D(NB?1)?u0?P0??s??de22=0.20?1.2?(9?1)0.06538?995.7?1.1622?24591.26Pa
8.10核算总传热系数K值 8.10.1计算管外传热膜系数 查《化工原理》(上册)附录六得
30℃时:
?'?617.6mw/m?℃
3
?'?0.8007mPa?sCp??5.42
?'?995.7kg/m
Pr??由经验公式:
?o?0.36?(?'de)?(deu0?'?')0.55(Cp??)3?1
1 =0.36?(617.6?1065.38?10-3-3)?(65.38?10-3?1.16?995.7?30.8007?10)0.55?(5.42)3?1
1 =3252.715w/m2?k 8.10.2计算管内传热膜系数
1
?g?L(?L??V)??HV?42?o?0.555???(W/m?K)?L?tdi??3L
?L——管内流体液相密度,kg/m3
?L——管内液相流体导热系数,w/m?k
?Hv——流体的气化潜热,J/kg
?L——液相黏度,Pa?s?t=TS-TW——热流体传热温差,tw可取冷流体进出口平均温度。
39
定性温度:tm?12(TS?TW)
查《化工原理》(上册)?4?得水的参数如下:
.8w40℃时,??992.2kg/m3 ??633mm?/℃ ??0.6560mPa?s
350℃时, ??988k.g ??647.8mw/m?℃ ??0.5494mPa?s 1m/45℃时 , ??2389.4kJ/kg 50℃时, ??2378.1kJ/kg
?1?992.2?用内差法求得47.445℃时水的:
988.1?992.210?7.445?989.15Kg/m3
?1?63.38?647.8?633.810?7.445?644.2w/m?℃
?1?0.6560??1?2389.4?【8】
0.5494?0.6560102378.1?2389.45?0.5766mPa?s
?2.445=2383.87kj/kg
查《化学化工物性数据手册》得: 40℃时,
??37.18kJ/mol
??783.5kg/m3
??208.9mw/m?k
??0.439mPa?s
60℃时,
??35.65kJ/mol
??761.1kg/m3
??198.0mw/m?k
??0.344mPa?s
用内查法求得47.445℃时甲醇的:
?2?783.5?761.1?783.520198.0?208.920?7.445?775.16kg/m3
?1?208.9??2?0.439??2?37.18??7.445?204.84mw/m?k0.344?0.4392035.65?37.1820?7.445?0.4036mPa?s
?7.445?1144.08kJ/kg40
则:?L?0.9824?775.16?0.0176?987.15?778.89kg/m3
?L?0.9824?204.84?0.0176?644.2?212.57mw/m?℃
?L?0.9824?0.4036?0.0176?0.5766?0.4066mPa?s
3?V?PMRT?0.1?(0.9824?32?0.0176?18)8.314?320.595?1.19kg/m
HV?0.9824?1144.08?0.0176?2383.87?1165.90kJ/kg根据经验公式:
1?g?L(?L??V)??HV?42?i?0.555???(W/m?K) ?L?tdi??3L=0.55?(
9.81?778.89?(778.89?1.17)?212.57?1165.9?100.4066?10?333?34.89?0.02)4 =2172.07w/m2
查《化工原理》(上册)附录二十二得污垢系数 管外污垢热阻:Rso?1.7197?10?4m2?k/w, 管内污垢热阻:Rsi?0.8598?10?4m2.k/w 则
1K?d1do1???Rso?Rsi?o ?idi?odi=
12172.07?0.0250.02?13252.715?1.7197?10?4?0.8598?10?4?0.0250.02
=6.83?10?4J/m2?s?℃
所以 K=1464.13J/m2?s?℃>K'符合设计要求
九、冷凝器设备设计:
9.1椭圆形封头 查JB/T4737-95
椭圆形封头厚度为10 mm 曲边高度h1=300 mm 直边高度h2=40 mm
41
9.2筒体尺寸
筒体厚度、管箱短节厚度与封头的厚度相等为厚度为10 mm 9.3压力容器法兰(甲型)
DN 360
D 460 D1 410 D3 390 δ 28 d 18 螺柱规格 数量 M16 18
9.4折流板的厚度和外径 查阅相关资料得到如下数据: 公称直径 换热管无支跨距折流板名义折流板外直径 l?300mm DN/mm 外直径/mm 42
允许偏差 (折流板或支撑板的最小厚度) 360 9.5 接管
6 353 0?1.20 9.5.1冷却水进、出口接管的直径计算:d=
4Vsπu
查资料知u的经验值:液体:0.2~1.5m/s 取u=1.5m/s则:
d1=
4Vsπu =
4?0.00343.14?1.5=50.7mm 圆整得65mm
查《化工工艺制图》附录三:化工设备标准件六知: 采用φ73×6的热轧无缝不锈钢管 9.5.2甲醇水进口接管的直径计算:d=
4Vsπu
查资料知u的经验值:液体:3~15m/s 取u=5m/s则
d1=
4Vsπu =
4?0.22663.14?5=240mm 圆整得250mm
查《化工工艺制图》附录三:化工设备标准件六知: 采用φ273×11.5的热轧无缝不锈钢管 9.5.3甲醇水出口接管的直径计算:d=
4Vsπu
查资料知u的经验值:液体:0.2~1.5m/s 取u=1.5m/s则
d1=
4Vsπu =
4?0.00523.14?1.5=67mm 圆整得80mm
查《化工工艺制图》附录三:化工设备标准件六知: 采用φ89×4.5的热轧无缝不锈钢管
9.6管法兰
43