【正文】 b/λ w= m2? K/w 4）顯熱段傳熱系數(shù) = 1507w/( m2? K) . 蒸發(fā)段傳熱系數(shù) KE 計算 傳熱管內(nèi)釜液的質(zhì)量流量： Gh=3600 G = 1278000kg/( m2? h) Lockhutmartinel 參數(shù)： 在 Xe= 時 X＝ Xe的情況下 = 則 1/Xtt= 查設(shè)計書圖 3－ 29 得： α E=0 在 Xe= X＝ 的情況下 = 再查圖 3－ 29， α ’ = bbPbr CP ???nriii Pd ?? ?crQm?TNdmM0???M4Re??????????? ?? ?? 322/ 3/13/1 gReoo0000 11?? ?????Omwiiii RddRddRddK? ?? ? ? ? ? ????? vbbvxxX tt ??? ?? ? ? ? ? ????? bvvbxxX tt ??丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 26 2）泡核沸騰壓抑因數(shù)： α =(α E+α ’ )/2= 泡核沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) : =9046w/( m2? K) 3） 單獨存在為基準的對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ： = 1350w/( m2? K) 對流沸騰因子： = 兩相對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) : =3026w/( m2? K) 沸騰傳熱膜系數(shù)： =4835w/( m2? K) = 1342w/( m2? K) 顯熱段及蒸發(fā)段長度 = LBC = 3L= LCD =L LBC = 傳熱系數(shù) = 1345m2 實際需要傳熱面積： = m2 傳熱面積裕度： = 所以，傳熱面積裕度 基本 合適，滿足要求 ?????????????? ?????????? ?????? dPrA dQPd ivbbbPiribnb ? ?? ? PxRd ribi e ?? ??? ?XF tttp 1 ??? itptp F?nbtPV a??? ?????????? ????? ?? om owi oiiv oE Rod dRddRddK 11tLP w LmLTissBCWCtKNdptptLL?? ???????????????????????? ? LLKLKK CDEBcLC ??tKA mCC Q ??? ? AAA CCPH ??丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 27 循環(huán)流量校核 循環(huán)系統(tǒng)推動力 ： 1）當 X=Xe/3= 時 = 兩相流的液相分率： = 兩相流平均密度： = 2）當 X=Xe= = 兩相流的液相分率： = 兩相流平均密度： = 根據(jù)課程設(shè)計表 3－ 19 得： L=, 則循環(huán)系統(tǒng)的推動力： = 6787pa ．循環(huán)阻力⊿ Pf： ①管程進出口阻力△ P1 進口管內(nèi)質(zhì)量流速： = (m2 ??? ?121239。_gl tptpbCDD LP ???????? ????????? ??? ??? _ iiDWG?biGD??Re iei R???)( )0254./( 2?? iiDDLbiii GDLP ?? 2 21 ??丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 28 = ① 傳熱管顯熱段阻力△ P2 =(m2 s) =141193 = = b. 液相流動阻力△ PL3 GL=GGv=(m2 s) = (m2 s) = 918996 = = =1449Pa 所以循環(huán)阻力：△ Pf=△ P1 + △ P2 + △ P3 + △ P4 + △ P5 = 6539 又因△ PD=6787Pa 所以 = 在 — 之間，符合要求 循環(huán)推動力 DP? 略大于循環(huán)阻力 fP? ，說明所設(shè)的出口汽化率 ex = 基本正確，因此所設(shè)計的再沸器可以滿足傳熱過程對循環(huán)流量的要求。 0 2 5 2?? DDLooVViV Gd??Re VeV R???VViVVGdLP ?? 2 25 ???VL GGG ??bLiL Gd??Re LeL R???bLiLLGdLP ?? 2 25 ???41 /4L1 /4V5 )P P(P 55 ?????PP fD ??丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 30 第四章 管路設(shè)計 物性參數(shù) 進料處 xA = xB = 由逐板計算可知，第 50 塊理論板為進料板，又由全塔效率為 可知，實際第 83 塊板為進料板。其內(nèi)徑為 m 實際流速224q 4 6 . 8u = = 1 . 5 m /s3 6 0 0 d 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 0 7VFF ? ?? ?? ．塔頂蒸汽管： 取流速： u=15m/s 體積流量： V=則?uVd 4? = m 取管子規(guī)格 Ф 165 5 . 其內(nèi)徑為 ，其實際流速為 u= 24Vd?= 塔頂產(chǎn)品管 取流速 u=，其體積流量： V= hm/3 則?uVd 4? = 取管子規(guī)格 Ф 40 3. 其內(nèi)徑為 m，其實際流速為 u= 24Vd?= 回流管 取流速： u=： V=則?uVd 4? = 取管子規(guī)格 Ф 150 5 . 其內(nèi)徑為 ，其實際流速為 u= 24Vd?=丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 32 ．釜液流出管 取流速： u=： V= hm/3 則?uVd 4? = m 取管子規(guī)格 Ф 30 . 其內(nèi)徑為 , 其實際流速為 u= 24Vd?=．儀表接管 選管規(guī)格： Ф 32 3 . ．塔底蒸汽回流管 取流速： u=15m/s 摩爾 流量： qnvs= /kmol h 則 43600 nvs LqMdu???= m 取管子規(guī)格 Ф 165 5, 其內(nèi)徑為 ，其實際 流速為 u= 24Vd?=所求各管線的 設(shè)計 結(jié)果如下： 表 管線設(shè)計結(jié)果表 名稱 管內(nèi)液體流速（ m/s） 管線規(guī)格（ mm） 進料管 Ф 48 3 塔 頂蒸氣管 Ф 165 5 塔 頂產(chǎn)品管 Ф 40 3 回流管 Ф 150 5 釜液流出管 Ф 30 儀表接管 / Ф 32 4 塔底蒸氣回流管 Ф 165 5 丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 33 第五章 輔助設(shè)備的設(shè)計 貯罐的設(shè)計 塔頂產(chǎn)品罐 質(zhì)量流量 qmDh=2205 kg/h； 產(chǎn)品在產(chǎn)品罐中停留時間為 72h，填充系數(shù)取φ = 則產(chǎn)品罐的容積 mDhLAqV ???? = 塔底產(chǎn)品罐 質(zhì)量流量 qmDh=1210kg/h； 產(chǎn)品在產(chǎn)品罐中停留時間為 72h，填充系數(shù)取φ = 則產(chǎn)品罐的容積 mWhLBqV ???? = 回流罐（ 43℃） 質(zhì)量流量 qmV=設(shè)凝液在回流罐中停留時間為 ，填充系數(shù)取φ = 則回流罐的容積 mVLAqV ???? = m3 進料罐 46℃ 丙稀 ρ LA =455kg/m3 丙烷 ρ LB =465kg/m3 壓力取 丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 34 由上面的計算可知 1 1 LA LB???? ?? = kg/m3 進料質(zhì)量流量： qmfh=3520kg/h 取 停留時間： x取為 3 天，即 x=72h 進料罐容積： mFLqV ???? = 結(jié)果匯總： 表 貯罐容積估算結(jié)果表 序號 名稱 停留時間 /h 容積 /m3 1 塔頂產(chǎn)品罐 72 498 2 塔底產(chǎn)品罐 72 268 3 回流罐 30 4 進料罐 72 789 塔頂冷凝器 擬用 10℃水為冷卻劑，出口溫度為 30℃。 管程溫度由 43℃降至 25℃ 管程流率： qmVS = 。 選取泵的型號： ZA 揚程： 2～ 250m 流量： 2～ 2100m3 /h 液體實際流速 u=液體密度： kg/ m3 qVfs = qmfs / = m3/s 取 d=42mm 液體粘度 smPa ?? ? 取ε = 相對粗糙度：ε /d= 5Re 1 .8 1 1 0du ??? ? ? 查得：λ = 取管路長度： l=100m 局部阻力的計算： 取 90 度彎管 4 個， =4 =3? ? 截止閥一個， =? 文氏管流量計 1個 el/d? 12 泵吸入段裝有吸濾筐及底閥 7?? 噴嘴阻力取 取 1Zm?? 21( ) 2 . 8 92 cle puh f md g g?? ?? ?? ? ? ???? fp? 忽略不計 ? ?L?丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 38 則 2 4 .42p f uH e Z h f mgg??? ? ? ? ? ?? qVLh = ??36004 2ud?選取泵的型號： CZ 揚程： ～ 160m 流量： 5～ 20xxm3 /h 料液輸出泵 為了方便儲罐中的產(chǎn)品運輸出去，所以在兩個產(chǎn)品儲罐中還設(shè)了兩個料液輸出泵。精餾塔最直接的質(zhì)量指標是產(chǎn)品濃度。最常用的間接質(zhì)量指標是溫度。通過計算可知，操作彈性為 ，操作彈性大于 3為理想的設(shè)計。本設(shè)計的再沸器的裕度為 %大于 30%，基本符合要求，在滿足設(shè)計要求的同時，在設(shè)計材料上也沒有較大的浪費。 對于管路的設(shè)計、泵的選擇、冷凝器和儲罐的設(shè)計，許多參數(shù)都是近似或者粗略的估計，給出了相應的規(guī)格，當廠址確定及平面、主面布置完成后，應根據(jù)實際情況，對泵的參數(shù)進一步確認。 回想這兩周來的設(shè)計過程，剛開始真的不知從何算起，但后來摸清套路后沒日沒夜的計算 ，有一種開竅的感覺。問題在我們的努力下是總會得以解決的，只要付出努力，當你的迷茫達到一定的時候，就必然會走向成功。一遍又一遍的核算， 當你終于核算處完美的結(jié)果時，那種難以言語的滿足與成就感，就使之前的怨氣，煩躁煙消云散了。通過這兩周的設(shè)計，體會到了 從書本上的理論知識到真正的生產(chǎn)實踐，期間的距丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 41 離真是相差很遠。而且，通過做設(shè)計，我還復習并掌握了許多計算機知識 。更希望各位老師能幫助指出我設(shè)計中的錯誤與不足之處，使我能不斷提高進步。 2. 劉光啟，劉杰《化學化工物性數(shù)據(jù)手冊》化學 化工出版社， 20xx 年。 4. 盧煥章《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》化學工業(yè)出版社， 1982 年。 6. 王松漢 《石油化工設(shè)計手冊》 化學工業(yè)出版書， 20xx