shù)為:（）/ 459.787= 26.44% 選擇結果：選用帶有熱膨脹節(jié)的固定管板式換熱器，型號：G273（4）接管管程流體進出口接管，取接管內流體流速為：u=2.5m/s，則接管內徑為d=(4V/u)0.5=0.033m，查出do=40mm,b=2.5mm,di=35mm，因為u=V/Ao=(6.41835×103×4)/(3.14×3600×846.101×0.0352)=2.19 m/s( 1m/s <u <3m/s)所以，標準接管內徑為3

27、5mm。 程流體進口接管，取接管內流體流速為：u=30 m/s，則接管內徑為d=(4V/u)0.5=0.054m，查出do=60mm,b=3mm,di=54mm，因為u=V/Ao=(275.53×4)/(3.14×3600×1.1199×0.0542)=29.86m/s( 20m/s <u <40m/s)所以，標準接管內徑為54mm。殼程流體出口接管，取接管內流體流速為：u=2.0 m/s，則接管內徑為d=(4V/u)0.5=7.19mm，查出do=7.6mm,b=0.2mm,di=7.2mm，因為u=V/Ao=(275.53×4)

28、/(3.14×3600×943.1×0.00722)=1.99m/s( 1m/s <u <3m/s)所以，標準接管內徑為7.2mm。 熱流體：含乙醇為92%的酒精蒸汽 冷流體：冷卻水（1）估算傳熱面積，初選換熱器型號基本物性數(shù)據(jù)的查取乙醇液的定性溫度 78.3冷卻水的定性溫度 （27+15）/ 2 =21物性參數(shù)：名稱密度Kg/m3定壓比熱CpKJ/(Kg·)導熱系kW/(m·)粘度Pa·s汽化熱rKJ/Kg乙醇液78.3736.7750.15324.4×10-4846水78.3972.81714.19560.6

29、6893.6202×10-4乙醇氣體78.31.62481.80460.0221.0381×10-5水蒸汽78.30.27520.62281.1535×10-52131.8冷卻水21998.24.1830.5989100.5×10-5熱負荷計算r=0.92×846+0.08×2313.8=963.424 KJ/KgQh = Wh·r =10.4166×103×963.424×1000/3600 = 2.788×106 W冷卻水耗量：Wc=Qh/(Cpct)= 10.4166×

30、103×963.424 / (4.183×(27-15) = 199.928×103kg/h確定流體的流徑設計任務的熱流體為乙醇蒸汽，冷流體為水，為使乙醇蒸汽通過殼壁面向空氣中散熱提高冷卻效果，令乙醇蒸汽走殼層，水走管程。計算平均溫度差暫按單殼程雙管程考慮，先求逆流平均溫度差 乙醇蒸汽 T1=78.3 T2=78.3 冷卻水 t2=27 t1=15 t 51.3 63.3tm =（）/ln（63.3/51.3）=57.09（50<tm<70,需加膨脹節(jié)） 計算R：R=(T1-T2)/(t2-t1)=0 無需校正tm。選K值，估算傳熱面積取K=700 W

31、/(m2·)S=Q/(K·tm )=2.788×106 /（700×57.09）=69.76m2初選換熱器型號 由于兩流體溫差大于50，可選用帶有熱膨脹節(jié)的固定管板式換熱器，初選換熱器型號為：G700 主要參數(shù)如下：外殼直徑DN700mm公稱壓力PN1.60MPa公稱面積80.0 m2管子尺寸25×2.5管子數(shù)355管長3000mm管中心距32mm管程數(shù)Np1管子排列方式正三角形管程流通面積0.1115 m2實際換熱面積：So=ndo(L-0.1)=355×3.14×0.025×(3-0.1)=80.82 m2采用

32、此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為：Ko=Q/ (So·tm )= 2.788×106 /（80.82×57.09）=604.25W/(m2·)（2）核算壓降管程壓強降 Pi=（P1+P2）Ft·Ns·Np其中Ft=1.4 ，Ns=1，Np=1管程流速：ui=Wc/(·Ai)=199.928×103/(998.2×0.1115×3600)=0.499m/sRei=di··ui /=（0.020×998.2×0.499）/（100.5×1

33、0-5）=9.912×103對于碳鋼管，取管壁粗糙度=0.1，則相對粗糙度為/di=0.1/20=0.005由-Re關系圖查得，=0.034P1=0.034×（3/0.020）×（998.2×0.4992）/2=633.8PaP2=1.5×998.2×0.4992=372.8 PaPi=（P1+P2）Ft·Ns·Np=（1582+2927）×1.4×1×1=1409.24Pa（<50 KPa） 殼程壓強降Po=（P1+P2）Fs·Ns其中Fs=1.0，Ns=1，因為殼程

