化工原理課程設(shè)計(jì)苯甲苯冷凝器工藝設(shè)計(jì)2

1、化工原理課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）苯-甲苯冷凝器工藝設(shè)計(jì)目題 名稱(chēng)課程名稱(chēng)化工原理學(xué)生姓名1040902015號(hào) 學(xué)級(jí)化學(xué)工程與工藝 生化系2010 系、專(zhuān)業(yè)胡建明師教導(dǎo)指月年20131日4化工原理課程設(shè)計(jì)目錄一、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 3二、概述 5三、設(shè)計(jì)依據(jù)8 四、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 8五、物料衡算82.1精餾塔物料衡算 82.2冷凝器物料衡算 9六、熱量衡算 113.1冷凝器熱量衡算 11七、設(shè)備設(shè)計(jì)與選型 14八、設(shè)備設(shè)計(jì) 141、流體流徑選擇 142、冷凝器熱負(fù)荷 143、流體兩端溫度的確定 144、總傳熱系數(shù) 145、換熱面積 146初選管程及單管長(zhǎng)度 147、 筒體直徑計(jì)算 158、數(shù)據(jù)核算

2、 1519九、設(shè)備選型十、總結(jié) 25十一、參考文獻(xiàn) 26十二、致謝27十三、附工程圖紙 282化工原理課程設(shè)計(jì)10級(jí)化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)課題：苯-甲苯精餾裝置進(jìn)料冷凝器設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)條件1、年產(chǎn)苯：70000噸2、產(chǎn)品苯組成：CH99.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、CH-CH0.5%356663、原料液為常溫 液體；原料組成：CH70% CH -CH30% 56664、分離要求：塔釜苯含量w 0.5%二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、物料衡算（精餾塔、冷凝器）2、熱量衡算（冷凝器）3、冷凝器熱負(fù)荷計(jì)算4、冷凝器換熱面積計(jì)算5、冷凝器結(jié)構(gòu)、材質(zhì)選擇6冷凝器結(jié)構(gòu)尺寸、工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算等7、冷凝器總傳熱系

3、數(shù)的校核8、冷凝器裝配圖的繪制三、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介對(duì)給定或選定的工藝流程、主要設(shè)備的型式進(jìn)行簡(jiǎn)要的論述。2、工藝設(shè)計(jì)選定工藝參數(shù)，對(duì)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(lái)源（即何種參考書(shū)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(shuō)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)備的主要工藝尺寸的計(jì)算，設(shè)備規(guī)格型號(hào)的選定。5、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)3化工原理課程設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格按照邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式進(jìn)行編寫(xiě)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)按順序包 括以下內(nèi)容：（1）設(shè)計(jì)說(shuō)

4、明書(shū)封面；（2）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；（3）目錄；（4）概述（設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)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)、輔助設(shè)備 設(shè)計(jì)或選型）；（7）設(shè)計(jì)總結(jié)、評(píng)述；（8）參考資料；（9）致謝；（10）附工程 圖紙。6、繪制主要設(shè)備的裝配圖用A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i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制圖。指導(dǎo)老師：胡建明O 一二年十二月十五日4化工原理課程設(shè)計(jì)概述課程設(shè)計(jì)是綜合應(yīng)用本門(mén)課程和有關(guān)先修課程所學(xué)知識(shí)，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

5、師 必然程序。通過(guò)課程設(shè)計(jì)能使我們掌握工程設(shè)計(jì)的基本程序和方法，并在查閱技術(shù)資料，選用公式和數(shù)據(jù)，用簡(jiǎn)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(guò)程中我們更應(yīng)該注重樹(shù)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(lái)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。本次課程設(shè)計(jì)僅對(duì)苯一甲苯混合液體的精餾裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)苯年產(chǎn)量為 70000噸。根據(jù)生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)苯一甲苯精餾裝置，蒸餾是化工生產(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。蒸餾的基本原理是將液體混 合物部分汽化、全部冷凝，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

6、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、多次全部冷凝的方法一一精餾。精餾過(guò)程通常是在塔設(shè)備內(nèi)完成的。預(yù)熱器、冷凝器、再沸器是精餾過(guò)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(jiǎn)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(duì)冷流體 加熱屬于一側(cè)為恒溫流體的傳熱。由于傳熱溫差為 51.4 C,溫差較大所以需在 殼體

