化工原理课程设计案例.pdf

ID:56482396

大小:283.59 KB

页数:12页

时间:2020-06-24

化工原理课程设计案例.pdf_第1页
化工原理课程设计案例.pdf_第2页
化工原理课程设计案例.pdf_第3页
化工原理课程设计案例.pdf_第4页
化工原理课程设计案例.pdf_第5页
资源描述:

《化工原理课程设计案例.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、设计说明书范例一.设计任务和设计条件某生产过程的流程如图所示,反应器的混合气体经与进料物流换热后,用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后,进入吸收塔吸收其中的可溶组分。已知混和气体的流量为227301㎏/h,压力为6.9MPa,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为29℃,出口温度为39℃,试设计一台列管式换热器,完成该生产任务。物性特征:混和气体在35℃下的有关物性数据如下(来自生产中的实测值):3密度90kg/m1定压比热容c=3.297kj/kg℃p1热导率=0.0279w/m

2、15粘度1.510Pas1循环水在34℃下的物性数据:3密度=994.3㎏/m1定压比热容c=4.174kj/kg℃p1热导率=0.624w/m℃13粘度0.74210Pas11二.确定设计方案1.选择换热器的类型两流体温的变化情况:热流体进口温度110℃出口温度60℃;冷流体进口温度29℃,出口温度为39℃,该换热器用循环冷却水冷却,冬季操作时,其进口温度会降低,考虑到这一因素,估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大,因此初步确定选用浮头式换热器。2.管程安排从两物流的操作压力看,应使混

3、合气体走管程,循环冷却水走壳程。但由于循环冷却水较易结垢,若其流速太低,将会加快污垢增长速度,使换热器的热流量下贱,所以从总体考虑,应使循环水走管程,混和气体走壳程。2三.确定物性数据定性温度:对于一般气体和水等低黏度流体,其定性温度可取流体进出口温度的平均值。故壳程混和气体的定性温度为11060T==85℃2管程流体的定性温度为3929t=34℃2根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。对混合气体来说,最可靠的无形数据是实测值。若不具备此条件,则应分别查取混合无辜组分的有关物性数据,然后按照

4、相应的加和方法求出混和气体的物性数据。混和气体在35℃下的有关物性数据如下(来自生产中的实测值):3密度90kg/m1定压比热容c=3.297kj/kg℃p1热导率=0.0279w/m1-5粘度=1.5×10Pas1循环水在34℃下的物性数据:3密度=994.3㎏/m1定压比热容c=4.174kj/kg℃p1热导率=0.624w/m℃1-3粘度=0.742×10Pas13四.估算传热面积1.热流量Q1=mct1p11=7227301×3.297×(110-60)=3.75×10kj/h=1041

5、6.66kw2.平均传热温差先按照纯逆流计算,得(11039)(6029)t=48.3Km11039ln60293.传热面积由于壳程气体的压力较高,故可选取较大的K值。假设K=320W/(㎡k)则估算的传热面积为3Q110416.66102Ap=674mKt32048.3m3Q110416.66104.冷却水用量m==249.6kg/s898560kg/h3cpiti4.17410104五.工艺结构尺寸1.管径和管内流速选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管(碳钢),取管内流速u

6、1=1.3m/s。2.管程数和传热管数可依据传热管内径和流速确定单程传热管数V898560/(3600994.3)Ns=612220.7850.021.3dui4按单程管计算,所需的传热管长度为Ap674L=14mdn3.140.025612os按单程管设计,传热管过长,宜采用多管程结构。根据本设计实际情况,采用非标设计,现取传热管长l=7m,则该换热器的管程数为L14Np=2l7传热管总根数Nt=612×2=12243.平均传热温差校正及壳程数平均温差校正系数按式(3-13a)和式(

7、3-13b)11060有R=539293929P=0.12411029按单壳程,双管程结构,查图3-9得0.96t平均传热温差tt0.9648.346.4℃mtm塑由于平均传热温差校正系数大于0.8,同时壳程流体流量较大,故取单壳程合适。4.传热管排列和分程方法采用组合排列法,即每程内均按正三角形排列,隔板两侧采用正方形排列。见图3-13。取管心距t=1.25d0,则t=1.25×25=31.25≈32㎜隔板中心到离其最.近一排管中心距离按式(3-16)计算S=t/2+6=32

8、/2+6=22㎜各程相邻管的管心距为44㎜。管数的分成方法,每程各有传热管612根,其前后关乡中隔板设置和介质的流通5顺序按图3-14选取。5.壳体内径采用多管程结构,壳体内径可按式(3-19)估算。取管板利用率η=0.75,则壳体内径为D=1.05tN/1.05321224/0.751357mmT按卷制壳体的进级档,可取D=1400mm6.折流板采用弓形折流板,去弓形之流板圆

