【正文】 ω：冷卻水在夾套中的流速① 夾套冷卻水流速ω的計(jì)算Q夾=K夾F夾△tm=51080=106 Kcal/ hrQ夾=W夾Cp△t （W夾為冷卻水流量）Cp0℃= kJ/kg℃ Cp10℃= kJ/kg℃內(nèi)差法得：℃= kJ/kg℃= Kcal/ kg℃∴W夾= Q夾/ Cp△t=106/（127）=106 Kcal/ hr℃下，ρH20= kg/ m3∴冷卻水的體積流量為：Q=106/= m3/ hr∴冷卻水的流速：ω=體積流量/截面積= Q/（πr2/2） =[3600()2/2] =② 螺槽的當(dāng)量直徑De的計(jì)算De=4液體流過(guò)的面積/液體潤(rùn)濕周邊=4()2/2/2（+）=夾套的曲率半徑RjRj=2++（+）=③ 冷卻水的Cp，λ，μ值℃= Kcal/ kg℃ ℃=103mPasλ0℃=102w/m℃ λ10℃=102w/m℃內(nèi)差法得：℃=102w/m℃=102 Kcal/ hr m℃∴釡外壁給熱系數(shù)α0α0=（102/）[(103103)][3600103103/（102）](1+)= Kcal/ hr m℃(3) 釡壁熱阻的計(jì)算碳鋼層厚： δ1=33mm λ1=45 Kcal/ hr m℃不銹鋼層： δ2=3mm λ2=15 Kcal/ hr m℃粘釡物： δ3= λ3= Kcal/ hr m℃水垢厚： δ4≤ λ4= Kcal/ hr m℃∑δ/λ=（33/45+3/15++）103=103 hr m2℃/ Kcal(4) 夾套傳熱系數(shù)K1/k=1/αi+1/α0+∑δ/λ =1/+1/+103 解得：K=℃＞510 Kcal/ hr m2℃綜上物料衡算中的K取值510 Kcal/ hr m2℃是可行的(1) 內(nèi)熱式沸騰床示意圖 圖7 內(nèi)熱式沸騰床(2) 已知相關(guān)數(shù)據(jù)濕物料進(jìn)口溫度：θ1=50℃（含水25% ）產(chǎn)品PVC出口溫度：θ3=40℃（% ）濕物料在第Ⅴ室的出口溫度：θ2=55℃熱風(fēng)的入口溫度：t1=85℃熱風(fēng)經(jīng)沸騰床Ⅰ到Ⅴ室出第Ⅴ室溫度：t2=60℃第Ⅵ室冷風(fēng)溫度：冬季：進(jìn)口15℃ 出口：0℃ 夏季：進(jìn)口20℃ 出口：35℃熱水入口溫度：90℃，經(jīng)Ⅰ到Ⅴ室出口溫度：80℃其中：熱空氣提供的熱量是干燥所需總熱量的的15% 熱水提供的熱量是干燥所需總熱量的的85% 冷風(fēng)用量占熱風(fēng)用量的1/5（體積流量） 第Ⅵ室通冷卻水進(jìn)口溫度：20℃ 出口溫度：30℃ 單位面積的風(fēng)量是相等的 PVC絕干物料進(jìn)料為： H2O： 共計(jì)：+=廠址的氣溫為： 夏季平均氣溫：25℃ 平均相對(duì)濕度：65% 冬季平均氣溫：13℃ 平均相對(duì)濕度：53%(3) 熱量衡算① 干空氣用量的計(jì)算公式：ω=G1（ω1ω2）/（1ω2）式中：G1：濕物料進(jìn)沸騰床流量 G1=ω1：干燥前濕基含水量 ω2干燥后濕基含水量ω1=25% ω2=%∴ω=（）/（）=因由已知有15%的熱量由空氣提供∴有15%的水分被熱風(fēng)干燥ω15%== kg/ hr濕度公式：H0=∮Ps/（P∮Ps） 其中以P=760mmHg計(jì)算式中：∮：相對(duì)濕度；Ps：飽和蒸汽壓冬季：在13℃時(shí)，Ps=∴H0=（）=104 kg/ kg絕干氣夏季：在25℃時(shí)，Ps=∴H0=（）= kg/ kg絕干氣：： θ=w（I2I1）60℃時(shí)， I2= Kcal/ kg50℃時(shí)， I1= Kcal/ kg∴Q1=（）=b．