【正文】 Cl2： H2O： Cl2： 總計(jì)： ： kg/h 總計(jì) : kg/h 16 第三章 主要設(shè)備熱量衡算 F2 F1 F3 圖 31 脫氯塔熱量衡算系統(tǒng) 表 31 水的標(biāo)準(zhǔn)焓值、氯氣標(biāo)準(zhǔn)焓值 [11] 溫度 ℃ 物質(zhì) 15 20 40 45 65 80 85 H2O kJ/kg (l) (l) (l) (g) (l) (g) (g) Cl2 kCal/kg NaCl焓值為 kJ/mol= kJ/kg HCl焓值為 kJ/mol= kJ/kg 脫氯塔 17 能量衡算式 :△H=∑H出 ∑H入 (1) ΔH1=∑m1,ih 1,i≈m1， 1h 1,1+m1,2h 1,2+ m1， 3h 1,3+m1,4h 1,4 =（ ） ++ +（ ） = (2) ΔH2=∑m2,ih 2,i≈m2,1h 2,1+m2,2h 2,2 =+ = kJ/h (3) ΔH3=∑m3,ih 3,i≈m3,1h 3,1+m3,2h 3,2+ m3， 3h 3,3+m3， 4h 3,4 =（ ） ++ +（ ） = kJ/h Q=ΔH2+ΔH3ΔH1 =+ = 表 32 脫氯塔的能量衡算數(shù)據(jù) 入塔 kJ/h 出塔 kJ/h ΔH1： 總計(jì)： ΔH2： ΔH3： 總計(jì)： 說明：脫氯塔損失的熱量為： Q=ΔH=ΔH2+ΔH3ΔH1= 18 換熱器熱量衡算 F2 F1 F4 F5 F3 圖 32 換熱器熱量衡算系統(tǒng) 能量衡算式 :△H=∑H出 ∑H入 (1) ΔH1=∑m1,ih 1,i≈m1， 1h 1,1+m1,2h 1,2 =+ = kJ/h (2) ΔH2=∑m2,ih 2,i≈m2,1h 2,1+m2,2h 2,2 =2020+ = kJ/h (3) ΔH3=∑m3,ih 3,i≈m3,1h 3,1+m3,2h 3,2 =+ = kJ/h Q1=ΔH2+ΔH3ΔH1 =+ = Wc= tcpQ△?= kg/h ΔH4== kJ/h ΔH5== kJ/h Q2=ΔH5ΔH4 = = kJ/h 換熱器 19 Q= Q1 Q2 =() = 表 33 換熱器的能量衡算數(shù)據(jù) 入塔 kJ/h 出塔 kJ/h ΔH1： ΔH5： 總計(jì)： ΔH2： ΔH3： ΔH4： 總計(jì)： 說明：換熱器損失的熱量為： Q=ΔH=ΔH1+ΔH5ΔH2ΔH3ΔH4 = 20 第四章 主要生產(chǎn)設(shè)備的選型和工藝計(jì)算 根據(jù)兩相的情況，混合氣溫度高并且被冷卻為兩相，則混合氣走殼程，冷卻水走管程 . F2 F1 F4 F5 F3 圖 41 塔換熱器簡(jiǎn)圖 熱流體的定性溫度 : ??2 21 TT ??2408060℃ 冷卻水的定性溫度：221 tt ?=23020?=25℃ 表 41 定性溫度下流體的物性參數(shù) 參數(shù) 物質(zhì) 密度 kg/m3 比熱容 kJ/kg 粘度 mPa℃ ) 混合氣 冷卻水 試算和初選換熱器的型號(hào) （ 1）計(jì)算熱負(fù)荷和冷卻水流量 Q=WhC ph(T1－ T2)= 103(8040)= w 換熱器 21 則 Wc=)( 12 ttCpc Q ??=)2030(17 03 30 ??= kg/s （ 2） 計(jì)算兩流體的平均溫度差（先按單殼程、多管程、逆流計(jì)算） Δtmˊ= 1212ln tttt????? =30802040ln )3080()2040(?? ??? =℃ 校正系數(shù) P=1112 tT tt ?? = 2080 2030?? = R=1221 tt TT?? = 2030 4080?? =4 查文獻(xiàn)可得 ? Δt=[12]，則 Δtm=? ΔtΔtmˊ==℃ （ 3）初選換熱器的型號(hào) 根據(jù)兩流體的情況，一般傳熱系數(shù) K 取 35～ 175w/（㎡ ℃ ） 則換熱面積 A=mtKQ?? = ? =㎡ Tm－ tm=24080?－22030?=35℃ 50℃ ，不需考慮熱補(bǔ)償 . 據(jù)此，由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)中選定 G500Ⅳ . 