【文章內(nèi)容簡介】 KPaPaii .)( . ???????(2)殼程壓降,??soNFPt′21′Δ∑其中 =（氣體） ， =1。tFs 2ρ)1(1oscounfP???)(Δ2oBDN??因管子排列方式為正三角形，所以 。?F??..???NnRfceeo殼程流通面積 2222 064.)(.)(4 mdDAoO ?????殼程流速 smVuOSo /.???雷諾數(shù) 此時(shí)45..9Re ???????od KPaPfoo )(.39。1 . ???因殼程通過的是水蒸汽，故不需加折流擋板，即 NB=0，因Pai41087.????.079???o=39。???14此 。02=′.)(39。 ??????計(jì)算結(jié)果表明,管程和殼程的壓降均能滿足設(shè)計(jì)要求。(1)管程對流傳熱系數(shù) i?℃)??????mWai /()(.?＞10000432Rei ????kcpi?對于低粘度流體， ?所以 )/()103.(. 20. kmW??????(2)殼程對流傳熱系數(shù) o? 若蒸汽在水平管束上冷凝，用下式計(jì)算冷凝傳熱系數(shù)： ??????????tdngroco????式中 均為水在 ℃時(shí)液體的物性參數(shù)。 為??、 r水在 ℃下的汽化熱。 )/( ) 4153kmWo??????(3)污垢熱阻根據(jù)《化工原理課程設(shè)計(jì)》 「3」 書中的附錄二十查得管內(nèi)、外側(cè)污垢熱阻分別為：)/(???15W℃mRsi /)(????o85(4)總傳熱系數(shù) K??11oooii modbRsRs??????? 5? ??????K即 K 計(jì) = ℃)?2/(mW %????）（）（ 計(jì)選計(jì)故所選擇的換熱器是合適的。設(shè)計(jì)結(jié)果：選用固定管板式換熱器，型號：JB/T 471592(1)管程流體進(jìn)出口接管的選擇 根據(jù)液體一般在管中的流速大小，選擇原料液進(jìn)出接管的流速為 ，則接管內(nèi)徑為smu/2?mVds ???根據(jù)《食品工程原理》 「2」 附錄 7 的熱軋無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選擇規(guī)格為 Φ57㎜5㎜,DI=50㎜=核算流速 sdVuiS / ?????故選擇的接管規(guī)格合適。(2)殼程流體進(jìn)口接管的選擇根據(jù)飽和蒸汽一般在管中的流速大小，選擇水蒸汽進(jìn)入接??2/( ??計(jì)選計(jì) ）（管程流體進(jìn)出口接管選擇規(guī)格為Φ57MM5M 的熱軋無縫鋼管16管時(shí)的蒸汽的流速為 ，則接管內(nèi)徑為smu/27?Vds ????根據(jù)《食品工程原理》 「2」 附錄 7 熱軋無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選擇規(guī)格為 4MM,DI==核算流速 smdVuiS / ?????故選擇的接管規(guī)格合適。（3）殼程流體出口接管的選擇根據(jù)液體一般在管中的流速大小，選擇冷凝液流出接管時(shí)的流速為 ，則接管內(nèi)徑為smu/1?mVds ???根據(jù)《食品工程原理》 「2」 附錄 7 的冷軋無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選擇規(guī)格為 Φ16MM，DI== 核流速 smdVuiS / ?????故選擇的接管規(guī)格合適殼程流體進(jìn)口接管選擇規(guī)格為4MM的熱軋無縫鋼管殼程流體出口接管選擇規(guī)格為Φ16MM 的冷軋無縫鋼管 選擇換熱器的類型。 全凝器是把 ℃的含乙醇 92%的蒸汽冷凝為 ℃的的飽和液體，冷卻水的進(jìn)口溫度是 15℃，由于呼和浩特地區(qū)是缺水地區(qū)，所以選擇冷卻水的出口溫度為 30℃。全凝器中兩種流體溫度變化不大（50℃70℃） ，選擇帶補(bǔ)償圈的固定管板式換熱器。 流動(dòng)空間和管材的選用。 由于蒸汽是熱流體且比較干凈不易結(jié)垢，蒸汽走殼程便于散熱，可提高17冷卻效果，不必清洗管子而且便于及時(shí)排除冷凝液。粘度大，流量較小的冷卻水易結(jié)垢走管程便于清洗管子，此外還可以提高流速以增大其對流傳熱系數(shù)。所以，蒸汽走殼程，冷卻水走管程。 根據(jù)定性溫度確定物性參數(shù)熱流體 T ℃ ← ℃冷流體 t 15℃ → 30℃△t ℃ ℃冷流體的定性溫度為 ???熱流體的定性溫度為 T=℃。根據(jù)定性溫度分別查取的物性參數(shù)如下：表 23 塔頂冷凝器內(nèi)原料物性參數(shù)名 稱 密度 ρKg/m3定壓比熱 CpkJ/(Kg℃)導(dǎo)熱系數(shù) ，?W/(m℃)粘度 μPas汽化熱rkJ/kg乙醇（℃）乙醇蒸氣（℃）水（℃）水蒸氣（℃）冷卻水(℃)104105104103864 塔頂冷凝器換熱器的衡算塔頂冷凝器的工藝計(jì)算 備注，初選換熱器。(1)熱負(fù)荷的計(jì)算 hKgV/1045.?? hKgV/??18KgJr /?????=QWh?KgJ/(2)冷卻水的消耗量 ??12tCrpch????