化工设计年产55万吨甲醇精馏车间设计粗甲醇预热器设计说明

化工设计课程设计———— 年产 55 万吨甲醇精馏车间设计————粗甲醇预热器的设计学生：왕왕 学校：왕왕왕왕 专业班级：왕왕 101 学号：10412041 指导老师：왕왕왕目录1.1 设计条件与主要物性参数 21.1.1 设计条件 21.1.2.主要物性参数 31.2 工艺设计计算 31.2.1.估算传热面积 31.2.2.换热器工艺结构 41.2.3.壳体径 61.2.4 折流板 61.2.5.其它主要附件 71.2.6 接管 71.3 换热器核算 71.3.1.热流量核算 71.3.2 换热器流体阻力计算 101.4 设备设计计算 111.4.1 筒体与封头壁厚计算 111 .4.2 主要附件选型 131.4.3 接管选型与补强 131 .4.4 管板的选型 161.4.5 管箱的选型 171.4.6 鞍座的选型 181.5 主要结构尺寸与计算结果汇总 18附录：预热器装配图 191.1 设计条件与主要物性参数1.1.1 设计条件1.设计任务粗甲醇原料预热器设计，对冷物流粗甲醇（甲醇 90%）进行预热（由 40 oC 加热至 69 oC），年需量 60.9 万吨/年，压力为 0.15MPa，要求管程和壳程压差均小于 50kpa，设计标准式列管换热器。2.选择换热器类型流体温度的变化情况：混合流体进口温度为 40 oC，出口温度为 69 oC，压力为 0.15MPa，查表得对应饱和蒸汽温度为 111.2 oC。出口温度不变，但发生相变，转化为水。由于管程和壳程压差均小于 50KPa，且进出口温度变化不大。因此，选用固定管板式换热器。3.流程安排因为饱和蒸汽比较清净，表面传热系数与流速无关且冷凝液容易排出。所以饱和蒸汽宜走壳程。而甲醇的黏度 η<（0.5-1）×10-3Pa s 。宜走管程。综上，甲醇走管程，水蒸气走壳程。1.1.2.主要物性参数1. 定性温度对于一般气体和水等低粘度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。查表得甲醇黏度都很低，故管程液体的定性温度为 ℃壳程饱和水蒸汽在 0.15MPa 压力下的定性温度为℃。2.各组分物性参数根据定性温度分别查到管程和壳程流体的有关物性数据。如下表表 1 水蒸气在 111.2oC 下的物性参数密度 ρ0.8585 kg/m3定压比热容 Cp 4.235 kJ kg-1 k-1焓 ΔH 466.4 kJ kg-1 k-1汽化热 r 2228.9kJ kg-1热导率 λ 0.685 w m-1 k-1黏度 η0.256×10-3 Pa s表 2 甲醇在 54.5℃下的物性参数密度 ρ793 kg/m3定压比热容 Cp2.65 kJ kg-1 k-1热导率 λ0.187 w m-1 k-1黏度 η0.49×10-3Pa s1.2 工艺设计计算1.2.1.估算传热面积1....