水蒸气加热苯列管式换热器的设计VIP专享

水蒸气加热苯列管式换热器的设计（6） 一、工艺条件 用150 KPa的饱和水蒸气将20 ℃的苯加热到 75 ℃，苯的质量流量为 30、35、40、45吨/小时，试设计一列管式换热器，要求其管程压降小于 70 kPa。 二、设计内容 1、合理的参数选择和结构设计； 2、工艺计算，包括传热计算和压降计算等； 3、主要设备工艺尺寸设计。 三、设计成果 设计说明书一份。 A.设计方案简介 我生产的主要工艺流程是苯进入换热器，饱和水蒸气走壳程，冷却剂苯走管程冷却饱和水蒸气。 B.列管式换热器的设计 （一）.设计任务和操作条件; 需要用150KPa 的饱和水蒸气将常压下 20℃的苯加热到 75℃，苯的质量流量为 45 吨/h。试设计一列管式换热器,要求换流器的管程压降小于 30KPa，设计完成上述任务的列管式换热器。 （二）.确定设计方案; 1. 选择换热器类型 两流体温度变化情况,热流体进口温度为 111℃,出口温度为 111℃,冷流体进口温度为 20℃,出口温度为 75℃.该换热器用水蒸气加热,两流体的温差不是很大,故采用固定管板式换热器. 2.由于水蒸气,易于排除冷凝液,故安排走管间(壳程),根据黏度等性质,苯安排走管内(管程). 3.确定物性系数 a.定性温度可取流体进出口温度平均值; 壳程流体(苯)的定性温度: 47.5℃ 管程流体(饱和水蒸气)的定性温度:t=111℃ b.根据定性温度查得管.壳程流体的物性数据; 苯在 47.5℃下的有关物性参数如下： 密度 ρ1＝856.11kg/m3 定压比热容 Cp1＝1.763kJ/kg℃ 热导率 λ1＝0.1407W/m?0C 粘度 μ1＝0.4412mPa?s 饱和水蒸气在 111℃下的物性参数如下： 密度 ρ2＝951.01kg/m3 定压比热容 Cp2＝4.234kJ/kg℃ 热导率 λ2＝0.6851W/m?0C 粘度 μ2＝0.259mPa?s (三). 估算传热面积; 1.计算热负荷（忽略热损失） 2. 饱和水蒸气用量（忽略热损失） 3. 传热平均温度差 先按逆流计算: 饱和水蒸气 : 111℃ → 111℃ 苯: 75℃← 20℃ 36℃ 91℃ 由于△T1/△T2<2; 所以:℃ (四)．初算传热面积; 参照传热系数 K 的大致范围，取 K=430W/（m²?0c） 则估算传热面积: 考虑 15%的面积裕度,则实际面积: (五).工艺结构尺寸; 1. 选管规格; 选用 Ф25mm×2.5mm 的无缝废旧钢筋调直机，内径 , , 管长 5 . 2.总管数和管程数; 总管子根数： 单程时的流速：u 单程时流速较低，为提高效果，考虑用多程，按管程流速的推荐范围，选管程的流速为 U=0.75，所以管程数：N...