【正文】 據(jù)帶入（A）式 解得 wF= 氣體空塔速度為 w=== 入塔氣在操作條件下的氣量： 塔徑為 （3） 填料高度 空氣水飽和塔的填料高度確定必須考慮兩方面的要求a. 式出塔氣體中蒸汽含量達(dá)到要求。c. 按工廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，取填料高度11m。c. 塔頂噴淋液量78383kg/h,% (wt),溫度5℃。e. 塔底壓力112kPa,塔頂壓力lOlkPa。%(wt)h. 填料用250Y型塑料孔板波紋填料。s(cP)a=240m2/m3ε= 代入數(shù)據(jù)：Lg[ω2F/240/]=(78383/)1/4()1/8 解得 ωF=泛點(diǎn)率取70%，則氣體空塔速度為：ωF==氣體在操作條件下的氣量:V=557（273+40）/273塔徑 。h)塑料孔板液紋墳料250Y的液相傳質(zhì)單元高度HOL:當(dāng) U=40m3/(m2h)時(shí)，25℃ 得到 U=59m3/(m2(t25) 塔內(nèi)液體的平均溫度為(5+)/2=℃ ∴ 液相傳質(zhì)單元數(shù)計(jì)算式如下 塔底 X1=()=103E1=810kPaP=112kPa ∴ X*1=PaN/E1=112/810=X*1=()=塔頂 X2=()/[()/18]=105E2=P= %(wt),因此 PaN=104= ∴ X*2=PaN/E2=104代人數(shù)據(jù)求 NOL: ∴ 填料高度為 Z=NOL 合成反應(yīng)器 (1)計(jì)算依據(jù)a. 。c. 反應(yīng)溫度470℃，氣體離開稀相段的溫度為360℃。e. 接觸時(shí)間10s。(3) 濃相段高度 按接觸時(shí)間10s計(jì)算，催化劑的堆體積應(yīng)為 靜床高 取濃相段高13m。kg cat)，本設(shè)計(jì)的值小于試驗(yàn)值，是可靠的。(5)擴(kuò)大段高度 ，∴ 稀相段高度 (6)濃相段冷卻裝置的換熱面積換熱裝置用套管式，總傳熱系數(shù)取233W/(m2(7)稀相段冷卻裝置的換熱面積用套管式換熱裝置，水為冷卻劑， (143℃)蒸汽。K)，換熱裝置熱負(fù)荷為Q=106kJ/h=105J/s 又 換熱面積為 取30%設(shè)計(jì)裕量，則換熱面積為160m2 廢熱鍋爐(1)計(jì)算依據(jù)a. 管內(nèi)氣體流量和組成如下:組分C3H6C3H8NH3O2N2H2OANACNACLHCNCO2合計(jì)Kmol/hKg/h 20877 b. 管內(nèi)氣體進(jìn)口溫度360℃，出口溫度180℃。 c. 用φ42，管外熱水沸騰。 (2)計(jì)算換熱面積，確定換熱管管長(zhǎng) a. 總傳熱系數(shù) (a)管內(nèi)氣體的給熱系數(shù)α1 管內(nèi)氣體體積流量(進(jìn)、出口平均流量)為 其他物性數(shù)據(jù)按空氣考慮誤差不大，平均溫度270℃,此溫度下空氣的物性數(shù)據(jù):μ=3105kg/(sK)Pr= (b)管外熱水沸騰的給熱系數(shù)α2 取 α2=4651 W/(m2K/W，空氣方污垢熱阻取 103 m2K)。 換熱管管長(zhǎng)為L(zhǎng)=135/(230)= m 取L=6m 丙烯蒸發(fā)器 (1)計(jì)算依據(jù) a. 丙烯在管外蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度13℃，管內(nèi)用0℃的冷凍鹽水(%NaOH 水溶液)與丙烯換熱，冷凍鹽水出口溫度2℃。 c. 106kJ/h。 冷凍鹽水平均溫度1℃，此溫度下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：μ=103kg/(mK)Cp=(kgK)(c)總傳熱系數(shù) K/W，鋼管導(dǎo)熱 系數(shù)45 W/(m 循環(huán)冷卻器 (1)計(jì)算依據(jù) a. 管內(nèi)循環(huán)液流量42982kg/h，進(jìn)口溫度81℃。 b. 管外冷卻劑為循環(huán)水，進(jìn)口溫度32℃，出口沮度36℃，循環(huán)水流量為90460kg/h。 (2)計(jì)算換熱面積 初選GH90105 I型石墨換熱器，換熱面積105m2,設(shè)備殼休內(nèi)徑D=880mm，內(nèi)有外徑32mm、內(nèi)徑22mm、長(zhǎng)3m的石墨管417根,換熱管為正三角形排列,相鄰兩管的中心距t=40mm。s)λ=(mK) 管內(nèi)流體的流速為u=42982/[11403600417()2=Re=1140/(103)=196010000，過(guò)度流Pr=103103/= ∴ α1 =(16105/) =(1960) () (16105/) =596 W/(m2K) (c)總傳熱系數(shù) 石墨的導(dǎo)熱系數(shù)λ=(mK/W, 103m2代人數(shù)據(jù)求K：1/K=1/+1/22/32+（22）/（27）+103+103∴ K= W/(m2因此，選GH90105 I型石墨換熱器，其換熱面積105已足夠。板厚4mm，通道14mm(以上參數(shù)取自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JB/T472392)。，進(jìn)口溫度32℃，出口溫度40℃。(2)計(jì)算換熱面積a總傳熱系數(shù) (a)的吸收水側(cè)給熱系數(shù)α1吸收水平均溫度t=(+40)/2=℃,此溫度下的水的物性數(shù)據(jù)如下:μ=103kg/(mK)ρ=983kg/m3Pr=吸收水側(cè)通道面積為 =吸收水流速 u=(98336002)=當(dāng)量直徑 de=4流通截面/潤(rùn)濕周邊 =4()/[2(+)] =螺旋板換熱器的給熱系數(shù)計(jì)算公式為:α= 式中 G——液體的重量流量，kg/(m2K)； α——給熱系數(shù)，kcal/(m2℃)。h)Re=deuρ/μ=983/(103)=9485 ∴ α1 =1105=854 kcal/(m2℃)=993 W/(m2s) cp=1kcal/(kgh)Re=deuρ/μ=(103)=33651α2 =1106=2683 kcal/(m2℃)=3120 W/(m2K),板厚4mm,冷卻水(循環(huán)水)103m2K/W。K) △tm=[()(4032)]/ln[()/(4032)]=℃ (每臺(tái)) 每臺(tái)換熱器的熱負(fù)荷為Q=106/2J/s=105J/s 每臺(tái)換熱器的換熱面積為A=105/(445)= ,則每臺(tái)換熱器的換熱面積應(yīng)為122m2。(1)計(jì)算依據(jù)a. ,進(jìn)口溫度40℃，出口溫度25℃ 。c. 熱負(fù)荷 106kJ/h=105J/s。s)cp=1kcal/(kgh)Re=deuρ/μ=(103)=11243 ∴ α1 =1106=1180kcal/(m2℃)=1372W/(m2s)cp=1kcal/(kgh)Re=deuρ/μ=(103)=41878α2 =1106=3106 kcal/(m2℃)=3612 W/(m2K),板厚4mm,冷卻水(循環(huán)水)103m2K/W。K) △tm=[(4021)(2518)]/ln[(4021)/(2518)]=12℃ (每臺(tái)) 每臺(tái)換熱器的熱負(fù)荷為 Q=105J/s/2 每臺(tái)換熱器的換熱面積為A=105/(12)= ,則每臺(tái)換熱器的換熱面積應(yīng)為117m2。 (1)計(jì)算依據(jù)a. 吸收水量 ,進(jìn)口溫度25℃，出口溫度5℃。c. 冷卻器的熱負(fù)荷 106kJ/h=105J/s。s)cp=1kcal/(kgh)Re=deuρ/μ=999/(103)=3100 ∴ α1 =1105=569 kcal/(m2℃)=662 W/(m2μ=103kg/(mK)=(kgK)冷凍鹽水通道面積==冷凍鹽水流速 u=45407/(36002)=當(dāng)量直徑 de=4()/[2(+)]=0..0277m∴ G=45407/(2)=106 kg/(m2hK) (c)總傳熱系數(shù) 不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)λ=45W/(mK/W,103m2代人數(shù)據(jù)求K：1/K=1/662+1/844++103+103∴ K= W/(m2 氨蒸發(fā)器 (1) 計(jì)算依據(jù) ,蒸發(fā)溫度7℃。 