【正文】 10sqm,換熱器面積余量67sqm。本設(shè)計所選換熱器參數(shù)匯總見表51。表51 換熱器參數(shù)表編號類型管程N(yùn)換熱器直徑DN/mm管長L/m管數(shù)管心距mm換熱管DN/mm換熱面積AB4浮頭式換熱器480065882519B10浮頭式換熱器460063082519B6浮頭式換熱器460063082519B5虹吸式再沸器11200311153225253注：176。，虹吸式按旋轉(zhuǎn)三角形排列計算。 (1) 影響換熱器選型的因素?fù)Q熱器的種類繁多，在對換熱器進(jìn)行選型時，有許多因素要考慮，主要包括流體的性質(zhì)﹑壓力﹑溫度﹑壓降以及可調(diào)范圍；對清洗和維修的要求；材料價格及制造成本；現(xiàn)場安裝和維修的難易程度；動力消耗的大小；使用壽命和可靠性（包括使用的安全性和可行性）等。 另外，在換熱過程中流體的種類 、流量、 粘度和熱導(dǎo)率等一些物理性質(zhì)以及熱敏性、腐蝕性等化學(xué)性質(zhì)，在選型的過程中都要考慮在內(nèi)。當(dāng)然工藝條件 、各種費(fèi)用 、安裝條件的允許范圍等因素，要使換熱器在其有生之年，盡其所能。(2) 換熱器應(yīng)達(dá)到的要求要滿足工藝要求，具有較高的傳熱效率，低壓力降；重量輕但能夠承受操作壓力，有可靠的使用壽命；產(chǎn)品質(zhì)量高，操作安全性高；所使用材料與過程流體相容；設(shè)計簡單，制造方便，安裝容易，易于維護(hù)和檢修。 (3) 換熱器的類型換熱器的種類很多，根據(jù)其熱量傳遞的方法的不同，可以分為3種形式：間壁式、直接接觸式和蓄熱式。根據(jù)結(jié)構(gòu)大致可以分為管式換熱器和板式換熱器。 各種換熱器的特點 板式換熱器的單位體積的傳熱面積較大，并且設(shè)備緊湊，耗材少，傳熱系數(shù)大，熱損失少，但能力較差，加工難度較大，成本較高。管式換熱器的應(yīng)用已有很悠久的歷史，現(xiàn)在，它被當(dāng)作一種傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備在很多工業(yè)部門中大量使用，尤其在石油、化工、能源設(shè)備等部門所使用的換熱設(shè)備中，列管式換熱器仍處于主導(dǎo)地位。雖然列管式換熱器在傳熱效率、緊湊性和金屬耗量等方面不及某些新型換熱器，但它具有結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、適應(yīng)性強(qiáng)、制造材料廣泛等獨(dú)特的優(yōu)點，因而在換熱設(shè)備中仍處于主導(dǎo)地位。 浮頭式換熱器的介紹(1) 工作原理 浮頭式換熱器屬于間壁式換熱器其換熱管內(nèi)構(gòu)成的流體通道稱為管程換熱管外構(gòu)成的流體通道稱為殼程。管程和殼程分別通過兩不同溫度的流體時溫度較高的流體通過換熱管壁將熱量傳遞給溫度較低的流體溫度較高的流體被冷卻溫度較低的流體被加熱進(jìn)而實現(xiàn)兩流體換熱工藝目的。(2) 主要技術(shù)特性 浮頭式換熱器與其它類型的換熱器比較有以下主要技術(shù)特性。 1）管束可以抽出以方便清洗管、殼程。 2） 介質(zhì)間溫差不受限制。 3） 可以在高溫高壓下工作一般溫度小于等于450℃，壓力小于等于64Mpa。 4） 可用于結(jié)垢比較嚴(yán)重的場合。 5） 多用于管程腐蝕場合。 6）但小浮頭易發(fā)生內(nèi)漏金屬材料耗量大成本高結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(3) 構(gòu)成 浮頭式換熱器由管箱、殼體、管束、浮頭蓋等、外頭蓋主要元件構(gòu)成。管束是管殼式換熱器的核心其中換熱管作為導(dǎo)熱元件決定換熱器的熱力性能。另一個對換熱器熱力性能有較大影響的基本元件是折流板。管箱和殼體主要決定浮頭式換熱器的承壓能力及操作運(yùn)行的安全可靠性，圖524為浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)。 