【正文】 管，取接管內(nèi)流體流速為： u=2m/s， 則 接 管 內(nèi) 徑 為 d=(4V/ π u) 、 =(4 2 3600)=， 查出 do=50mm,b=3mm,di=42mm， 因為 u=V/Ao=(4 )/( 3600 )=( 1m/s u 3m/s) 符合 所以，標(biāo)準(zhǔn)接管內(nèi)徑為 42mm。 50mm。 殼程出口標(biāo)準(zhǔn)接管外徑為 15mm 備注 內(nèi)蒙工業(yè)大學(xué)本科課程設(shè)計 17 全凝器的工藝計算 （ 1） 估算傳熱面積，初選換熱器型號 熱流體：以純蒸汽（ 92%） 冷流體：冷卻水 （ 15℃） ①基本物性數(shù)據(jù)的查取 92%乙醇蒸汽的定性溫度 ℃ 冷卻水的定性溫度 （ 15+35） /2 =25℃ 物性參數(shù)： 名稱 密度ρ Kg/m3 定壓比 熱Cp KJ/(Kg℃ ) 粘度μ Pa ④計算平均溫度差 暫按單殼程雙管程考慮，先求逆流平均溫度差 乙醇蒸汽 T1=℃ T2 =℃ 冷卻水 t2=20℃ t1=15℃ Δ t ℃ ℃ Δ tm =（ ） /ln（ ） =℃ （ 50℃ Δ tm70℃ ,接近，需加膨脹節(jié)） 計算 R： R=(T1T2)/(t2t1)=0 無需校正Δ tm?！?) S=Q/(K℃ ) 內(nèi)蒙工業(yè)大學(xué)本科課程設(shè)計 19 管子排列方式 正三角形 管程流通面積 實際換熱面積： So=nπ do ()=355 ()= 采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為： Ko=Q/ (So℃ ) （ 2）接管 ①管程流 體進出口接管，取接管內(nèi)流體流速為： u=2m/s， 則接管內(nèi)徑為 d=(4V/π u)=(4 2 ) =， 查出 do=190mm,b=10mm,di=170mm， 因為 u=4V/π d2=(144459 4)/( )= m/s ( 1m/s u 3m/s) 所以，標(biāo)準(zhǔn)接管內(nèi)徑為 190mm ②殼程流體進口接管，取接管內(nèi)流體流速為： u=30 m/s， 則 接 管 內(nèi)徑 為 d=(4V/ π u)=(4 14167/ 30 3600) = 查出 do=345mm,b=10mm,di=325mm 因為 u=4V/π d2=(14167 4)/( 3600 )=( 20m/s u 40m/s) 所以，標(biāo)準(zhǔn)接管內(nèi)徑為 325mm。 塔頂冷卻器的工藝計算 備注 管程進、出口標(biāo)準(zhǔn)接管外徑為190mm 殼程進口標(biāo)準(zhǔn)接管外徑為 345mm 殼程出口標(biāo)準(zhǔn)接管外徑為 68mm Qh =80960W Wc=內(nèi)蒙工業(yè)大學(xué)本科課程設(shè)計 20 （ 1）估算傳熱面積，初選換熱器型號 熱流體：含乙醇為 92%的乙醇液體 冷流體：冷卻水（ 15℃） ①基本物性數(shù)據(jù)的查取 乙醇液的定性溫度 （ +25） / 2=℃ 冷卻水的定性溫度 （ 35+15） / 2 =25℃ 物性參數(shù)： 名稱 密度ρ Kg/m3 定壓比熱Cp KJ/(Kg℃ ) 粘度μ Pa℃ ) Q=WhCpm(T1T2) =()／ 3600=180960 W Q=WhCpm(T1T2)= WcCpm(t2t1) 所以冷卻水耗量： Wc=Q/Cpc ( t2 t1) = 180960/ 103 15 = kg/s = 10383kg/h ③確定流體的流徑 設(shè)計任務(wù)的熱流體為乙醇液體，冷流體為冷卻水，為使乙醇液體通過管壁面向空氣中散熱提高冷卻效果，所以令乙醇液體走殼程，冷卻水走管程?！?) 