【正文】 口的阻力B=，D=，F(xiàn)s= ，殼程流動阻力也能接受。 換熱器主要結(jié)構尺寸和計算結(jié)果 表 11換熱器形式：固定管板式 工藝參數(shù) 名稱 管程 殼程 物料名稱 循環(huán)水 甲苯 定壓比熱容(kg℃)(kg℃)操作溫度，℃30/70流量，kg/h流體密度，kg/m3流速，m/s傳熱量，kW總傳熱系數(shù)，W/m2K傳熱系數(shù)，W/m2K污垢系數(shù)，m2K/W阻力降，MPa程數(shù) 21管子規(guī)格 ф25管數(shù)60管長mm:6000管間距，mm32排列方式 正三角形 折流板型式 上下 間距 mm150切口高度25%殼體內(nèi)徑，mm400換熱面積（m2） 第四部分 再沸器的設計 有關物性的確定 若把再沸器當作一層理論板，且認為壓降與壓力損失近視相等則其操作壓力P=127 kPa（與塔釜相等），在此溫度下乙苯的液態(tài)與氣態(tài)的物性基本數(shù)據(jù)如下 計算此溫度下的乙苯的物性：液態(tài)密度ρL=ρWm= Kg/m3 蒸汽密度ρV=ρVm2= Kg/m3 液態(tài)粘度μL=μWm= mPas 蒸汽粘度μV=＋= mPas液態(tài)比熱容CpL=+= KJ/(kg℃)液態(tài)導熱系數(shù)λL=+= W/(m℃)表面張力σ=＋= mN/m液體蒸氣壓曲線的斜率比氣化焓ΔhV≈r=＋=液體的臨界壓力Pc= Kpa =160℃，此溫度下水蒸汽的物性數(shù)據(jù)如下：液態(tài)粘度為μL水= mPas汽化潛熱為r= KJkg液態(tài)密度ρL水= kg/m3 蒸汽密度ρV水= kg/m3液態(tài)導熱率λL水= W/(m℃) 有關物性數(shù)據(jù)計算來歷如下液態(tài)乙苯的蒸氣壓與溫度溫度 ℃6080100120140160蒸氣壓 Kpa氣態(tài)乙苯的粘度與溫度的關系溫度 ℃050100150200粘度 μ液態(tài)乙苯的比熱容與溫度的關系 溫度 ℃6080100120 乙苯 CpL液態(tài)乙苯的導熱率與溫度的關系溫度 ℃80100120140160180導熱率 λ乙苯的汽化熱與溫度的關系溫度℃6080100120140汽化熱r（KJ/Kg）370 估算傳熱面積、初選換熱器型號 熱負荷Q ?顯熱加熱段熱負荷Q1蒸發(fā)量設出口氣化率x=（～）；由于壓力變化引起液體沸點溫度的變化，設為Δt=2℃ ?蒸發(fā)段熱負荷Q2 ?熱負荷Q=Q1+Q2= KW 傳熱溫差 假設K值，估算傳熱面積 ?假設K值： 因有機物走管程且μL= mPas mPas，水蒸汽走 殼程，其傳熱系數(shù)由經(jīng)驗值可知其傳熱系數(shù)K在582～1193 W/(m2/K),現(xiàn)假設K=1000 W/(m2/K)。 ?估算傳熱面積 初選再沸器 管規(guī)格 …………φ252 管長 ………… L=3 m 計算管數(shù) ……… 中心距 ………… t=32 mm 采用正方角形排列，中心線管束： 計算殼徑……… 圓整……………取D=600 mm (長徑比L/D=5在4～6之間,合理) 管程流體進、出口接管：取接管內(nèi)流體流速 u＝1 m/s，則接管內(nèi)徑為：，取標準管徑 70 mm。三、傳熱能力核算 確定顯熱段傳熱系數(shù)KL ?計算顯熱段管內(nèi)傳熱系數(shù)αi 釜液循環(huán)質(zhì)量流量： 管內(nèi)流通截面積： 管內(nèi)總質(zhì)量流速： 管內(nèi)流體流速： (～ m/s內(nèi)說明假設氣化率合理) ?殼程對流傳熱系數(shù)α 整個過程由熱量衡算Q=msr得 水蒸汽用量: 冷凝負荷： 雷諾數(shù)： ?計算顯熱段傳熱系數(shù)KL 查得管金屬的導熱系數(shù)λ′=45 W/(mK) 乙苯液體的污垢熱阻Rs1=104 m2K/W 水蒸汽的污垢熱阻Rs2=104 m2K/W 蒸發(fā)段傳熱系數(shù)KE的計算 將蒸發(fā)段分為兩部分即兩相對流曲和核狀沸騰區(qū) ?兩相區(qū)傳熱系數(shù)K1的計算 兩相區(qū)的平均密度以出口氣化率的三分之一計算 兩相流 計算允許最大熱流密度為 因傳熱系數(shù)與給熱系數(shù)相差不大為計算方便此設計?。? ?核狀沸騰區(qū)傳熱系數(shù)K2的計算 兩相流 計算允許最大熱流密度為 因傳熱系數(shù)與給熱系數(shù)相差不大為計算方便此設計?。? ?蒸發(fā)段傳熱系數(shù)KE KE=(K1+K2)/2=(+)/2= W/(m2℃) 計算顯熱段、蒸發(fā)段的高度 計算平均傳熱系數(shù)Kc 面積裕度核算 該再沸器的實際傳熱面積Sp 四、循環(huán)流量的校核 計算循環(huán)推動力 液體氣化后產(chǎn)生密度差為推動力 循環(huán)阻力 ?管程出口阻力 出口管長取Li=4 m ?傳熱管顯熱段阻力 ?傳熱管蒸發(fā)段阻力 Ⅰ、汽相阻力 Ⅱ、液相阻力 Ⅲ、傳熱管蒸發(fā)段阻力 ④管內(nèi)動量變化產(chǎn)生的阻力 動量變化引起的阻力系數(shù)： ⑤管程出口段阻力 ⑥循環(huán)阻力計算 循環(huán)推動力與循環(huán)阻力的比值 正常工作時，亮相數(shù)值相等，設計時推動力應略大于阻力(安全設計) (比值太大應降低x，反之亦然)（滿足傳熱和流體力學驗證。 再熱器主要結(jié)構尺寸和計算結(jié)果 表 12再沸器形式：立式熱虹吸式工藝參數(shù) 名稱 管程 殼程 物料名稱 乙苯 水蒸汽 操作溫度 ℃160流量 kg/h傳熱量，kW 總傳熱系數(shù)，W/m2K傳熱系數(shù)，W/m2K污垢系數(shù)，m2K/W104 104 管子規(guī)格 ф25管數(shù)161管長3m管間距，mm32排列方式 正三角形 殼體內(nèi)徑，mm600換熱面積（m2）62