物料升溫 50℃到55℃公式：θ=MCΔtt平均=（55+50）/2=℃Cp,PVC平均= Kcal/kg℃ Cp，H2O平均= Kcal/kg℃ QPVC=（5550）=QH2O=（）（5550）=∴Q2= QPVC +QH2O=+=c. VCM升溫，汽化吸熱Q=mΔH+ mCpΔt式中：ΔH為汽化熱，Cp為比熱50℃到60℃, Kcal/kg Kcal/ hr CpH2O= Kcal/kg℃∴Q3=+（6050）=（占10%）Q4/（Q1 +Q2 +Q3+ Q4）=解得：Q4=∴Q總= Q1 +Q2 +Q3+ Q4=熱風(fēng)放熱量為：15%=沒(méi)有L（kg干空氣/ hr）的熱風(fēng)放熱CH=+ CH：kJ/kg絕干氣℃冬季：H1=104 kg/kg絕干氣夏季：H1＇= kg/kg絕干氣∴冬季：Q=（+104）（8560）L1= L1∴ L1=L1=公式L1= ω/（ H2 H1）式中：ω為單位時(shí)間內(nèi)水分的蒸發(fā)量kg/ hrH2=ω/L1+ H1=+104=夏季：Q＇=（+）（8560）L＇= L1＇ L＇=∴H2=W/ L1＇ + H1＇=+ = kg/ kg絕干氣綜上得知：冬季絕干空氣用量：夏季絕干空氣用量： kg絕干氣/ hr冬季熱風(fēng)：（1+ H1） =（1+104）=夏季熱風(fēng)：（1+ H1＇） =（1+）=② 廢氣出口溫度t2A. 濕度的計(jì)算前五室出來(lái)的干空氣為：L冬= kg絕干氣/ hr L夏= kg絕干氣/ hr由前面計(jì)算知：H冬2= kg/kg絕干氣 H夏2= kg/kg絕干氣又已知溫度：t2=60℃由已知第六室冷風(fēng)用量為熱風(fēng)用量的1/5 故有：冬季：1/5L冬=1/5= kg絕干氣/ hr夏季：1/5L夏=1/5= kg絕干氣/ hr冬：t進(jìn)=15℃ t出=0℃夏：t進(jìn)=20℃ t出=35℃∴出口處濕度為：冬：H=H11/6+H25/6 =1041/6+5/6 = kg/kg絕干氣夏：H= H11/6+ H25/6=1/6+5/6= kg/kg絕干氣B．用在各處的焓值可求得t2I=[(+)t+2490H] （1J=）冬季 I1=[(+)60+2490] = Kcal/kg絕干氣I2=[(+104)0+2490104] = Kcal/kg絕干氣I總=5/6 I1+1/6 I2即（5/6+1/6）（1/）=[(+)t21+2490]解得: t2＇=℃ 夏季: I1=[(+)60+2490] = Kcal/kg絕干氣I2=[(+)35+2490] = Kcal/kg絕干氣I總=5/6 I1+1/6 I2即（5/61/6）（1/）=[(+)t211+2490]解得: t2＇＇=℃ 冬季出口溫度：t2＇=℃夏季出口溫度：t2＇＇=℃③ 冷卻水用量：冷卻水：t進(jìn)=20℃ t出=30℃濕物料在第Ⅴ室出口溫度：θ2=55℃產(chǎn)品出口溫度：θ3=40℃PVC放熱量為：Q= mC△t在40℃到55℃時(shí)：Cp，pvc平均= Kcal/kg℃ Cp，H2O平均= Kcal/kg℃ QPVC=（5540）=QH2O=（）（5540）= Kcal/ hrQ放熱= QPVC+ QH2O=+=冷卻水的焓值： 20℃ I1= Kcal/kg 30℃ I2= Kcal/kg冷風(fēng)帶走的熱量：冷風(fēng)的焓值：冬季：I1= [(+)t+2490H知] =[(+104)（15）+2490104] = Kcal/kg絕干氣夏季：I1=[(+)20+2490] = Kcal/kg絕干氣冬季：I2=[(+104)0+2490104] = Kcal/kg絕干氣夏季：I2=[(+)35+2490] = Kcal/kg絕干氣冷風(fēng)用量： 冬季： 夏季：∴冷風(fēng)帶走的熱量如下：冬季：Q=L冬（I2冬I1冬） =（+） =夏季：Q=L夏（I2夏I1夏） =（） = Kcal/ hr冷卻水帶走的熱量：Q=M（）= M冬季： M= 解得M=夏季： M= 解得M=④ 熱水用量的計(jì)算由前面計(jì)算得：Q總=熱水提供的熱量= Q總85% =85% =熱水： t進(jìn)=90℃ I= t出=80℃ I=∴G（）=解得熱水用量G=⑤ 預(yù)熱空氣蒸汽用量設(shè)循環(huán)水使用中無(wú)熱量損失蒸汽為3atm，℃，I= Kcal/kg100℃的水，I= Kcal/kg冬季：I85℃I13℃=（+）（85+13）= Kcal/kgL冬（I85℃I13℃）==G（）解得：G= kg/ hr夏季：I85℃I25℃=（+）（8525）= Kcal/kgL夏（I85℃I13℃）==G（）解得：G=⑥ 