內(nèi)蒙工業(yè)大學(xué)本科課程設(shè)計 21 乙醇蒸汽 T1= T2=35 冷卻水 t2=30 t1=25 Δ t ℃ 10℃ Δ tm =（ ） /ln（ ） =℃ 計算 R： R=(T1T2)/(t2t1)=()/(3025)= P=(t1t2)/(tT1t1)= (3025)/()= 由教材 419 圖查得 ??t? ,mt? =Δ tm* t?? = =℃ ⑤選 K 值，估算傳熱面積 取 K=380 W/(m2Δ tm )=180960 /（ 380 ） = ⑥初選換熱器型號 由于兩流體溫差小于 50℃，可選用普通的固定管板式換熱器，初選換熱器型號為： G700 Ⅱ 主要參數(shù)如下： 外殼直徑 DN 400mm 公稱壓力 PN 公稱面積 管子尺寸 φ 19 2 管子數(shù) 108 管長 3m 管中心距 32mm 管程數(shù) Np 4 管子排列方式 正三角形 管程流通面積 m2 實際換熱面積： So=nπ dL=108 = m2 采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為： Ko=Q/ (So℃ ) （ 2）接管 ①管程流體進出口接管，取接管內(nèi)流體流速為： u= m/s， 則接管內(nèi)徑為 d=(4V/π u)=(4 ( 2 ))=， 查出 do=45mm,b=,di=40mm， 因為 u=V/Ao=(10383 4)/( 3600 )=( 1m/s u 管程進、出口標(biāo)準(zhǔn)接管外徑為45mm 內(nèi)蒙工業(yè)大學(xué)本科課程設(shè)計 22 3m/s) 所以，標(biāo)準(zhǔn)接管內(nèi)徑為 40mm。 殼程進出口標(biāo)準(zhǔn)接管外徑為49mm 內(nèi)蒙工業(yè)大學(xué)本科課程設(shè)計 23 第三章 匯 總 表 原料預(yù)熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計算結(jié)果 換熱器型式：浮頭式 管口表 換熱面積（ m2）： 符號 尺寸 (mm) 用途 連接形式 工藝參數(shù) a DN45 原料液入口 平面 名稱 管程 殼程 b DN45 原料液出口 平面 物料名稱 50%乙醇+50%水 130℃水蒸汽 c DN32 放凈口 凹凸面 操作壓力 MPa d DN32 排氣口 凹凸面 操作溫 度 ℃ 130 e DN95 水蒸汽入口 凹凸面 流量 Kg/h f DN15 冷凝水出口 凹凸面 流體密度 Kg/m3 流速 m/s 傳熱量 W 538278 壓力降 Pa 3822 程數(shù) 2 1 推薦使用材料 碳鋼 碳鋼 管子規(guī)格 Φ 19 管數(shù) 60 管長 (mm) 3000 管間距(mm) 25 排列 方式 正三角形 折流板型式 上下 間距 無 切口 高度 公 稱 直徑（ mm） 325 保溫層 厚度(mm) f cebda附 圖3000mm325mm內(nèi)蒙工業(yè)大學(xué)本科課程設(shè)計 24 第四章 設(shè) 計 評 論 通過本次化工原理的課程設(shè)計，我學(xué)會了根據(jù)工藝過程的條件查找相關(guān)資料的方法，并從各種資料中篩選出比較合適的資料，同時學(xué)習(xí)到根據(jù)工藝要求確定工藝流程主要設(shè)備，以及如何計算出主要設(shè)備的各項參數(shù)及數(shù)據(jù)等。對化工原理的有關(guān)步驟和相關(guān)內(nèi)容有了一定的了解，特別是對換熱器的流程。同時我們還認(rèn)識到，組員之間一定要多溝通，多交流意見，團結(jié)合作才能過更好地完成設(shè)計工作。 最后非常感謝老師的指導(dǎo)以及同組人員之間的討論，正是有了我們在一起討論和互相幫助，才是我更快更順利的完成課程設(shè)計的任務(wù)。 首先我要感謝學(xué)校了我這次鍛煉的機會，讓我對化工工作中的換熱器的設(shè)計有了一定的了解，為我以后的工作做了很好的鋪墊。 最后要感謝我的同學(xué)們，他們給了我很多鼓