7、上設(shè)置膨脹節(jié)。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束間壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場(chǎng)合。由于介質(zhì)為苯和水蒸氣，所以苯走管程，水蒸氣走殼程。冷凝器同樣是一種廣泛使用的精餾工藝設(shè)備，在煉油，化工行業(yè)中是主要的工藝 設(shè)備之一。根據(jù)換熱條件，采用水作為冷卻介質(zhì)，選用列管式換熱器用自來(lái)水對(duì) 熱流體冷卻屬于一側(cè)為恒溫流體的傳熱。由于傳熱溫差小于50C，不設(shè)置膨脹節(jié)。由于介質(zhì)為苯蒸氣和水，所以水走殼程，苯走管程。化工原理課程設(shè)計(jì)工業(yè)再沸器主要有容積式與虹吸式兩種，本次設(shè)計(jì)選用容積式再沸器，用水蒸氣作為加熱介質(zhì)，物料走管程，蒸氣走殼程。原料液為含苯70% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）

8、、甲苯30%勺混合溶液，溫度為20C。分 離要求為塔釜苯含量不大于0.5%,塔頂產(chǎn)品含苯99.5%、甲苯0.5%。年產(chǎn)量70000（噸）。3（20 C）。熔點(diǎn)0.8794g/cm5.51 C，沸，分子量78.11，相對(duì)密度苯：分子式 CH 點(diǎn)80.1 C，燃點(diǎn)為562.22 C,在常溫常壓下是無(wú)色透明的液體，并具強(qiáng)烈的特 殊芳香氣味，有毒。苯遇熱、明火易燃燒、爆炸，苯蒸氣與空氣混合物的爆炸限是1.48.0%。常態(tài)下，苯的蒸氣密度為 2.77，蒸氣壓13.33kPa（26.1 C）。苯 是常用的有機(jī)溶劑，不溶于水，能與乙醇、氯仿、乙醚、二硫化碳、四氯化碳、 冰醋酸、丙酮、油等混溶，因此常用作合成

9、化學(xué)制品和制藥的中間體及溶劑。苯 能與氧化劑發(fā)生劇烈反應(yīng)，如五氟化溴、氯氣、三氧化鉻、高氯酸、硝酰、氧氣、 臭氧、過(guò)氯酸鹽、（三氯化鋁+過(guò)氯酸氟）、（硫酸+高錳酸鹽）、過(guò)氧化鉀、（高氯 酸鋁+乙酸）、過(guò)氧化鈉等。.苯是染料、塑料、合成橡膠、合成樹(shù)脂、合成纖維、 合成藥物和農(nóng)藥等的重要原料，也是涂料、橡膠、膠水等的溶劑，也可以作為燃 料。甲苯：分子式C（CH，分子量92.14，相對(duì)密度0.866g/cm3（20 C）。熔點(diǎn)-95 C,536沸點(diǎn)110.8 C。在常溫下呈液體狀，無(wú)色、易燃。不溶于水，溶于乙醇、乙醚 和丙酮。甲苯容易發(fā)生氯化，生成苯一氯甲烷或苯三氯甲烷， 它們都是工業(yè)上很 好的溶劑

10、；它還容易硝化，生成對(duì)硝基甲苯或鄰硝基甲苯，它們都是染料的原料； 它還容易磺化，生成鄰甲苯磺酸或?qū)妆交撬?，它們是做染料或制糖精的原料?甲苯的蒸汽與空氣混合形成爆炸性物質(zhì)，因此它可以制造梯思梯炸藥。 分離苯與甲苯的生產(chǎn)工藝：精餾法，膜分離法，萃取法。本次設(shè)計(jì)采用浮閥精餾塔。其優(yōu)點(diǎn)為：1 生產(chǎn)能力大，由于塔板上浮閥安排比較緊湊，其開(kāi)孔面積大于泡罩塔板，生 產(chǎn)能力比泡罩塔板大20%40%與篩板塔接近。2 操作彈性大，由于閥片可以自由升降以適應(yīng)氣量的變化，因此維持正常操 作而允許的負(fù)荷波動(dòng)范圍比篩板塔，泡罩塔都大。3 塔板效率高，由于上升氣體從水平方向吹入液層，故氣液接觸時(shí)間較長(zhǎng)， 而霧沫夾帶量小

