【導(dǎo)讀】鼓泡區(qū)閥孔數(shù)的確定及排列………………………塔設(shè)備一般分為級(jí)間接觸式和連續(xù)接觸式兩大類(lèi)。者的代表則為填料塔。量輕及便于檢修等特點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，阻力降較大。在各種塔型中，當(dāng)前應(yīng)。用最廣泛的是篩板塔和浮閥塔。產(chǎn)能力比泡罩塔板大20%～40%，與篩板塔接近。而允許的負(fù)荷波動(dòng)范圍比篩板塔，泡罩塔都大。面落差比泡罩塔小。比篩板塔高20%～30。作成，致使浮閥造價(jià)昂貴，推廣受到一定限制。新型填料，高效率塔板的不斷被研制出來(lái)，浮閥塔的推廣并不是越來(lái)越廣。確定操作壓力時(shí)主要是根據(jù)處理物料的性質(zhì)，對(duì)于沸點(diǎn)低，常壓下為氣態(tài)的物料必須在加壓條件下進(jìn)行操作。在相同條件下適當(dāng)提。揮發(fā)度液會(huì)下降。降低操作壓力，組分的相對(duì)揮發(fā)度增加，減壓操作降低了平衡溫度，這樣可以使用較低位的加熱劑。采用冷液進(jìn)料的方式，進(jìn)料溫度為℃,該溫度為南京市全年平均溫度，冷液進(jìn)料無(wú)需在進(jìn)料前進(jìn)行預(yù)熱，所以節(jié)省了操作費(fèi)用，簡(jiǎn)單方便。

　　

【正文】 ?? 取管心距 ?? odt 殼體直徑取 600mm 折流板：采用弓形折流板 取折流板間距 B=200mm 由上面計(jì)算數(shù)據(jù)，選型如下： 公 稱(chēng)直徑 D/mm 600 管子尺寸 /mm ? 25 ? 公稱(chēng)壓力 PN/（ MPa） 管子長(zhǎng) l/m 管程數(shù) NP 1 管數(shù) n/根 132 殼程數(shù) NS 1 管心距 t/mm 管子排列 正三角排列 核算管程、殼程的流速及 Re: （一）管程 流通截面積： 222i 041 mn nA pi ?? ???? ?π 管內(nèi)水的流速 m / s1041 ???? AGu i 水ρ 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 46 45 ??????? ?μ ?iii ud （二）殼程 流通截面積： ??? nn c 取 =13 )()( mdnDBA ocO ?????? 殼內(nèi)甲醇 水流速 m / ???? AGu ? 當(dāng)量直徑 md d o 22e ?????? π ）π（ 5eo ?? ???? ?μ ?oud 計(jì)算流體阻力 1 管程流體阻力 Spti NNFppp )( 21 ΔΔΔ ??? 設(shè)管壁粗糙度ε為 ，則ε /d=, ??i 查得摩擦系數(shù)λ = Padulpii 21 ??? ?? Paup i 22 ??? ? 取污垢校正系數(shù) FS = 0 0 0)( s21i PPaNNFppp pS ????? ΔΔΔ 符合一般要求 2 殼程流體阻力 SNFppp s21o )39。39。( ΔΔΔ ??? 2 )1(p39。20c01 uNnFf Bc ???? 2 )/(p39。 20c21 uDBN B ???? Re 0 =500，故 ?? ?f 管子排列為正三角形排列，取 F= 擋板數(shù) 201 ??? BlNB塊 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 47 代入得 Pap 45761 ??? ???p 取污垢校正系數(shù) FS = 0p 232 1? ? ? ? ? ?（ 4576 ）=10kPa 故管殼程壓力損失均符合要求 3 管程對(duì)流給熱系數(shù) i? 膜的雷諾數(shù) 51 ????odG?? 所以為垂直湍流管 23 1 / 3i 20 .0 0 7 7 ( ) R eg? ? ρ λμ= 104 2/( )Wm℃ 殼程對(duì)流給熱系數(shù) 0? Re= Pr0=ccpcc?? = 53 ???? ? 0? = )(PrRe 3/wed ??? = 2/( )Wm℃ 計(jì)算傳熱系數(shù) 取污垢熱阻 RS ?i ℃ /kW RS 0 = m2 ℃ /kW 以管外面積為基準(zhǔn) 則 K計(jì) =0000i01Rs1??? ???? Rsdbdddddmiii=(m2.℃ ) 計(jì)算傳熱面積 A需 = t m ??計(jì)K Qm2 所選換熱器實(shí)際面積為 A=n l0d? = 裕度 ????需需A AA 所選換熱器合適 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 48 塔底再沸器面積的計(jì)算及選型 (1)再沸器的選擇：列管式蒸發(fā)器 對(duì)直徑較大的塔，一般將再沸器置于塔外。其管束可抽出，為保證管束浸于沸騰器液中，管束末端設(shè)溢流堰，堰外空間為出料液的緩沖區(qū)。其液面以上空間為氣液分離空間。 (2)換熱面積 換熱量為 skgMLG L / ????? 提 kgkJr /? 考慮到 5%的熱損失后 kWGrQ 2 6 ?? 傳熱面積： A=mQKt?? 蒸汽溫度為 120℃，冷液進(jìn)口溫度為 ℃，出口溫度為 ℃ 則 )5 9 2 0()4 2 2 0(ln)5 9 2 0()4 2 2 0(t ????????m℃ 取傳熱系數(shù) K=1000W/（ ） ∴ 23 1 00 41 mtK QA m ?? ???? 