沸騰床干燥熱效率干燥熱效率：η=蒸發(fā)水分所需熱量/向干燥系統(tǒng)輸入總熱量100% η=Q/Q總=100%=%⑦ 氣流輸送用的空氣量G從沸騰床出來(lái)的PVC樹(shù)脂經(jīng)星形加料器采用氣力輸送進(jìn)入旋風(fēng)分器，混合比取R=7R為單位質(zhì)量氣體所輸送的固體質(zhì)量：R=Gs/GGs=（由物料衡算得）∴G= Gs/R= 設(shè)備的計(jì)算及選型 聚合釜(1)釡外型尺寸及內(nèi)部構(gòu)件輔助設(shè)備釡有效容積： m3釡內(nèi)徑： 4000mm直筒高度： 4800mm釡壁厚度： 33+3mm；（碳鋼層：33mm；不銹鋼層：3mm）釡內(nèi)設(shè)計(jì)壓力： 2Mpa（罐體內(nèi)） （夾套內(nèi)）釡設(shè)計(jì)溫度： 85℃（罐體內(nèi)） ℃（夾套內(nèi)）夾套形式： 半管螺旋式夾套夾套半管外徑： 夾套半管內(nèi)徑： 100mm夾套傳熱面積： m2內(nèi)冷擋板傳熱面積：18 m2擋板形式： 四根圓形底部固定，內(nèi)部有套管的擋板密封形式： 雙端面機(jī)械密封攪拌器形式： F傳動(dòng)底伸式，兩層三葉后掠式攪拌器攪拌槳葉尺寸： 槳葉直徑：d==1905mm 槳葉寬度：b== 上撓角：ν=15176。 后掠角：β=50176。攪拌器的轉(zhuǎn)數(shù)： N=；攪拌電機(jī)功率： P=150kw；(2) 聚合釜臺(tái)數(shù)及設(shè)備后備系數(shù)的計(jì)算加料時(shí)間： 水，30min 單體：30min 助劑：30min出料時(shí)間： 30min排空時(shí)間： 30min清釜時(shí)間： 30min冷凝攪拌時(shí)間： 30min∴聚合輔助時(shí)間： ta=307=210min= hr∴每釡聚合時(shí)間： tτ=tR+ta=+= hr故每釡生產(chǎn)的產(chǎn)品量=每釡加入的單體量單體轉(zhuǎn)化率全部工藝流程總的單程收率=（）92%（99%%%99%99%%）=每年生產(chǎn)的釡次：7200/=1000釡次/年∴每年可以生產(chǎn)PVC量（絕干）：1000=20633200 kg/年對(duì)于本設(shè)計(jì)要求的30萬(wàn)噸/年（%）的產(chǎn)量應(yīng)需70m3聚合釜臺(tái)數(shù)為：30107（%）/20633200=∴實(shí)際取十五臺(tái)聚合釜釡后備系數(shù)=（實(shí)際釡臺(tái)數(shù)理論臺(tái)數(shù)）/理論臺(tái)數(shù)=（）/=% 混料槽幾何尺寸：(1) 汽提塔加料槽（七臺(tái)）容積： m3設(shè)計(jì)壓力： 型號(hào)： ф47008350(2)漿料混料槽（八臺(tái)）型號(hào)： ф550010050容積： 120 m3 汽提塔 塔形：穿流式無(wú)溢流管的篩板塔（1）塔尺寸及塔特性參數(shù) 塔徑： 1300mm 塔高： 19175mm 塔板數(shù)： 20塊 板間距： 610mm 孔間距： 50mm（篩孔呈三角形排列）（2）操作工藝條件 塔頂溫度： 110℃ 塔底溫度： 114℃ 塔底壓力范圍： — 漿料流量范圍： m3/ hr 離心機(jī) 類型：臥式螺旋卸料沉降離心機(jī) 型號(hào)：LW520XIZ74N 直徑： 520mm 轉(zhuǎn)鼓 轉(zhuǎn)數(shù)： 2750rpm 分離因數(shù)： 2202 離心機(jī)外形尺寸： 35502730900機(jī)器總重： 4500kg 型號(hào)：YB280M4A 電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)數(shù)：1480rpm 功率：90KW螺旋差轉(zhuǎn)數(shù)： 56rpm選離心機(jī)生產(chǎn)能力為： 1800kg/ hr由物料衡算知： kg/ hr∴離心機(jī)臺(tái)數(shù)： ∴取二十五臺(tái)離心機(jī)(1)