34、走的為乙醇蒸汽，不需加折流擋板，即NB=0, 所以P2=0PaP1=F·fo·nc（ NB+1）·u2o/2管子為正三角形排列F=0.5nc=1.1n0.5=1.1×3550.5=20.73殼程流通面積：Ao=（/4）·(D2- n·do2 )=（3.14/4）×（0.72-355×0.0252）=0.2105 m2yA =(aA/46.0684) /( aA/46.0684+aB/18.0153)=0.8180, yB=1- yA=0.1820平均密度：m=A·A+B·B=A·yA+

35、B·yB=0.8180×1.6048+0.1820×0.2752=1.379 Kg/m3平均粘度：m=( yA·A·MA0.5+ yB·B·MB0.5)/( yA·MA0.5+ yB·MB0.5)=(0.8180×1.0381×10-5×46.60840.5+0.1820×1.1535×10-5×18.01530.5)/( 0.8180×46.60840.5+0.1820×18.01530.5)=1.052×10-5

36、 Pa·s殼程流速：uo=Wh /(m·Ao)=10.4166×103/(1.379×0.2105×3600)=9.97m/sReo=do·m·uo /m=（0.025×9.97×1.379）/（1.052×10-5）=3.2666×104（104）Fo=5.0×Reo-0.228=5.0×（3.933×104）-0.228=0.4675P1=0.5×0.4675×20.73×1.379×9.972/2=332.1P

37、aPo=（P1+P2）Fs·Ns=332.1×1.0×1=332.1Pa（<10 KPa）計算結果表明，管程和殼程的壓降均能滿足條件（3） 核算總傳熱系數(shù)管程對流傳熱系數(shù) hi ： ui= 199.928×103/(998.2×0.1115×3600)=0.499m/sRei= di·ui·/=9912Pri=Cp*/k=4.183×100.5×10-2/0.5989=7.019= 0.023×0.5989×（9912）0.8×7.0190.4/0.020=2

38、363.15 W/(m2·) 程對流傳熱系數(shù) ho：由nc=20.73, t=5；1/m=wA/A+wB/B ， 平均密度：m=751.4 Kg/m3lgm =xi·lgi ， 平均粘度： m=4.246×10-4 Pa·s=0.725 (963.424×103×751.42×9.81×0.17503)/(20.342/3×4.325×10-4×0.025×5)0.25=2107.58 W/(m2·)污垢熱阻。查書附錄有Rso= 0.859×10-4 (&

39、#183; )/WRsi=1.7197×10-4 (· )/W總傳熱系數(shù)K:k=48.85 W/(m·)dm=(do+di)/2=0.0225m =1/2107.58+ 0.000859+0.00017197×1.25+1.25/2363.21+0.02×0.025/(48.85×0.0225) 即 K=734.632W/(m2·)K計/K選=734.632/604.21=1.216 故所選的換熱器是合適的，安全系數(shù)為:（）/ 604.21= 21.59% 選擇結果：選用帶有熱膨脹節(jié)的固定管板式換熱器，型號：G700 （4）

40、接管管程流體進出口接管，取接管內流體流速為：u=2.0 m/s，則接管內徑為d=(4V/u)0.5=0.188m，查出do=194mm,b=4mm,di=186mm，因為u=V/Ao=(199.928×103×4)/(3.14×3600×998.2×0.1862)=2.05 m/s( 1m/s <u <3m/s)所以，標準接管內徑為186mm。 程流體進口接管，取接管內流體流速為：u=30 m/s，則接管內徑為d=(4V/u)0.5=0.298m，查出do=316mm,b=8mm,di=300mm，因為u=V/Ao=(10.4166

41、×103×4)/(3.14×3600×1.379×0.32)=29.7m/s( 20m/s <u <40m/s)所以，標準接管內徑為300mm。殼程流體出口接管，取接管內流體流速為：u=2.0 m/s，則接管內徑為d=(4V/u)0.5=0.05m，查出do=60mm,b=5mm,di=50mm，因為u=V/Ao=(10.4166×103×4)/(3.14×3600×736.775×0.052)=2.0 m/s( 1m/s <u <3m/s)所以，標準接管內徑為50mm。