其他輔助設(shè)備的計(jì)算及選型 進(jìn)料管 進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、 T型進(jìn)料管。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管。 管徑的計(jì)算 3 6 0 04??????LfFLfu MFD ?? ，取 Fu ? ， 3/ mkgLf ?? mD ???? ??? ? 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格 Φ423mm 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 49 回流管 回流液體積流量 sLMV L LSL / 3???? ? 利用液體的重力進(jìn)行回流，取適宜的回流速度 /Lu m s? ，那么 muLdRsR 05 107 ??????? ?? 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格： Φ50mm? 3mm 實(shí)際管內(nèi)流速： smuw / 2 ???? ? 塔釜出料管 釜?dú)堃旱捏w積流量： hmWMV W WSW / 3?? ? =3/s 取適宜的輸送速度 uw= ??? ?計(jì)d 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格： Φ 42mm? 2mm 實(shí)際管內(nèi)流速： smuw / 2 ???? ? 再沸器蒸汽進(jìn)口管 smGV / 31 ??? ? 設(shè)蒸汽流速為 20m/s, m353 5..020 963 ??? ?計(jì)d 經(jīng)圓整選取熱軋無(wú)縫鋼管，規(guī)格： Φ 325mm? 實(shí)際管內(nèi)流速： smuw / 2 ???? ? 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 50 冷凝水管 冷凝水進(jìn)口溫度為 30℃，水的物性數(shù)據(jù)： 水的物性數(shù)據(jù)： ρ =,μ = 310pa s? , pC =() 冷凝水質(zhì)量流率 skgG /? ，取流速為 管徑 muGd ??????? ?? ??? 選取 Φ 180 實(shí)際流速為smdGu /44 22??????? ??? 冷凝水泵 雷諾數(shù) 08 ?????? ? ?du 取ε =， ?d? ，查圖摩擦系數(shù)λ = 各管件及閥門(mén)阻力系數(shù)如下 : 名稱(chēng) 水管入口 進(jìn)口閥 90彎頭 4 半開(kāi)型球閥 ξ 6 4 設(shè)管長(zhǎng)為 50 米 , )(03 )(8 5252 ??? ?????????? ???? ? ??? gd llk e 塔有效高度加裙座加全凝器高度取 Ho=20m 揚(yáng)程 mKVHH ) ( 220 ??????取 33m 流量 smV / 3??? 選擇 IS150125315 型離心泵 ,參數(shù)為 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 51 流量 V=200 3/mh,揚(yáng)程 H=34m,轉(zhuǎn)速 1450 / minnr? , 泵效率 78%?η ,軸功率 kW? 進(jìn)料泵 塔總高（不包括群座）由下式?jīng)Q定 39。( 2 )D T T F BH H N S H SH H H? ? ? ? ? ? ? 式中 H— 塔高， m； DH 塔頂空間， m； TH 塔板間距， m； 39。TH 開(kāi)有人孔的塔板間距， m； FH 進(jìn)料段高度， m； BH 塔底空間， m； N 實(shí)際塔板數(shù)， m； S 人孔數(shù)（不包括塔頂空間與塔底空間的人孔數(shù)）。 所以 DH 取 ， N =31 塊 ， TH = ， 39。TH = , FH =，每 7塊取一個(gè)人孔，則 S =4個(gè)。 BH 的計(jì)算，塔釡料液最好能在塔底有 3~5 分鐘的存儲(chǔ)，所以取 5 分鐘來(lái)計(jì)算。 因?yàn)? 39。SL =300= 39。24SBL D H?? ∴ BH = 則 H =+(3124)+4++= 裙座高度取 5m，所以總高度為 。 F=250kmol/h=料液罐的壓強(qiáng)為常壓 1atm，加料板的壓強(qiáng)為 110925Pa 進(jìn)料口的高度為 ，進(jìn)料段的表壓為 ，管路阻力 fh? 管路的高度為 + 10+ fh? =+ fh? ,所以要選一個(gè)適合這個(gè)流量和高度的泵，查 SI 型離心泵性能表 從各個(gè)方面考慮下來(lái)， IS6540315 比較適合作進(jìn)料泵，其有關(guān)參數(shù)為： 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 52 流量/(m3/h) 揚(yáng)程 /m 轉(zhuǎn)速/(r/min) 氣蝕余量/m 泵效率 /% 軸功率 配帶功率 200 34 1450 37 4 使用重力回流 。 