課程設(shè)計(jì)--正己烷—環(huán)己烷預(yù)熱器工藝設(shè)計(jì)

1、化工原理課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）題目名 稱正己烷一環(huán)己烷預(yù)熱器工藝設(shè)計(jì)課程名稱化工原理學(xué)生姓名趙金妮學(xué)號0840922058系、專 業(yè) 生化系2008級化學(xué)工程與工藝指導(dǎo)教師胡建明周群貴2010年12月27日目錄一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書3二、概述5三、設(shè)計(jì)依據(jù)7四、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 7五' 物料橫算 7六' 熱量橫算 10七、設(shè)備設(shè)計(jì)與選型13八、設(shè)備設(shè)計(jì)13九、設(shè)備選型19十、總結(jié)24十一、參考文獻(xiàn)25十二、致謝26十三、附工程圖紙2708級化學(xué)工程專業(yè)化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)課題：正己烷一環(huán)己烷精館裝置進(jìn)料預(yù)熱器設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)目的化工原理課程設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用化工原理、工程制圖、物理

2、化學(xué)等專 業(yè)基礎(chǔ)課程和其他相關(guān)先修課程所學(xué)知識，完成以化工單元設(shè)計(jì)為主的一次工程設(shè) 計(jì)，對學(xué)生進(jìn)行一次設(shè)計(jì)技能的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識解決實(shí)際問 題的能力，也為以后的專業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。因此，化工原理課程設(shè)計(jì)是提 高學(xué)生實(shí)際工作能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。二、已知技術(shù)參數(shù)和條件k 年產(chǎn)環(huán)己烷：38000噸2、產(chǎn)品環(huán)己烷的組成：c6h1299.5% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、c6h6 0.5%3、原料為常溫液體，原料組成：c6h12 90%、c6h6 10%4、分離要求：塔頂環(huán)己烷含量不大于1%三、任務(wù)和要求任務(wù)：精f留單元物料衡算；2、預(yù)熱器熱量衡算；3、預(yù)熱器熱負(fù)荷計(jì)算；4、預(yù)熱器換

3、熱面積計(jì)算；5、預(yù)熱器結(jié)構(gòu)、材質(zhì)設(shè)計(jì)；6、預(yù)熱器結(jié)構(gòu)尺寸、工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算等；7、預(yù)熱器總傳熱系數(shù)的校核；8、預(yù)熱器裝配圖的繪制。要求：仁設(shè)計(jì)方案簡介:對產(chǎn)品的性能、用途、工業(yè)狀況及未來的發(fā)展前景進(jìn) 行概括和總結(jié)，對給定或選定的工藝流程、主要設(shè)備的型式進(jìn)行簡要的論述;2、工藝設(shè)計(jì)：選定工藝參數(shù)，對單個(gè)設(shè)備作出衡算示意圖，進(jìn)行物料衡算、熱 量衡算，以表格形式表達(dá)衡算結(jié)果，其中的數(shù)據(jù)（非給定數(shù)據(jù)）及計(jì)算公式（經(jīng)驗(yàn)公 式）必須交待來源（即何種參考書目，并在參考文獻(xiàn)中列出）；3、設(shè)備計(jì)算：選擇設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式，并說明理由。進(jìn)行設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸和工藝 尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算；4、輔助設(shè)備選型：典型輔助設(shè)備的主要工

4、藝尺寸的計(jì)算，設(shè)備規(guī)格型號的選定;5、編寫設(shè)計(jì)說明書：嚴(yán)格按照邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式進(jìn)行編寫。設(shè)計(jì)說明 書應(yīng)按順序包括以下內(nèi)容：ci）設(shè)計(jì)說明書封面；（2）設(shè)計(jì)任務(wù)書；目錄；（4）概述（設(shè)計(jì)方案簡介）；（5）工藝計(jì)算（物料衡算、熱量衡算）；（6）設(shè)備設(shè)計(jì)（主要設(shè)備設(shè)計(jì)、 （7）設(shè)計(jì)總結(jié)、評述;（8）參考文獻(xiàn);致謝；（10）附工程圖紙。6、繪制主要設(shè)備的裝配圖：用a2圖紙繪制預(yù)熱器裝配圖（圖面應(yīng)包括設(shè)備主視圖、俯（左）視圖、局部視圖等，并配備明細(xì)表、管口表、技術(shù)性能表、技術(shù)要求等）, 要求采用cad繪制圖紙。注：1此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效;2.此表1式