11、，塔板效率高。6化工原理課程設(shè)計(jì)4 .塔的造價(jià)較低，浮閥塔的造價(jià)是同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的 50%80%但是 比篩板塔高20%30%5. 塔的造價(jià)較低，浮閥塔的造價(jià)是同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的 50%80%但是比 篩板塔高20%30%7化工原理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)1.1苯一甲苯精餾裝置進(jìn)料冷凝器設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)產(chǎn)品苯組成1.2 0.5%-CHCCH99.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、嵌56原料液為常溫液體；原料組成1.3 30%C: CH70%H -CH66 5 ,分離要求1.4 0.5%:塔釜苯含量W工藝設(shè)計(jì)計(jì)算第一部分物料衡算精餾塔物料衡算2.1根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，取平均苯產(chǎn)量為：2.1.1 1000 70000

12、（本次設(shè)計(jì)以小時(shí)產(chǎn) 量為計(jì)算基準(zhǔn)）=8750kg/hG $000 2.1.2 精餾塔物料衡算示x塔頂采出D DXX進(jìn)料F塔底采出W FW 已知各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)組分塔釜進(jìn)料出料CH660.5%70%99.5%CH Chh99.5%30%0.5%由于CH分子量為78, CH CH分子量為，貝3566699.578塔頂出料組成x=0.9958d99.578 0.5927078 塔進(jìn)料組成 x=0.7335f7078 30920.578 塔底出料組成 x=0.00589W0.578 99.592故各組分的摩爾分?jǐn)?shù)為：8化工原理課程設(shè)計(jì)'組分塔頂進(jìn)料塔釜CH 660.99580.73350.005

13、89CH C50.00420.26650.9941192 = 78.06)X 0.995878+ (1產(chǎn)品的平均相對(duì)分子質(zhì)量 =0.9958 X_ MwG8750d= 112.09 kmol/h故D= 06.78Md: 用摩爾分率計(jì)算進(jìn)料量及塔頂采出量F = D + W=Dx+ WxFxWFD代入數(shù)據(jù)易解得：F= 152.5kmol/h W = 40.41kmol/h精餾塔物料衡算表精餾塔物的料衡算表表2-1F進(jìn)料出料塔頂采出DW塔底采出組 分kmol/h 1(g/hwt%kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%苯118.863724.7970111.628706.25 99.50

14、.2418.570.5甲 苯33.643739.19300.4743.750.540.173695.4199.5總 量152.512463.98100112.09875010040.413713.98100=12463.98 kg/h2.2冷凝器物料衡算D,xV,y物料橫算示意圖：L,x d2.2.2 最小回流比的確定甲苯氣液平衡數(shù)據(jù)：的苯附表由化工原理下冊(cè)中例 1-13- 9化工原理課程設(shè)計(jì)t/ C80.1859095100105110a2.542.512.462.412.37X1.0000.7800.5810.4120.2580.1300y1.0000.8970.7730.6330.461

15、0.2690):下圖所示由CAD作圖(0.5186丫 軸截距為：可讀出 99580.XD故51860 1 1RRmDWF=0.92 貝U RminR = 1.5 R 取 ，minR=1.38 故 物料橫算 223(1.38+1)V = (R+1)D = 112.09 X = 266.77 kmol/h112.09X L = RD = 1.38= 154.68kmol/h冷凝器物料衡算表10化工原理課程設(shè)計(jì)表2-3冷凝器物料衡算表進(jìn)料V出料DL組 分kmol/h k:g/hwt%kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%苯265.65 :20720.20 99.5111.628706.