= =c??12tp?? hKg/6???）（(3)計(jì)算平均溫度差按單殼程、雙管程考慮，一側(cè)恒溫，求逆流時(shí)的平均溫度差：熱流體 T ℃ ← ℃冷流體 t 15℃ → 30℃△t ℃ ℃ C?????(4)初選 K 值，估算傳熱面積由《換熱器》 「1」 ，取 =800 .選 2/()Wmk?傳熱面積 S： ????由于兩流體溫差為 （50℃～70℃） ，選擇帶有補(bǔ)償圈的固定管板式換熱器。根據(jù)固定管板式換熱器的系列標(biāo)準(zhǔn)，初選的固定管板式換熱器型號為：JB/T 471592主要參數(shù)如下：表 24 列管參數(shù)公稱直徑 mm 700 管子尺寸/mm φ25管子數(shù) n管中心距 mm32232管長 L/mm管程數(shù) Np45006hKgWC/?? ℃??80?選K2/()Wmk?由于兩流體溫差為 ℃（50℃～70℃） ，選擇帶有補(bǔ)償圈的固定管板式換熱器型號為：JB/T 47159219管子排列方式結(jié)垢校正系數(shù)正三角形管程流通面積/m 2　中心管束　21實(shí)際換熱面積 SO )()06.( mLdnSoO ???????)/(. ??? (1)管程壓降 ??12Δi tspPFN??其中 , ,.4t=S6?P管程流速 smAWuCi /??雷諾數(shù) 10000( ?????iid流)對于無縫鋼管壁粗糙度 ε=，所以 由《食品工程原理》 「2」 書的 λRe 關(guān)系圖中可查得 λ= PauLPi ?????? Kaaii .)( .72 ???????(2)殼程壓降,其中 Fs=1（氣體） ，Ns=1。??``12ΔosPFN ?)m/(.702kWKo?sui/??i??20 21ρΔ(1)oocBuPFfnN???22()oBD??因管子排列方式為正三角形，所以 F=。殼程流通面積 2222 )()(4 mndAoO ??????? sPalxlmkgwimgBA???????53102./16./???平 均 黏 度?殼程流速 smAVuOSo /..4?雷諾數(shù) 45 ??????od 0??(????Nnfceo ） 1ρΔ()oocBuPFf???????）（加擋板：對數(shù) ，間距 ，殼徑2n?. .).().3(39。2? ????????496.?of7121??12ΔotspPFN???.)( ??計(jì)算結(jié)果表明,管程和殼程的壓降均能滿足設(shè)計(jì)要求。(1)管程對流傳熱系數(shù) i???i 43???kcpi?對于低粘度流體， ?所以 )/(.)1053.(. kmW??????(2)殼程對流傳熱系數(shù) o? 若蒸汽在水平管束上冷凝，用下式計(jì)算冷凝傳熱系數(shù)： ??????????tdngroco????式中 、μ、 ρ 均為蒸汽在 ℃時(shí)液體的物性參數(shù)。 為? r蒸汽在 ℃下的汽化熱。 )/(1094. ). 4133kmWo???????(3)污垢熱阻根據(jù)《化工流體流動(dòng)與傳熱》 「4」 書中的附錄二十查得管內(nèi)、外側(cè)污垢熱阻分別為： ()/iRsmkW????85o?22(4)總傳熱系數(shù) K 11oooii modbdRsRs????????)/( 554kWK?? ??????%.169/8056????）（）（ 計(jì)選計(jì) K故所選擇的換熱器是合適的。設(shè)計(jì)結(jié)果：選用固定管板式換熱器，型號：JB/T 471592(1)管程流體進(jìn)出口接管的選擇 根據(jù)液體一般在管中的流速大小，選擇原料液進(jìn)出接管的流速為 ，smu/2?則接管內(nèi)徑為 ??? 根據(jù)《食品工程原理》 「3」 附錄 7 的熱軋無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選擇規(guī)格為 φ108mm5mm,di=98mm=核算流速 sdVuiS / ?????故選擇的接管規(guī)格合適。(2)殼程流體進(jìn)口接管的選擇根據(jù)飽和蒸汽一般在管中的流速大小，選擇水蒸汽進(jìn)入接管時(shí)的蒸汽的流速為 ，則接管內(nèi)徑為smu/25?mVds ????根據(jù)《食品工程原理》 「3」 附錄 7 的熱軋無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選擇規(guī)格為 φ426mm10mm,%??計(jì)選計(jì) ）（ K管程流體進(jìn)出口接管選擇規(guī)格為φ108mm5mm的熱軋無縫鋼管殼程流體進(jìn)口接管選擇規(guī)格為φ426mm10mm的熱軋無縫鋼管23di=406mm=核算流速 smdVuiS / ?????故選擇的接管規(guī)格合適。（3）殼程流體出口接管的選擇根據(jù)液體一般在管中的流速大小，選擇冷凝液流出接管時(shí)的流速為 ，?mVds ????根據(jù)《食品工程原理》 「3」 附錄 7 的冷軋無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選擇規(guī)格為 ，di==核算流速 sdVu