5、3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。概述課程設(shè)計(jì)是綜合應(yīng)用木門課程和有關(guān)先修課程所學(xué)知識，完成以單元操作為主的 一次設(shè)計(jì)實(shí)踐，是培養(yǎng)我們實(shí)際動(dòng)手能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是從學(xué)生走向工程師必然 程序。通過課程設(shè)計(jì)能使我們掌握工程設(shè)計(jì)的基木程序和方法，并在查閱技術(shù)資料, 選用公式和數(shù)據(jù)，用簡潔的文字、圖表表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果及制圖等能力方面得到一次基本 訓(xùn)練。在設(shè)計(jì)過程中我們更應(yīng)該注重樹立正確的設(shè)計(jì)思想和實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的工 作作風(fēng)。為我們將來更快的融入社會(huì)，更好的適應(yīng)新的工作提供有力的保障。木次課程設(shè)計(jì)僅對正己烷環(huán)己烷混合液體的精憾裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)環(huán)己烷年 產(chǎn)量為38000噸。根據(jù)生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)正己烷一環(huán)

6、己烷精謂裝置，蒸憾是化工生產(chǎn)中分 離均相液體混合物的典型單元操作，其歷史悠久，應(yīng)用廣泛。蒸憎的基木原理是將液 體混合物部分汽化、部分冷凝，利用其中各個(gè)組分揮發(fā)度不同而將其分離。其本質(zhì)是 液、氣相間的質(zhì)量傳遞和熱量傳遞。為使分離徹底，以獲得較純的產(chǎn)品，工業(yè)生產(chǎn)中 常采用多次部分汽化、多次部分冷凝的方法一一精鐳。精憾過程通常是在塔設(shè)備內(nèi)完成的。預(yù)熱器、冷凝器、再沸器是精憾過程必不可少的設(shè)備。他們承擔(dān)著將物料預(yù)熱、 氣化、冷凝等重要任務(wù)。而固定管板式換熱器更是因其具有工藝簡單、造價(jià)低廉、工 藝設(shè)計(jì)成熟、熱效率較高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用，尤其在很多大工業(yè)生產(chǎn)中。預(yù)熱器是一種廣泛使用的工藝設(shè)備，是化工行

7、業(yè)中主要的工藝設(shè)備之一。根據(jù)換 熱條件，采用水蒸氣作為加熱介質(zhì)，選用列管式換熱器。用飽和水蒸汽對冷流體加熱 屬于一側(cè)為恒溫流體的傳熱。由于物料需要拆卸清洗，故要采用浮頭式換熱器。浮頭 式換熱器適用于殼體與管朿間壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場合。由于介質(zhì)為環(huán)己 烷正己烷和水蒸氣，所以物料走管程，水蒸氣走殼程。原料液為正己烷10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、環(huán)己烷950%的混合溶液，溫度為20°c。 分離要求為塔頂 含量不大于1%,塔底產(chǎn)品含99.5%、0.5%o年產(chǎn)量38000 （噸）【結(jié)構(gòu)或分子式】cbhu【密度】0.6594【分子量】86.17【熔點(diǎn)（°c）】95.3 【沸點(diǎn)（&

8、#176;c）】68.74【性狀】有微弱的特殊氣味的無色揮發(fā)性液體【溶解情況】不溶于水，可與乙瞇、氯仿混溶，溶于丙酮，在乙醇中的溶解度為 100份乙醇溶解50份正己烷（33攝氏度）?！居猛尽坑米魅軇?，特別適用于萃取植物油?！局苽浠騺碓础靠捎墒蛡蚍种蟹殖瞿酒酚新樽砗痛碳ぷ饔?。長期接觸可致周圍神經(jīng)炎?！窘Y(jié)構(gòu)或分子式】c6hi2,【相對分子量或原子量】84.16【密度(25°c) 0.7739 g/cm3【熔點(diǎn)(°c)】6.5【沸點(diǎn)(°c) 80.7性狀有汽油氣味的無色流動(dòng)性液體。溶解情況 不溶于水，可與乙醇、乙瞇、丙酮、苯等多種有機(jī)溶劑混溶，在甲醇屮的溶 解度為10