表 42 所選換熱器相關(guān)參數(shù) [14] 殼徑 /mm 500 管子尺寸 φ25 公稱壓強(qiáng) /MPa 管長(zhǎng) /m 3 公稱面積 /㎡ 35 管子數(shù) 152 管程數(shù) 4 管子排列方法 正三角形 管中心距 /mm 32 管程流通截面積 /㎡ 22 核算總傳熱系數(shù) （ 1） 管程對(duì)流傳熱系數(shù) αi 計(jì)算公式 αi=id? (適用范圍 Re104,Pr120,L/di60) 管程流通截面積 : A=4?d i2Npn =4?4152 =㎡ (或查表 52) L/di=3/=15060 ui=iAVs = ? =Rei=? ??? ii ud =31090 99 ?? ?? = Pri=???Cp = 33 ???? = αi=()()04=(㎡ ℃ ) 24 （ 3）污垢熱阻 根據(jù)流體的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)墓笇訜嶙?Rso、 Rsi，由 Rso、 Rsi、 αi、 αo、計(jì)算傳熱系數(shù) K 計(jì) ，再由傳熱基本方程計(jì)算所需傳熱面積 A 計(jì) ，當(dāng)此傳熱面積小于初選換器所具有的傳熱熱面積 A，則原則上計(jì)算可行 .考慮到所用傳熱計(jì)算式的準(zhǔn)確程度及其它為可預(yù)料的因素，應(yīng)使選用換熱器傳熱面積留有 15%25%的裕度，使 A/A 計(jì) = K 估 ，重新以上計(jì)算 [15].在本設(shè)計(jì)中取 Rso=Rsi=㎡ ℃ ) 由前面的計(jì)算可知，選用該型號(hào)的的換熱器時(shí)要求過程的總傳熱系數(shù)為K=(㎡ ℃ )，則 A 計(jì) =mtKQ?? = ? =㎡，所選用換熱器的實(shí)際傳熱面積： A=nπdo（ L=） =152π（ ） =㎡，計(jì)AA = =. 綜上所述，洗滌塔換熱器設(shè)計(jì)比較合理 . 核算壓強(qiáng)降 （ 1）管程壓強(qiáng)降 計(jì)算公式： ∑Δpi=(Δp1+Δp2)FtNp 其中 Ft=,Np=4. 25 Δp Δp2分別為直管及回彎管中因摩擦阻力引起的壓強(qiáng)降， Pa； Ft——結(jié)垢校正系數(shù)，無量綱，對(duì)管子 φ19mm 2mm取 ； Np——管程數(shù)串聯(lián)的殼程數(shù) . 設(shè)管壁粗糙度 ε=, ε/di=， 由 λ —Re 關(guān)系圖查得 λ= Δp1=λdl22u?=2 2?= Δp2=23ρu2=23= Pa 則 ∑Δpi=（ +） 4= Pa （ 2）殼程壓強(qiáng)降 計(jì)算公式： ∑Δpo=(Δp1ˊ+Δp2ˊ)Fs畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果的一次大檢閱，平時(shí)課堂上學(xué)到的知識(shí)很難以融會(huì)貫通，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們平時(shí)課堂上學(xué)到的知識(shí)得以應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。 氯氣是一種具有窒息性的毒性很強(qiáng)的氣體。因此氯氣處理是非常重要的步驟，包 括氯氣的洗滌、冷卻、 水霧捕集、干燥脫水、凈化和壓縮、輸送幾個(gè)部分。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成標(biāo)志著大學(xué)生活的結(jié)束，今后迎接我們的是更多的挑戰(zhàn)，但是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的磨練，我相信我能夠更好地面對(duì)這些，把握機(jī)遇。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。