16、25 99.5 154L03 12013.95 99.5甲 苯1.12104.120.50.4743.750.50.6560.370.5總 量266.77 :20824.32 100111.098750100154.6812074.32 100=20824.32kg/h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110.235 C80.3 C86.52 C3.1、冷凝器的熱量衡算2 C80.20720.20kg/h20720.20kg/h 80.C甲苯 104.12kg/h甲苯 104.12kg/h45 C水圖2.2 .全凝器熱量衡算圖用CAD乍出苯-甲苯泡點(diǎn)、露點(diǎn)圖

17、11T21nT111dycx80.3 c。從圖中讀出露點(diǎn)溫度為 進(jìn)料狀況及冷卻介質(zhì)：C,冷卻介質(zhì)為冷水物料進(jìn)料為氣體，在露點(diǎn)溫度下冷凝為液體，溫度為80.3 C,選定出口溫度45 C。20進(jìn)口溫度3.1.3 .冷凝器物料衡算表V進(jìn)料出料DL組 分kmol/h k:g/hwt%kmol/hkg/hwt%kmol/hkg/hwt%苯265.65 :20720.20 99.5111.628706.25 99.5 154L03 12013.95 99.5甲 苯1.12104.120.50.4743.750.50.6560.370.5總 量266.77 :20824.32 100112.09875010

18、0154.6812074.32 100=20824.32 kg/h:各組分熱力學(xué)參數(shù)見(jiàn)下表3.1.4 kJ/kg查化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)得：汽 化潛熱（）12化工原理課程設(shè)計(jì)組分80 C100C120 C苯394.1379.3363.2甲苯379.4367.1354.2=379.22 kJ/kg r 甲苯苯=393.88 kJ/kg，由內(nèi)差法得：r 3.1.5 計(jì)算放熱量 379.22=8200765.76kJ/h X =20720.20 X 393.88+104.12Q 放冷卻介質(zhì)量45 20 C冷凝水的平均溫度：Tm=32. 2) DC 時(shí)，Cp=4.17kJ/(kg* 查化工原理附錄七(水

19、的物理性質(zhì))：32.58200765.76=7790727.47 kJ/h =0.95X Q吸=95%敬，則取 Q吸=5%Q得: t=C 水 m由 Q吸 pQ47.7790727吸=74731.20 kg/h 冷卻介質(zhì)量 m 20)(45-4.17 Ct水pQ76.8200765=2277.99kJ/s冷凝器熱負(fù)荷為：q= 3600360013化工原理課程設(shè)計(jì)設(shè)備設(shè)計(jì)與選型第一部分設(shè)備設(shè)計(jì)1、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：冷凝水走管間，物料走管內(nèi)。2、冷凝器的熱負(fù)荷qQ8200765.76 2277q .99 kJ/s 36003600Q 管程流體放出的熱量3、流體兩端溫度的

20、確定物料進(jìn)口、出口溫度為泡點(diǎn)溫度80.3 C冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度20C,出口溫度45C傳熱溫度差(按逆流方式計(jì)算)：(T t) (T t)(80.3 45) (80.3 20)1221 T 69 46. t T t80.3 4521InlnT t80.3 204、總傳熱系數(shù)2°C K=510W/m按照資料初選傳熱系數(shù)5、換熱面積 S31099 q2277.2S .67m 95K t510 46.696、初選管程數(shù)及單管長(zhǎng)度6.1確定管程流速：根據(jù)資料管程流體速度取u=15m/s6.2流通截面積A33 pp苯、甲苯的密度分別為=2.687kg/m=3.169 kg/m、 甲苯苯由冷凝器的料

21、衡算表知 m=104.12kg/h、m=20720.20kg/h 苯甲苯 ssmm104.1220720.2®苯S 甲苯貝U m/h13.7744 Vspp 苯甲苯 14化工原理課程設(shè)計(jì)13V7744.2S A =0.143m15u3600 L6.3單程換熱管數(shù)n及管長(zhǎng)2mm 選定換熱管規(guī)格為© 25X1434 0.4A 根則換熱管數(shù)=413.07 n220210n d.3.14 in=414根 取整得6795.S=2.94m單根管長(zhǎng)L3 10 14 25414nn d 3.oL=3m取單管長(zhǎng)度7、筒體直徑計(jì)算 管中心距7.1 t =32mm=1.25 X；取 25=31.