9、0份甲醇可溶解57份環(huán)己烷(25攝氏度)。用途主要用于制備環(huán)己醇和環(huán)己酮，也用于合成尼龍6。在涂料工業(yè)屮廣泛用作 溶劑。是樹脂、脂肪、石蠟油類、丁基橡膠等的極好溶劑。制備或來源可由苯經(jīng)氮化或石油懈分屮回收制得。危險(xiǎn)特性：極易燃，其蒸氣與空氣混合有爆炸性混合物。遇明火、高熱極易燃燒 爆炸。與氧化劑接觸發(fā)生劇烈反應(yīng)，甚至引起燃燒。在火場中，受熱的容器有爆炸危 險(xiǎn)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火會(huì)引著回燃。用途 主要用于制備環(huán)己醇和環(huán)己酮，也用于合成尼龍6o在涂料工業(yè)中廣泛用 作溶劑。是樹脂、脂肪、石蠟油類、丁基橡膠等的極好溶劑。原料液在20°c下進(jìn)入預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)

10、，在轉(zhuǎn)入精係塔提憎段，部分經(jīng)過精餡 后進(jìn)入再沸器部分汽化為精館塔提供一部分氣相回流，其釜?dú)堃簞t全部作為預(yù)熱器的 加熱介質(zhì)，以減少熱量損失。氣相回流部分經(jīng)過精館后進(jìn)入冷凝器，部分采出為產(chǎn)品, 部分回流至塔內(nèi)為塔提供液相回流。本次設(shè)計(jì)釆用的基本參數(shù)有：常壓操作(101.3kpa)、飽和液體進(jìn)料(q=l)、 塔頂部分冷凝。設(shè)計(jì)依據(jù)1.1環(huán)己烷一正己烷精惘裝置進(jìn)料預(yù)熱器設(shè)計(jì)任務(wù)書1.2原料組成：環(huán)己烷90%、正己烷10% （均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）。1.3產(chǎn)豊 年產(chǎn)99.5%環(huán)己烷38000噸。1.4分離要求：塔頂乙醇含量w1%工藝設(shè)計(jì)計(jì)算第一部分物料衡算2.1精f留塔物料衡算2年產(chǎn)99.5% （均為質(zhì)量

11、分?jǐn)?shù)，下同）環(huán)己烷38000噸，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù) 生產(chǎn)的特點(diǎn)，取年平均生產(chǎn)時(shí)間為8000小時(shí)，即小時(shí)產(chǎn)量為： 38000x103/8000=4750kg / h,木設(shè)計(jì)以小時(shí)產(chǎn)量為計(jì)算基準(zhǔn)。2.1.2精鐳塔物料衡算示意圖:塔頂采出d xd進(jìn)料f xf塔底采出w xw組分塔頂進(jìn)料出料正己烷99%10%0.5%環(huán)己烷1%90%99.5%2.1.3已知各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù):由于環(huán)己烷分子量為84,正己烷分子量為86,則:179897塔頂岀料組成塔進(jìn)料組成xd=xf=10/8690/84 + 10/86=0.0979塔底出料組成=0.004880.5/86w_ 99.5/84+ 0.5/86故各組分的摩爾

12、分?jǐn)?shù)為:組分塔頂進(jìn)料岀料正己烷0.98970.09790.00488環(huán)己烷0.01030.90210.99512產(chǎn)品的平均相對分子質(zhì)量同v =0.0979x86+ (1-0.0979) x84 = 84.2故 w=-=38000x1000h- (8000x84) =56.552.1.4用摩爾分率計(jì)算進(jìn)料量及塔頂采出量r f二d + wl fxf = dxd+ wxw代入數(shù)據(jù)易解得：f = 63.77kmol/h d = 6.775 kmol/h2.1.5精鐳塔物料衡算表表2-1精惚塔物的料衡算表進(jìn)料出料塔頂采岀d塔底釆出w組分kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%kmol/hkg

13、/hwt%正己烷3.53303.58103.38283.92990.1613.760.5環(huán)己烷32.542733.36900.032.52132.5273099.5總量工進(jìn)=32.54+3.53=36.07力出=36.072.2預(yù)熱器物料衡算2.2.1預(yù)熱器是工作在精憾塔與貯槽或者精憾塔與精憾原料的的提供工序。根據(jù) 精憾的特點(diǎn)，可對其進(jìn)行相應(yīng)的物料衡算：物料衡算示意圖：進(jìn)料出料 進(jìn)料二出料2.2.3預(yù)熱器物料橫算表：表2-2預(yù)熱器物料橫算表組分進(jìn)料出料kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%正己烷6.243536.898106.243536.89810環(huán)己烷57.5274832.2