6 感想與致謝 體 會(huì) amp。小結(jié) 進(jìn)行了整整兩周的化工原理課程設(shè)計(jì)終于告一段落，對(duì)我自己而言?xún)芍艿男燎趧趧?dòng)是收獲頗豐的。 對(duì)化工設(shè)計(jì)有了比較深刻的認(rèn)識(shí)，在平常的化工原理課程學(xué)習(xí)中總是只針對(duì)局部進(jìn)行了計(jì)算，而對(duì)參數(shù)之間的相互關(guān)聯(lián)缺乏認(rèn)識(shí)。平常的學(xué)習(xí)總會(huì)有題設(shè)的條件，省去了我們很多勞動(dòng)，但在設(shè)計(jì)中大量用到了物性數(shù)據(jù)是我們需要自己去查取的。我學(xué)會(huì)了去互聯(lián)網(wǎng)上查取這些數(shù)據(jù)，如在中科院過(guò)程工程研究所的數(shù)據(jù)庫(kù)中就有許多我們所需要的數(shù)據(jù)。 設(shè)計(jì)中我學(xué)會(huì)了離開(kāi)老師進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，參看多本指導(dǎo)書(shū)，還查閱了一些超星圖 書(shū)館中的資料。這樣的設(shè)計(jì)讓我從中獲得了一些自信，覺(jué)得專(zhuān)業(yè)還是學(xué)了不少東西的，至少學(xué)會(huì)了一種研究的方法，將來(lái)工作中或?qū)W習(xí)遇到了什么困難或從未接觸過(guò)的領(lǐng)域，我也不再會(huì)感到畏懼。因?yàn)槲乙呀?jīng)有了一定的自主研究的能力，我能通過(guò)自學(xué)慢慢的將問(wèn)題化解。 設(shè)計(jì)幫助我更好的熟悉了 WORD、 EXCEL、 CAD 的操作。平常天天用電腦上網(wǎng)，進(jìn)行些娛樂(lè)活動(dòng)，真正這些實(shí)用的軟件卻觸碰的很少，雖然以前有學(xué)過(guò)但隔的時(shí)間也比較久了，大多都淡忘了。 設(shè)計(jì)教會(huì)了我耐心，很多地方都是需要先假設(shè)數(shù)據(jù)，再驗(yàn)算，不符合時(shí)再調(diào)整數(shù)據(jù)重新進(jìn)行驗(yàn)算。很多地方 我都不得不重復(fù)的算上好幾遍，而且大量繁瑣的計(jì)算要求我必須克服毛躁的毛病，計(jì)算必須準(zhǔn)確到位才能更快的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 致謝 本次設(shè)計(jì)能完全結(jié)束，離不開(kāi)老師得辛勤指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助。由于個(gè)人知識(shí)水平有限，在老師和同學(xué)的耐心幫助下才得以完成本次設(shè)計(jì)。在此，特別感謝老師，和化工班的同學(xué)們。同時(shí)也感謝學(xué)校和老師給我們一個(gè)鍛煉自己學(xué)習(xí)知識(shí)的機(jī)會(huì)。 7 參考文獻(xiàn) 1. 管?chē)?guó)鋒，趙汝溥?；ぴ恚ǖ诙妫?，北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2020。 浦化工 0910 19 號(hào) 楊福 53 2. 化工原理課程設(shè)計(jì) (全冊(cè)）－賈紹義 amp。柴誠(chéng)敬 3. 化工過(guò)程及設(shè) 備課程設(shè)計(jì) 湖南省化工技校－湯金石 4. 夏清，陳常貴?；ぴ恚ㄏ聝?cè) 修訂版），天津大學(xué)出版社， 2020。 5. 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（下冊(cè) 第三版），化學(xué)工業(yè)出版社， 2020。 6. 陳常貴 , 柴誠(chéng)敬 ,姚玉英 .《化工原理》下冊(cè)，天津 :天津大學(xué)出版社， 2020。 7. 國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院 .化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（上、下），北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 1996。 8. 陳英南，劉玉蘭 . 常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì) .上海 :華東理工大學(xué)出版社 ,2020。 .《 化工物性算圖手冊(cè) 》。化學(xué)工業(yè)出版社 , 寧宇 . 《中文 AutoCAD2020 應(yīng)用培訓(xùn)教程》 . 北京 : 高等教育出版社 , 2020 年 11. 崔子筠 , 崔子偉 . 《計(jì)算機(jī)繪圖教程》 . 上海 : 同濟(jì)大學(xué)出版社 , 1996年 12. 董大勤 . 《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 (第二版 ). 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , 1994年