【正文】 物料平衡表是確定管道表的重要數(shù)據(jù)依據(jù)。 2) 屏蔽泵的效率通常低于單端面機械密封離心泵，而與雙端面機械密封離心泵大致相當。 （2）屏蔽泵的缺點 1) 由于屏蔽泵采用滑動軸承，且用被輸送的介質來潤滑，故潤滑性差的介質不宜采用屏蔽泵輸送。使用范圍廣。 4) 運轉平穩(wěn)，噪聲低，不需加潤滑油。泵與電機系一整體，拆裝不需找正中心。轉子和定子各有一個屏蔽套使電機轉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。結構上沒有動密封，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）泵的型號 100PBDL 7220 7級 揚程157m 轉速1450r/min 效率62% 重量840kg。. 解得 Re大于4000為湍流 公式 （62） 帶入數(shù)值解得=（2）計算管內阻力損失為 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 = 泵的揚程的計算 ，,選取泵的進料口和MTBE單元的進料口之間列伯努利方程。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。 管徑的確定依據(jù)流速選定管徑： 公式（51）式中 di管內經(jīng)， m； qv在操作條件下流體的體積流速，； u流體的流速，m/s。（5）選用負荷管材的標準規(guī)格。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；含有固體物質的流體其流速不應過低，以免固體沉淀在管內而堵塞管道，但也不應過高，以免加速管道的磨損或沖蝕。（3）不同流體按其性質，狀態(tài)和操作要求的不同，宜選用不同的流速。但是管徑太小則介質流速增高，摩擦阻力增大，增加了機，泵的投資和功率消耗，從而增加運行費用。 （2）綜合權衡建設費用和運行費用。管箱和殼體主要決定浮頭式換熱器的承壓能力及操作運行的安全可靠性。管束是管殼式換熱器的核心其中換熱管作為導熱元件決定換熱器的熱力性能。 6）但小浮頭易發(fā)生內漏金屬材料耗量大成本高結構復雜。 4） 可用于結垢比較嚴重的場合。 2） 介質間溫差不受限制。(2) 主要技術特性 浮頭式換熱器與其它類型的換熱器比較有以下主要技術特性。 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其換熱管內構成的流體通道稱為管程換熱管外構成的流體通道稱為殼程。管式換熱器的應用已有很悠久的歷史，現(xiàn)在，它被當作一種傳統(tǒng)的標準換熱設備在很多工業(yè)部門中大量使用，尤其在石油、化工、能源設備等部門所使用的換熱設備中，列管式換熱器仍處于主導地位。根據(jù)結構大致可以分為管式換熱器和板式換熱器。(2) 換熱器應達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)品質量高，操作安全性高；所使用材料與過程流體相容；設計簡單，制造方便，安裝容易，易于維護和檢修。 另外，在換熱過程中流體的種類 、流量、 粘度和熱導率等一些物理性質以及熱敏性、腐蝕性等化學性質，在選型的過程中都要考慮在內。表51 換熱器參數(shù)表編號類型管程N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。（3) B6換熱器 圖522 B6換熱器Exchange Details輸出 圖523 B6換熱器物流總覽輸出 B6換熱器熱負荷338kw,需要換熱面積66sqm，實際提供換熱面積110sqm,換熱器面積余量67sqm。（1) B5再沸器 圖518 B5再沸器Exchanger Details輸出 圖519 B5再沸器物流總覽輸出 再沸器定義數(shù)據(jù)立式熱虹吸式重沸器，熱負荷為6996kw，需要換熱面積197sqm,實際提供262sqm,，總管數(shù)1115，管長3m，,折流板數(shù)目取5，再沸器采用熱蒸汽進行換熱。（8) 換熱器物流總覽 圖517 換熱器物流總覽 從圖515可以看到，換熱器的設計是合理的，各股物料的進出口溫度都符合要求。 圖515 換熱器結果 Exchanger Details 輸出 在這里可看到換熱器的熱負荷，換熱器需要的面積，實際提供的換熱面積，以及傳熱系數(shù)等。,汽化分率0，符合要求。, ,汽化分率0，符合要求。其他選項為默認值。（4）定義進料7即冷卻水的性質 圖511 冷卻書Specifications輸入 在這里定義冷卻水進口，溫度32176。 圖59 Baffles輸入 在這里輸入折流板數(shù)目11塊。（3） Geometry的輸入 圖57 Shell輸入 在這里我們輸入換熱器的殼體類型EOne pass shell,管程數(shù)4，臥式換熱器Horizontal 殼體內徑 。 圖55 LMTD輸入 在這里選擇對數(shù)平均溫差法。