圖524 浮頭式換熱器結(jié)構(gòu) 換熱器的定型表達(dá)根據(jù)管殼式換熱器型號的表示方法表示各換熱器： (1) B4換熱器表示為 (2) B10換熱器表示為 (3) B6換熱器表示為 (4) B5再沸器表示為 各設(shè)備重要接管口口徑確定 管徑確定的一般要求 （1）管徑的確定應(yīng)按正常生產(chǎn)條件下介質(zhì)的最大流量考慮，其最大壓力損失不應(yīng)超過工藝允許值，其流速應(yīng)位于根據(jù)介質(zhì)的特性所確定的安全流速的范圍內(nèi)。 （2）綜合權(quán)衡建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。一般應(yīng)在允許壓力損失的前提下盡可能選用較小管徑，特別是對大直徑，厚壁，合金鋼等管道管徑更需慎重對待以節(jié)省投資。但是管徑太小則介質(zhì)流速增高，摩擦阻力增大，增加了機(jī)，泵的投資和功率消耗，從而增加運(yùn)行費(fèi)用。因此應(yīng)進(jìn)行比較，取其最佳值。（3）不同流體按其性質(zhì)，狀態(tài)和操作要求的不同，宜選用不同的流速。粘度較高的液體摩擦阻力較大，宜選用較低的流速；允許壓力損失較小的管道，例如常壓自流管道和輸送泡點狀態(tài)液體的泵入口管道，宜選用較低流速；允許壓力損失較大或介質(zhì)粘度較小的管道一般選用較高的流速。對容易堵塞的流體不宜采用DN25mm的管道；為防止因流速過高而引起的管道的沖蝕，磨損，振動和噪聲等現(xiàn)象，液體流速一般不宜超過4m/s；氣體流速一般不超過其臨界速度的85%；真空下最大流速不超過100m/s；含有固體物質(zhì)的流體其流速不應(yīng)過低，以免固體沉淀在管內(nèi)而堵塞管道，但也不應(yīng)過高，以免加速管道的磨損或沖蝕。（4）當(dāng)允許壓力損失相同時，小流率介質(zhì)管道應(yīng)選用較小流速；大流率可選用較高流速 。（5）選用負(fù)荷管材的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。對于工藝管道，不推薦選用DN36125的管子。 管徑的確定依據(jù)流速選定管徑： 公式（51）式中 di管內(nèi)經(jīng)， m； qv在操作條件下流體的體積流速，； u流體的流速，m/s。依據(jù)表71到75的物料平衡表，計算出各設(shè)備的管口口徑，具體數(shù)值見設(shè)備圖管口表。第六章 泵的計算 泵汽蝕余量的計算（1）計算雷諾數(shù)管路中有兩個90176。彎頭，一個過濾器，一個閘閥全開，△H=6m L=20m雷諾數(shù)Re 公式 （61） d為液體密度 u為液體流速 為液體密度 為液體粘度 由罐出管流速與管徑的規(guī)定，可得罐出口管徑選DN=200mm 泵出口管徑DN=125mm ,查數(shù)據(jù)手冊阻力系數(shù)，得90176。，. 解得 Re大于4000為湍流 公式 （62） 帶入數(shù)值解得=（2）計算管內(nèi)阻力損失為 公式 （63）帶入數(shù)值解得= 公式 （64）選取管上接口與泵入口列伯努利方程 公式 （65） 化簡出 公式 （66） 帶入數(shù)值計算出NPSHa=考慮 安全余量 ~.0m = 泵的揚(yáng)程的計算 ，，,選取泵的進(jìn)料口和MTBE單元的進(jìn)料口之間列伯努利方程。 公式 （67）由于揚(yáng)程阻力小，流速小，△Z小故化簡得： 公式 （68）計算的=150m 泵的選型 （1）泵的選型液體質(zhì)量流量Q=4100kg/h He=150m 由于泵輸送的物料為甲A類，可燃易爆性氣體，為防止泄露，選擇無機(jī)械密封的屏蔽泵。（2）泵的型號 100PBDL 7220 7級 揚(yáng)程157m 轉(zhuǎn)速1450r/min 效率62% 重量840kg。