14、69057.5274832.2690總量63.775369.410063.775369.41002.3冷凝器物料衡算2.3.2最小回流比的確定對于本次物系特性，在求取汽液平衡數(shù)據(jù)的時(shí)候，可將物系作為理想物系處理, 根據(jù)：y 二 kx 二 xrs/p其中：甲醇 lnps=18.5875-3626.55/（t-34. 29）（單位 ps:mmhg, t:k）乙醇 lnps=23.8047-3803.98/（t-41. 68）（單位 ps:pa, t:k）由試差法在excel中求的甲醇-乙醇的氣液平衡數(shù)據(jù)為:x0. 000. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 80

15、0. 901.00y0. 000. 1370. 26470. 3820. 49050.5120. 6840. 770. 850. 931.00由cad作圖（右圖所示）:可讀出y軸截距為:0.0413故=00413rmin +1 rmin則 rmin=22.9取 r 二 1.5 r.nin故 r=34.35第二部分熱量衡算在excel上試差得各位置溫度為：位置進(jìn)料塔頂塔釜溫度79.45 °c6&6480.16°c3預(yù)熱器的熱量衡算3.1.1已知條件：木工藝釆用0.2mpa (絕壓)飽和水蒸汽加熱，物料進(jìn)料溫度 20°c,出料溫度為精憎塔的泡點(diǎn)溫度。3.1.2

16、變化過程：物料從20°c升溫到泡點(diǎn)溫度，加熱蒸汽從飽和蒸汽變?yōu)轱柡退?.1.3預(yù)熱器物料組成表3-1預(yù)熱器的物料組分進(jìn)料出料組分kmol/hkg/hmol%kmol/hkg/hmol%止己烷6.243536.8980.09796.243536.8980.0979環(huán)己烷57.5274832.260.902157.5274832.260.9021總量63.775369.4163.775369.413.1.4進(jìn)、出料狀態(tài):進(jìn)口狀態(tài)：20°c,液態(tài)出口狀態(tài)：79.45°c (泡點(diǎn)溫度)，液態(tài) 3.1.5各組分熱力學(xué)參數(shù)見下表： 根據(jù)已知條件查閱參考文獻(xiàn)附表十、附表十一表

17、3-2預(yù)熱器物料參數(shù)汽化熱(kj/kg)組分20°c60°c80 °c79.45 °c平均cp正己烷cp(kj/kg°c)2.2492. 4572.5542.55124環(huán)己烷cp(j/mol °c)153.5166.5175.9175.63164.57水蒸氣2204.63.1.6物料升溫所吸收的熱量q 吸=(micpi+ m2cp2) a t=(6.243 x84x 2.4+57.527 x 164.571) x (79.45-20)=6.377 x 1o5 kj/h假定熱損失q滬5%q放；由熱平衡：q放二q吸+qlq »=

18、q %/0.95=6.7 x 105kj/h3.1.7加熱介質(zhì)消耗量假設(shè)加熱蒸汽量為ni,則:6.7x1052204.6=304.48 kg/h設(shè)備設(shè)計(jì)與選型第一部分設(shè)備設(shè)計(jì)1、精憎塔理論塔板數(shù)1.1精館段操作線方程精憾段操作線：y = -x+-xdr + l r + i代入數(shù)據(jù)得：y=0. 97x+0. 0281.2 q線方程物系為泡點(diǎn)進(jìn)料，其熱狀態(tài)參數(shù)q二1,故方程為：x二0.9791.3提鐳段操作線方程提憾段操作線:l + qfwxxl + qf-w l + qf-w代入數(shù)據(jù)得:y=1.24x-0. 00121.4用圖解法求取理論板數(shù)nt根據(jù)操作線方程和汽液平衡線作圖: 由相應(yīng)的梯級可數(shù)

19、得：理論板數(shù)nt=49圖理論塔板數(shù)2、流體流徑的選擇根據(jù)流體流徑的選擇規(guī)則以得出結(jié)論：飽和蒸汽走管間，物料走管內(nèi)。3、預(yù)熱器的熱負(fù)荷qq 管程流體吸收的熱量4、流體兩端溫度的確定物料進(jìn)口溫度20°c,出口溫度為泡點(diǎn)溫度77. 15°c 查附表十加熱介質(zhì)進(jìn)口溫度100°c,出口溫度100°c傳熱溫度差（按逆流方式計(jì)算）:at =(t|t2) (t2tj (120 + 79.45) + (120 20)in吐10040.55= 65.86 °c組分20°c60 °c80 °c79. 45°c正己烷(mpa.