（1） 圖52中換熱器建立模型為HeatX雙物流換熱器模型 圖52 換熱器模型（2) Setup數(shù)據(jù)輸入 圖53 Specifivations窗口在此窗口選擇換熱器詳細計算Detailed ， 熱物流走殼程， 定義出口熱物料汽化分率為0，選擇流動方向逆流Countercurrent。采取中間進料。 公式 （41） HThL= 查表的 圖425 C20數(shù)據(jù) 公式 （42） = 公式 （43） 公式 （44） = 公式 （45）按塔徑取偶數(shù)圓整后定塔徑D= 塔板數(shù)的確定而在實際生產(chǎn)中根據(jù)他塔備廠家提供的數(shù)據(jù)，而且為了防止因長期生產(chǎn)帶來設備老化及操作條件不達標引起的塔效率降低，影響分離效果，根據(jù)經(jīng)驗一般加510塊板，在此考慮以往設計和生產(chǎn)情況，在此多加十塊板。%，%，符合設計要求指標。%，%，回收率遠遠大于設計要求，回收率變大設備成本增加，工藝控制難度增加，故進行合理改進，優(yōu)化初始設計，具體為減小回流比，減小塔板數(shù)以及其他優(yōu)化措施。 （2）壓力圖 圖420壓力分布我們可以看到從塔頂?shù)剿讐毫ζ骄峙浣o每塊塔板。根據(jù)此圖，來分別對K值圖、壓力圖、溫度圖、組成圖等做簡要的分析。 塔分析 分布剖形圖給出了精餾塔內各塔板上的溫度、壓力、熱負荷、相平衡參數(shù)，以及各個相態(tài)的流量、組成和物性關系。C，塔底155176。 表42 結果運行1進料2塔頂3塔底Temperature CPressure barVapor FracMole Flow kmol/hrMass Flow kg/hrVolume Flow cum/hrEnthalpy MMkcal/hrMass FracCH4C2H6C3H8CIS201TRANS011BUT01ISOBU01ISOBU02NBUT011PEN011HEX014MET01TRANS02由于數(shù)據(jù)資料內容截圖很大，故進行合理選擇取值。（11） 塔盤尺寸定義。（10）再沸器汽化分率輸入。（9） 操作壓力輸入。（8）輸入進料板位置。（7）輸入塔板數(shù)，回流比，塔頂流量。（6） 進料輸入。（5） 選擇物性方法。（4） 定義輸出結果單位。（3） 輸入組分。（2）輸入標題及單位。（1)塔模型建立 圖412 精餾塔模型 上圖為Aspen中RadFace精餾塔模型。 DSTWU小結 分析運行結果知塔的分離效果很好，考慮到實經(jīng)濟原則，回流比有點大，待后續(xù)進行優(yōu)化處理。此處只截取摩爾流率。 （7）塔的輸入圖48 分離要求輸入 在塔的輸入表中，輸入回流比，輕重關鍵組分在餾出液分別占精料液的摩爾分率，以及全凝器和再沸器的壓力。（6） FEED進料狀態(tài) 圖47 進料狀態(tài)現(xiàn)在是輸入進料體系物理數(shù)據(jù)的窗口，出現(xiàn)的是FEED流股的情況。（4）定義輸出結果單位 圖45輸出單位如上211所示，在這個窗口中，將所有變量的單位都選擇為Mole的，以方便最后輸出結果的對照與計算。(2)輸入模擬標題及單位 圖43 標題 在Global菜單下出現(xiàn)的這個窗口中輸入模擬的實驗的標題11，并選擇輸入輸出單位METCBA。 DSTWU塔模擬過程依據(jù)清晰分割計算得出的一些基本數(shù)據(jù)作為設計初值輸入塔模擬流程如理論板數(shù)回流比等數(shù)據(jù)。Radfrac還可以模擬正在進行化學反應的塔，或者是有兩個液相的，且在兩個液相中有不用的化學反應發(fā)生的塔。除了一般的精餾，他還能模擬吸收、再沸吸收、再沸汽提、萃取和共沸精餾。根據(jù)不同的蒸餾的類型，將塔模型分為如下表41：表41 塔操作模型塔類型模型簡捷蒸餾DSTWU、Distil、SCFrac嚴格蒸餾RadFrac、MultiFrac、PetroFrac、RateFrac液液萃取ExtractC4和C5分離精餾模擬選用的塔模型為Radfrac嚴格法精餾模型。對于本設計分離C4與C5組分的精餾塔，采用狀態(tài)方程法。CHAOSEA物性方法和GRAYSON物性方法可以用于壓力較高的系統(tǒng)。選擇物性方法參照圖26。傳遞性質包括：粘度、熱導率、表面張力、擴散系數(shù)等。物性方法就是一批方法和模型，用于來計算熱力學性質和傳遞性質。 本節(jié)小結本小結對上述計算結果進行分析，清晰分割法考慮到組分含量和相對揮發(fā)度的差別，%，%，比實際分離要求高一點，主要是為下面計算提供理論板數(shù)和最小回流比的參考值，對于實際塔板數(shù)考慮到實際情況，在塔設備制造廠家和生產(chǎn)企業(yè)的協(xié)調下，且每層板效率都有差別，再加上一般在設計時為預防因設備，操作條件不穩(wěn)等引起的影響，在計算的總塔板數(shù)上多加510塊塔板。人們在大量的研究中發(fā)現(xiàn)，某些經(jīng)驗關聯(lián)式中的誤差會達到15%50%.一般情況下，塔板效率用以下公式求得： 公式 （319） 公式 （320）其中為平均溫差下的進料液體粘度，可以解得 所以，實際塔板數(shù)： 取在實際生產(chǎn)經(jīng)驗中總結大多數(shù)塔，尤其是經(jīng)過長時間連續(xù)操作后，塔板效率會在各種影響因素的影響下明顯下降。