106kJ/h=105J/s。K),液氛沸騰的給熱系數(shù)取2000 W/(m2K),管壁厚4mm，兩側(cè)污垢熱阻取103m2K) b. 對(duì)數(shù)平均溫差△tm=143(7)=150℃ c. 換熱面積 105J/s 換熱面積為A=105/(898150)= 取換熱面積為3m2。 b. ，溫度143℃。 (2)計(jì)算換熱面積 a. 總傳熱系數(shù) 管殼式換熱器用作加熱器時(shí)，一方為蒸汽冷凝、一方為氣體情況下，K值的 推薦范圍是28～250 W/(mK)。△tm=(15078)/ln(150/78)=110℃ c. 換熱面積 熱負(fù)荷為41556J/s。 丙烯過(guò)熱器 (1)計(jì)算依據(jù) a. 進(jìn)口氣氛溫度13℃,出口氣氨溫度65℃。 c. 熱負(fù)荷為 105kJ/h=77222J/s。K)，取35 W/(mb. 對(duì)數(shù)平均溫差 熱端溫差為143(13)=156℃，冷端溫差為14365=78℃。 換熱面積為A=77222/(35)= ,，換 ，能夠滿足要求。b. 進(jìn)口氣體溫度90℃,出口氣體溫度137℃，,氣體的流量和組成如下：組 分O2N2H2O合 計(jì)Kmol/hKg/h c. (℃)。 (2)Ⅱ浮頭式二熱器一臺(tái)，換熱器有φ25。K)μ=105kg/(mα1 = =102/(49431)()=186W/(m2K)(c)總傳熱系數(shù) 鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為45W/(mK)/W，蒸汽冷凝側(cè)污垢熱阻103(m2K) △tm=[()()]/ln[()/()]=℃A=105/(162)= ,則換熱面積應(yīng)為52m2,符合要求。80FVZ30泵的流量為50m3/h,揚(yáng)程30m?，F(xiàn)第一級(jí)進(jìn)氣條件為常壓，溫度按30℃計(jì)，則排氣量(換算為第一級(jí)進(jìn)氣條件)為Q=（273+30）/273= ,故選用排氣量為55m3/min,，正常操作用四臺(tái)，備用一臺(tái)。，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)容器系列JB142874(臥式橢圓封頭容器，～4MPa)，公稱容器6m3的型號(hào)，此容器的直徑為1600mm，長(zhǎng)度為2600mm。對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，因未進(jìn)行設(shè)備的施工設(shè)計(jì)，只能給出大致格，可作為向設(shè)備專業(yè)提出設(shè)計(jì)條件的依據(jù)。臺(tái)12T1空氣飽和塔 填料塔，塔徑內(nèi)裝的陶瓷拉西環(huán)11m，填料共分兩層，兩層填料間設(shè)液體分布——再分布器。臺(tái)14T3氨中和塔穿流板塔，塔徑，塔板數(shù)：，塔板篩孔直徑8mm,孔數(shù)6220臺(tái)15E1 廢熱鍋爐 殼管式，,長(zhǎng)6m的冷卻管，總換熱面積180，管外為水的蒸發(fā)空間。臺(tái)110E6空氣加熱器浮頭式換熱器，殼體直徑700mm，內(nèi)有、雙管程、單殼程。GH90105I臺(tái)1石墨307012E8換熱器浮頭式換熱器，殼體直徑1000mm，內(nèi)有、雙管程、單殼程。JB/T472392臺(tái)2不銹鋼14E10吸收第二冷卻器螺旋板換熱器，外徑1600mm，板厚4mm，通過(guò)間距14mm，,。JB/T472392臺(tái)2不銹鋼16B1循環(huán)液泵耐腐蝕離心泵，流量50m3/h,揚(yáng)程30m，80FVZ30臺(tái)5聚偏二氟乙烯14017C1空氣壓縮機(jī)活塞式空氣壓縮機(jī)，排氣量55m3/min,，電機(jī)功率250 kW。JB142874臺(tái)119V2空氣飽和塔釜液槽臥式橢圓封頭容器，公稱容積6m3,直徑1600mm,長(zhǎng)2600 mm.JB142874臺(tái)120V3混合器立式橢圓封頭容器，公稱容積6m3,直徑1600mm,高2600mm.JB142874臺(tái)1原料消耗綜合表原料消耗