20、s)0. 6370. 3770. 3060. 308查資料得:粘度如下表所示環(huán)己烷（mpa. s）0. 9770. 5260.4100.4135、總傳熱系數(shù)則當(dāng)高溫物體為水蒸氣，低溫物體的粘度在0.5cp以上時(shí)，總傳熱系數(shù)k處于 240490 之間。假設(shè)傳熱系數(shù)k=300w/m2°c6、換熱面積ss_kat_查資料得:組分40°c60 °c50 °c正己烷kg/ m3638.9620628.7環(huán)己烷g/c m30.760.7410.751m（正己烷）二6.243 x 86=536.898kg/hm（環(huán)己烷）=57.527 x 84=4832.268kg/

21、h7、初選管程數(shù)及單管長度7.1確定管程流速：根據(jù)資料管程流體速度取u=0. 8m/s7.2流通截面積a則 * =出心 + 巴迪=536.898 * 483z268 = ? 288 亦何 pns p 壞己烷62&7751a =蘭= 7.288 =253 x 103mm2u 3600x0.87.3單程換熱管數(shù)n及管長l 選定換熱管規(guī)格為“ 19 x 2mm 貝 ij 換熱管數(shù)4a =4x2.53x103=m32ttdf 3.14xl52 取整得15根t _ s 8.965 xio3單根管長 l 二耐二 15x3.14x19 =1001m 取雙管程的。8、筒體直徑計(jì)算8.1 管中心距：t

22、=1.25do=l25x 19=23.75mm；取 t =25mm最外列管屮心距筒壁br=1.5do=1.5x19=28.5mm8.2屮心線上布管數(shù)：本設(shè)計(jì)采用正三角形排列，則 n . = 1書 j . k =6.02；取整 nc=7v8.3 筒體直徑:dn= t (nc-1 )+2br=0.024 x (7-1 )+2 x 0.0285=0.201 m 圓整至規(guī)格尺寸d=250mm9、數(shù)據(jù)核算9按照算出數(shù)據(jù)在cad屮作圖:實(shí)際管數(shù)n=369.2實(shí)際換熱面積及流通面積sf 兀 d°l =36x3.14x0.019x5= 10.738m2a'二 n n dr/4= 18 x 3

23、.14 x 0.0152/4=0.00635nr管程實(shí)際流速uj等總歸山/s9.3當(dāng)量直徑為:3.14x0.019殼程流通面積：so = - d2- - di2) = - (2502 -36 x192) = 0.039 m2444由附表九查得:120°c下的水蒸氣的密度p水二1199kg/m3殼程流速: uo = =304.48 1 98 m/s° so 1.1199x0.038x36009.4流體流動(dòng)阻力（壓強(qiáng)降）的計(jì)算9.4管程流體阻力：摩擦阻力計(jì)算式中：ap每程直管的壓降，ap嚴(yán)入丄1 d 2ap2局部阻力（包括回彎；進(jìn)、出口等），ap廠工£.23匚匚2ns

24、殼程數(shù)np為一殼程的管程數(shù)fi結(jié)垢校正因數(shù)，無因次。（p25x2.5mm的管子取已=1.4,（pl9><2 mm 的管子取 r二 1.5查附表四山得管程流體物理特性：正己烷、環(huán)己烷密度分別為p甲=628.7kg/n?、p乙=751kg/m"粘度分別為 p 甲=0.4725mpa s、卩乙=0.695mpa s= , p =（）.（） 9|9+（）.趙p p乙p甲易得：p =736.9 kg/m3, |i=0.6732mpa - s, d.up 0.015x0.318x736.9x2 gr. =7= 12x10e, |j0.6732 xw3根據(jù)資料表12選管壁粗糙度