42、備注：D=3.4722×103Kg/hF=6.41835×103Kg/hW=2.9461279×103Kg/hL=6.9444×103Kg/h V=10.4166×103Kg/h備注：Qh=222.9188×103Wtm=22.7備注：So=33.11m2Ko=296.59W/(m2·)xA =0.2811xB=0.7189m=869.9Kg/m3m=7.178×10-4 Pa·sui=0.117788m/sRei=2.855×103Pi=533.893Pa備注：uo=0.0293m/sReo=

43、1.708×103Po=132.5Pa管程進、出口標準接管外徑為40mm。殼程進、出口標準接管外徑為28mm。備注：加熱介質為水蒸汽Cpc=3.77KJ/(Kg·)Qc=168.708×103WWh=275.53 kg/h備注：tm =49.8So=7.368 m2Ko=459.787W/(m2·)xA =0.2811xB=0.7189 m=846.101 Kg/m3m=4.3341×10-4 Pa·s備注：ui=0.1832m/sRei=5365Pi=177.44Pauo=1.704m/sReo=2.666×103Po=5

44、.968 Pam=846.101 Kg/m3m=4.3341×10-4 Pa·s備注：ui=0.183m/sRei=5365.56hi=986.57W/(m2·)ho=1.1546×104W/(m2·)MCH3CH2OH=46.0684Kg/KmolMH2O=18.0153 Kg/KmolK計/K選=1.264管程進、出口標準接管外徑為40mm。備注：殼程進口標準接管外徑為60mm。殼程出口標準接管外徑為7.6mm。備注：冷卻介質為循環(huán)冷卻水Qh= 2.788×106 WWc=199.928×103kg/h備注：tm =57

45、.09So=80.82m2Ko=627.22W/(m2·)備注：ui=0.499m/sRei=9912Pi=1409.2Pam=1.379 Kg/m3m=1.052×10-5 Pa·suo=9.97m/sReo=3.266×104備注：Po=332.1Paui=0.499m/sRei=9912hi=2363.15W/(m2·)m=751.4 Kg/m3m=4.246×10-4 Pa·sho=2107.58W/(m2·)備注：K計/K選=1.216管程進、出口標準接管外徑為186mm。殼程進口標準接管外徑為316mm

46、。殼程出口標準接管外徑為60mm。2.4 離心泵的選型輸送的液體是50%的乙醇溶液物性參數(shù)： 由于是碳鋼管所以，則所以由圖查的又直管長80，在管路中又3個截止閥，1個標準閥，9個標準彎頭截止閥： 標準彎頭： 出口阻力系數(shù)：所以局部阻力壓降為：由于管路的壓頭且 又因為輸送的液體為有機溶劑，屬于易燃易爆物品，所以要求必須有較高的密封性能，故選用油泵（Y型）。根據(jù)，從油泵Y系列中選取50Y-60型離心泵。在Q=12.5 H=60m N=5.95KW =35% (NPSH)r=2.3m第三章 匯 總 表換熱器型式：固定管板式管口表換熱面積（m2）：33.1符號尺寸(mm)用途連接形式工藝參數(shù)aDN45

47、原料液入口平面名稱管程殼程bDN45原料液出口平面物料名稱50%乙醇+50%水0.5%乙醇的釜殘液cDN320.5%乙醇的釜殘液入口凹凸面操作壓力MPa0.160.16dDN320.5%乙醇的釜殘液出口凹凸面操作溫度38.467.15eDN120排氣口凹凸面流量Kg/h6418.352946.13fDN120放凈口凹凸面流體密度Kg/m3869.9979.36912000mm600mm 流速m/s0.11780.0293傳熱量W222.9188×103壓力降Pa533.893132.5程數(shù)42推薦使用材料 碳鋼碳鋼管子規(guī)格25×2.5管數(shù) 222管長(mm)2000管間距(mm)32排列方式正三角形折流板型式圓缺型間距0.1m切口高度0.125m公 稱直徑（mm）600保溫層厚度(mm)換熱器型式：固定管板式管口表換熱面積（m2）：3.7符號尺寸(mm)用途連接形式工藝參數(shù)aDN42原料液入口平面名稱管程殼程bDN42原料液出口平面物料名稱50%乙醇+50%水133.3 水蒸氣cDN57加熱蒸氣入口凹凸面操作壓力MPa0.160.3dDN8冷凝液出口凹凸面操作溫度56.8/81.9120.2eDN120排氣口凹凸面流量Kg/h6418.35275.53fDN120放凈口凹凸面流體密