22、25mm t =1.25d o25=50mm=2=2dx最外列管中心距筒壁b' o中心線上布管數(shù)：7.2 本設(shè)計(jì)采用正三角形排列，則=23n；取整=22.34141.11 nl.Nn 兀筒體直徑 7.3 0.05=0.804m(23-1)+2 XX -1)+2b : DN= t (n ' =0.032cD=900mm圓整至規(guī)格尺寸、數(shù)據(jù)核算8中作圖：CAD8.1按照算出數(shù)據(jù)在15化工原理課程設(shè)計(jì)得實(shí)際管數(shù)n=493根8.2實(shí)際換熱面積及流通面積L=nn d S' o3 X 0.025 X =493 X 3.142 =116.1m 222 /4=0.171m/4=493

23、X 3.14 X A=n n d0.021 i13V7744.s u=12.58m/s管程實(shí)際流速i- S' %.35 100% 21則 6795.S 8.3 當(dāng)量直徑為:33.14爐22)4( 25t d)4( 32o4224mm19 20.de 25 d3.14oO25.d02O(10) 0.15 .) 0.0295S hD(1 9 殼程流通面積：mo032t03=994.83kg/m p查得：32.5由附表六C下的冷卻水的密度 水V74731.20殼程流速：m/s71. 0 uoSO.0295 994.83 3608 因 0.2 m/s v0.71 m/s v 1.5 m/s，故

24、符合要求。8.4流體流動(dòng)阻力(壓強(qiáng)降)的計(jì)算'管程流體阻力：摩擦阻力計(jì)算P ( P P)FNN戸的2山卩P入式中：P每程直管的壓降，11d222uu p 3p P 出口等)，一一局部阻力P (包括回彎；進(jìn)、2222 N 殼程數(shù)s N 為一殼程的管程數(shù)p F 結(jié)垢校正因數(shù)，無(wú)因次。© 25X 2.5mm的管子取F=1.4 ,ii© 19X 2 mm的管子取F=1.5得管程流體物理特性：查附表四33 =3.169kg/m p、=2.687kg/m苯、甲苯密度分別為p甲苯苯=0.3098mPa- s粘度分別為卩=0.3067mPa- s、卩甲苯苯16化工原理課程設(shè)計(jì)33.

25、169=2.69kg/m2.687+0.0042 Xp =0.9958 X故平卩=0.9958 卩 +0.0042 卩=0.9958 X 0.3067+0.0042 X 0.3098=0.3067 mPa s 甲苯苯 du p0.021 12.58 2.69".1R 2317ei 3 口 0.3067 10m選管壁粗糙度&根據(jù)資料表1-2=0.15& 0.15則00714. 0d21i由圖1-25查得：摩擦系數(shù)入=0.0352258.69 U1232.I p P 入 0.0351064.27P 1d20.02122258. 123 2.3 p u69 P 638.57

26、 Pa222 P (1064.27 638.57) 1.4 1 1 2383.98Pa所以 i8.4.2 殼程阻力損失2 p u1) D(N OB入 P sod2edu p 19 06 R 式中：；R 1.72入eeS 口 d O計(jì)算所得的殼程流速u(mài)按殼程流通截面hD1S o ot N折流擋板數(shù)目,d 殼程的當(dāng)量直徑eB1 得：查附錄九3黏度卩=0.7645 mPa 32.5 C下的水蒸氣的密度p =994.83kg/ms dup 0.02019 0.71 994.83eo R 18654 貝U:e310口 0.7645 0.19 0.192655.18654 0.72R 172 入1.eS2

27、71. 0 (191)994.830.959352.1 P 0.2765Pa=59.35kPaO0.0201928.5總傳熱系數(shù)的核算ddbd11ooo R Rsosi d 入 Kddooimii8.5.1 管程傳熱系數(shù) i查定性溫度 tm=(Ts+Tw)/2=(80.3+32.5)/2=56.4 C下苯、甲苯的物理特性參數(shù)：17化工原理課程設(shè)計(jì)3 kg/m p =840.3由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得：苯、甲苯的密度分別是苯3 p =832.7kg/m甲苯 由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得：液態(tài)苯、甲苯的粘度分 別是卩苯=0.4mPas、卩=0.3885mPa s苯甲 由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得：液