25、3; =0.2mm則=0.015415由圖125查得:摩擦系數(shù)x =0.043e 1 p 屮 “5736.9x0.3182 co/1a/inp =入 =0.043 xx= 534.04 pa1 d 20.0152匕=工 g= 3x 736.9x0.31 & = 111% pa-厶 222所以工舉=(534.04+111.78)x2x1.5x1 = 7749.84 pa9.4.2殼程阻力損失心宀+1).皿 dc 2式中：as=1.72r,9;只嚴(yán)仝辺5cep按殼程流通截面so=hdi-計(jì)算所得的売程流速組分40 °c60 °c49. 725°c正己烷mw/m

26、k115.9108.8112. 35環(huán)己烷mw/mk131.4125.5128. 450.013 xio-30 25幌"3%9x麗方x1.1199x496?2= 53.69 panb折流擋板數(shù)目 de殼程的當(dāng)量直徑 查附錄九得:120°c下的水蒸氣的密度p =1.11997kg/m3黏度 m =0. 013mpa s則：r =d = 0.0173xl,98xl.ll99 = 295xl0.3m入 s=172r/9= 0.37699.5總傳熱系數(shù)的核算1g 門 g bdo _ i= -2- + rsi+ +瓦 + ko 匕 4 a dma。(1)管程傳熱系數(shù)查50°

27、c下正己烷、環(huán)己烷的物理特性參數(shù)如下:導(dǎo)熱系數(shù):設(shè)壁溫tw=110°c,粘度則有:組分100°c120°c110°c止己烷0. 2550.2170. 236環(huán)己烷0. 3280. 2680. 298則：cp二0.0979 x 2.4 x 84+0.9021 x 164.571=16& 196 j/mol.°c(1=0.6732 mpa s九二0.0979x112.35+0.9021x128.45二 126.87mw/m °c山=0.0979 x 0.236+0.9021 x 0.298=0.292 mpa s丄9742x0.6

28、732 = o.475a 0.126870 =0.023t cp、i 2丿n=0. 4=817. 3w/ m2- °c(2)殼程傳熱系數(shù)a。120°c下冷凝液的物理特性參數(shù)查附表"一知：導(dǎo)熱系數(shù)x=0.684 w/m°c查附表六知:密度p=943.1kg/m黏度（1=0.2373 mpa s則 aq = 0.725飽和蒸汽冷凝熱r=2250.3kj/kg 入忙gr1/4= 0.725x 0127、736.92x9&2250”嚇36x0.019x0.2373x10二 1370.5查資料p512附錄知：管外污垢熱阻r、。二0.8598 x lomk/

29、w 管內(nèi)污垢熱阻 rsi=1.7197x10-4m2k/w 不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)入=17. 45 w/m2ocx0.019817.36x0.015+ 1.7197x10-40.019 0.002x0.01910.01517.45x0.017+ 0.8598xw4 +1370.5則：ko= 375.9 w/m2oc 亠鳴1.25 k 30015<-<1.25ks' = p = 300x10.738-375.9 = 8.5605<10.738 8.56_10.738-<0.3故換熱設(shè)計(jì)符合要求。第二部分設(shè)備選型(1)封頭選取橢圓形封頭，標(biāo)準(zhǔn)號為：jb/t437395,其厚

30、度和圓筒相等，即6mm公稱直徑dn/mm曲面高度hj/mm直邊高度h2/mm厚度8 /mm27368256(2) 筒體筒體公稱直徑dn=273mm,厚度8=6mmtm=(20+79.45)/2=49.6°c, tm=120°ctm-tm=120-49.6>50°c,故需設(shè)置膨脹節(jié)(3) 壓力容器法蘭(甲型)及墊片p737.1%/r i310335375(4)管板(5)換熱管與管板的連接換熱管規(guī)格：外徑x壁厚/mm換熱管最小伸出長度li/mm最小坡口深度b/nim19x222(6)接管a、物料進(jìn)岀口接管的直徑計(jì)算釆用4)73 x4mm熱軋無縫鋼管，實(shí)際物料進(jìn)出口管內(nèi)流速為:4x7.23600x3.14x0.072= 0.519m/sb、蒸氣進(jìn)出口接管的肓徑計(jì)算取 u2= 15m/s,貝!j ：= /4x3°"48= g pg m-v 3600x1.1199x3.14x15采用"89 x4. 5mm熱軋無縫鋼管，實(shí)際蒸氣進(jìn)出口管內(nèi)流速為: 4x304.481c ,u? =7 = * 5 m/s3600x1.1199x3.14x0.082冷卻水出口管的直徑計(jì)算74x1650.57取u3 = .2m/s 貝ij：ch = j=