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
正文描述:

《化工原理课程设计案例.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库

1、设计说明书范例一.设计任务和设计条件某生产过程的流程如图所示,反应器的混合气体经与进料物流换热后,用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后,进入吸收塔吸收其中的可溶组分。已知混和气体的流量为227301㎏/h,压力为6.9MPa,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为29℃,出口温度为39℃,试设计一台列管式换热器,完成该生产任务。物性特征:混和气体在35℃下的有关物性数据如下(来自生产中的实测值):3密度90kg/m1定压比热容c=3.297kj/kg℃p1热导率=0.0279w/m

2、15粘度1.510Pas1循环水在34℃下的物性数据:3密度=994.3㎏/m1定压比热容c=4.174kj/kg℃p1热导率=0.624w/m℃13粘度0.74210Pas11二.确定设计方案1.选择换热器的类型两流体温的变化情况:热流体进口温度110℃出口温度60℃;冷流体进口温度29℃,出口温度为39℃,该换热器用循环冷却水冷却,冬季操作时,其进口温度会降低,考虑到这一因素,估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大,因此初步确定选用浮头式换热器。2.管程安排从两物流的操作压力看,应使混

3、合气体走管程,循环冷却水走壳程。但由于循环冷却水较易结垢,若其流速太低,将会加快污垢增长速度,使换热器的热流量下贱,所以从总体考虑,应使循环水走管程,混和气体走壳程。2三.确定物性数据定性温度:对于一般气体和水等低黏度流体,其定性温度可取流体进出口温度的平均值。故壳程混和气体的定性温度为11060T==85℃2管程流体的定性温度为3929t=34℃2根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。对混合气体来说,最可靠的无形数据是实测值。若不具备此条件,则应分别查取混合无辜组分的有关物性数据,然后按照

4、相应的加和方法求出混和气体的物性数据。混和气体在35℃下的有关物性数据如下(来自生产中的实测值):3密度90kg/m1定压比热容c=3.297kj/kg℃p1热导率=0.0279w/m1-5粘度=1.5×10Pas1循环水在34℃下的物性数据:3密度=994.3㎏/m1定压比热容c=4.174kj/kg℃p1热导率=0.624w/m℃1-3粘度=0.742×10Pas13四.估算传热面积1.热流量Q1=mct1p11=7227301×3.297×(110-60)=3.75×10kj/h=1041

5、6.66kw2.平均传热温差先按照纯逆流计算,得(11039)(6029)t=48.3Km11039ln60293.传热面积由于壳程气体的压力较高,故可选取较大的K值。假设K=320W/(㎡k)则估算的传热面积为3Q110416.66102Ap=674mKt32048.3m3Q110416.66104.冷却水用量m==249.6kg/s898560kg/h3cpiti4.17410104五.工艺结构尺寸1.管径和管内流速选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管(碳钢),取管内流速u

6、1=1.3m/s。2.管程数和传热管数可依据传热管内径和流速确定单程传热管数V898560/(3600994.3)Ns=612220.7850.021.3dui4按单程管计算,所需的传热管长度为Ap674L=14mdn3.140.025612os按单程管设计,传热管过长,宜采用多管程结构。根据本设计实际情况,采用非标设计,现取传热管长l=7m,则该换热器的管程数为L14Np=2l7传热管总根数Nt=612×2=12243.平均传热温差校正及壳程数平均温差校正系数按式(3-13a)和式(

7、3-13b)11060有R=539293929P=0.12411029按单壳程,双管程结构,查图3-9得0.96t平均传热温差tt0.9648.346.4℃mtm塑由于平均传热温差校正系数大于0.8,同时壳程流体流量较大,故取单壳程合适。4.传热管排列和分程方法采用组合排列法,即每程内均按正三角形排列,隔板两侧采用正方形排列。见图3-13。取管心距t=1.25d0,则t=1.25×25=31.25≈32㎜隔板中心到离其最.近一排管中心距离按式(3-16)计算S=t/2+6=32

8、/2+6=22㎜各程相邻管的管心距为44㎜。管数的分成方法,每程各有传热管612根,其前后关乡中隔板设置和介质的流通5顺序按图3-14选取。5.壳体内径采用多管程结构,壳体内径可按式(3-19)估算。取管板利用率η=0.75,则壳体内径为D=1.05tN/1.05321224/0.751357mmT按卷制壳体的进级档,可取D=1400mm6.折流板采用弓形折流板,去弓形之流板圆

显示全部收起
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。
关闭