28、態(tài)苯、甲苯的導(dǎo)熱系數(shù)分別是入苯=133.01mW/m：入=129.61mW/m：甲苯 由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得：苯、甲苯的汽化潛熱分別是厶H苯=409.91KJ/kg H=393KJ/kg 甲苯 3 X832.7=840.27 kg/m p =0.9958 X 840.3+0.0042 則：則:l3 =2.887kg/m /8.314 X (56.4+273.15) p =PM/RT=101.33X 78.06 v 卩=0.9958 X 0.4+0.0042 X 0.3885=0.4mPa s l入=0.9958 X 133.01+0.0042 X 129.61=133mW/rftl H =

29、0.9958 X 409.91+0.0042 X 393=409.84 kJ/kg vt=Ts-Tw=80.3-32.5=47.8 C管內(nèi)冷凝傳熱膜系數(shù)求算：13 Hg ()2_ vvlll水平管：)K )(W/m 0.555 (4 i td1/43 33 10) 409.102.84027 (840.27 .887) (133 84.98555.0 =33 10.8 21 470.4 10=1119.57殼程傳熱系數(shù)8.5.2 o 32.5C下冷卻水的物理特性參數(shù)1-2 W/mC =62.17 X 10查附表七知：導(dǎo)熱系數(shù)入3、黏度卩=0.7645 mPa s密度 p =994.83kg/m

30、普朗特?cái)?shù) Pr=5.150.14 口入 0.551/3 R 0.36Pr 貝Ueo 口 deu 18化工原理課程設(shè)計(jì)=4275.011-42 K/Wm=1.7197X查附表二十二10知：管外污垢熱阻 R-K/WX =0.859810m管內(nèi)污垢熱阻R C不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)入查資料P附錄=16.93 W/m 512ddbd11oooR R sosi ddK 入 doiQmi44 7197 101.10 0.8598 = 01.023427516.93 0.1119.57 0.0210021-4X 10 = 17.0 12 588K 貝U： W/m C O4 10 .017588Ko .153 1510

31、KKO251.115 K 故換熱設(shè)計(jì)符合要求。第二部分設(shè)備選型封頭選取橢圓形封頭，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為：JB/T 4373 95,其厚度和圓筒相等，即8mm19化工原理課程設(shè)計(jì)公稱(chēng)直徑DN/mm曲面咼度h/mm 1直邊高度h/mm 2/mm厚度S900225258 筒體=8mmS,公稱(chēng)直徑DN=900mm厚度 筒體長(zhǎng)L=3000mmLC, T =80.3 t =（20+40）/2=32.5 mm C，故不需設(shè)置膨脹節(jié)Cv 50-1=80.3 32.5=47.8 T mm 壓力容器法蘭（甲型）及墊片（3）公稱(chēng)直 DN徑甲型平焊法蘭/mm螺柱非金屬軟墊片DDiD3d規(guī)格數(shù)量D 5d 5900103099094

32、54023M2032944904D円型密封面420化工原理課程設(shè)計(jì)固定管板式換熱器的管板的主要尺寸：kg 質(zhì)量螺栓孔數(shù) Db c d公稱(chēng)直徑D DD 413942945 99023409003210308布管限定圓（5）D/mm b/mm布管限定圓直徑 D/mm換熱器形式Li3 900固定管板式(6)拉桿的直徑、數(shù)量和尺寸:基本尺寸數(shù)量拉桿公稱(chēng)直徑d/mm n拉桿直徑d/mmL/mm L/mm b/mmba4122.0251519拉桿孔(7)21=12mmd nl2=18mmXl=1.5d=1.5 n2(8)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(zhǎng)度l/mm 1/mm最小坡口深度1219X 222接管(9)、冷凝水進(jìn)出口接管的直徑計(jì)算A 時(shí)取u=2m/s274731.4V4 sm115 d 0.i2 994.83n u3600 3.14 7.5mm熱軋無(wú)縫鋼管，實(shí)際物料進(jìn)出口管內(nèi)流 速為：© 140采用 X 2.747314 70. 1um/s1283. 140.1259943600 3.、物料蒸氣進(jìn)出口接管的直徑計(jì)算 B .7744134 m,貝U: =12.58m/s取 u467d 0. 3600 3.14 12.58采用© 480X 15mm熱軋無(wú)縫鋼管，實(shí)際蒸氣進(jìn)出口管內(nèi)流速為：4 7744.13u 13.53m/s223