（泵型號來自于上海睿川泵業(yè)有限公司提供的泵數(shù)據(jù)選型而來）（1）屏蔽泵的優(yōu)點 1）全封閉。結(jié)構(gòu)上沒有動密封，只有在泵的外殼處有靜密封，因此可以做到完全無泄漏，特別適合輸送易燃、易爆、貴重液體和有毒、腐蝕性及放射性液體。 2) 安全性高。轉(zhuǎn)子和定子各有一個屏蔽套使電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子不與物料接觸，即使屏蔽套破裂，也不會產(chǎn)生外泄漏的危險。 3) 結(jié)構(gòu)緊湊占地少。泵與電機(jī)系一整體，拆裝不需找正中心。對底座和基礎(chǔ)要求低，且日常維修工作量少，維修費(fèi)用低。 4) 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，不需加潤滑油。由于無滾動軸承和電動機(jī)風(fēng)扇，故不需加潤滑油，且噪聲低。使用范圍廣。對高溫、高壓、低溫、高熔點等各種工況均能滿足要求。 （2）屏蔽泵的缺點 1) 由于屏蔽泵采用滑動軸承，且用被輸送的介質(zhì)來潤滑，故潤滑性差的介質(zhì)不宜采用屏蔽泵輸送。～。 2) 屏蔽泵的效率通常低于單端面機(jī)械密封離心泵，而與雙端面機(jī)械密封離心泵大致相當(dāng)。長時間在小流量情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，屏蔽泵效率較低，會導(dǎo)致發(fā)熱、使液體蒸發(fā)，而造成泵干轉(zhuǎn)，從而損壞滑動軸承 （3）泵的結(jié)構(gòu) 圖61 屏蔽泵的結(jié)構(gòu)泵的機(jī)構(gòu)見圖61.第七章 物料平衡匯總表 物料平衡匯總表 物料平衡表是Aspen Plus軟件繪制的工藝流程圖（見圖51）依據(jù)設(shè)計要求和相關(guān)模擬計算導(dǎo)出的數(shù)據(jù)表。物料平衡表是確定管道表的重要數(shù)據(jù)依據(jù)。 表71 物料平衡表12345Temperature CPressure barMass VFrac1000Mass Flow kg/hr73800738007380073800Volume Flow cum/hrEnthalpy MMkcal/hrDensity TOTAgm/ccMass Flow kg/hr CH4 trace C2H6 trace C3H8 CIS201 TRANS01 1BUT01 ISOBU01 ISOBU02 NBUT01 1PEN01 1HEX01 4MET01 TRANS02 trace trace trace trace NA2S201 H2O HMX J/kg+05+05+06+06+06CPMX J/kgKPCMX N/sqm+06+06+06+06+06MWMX*** VAPOR PHASE *** Mass Flow kg/sec Enthalpy J/kg848530 836390 Heat Cap J/kgK Conductivity Watt/mK Density kg/cum Viscosity cP PCMX N/sqm3980740 3981680 MWMX *** LIQUID PHASE *** Mass Flow kg/sec Enthalpy J/kg 740160118980011923001190800Heat Cap J/kgK Conductivity Watt/mK Density kg/cum Viscosity cP Surface Ten N/m PCMX N/sqm 3015420398074039805003980740MWMX 表72 物料平衡表678910Temperature C4032Pressure bar517Mass VFrac0001Mass Flow kg/hr1420001420001200012000Volume Flow cum/hrEnthalpy MMkcal/hrDensity TOTAgm/ccMass Flow kg/hr CH4 t