山东化工职业学院毕业设计（论文）专用纸
fm=
150150 +1.75=+1.75=2.0064 Rem585?P?fm?fu0d?2???1?????L=2.0064?11.493?0.2189?34?10?32?1?0.34?4 30.34 =18554kg/m.s2=0.018 Mpa
进入第二变换炉气体的平均温度为321℃ 进入第二变换炉气体的摩尔质量： 44.
×0.0543+28.016×0.0150=19.89 g/mol 进入第二变换炉气体的质量：m2 =20.228kg/s 进入第二变换炉气体实际体积：
V2?1.637m3/s
ρ2=G2=
m2V2m =
20.228=12.357Kg/m3
1.637???3.22?3.22?4G2.5164=0.2036 m/s u0=2 =
12.357?2=
20.228=2.5164kg/m3.s
?C=0.0404?0.2535+0.019?0.062+0.00347×0.3354+0.0495×0.2798+
0.0159×0.0543+0.0180×0.0150=0.0756 CP (厘泊) Tr=2.055 Pr=0.306 查普遍化粒度图：μr=0.91
μ=μr×μc=0.91×0.02756=0.02508 CP=2.508×10-5kg/m.s
4?10?3?2.5164Rem===608 ?5??1???2.508?10??1?0.34?150150fm= +1.75=+1.75=1.996 Rem6082fm?fu0?1?????L=1.996?12.357?0.203621?0.344 ?P????33?3?0.344?10ddSG??- 26 -
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=17168kg/m.s2=0.017 Mpa
第七章 换热器的选型 第7．1节 换热器的选型
7．1．1换热器的型号规格
当不计热损失时，换热器的热负荷为：
82000Wc?t?t??3600?22.4Q=cpc21kcal/s?416.43
kcal/k17mol?4.183kJ/kcal =1771304W 逆流平均温度差
?tm逆??t1??t2?288?181???337?228??=108℃
288?181?t1lnln337?228?t2 逆流：
t1 181℃ t2 228℃ T2 288℃
T1 337℃
初估计?值：
T?T2337?288==1.04 R?1t2?t1228?181p?t2?t1228?181==0.301 337?228T1?t1初步决定采用单壳程，偶数管程的浮头式换热器。由《化工原理》查得校正系数?=0.95，因为?>0.8可行。
?tm???t逆?10?0.95=102.6
初步估计传热系数K=120W/（m2，℃） 1771304Q==143.86m2 A估=
K估?tm120?102.6- 27 -
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由于两流体温差较大，同时为了便于清洗，参照换热器系列标准，初步选定BES-800-4.0-150-6/25-4型浮头式内导流换热器。有关参数见附表。
外壳直径 D，mm
800 管程数 NP
4 352
公称面积 m2 150 管束 NT
公称，MPa 4.0 管子排列方式 正方形错列 管子尺寸 mm ?25?2.5 管中心距，mm 32 管长 m 6 计算换热面积，m2 162.5
7.1.2 管，壳程的对流给热系数和压降：
7.1.2.1管程 为充分利用变换气的热量，采用变换气走管程，粗煤气走壳程
管程通流面积
352?2N?2
=0.0276m Si?di.T=?0.022?44NP4管内变换气流速：
?t?273??1??312.5?273??1??vo.??.?82000????????298?298??p????27.73??4.732m ui??s3600?12.357?0.0276?i..si
粗煤气181℃ 变换气288℃
粗煤气228℃ 变换气337℃
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进出第一换热器的粗煤气的平均温度是204.5℃，进出第一换热器的变换气的平均温度是312.5 ℃，由《化工原理》查得在上述温度下的物性数据：
粗煤气.在204.5℃下的物性数据： 组成% N2 1.5 CO 14.51 CH4 CO2 H2 H2O 混合气体 5.43 17.04 25.23 36.29 0.0572 0.0187? ?（w/m℃） 0.014 0.018 0.026 0.011 0.142 0.031 ??mPa.s? 0.025 0.0245 0.0146 0.022 0.018 0.016 14.727 1.7559 ??kg/m3? CP（kJ/kg. ℃） 变换气在312.5℃下的物性数据： 组成% N2 1.5 CO 2.28 CH4 5.43 CO2 H2 H2O 混合气体 29.27 37.46 24.06 0.0726 0.0199 ?（w/m℃） 0.021 0.026 0.0381 0.0175 0.191 0.042 0.0285 0.028 0.0181 0.026 0.0145 0.02 12.357 1.6749 ??mPa.s? ??kg/m3? CP（kJ/kg. ℃）
Rei?dui?i?i?0.02?4.732?12.357=58767 ?30.0199?10变换气被冷却，所以：
?i?0.023?idiReiPri=0.023?0.30.07260.8?58767? 0.020.3?1.6749?10?3?0.0199?10?3???=432W/m2. ℃ ??0.0726??u?l??P????3?fiNPi
2?d?- 29 -
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去管壁粗糙度?=0.15，?=0.075，插图可以得到摸查系数?=0.034
d64.7322?12.357??所以?P??0.034?=1.02?104Pa ?3??1.4?4?0.02?2?7.1.2.2 壳程 选用缺口高度为25的弓型挡板，取折流板间距h=300mm，l6所以折流板书目NB=-1=-1=19
h0.30.025)?0.0525m2 壳程流道面积 S0?hD(1?dt)?0.3?0.8?(1?0.032壳程中粗煤气流速:
?t?273??1??204.5?273??1??vo.?81250??.???????p?27329827.73?????????1.85m/s u0?ui??3600?14.727?0.0525?i..si正方形排列的当量直径为
4(t2?de??4?d0)d024?(0.0322???4??0.025?0.0252)?0.027m
Re0?deu0p0?0cp??0.027?1.85?14.727=39337 ?30.0187?101.7559?103?0.0187?10?3Pr0??=0.574
?0.0572??壳程中粗煤气被加热，取，????w???i?0.36?Re0?0.55Pr???de?0????0.14?1.05所以按式
?013????0.14
10.05720.55?39337??0.574?3?1.05=224W/m2℃ =0.36?0.027?0.19?0.19壳程压降;?0?1.72Re0=1.72?39337=0.134
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