化工原理课程设计
壳程水焓变：ΔH’=125.6kJ/kg 壳程水流率：qc=Q/ΔH=6815.9kg/h 假设传热系数：K=850w/(m2?K) 则传热面积：A ?QK??t?5.896m2m5.1.3塔顶产品冷却器
拟用10℃水为冷却剂，出口温度为20℃。走壳程。管程温度由43℃降至25℃
? t?t1??t2(43?10)?(25?20)m???14
ln?t143?10.8K?t2ln25?20管程流率：qmDs=0.3832kg/s ; 取潜热：r=280kJ/kg
则传热速率：Q= qmDs?r=107.29kw 壳程焓变：ΔH=84.0kJ/kg
则壳程流率：qc=Q/ΔH=4598.14kg/h 假设传热系数：K=850 w/(m2?K) 则传热面积 A?Q?t?8.5286m2K?m5.1.4釜液产品冷却器
拟用10℃水为冷却剂，出口温度为20℃。走壳程。管程温度由52.5℃降到25℃
?t1??t2?(52.5?10)?(25?20)m??tln?t152.5??17.52K?t2ln1025?20管程流率：qmWs=0.2099kg/s
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化工原理课程设计
丙烷液体焓变：ΔH =282kJ/kg 传热速率：Q= qmWs?ΔH =59.1918kw 壳程取焓变：ΔH’=84.0kJ/kg 则壳程流率：qc=Q/ΔH=2536.7914kg/h 假设传热系数：K=850 w/(m2?K) 则传热面积：A ?Q??t?3.9747m2Km5.2容器设计
容器填充系数取：k=0.7
5.2.1进料罐（常温贮料）
第56块板为进料板，其中丙烯：XF?0.65 由上面的计算可知WF=63.93%
进料板压力：P=1720+0.98x56=1774.88KPa 进料温度：20℃
丙稀 ρ3 L1 =514kg/m 丙烷 ρL2 =500kg/m3
则 =542 kg/m?1003
L?63.93100?63.93
514?500 进料质量流量：qmFh?3600qmFs =2135kg/h 取停留时间：x取为4天，即x=96h 容器填充系数取：k=0.7
进料罐容积：V 541.221m?qmFhx3
??
Lk- 37 -
化工原理课程设计
5.2.2塔顶产品罐（25℃）
质量流量qmDh=3600qmDs =1379.44 kg/h；
产品在产品罐中停留时间为72h，填充系数取k=0.7
3
则产品罐的容积 269.689m V??qmDhx?L1k5.2.3回流罐（43℃）
质量流量qmLh=18564kg/h
设凝液在回流罐中停留时间为0.25h，填充系数取k=0.7
3mLh则回流罐的容积 13.755 m V??qx?L1k5.2.4釜液罐
取停留时间为取5天，即x=120h
质量流量qmWh=3600qmWs =755.56 kg/h
3 mWh则釜液罐的容积 259.0766 mV??qx?L2k结果汇总：
序号 1 2 3 4 名称 塔顶产品罐 塔底产品罐 回流罐 进料罐 停留时间/h 96 72 0.25 120 容积/m3 541.221 269.689 13.755 259.0766 表5.1贮罐容积估算结果表
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第六章 管路设计及泵的选择
6.1管路设计
6.1.1进料管线
取料液流速：u=0.5m/s 体积流量qVFs=0.001608m3/s 则
d?4qVFs=0.064m u?取管子规格Ф70×3的管材，其内径为0.064 m 实际流速：u?4qVFs=0.5m/s 2?d6.1.2塔顶蒸汽管
取原料流速：u=15m/s 体积流量：qVVs=0.1542m3/s 则
d?4qVVs=0.114 m u?取管子规格Ф127×7.5 . 其内径为0.114m，其实际流速为 u=4qVVs=15.115m/s
?d26.1.3塔顶产品接管
取原料流速u=0.5m/s，其体积流量：
qVDs?qmDh=0.000795m3/s 3600?L则
d?4qVDs=0.045m u?取管子规格Ф57×6. 其内径为0.045 m，其实际流速为
4qVDs=0.5m/s u??d2- 39 -
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6.1.4回流管
取原料流速：u=1.5m/s 体积流量：qVLs=0.0107m3/s 则
4qVLs=0.095m d?u?取管子规格Ф102×3.5. 其内径为0.095m，其实际流速为
u?4qVLs=1.51m/s ?d26.1.5釜液流出管
取原料流速：u=0.5m/s 体积流量：qVWs?则
qmwh=0.0012m3/s 3600?L4qVWs=0.055m d?u?取管子规格Ф60×3.5. 其内径为0.053 m，其实际流速为
u?4qVWs=0.5442m/s ?d26.1.6仪表接管
选管规格：Ф32×3 .
6.1.7塔底蒸汽回流管
取原料流速：u=20m/s 体积流量：qVVs=0.1934m3/s 则
d?4qVVs=0.111m u?取管子规格Ф121×5, 其内径为0.111m，其实际流速为
u?4qVVs=19.9959m/s ?d2各管线的结果汇总：
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