化工設計課件第六章，第七章熱交換器的設計和選型-資料下載頁
2024-10-19 12:27本頁面
【正文】 （ 8 ） 經(jīng)濟評價 例 某精餾塔濃縮甲醛水溶液，操作壓力 （ 絕），第一股進料F1=10500kg/h， 甲醛濃度為 28%，第二股進料 F2=9500kg/h， 甲醛濃度為%， 塔頂流出液濃度為 37wt%， 釜液濃度為 %， 釜液采出量 W1為10050kg/h， 溫度為 140℃ ，為了回收釜液的熱量，用釜液預熱溫度為 30 ℃ ，濃度為 8%的原料液。試選用一適當型號的換熱器。 F1=10500kg/h X1=28% t1=30℃ F2=9500kg/h X2=8% t2 W1=10050kg/h T1=140℃ T2 解 1熱負荷計算 設釜液終溫 T2=90℃ ， 釜夜含甲醛 %，因此物性可用水代之。 Tm=(T1+T2)/2=(90+140)/2=115℃ 在平均溫度 Tm下水的比熱 Cp=℃ Q=W1Cp(T1T2)=10050 (14090) 103/3600 = 105W 2 平均推動力計算： 設原料 F2終溫為 87 ℃ tm=(87+30)/2= ℃ 在 tm溫度下 甲醛 Cp1=℃ , 水 Cp2=℃ Cpm=+= + =℃ t2=t1+(T1T2)/() =30+10050 (14090)/(9500 ) = ℃ 與假設基本符合， t2= ℃ 逆流平均推動力 ?tm=〔 ()+(9030)〕 /2= ℃ R=(T1T2)/(t2t1)=(14090)/()= P=(t2t1)/(T1t1)=()/(14030)= 溫差修正系數(shù) ?= ?tm= = ℃ 3初選換熱器 設 K=700W/ A=Q/K ?tm= 105/(700 )= 初選 G40020254型換熱器，管長 3m， 管徑 ? 25 2 ，管子數(shù) N=86， 折流板間距 150，管層數(shù) Np=4 4校核傳熱系數(shù) （ 1）原料流量較小走管層，核算管層給熱系數(shù) tm=(+30)/2=58℃ F2的平均物性 Cp=℃ ?= l=(. ℃ ) 管層流動面積 A=?/4d2N/Np= 86/4= Re=dG/ ?= 9500 103/( 3600)= 104 Pr=Cp. ?/ l= ?i= l/=2622W/(m2. ℃ ) (2)殼層 ?。核算 平均溫度 115 ℃ 時物性 r=947kg/m3 Pr= ?= l=68. 5 102w/() 管子正三角排列，管間距 t=32mm， 25% 圓缺型擋板 0202 )423(4ddtde ???= de= 流通面積 A=BD(1d0/t)= (125/32) = 1001 7 5 3 710/0 2 5 0 1 3 6 0 01 0 0 5 031?=???===??==?rrduRsmAwue)./(2 9 2 0 7 5 3 7)(231210CmwRd we?=???==???l?以外表面積計算傳熱系數(shù)，選取垢層系數(shù)為 Ri 和 R0 均為 2 104m2. ℃ /w )./(9 3 50 0 0 0 0 252 9 2 0212 6 2 211112000cmwRRAAKiii?=++?+=+++=??A計 =Q/(k.?tm)= 105/(935 ) =14m2 A/A計 =20/14= 本章思考題 1） 管殼式換熱器的設計計算中要考慮選擇哪幾種參數(shù) ？ 如何選擇 ？ 2） 試述換熱器的工藝計算過程 （ 即設計步驟 ）
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